锯齿链上 $s=$1/2 随机键 Heisenberg 反铁磁体中挫折诱导的量子自旋液体行为

近期研究揭示，在二维和三维某些受挫量子磁体中，随机性诱导的量子自旋液体 (QSL) 类态得以稳定。为厘清该无隙 QSL 类态的本质，我们利用精确对角化、密度矩阵重整化群及 Hams--de Raedt 方法，研究具有竞争的最近邻与次近邻反铁磁相互作用 $J_1$ 和 $J_2$ 的随机键一维 (1D) $s=12$ Heisenberg 模型的零温和有限温性质。我们发现，随挫折度 $J_2$ 增大，在无挫折模型 ($J_2=0$) 中稳定的无隙非磁态——{\it 无挫折}随机单态 (RS) 态——发生相变进入不同的无隙非磁态，即 {\it 受挫} RS 态。一维中的该受挫 RS 态性质与近期在二维和三维受挫磁体中辨识出的随机性诱导 QSL 类态极为相似，均呈现 $T$ 线性低温 ($T$) 比热，而无挫折 RS 态或多或少为一维无挫折系统所特有，呈现 $\sim 1(\log T)^3$ 低温比热。我们强调了受挫 RS 态的普适特征及对扰动的鲁棒性。