方形光晶格中偶极分子的阻挫磁性：量子顺磁基态的预测

受极性分子 KRb 在光晶格中实现量子自旋模型的实验启发，我们分析了具有竞争性各向异性长程交换相互作用的自旋 1/2 偶极海森堡模型。我们证明，通过使用外部电场倾斜偶极子的取向，方形晶格上的偶极自旋系统会趋近一个最大阻挫区域，该区域与 $J_1$-$J_2$ 模型类似但并不完全相同。这为无需三角或 Kagome 晶格即可潜在实现量子自旋液体提供了一条简单而有力的途径。从 Schwinger 玻色子和自旋波理论得到的基态相图一致显示，在 N$\acute{\textrm{e}}$el 相、条纹相和螺旋相之间存在一个自旋无序区域。基于张量网络态的无偏变分拟设和张量重整化群进一步证实了有限量子顺磁区域的存在。