氢键铁电体中的规范场与禁闭-退禁闭转变

我们利用量子蒙特卡罗模拟，从理论上研究了具有“冰规则”的阻挫氢键系统中铁电矩的量子融化。大量近简并组态被描述为规范自由度，即该模型被映射为展现禁闭-退禁闭转变 (CDT) 的格点规范理论。另一方面，偶极-偶极相互作用 $J_2$ 显式破坏了规范对称性，导致在有限温度 $T$ 下发生铁电转变 (FT)。研究发现，从 FT 到 CDT 的交叉表现为极化关联长度的减小 $\xi_{\text{FT}} \sim \Delta (K-K_c)^{-\nu}$，其中 $\Delta \propto \sqrt{J_2}$，而在 $J_2 \to 0$ 极限下 $K_c$ 和 $\nu$ 保持有限。相反，磁化率 $\chi$ 和自发极化的 Curie-Weiss 类定律表现平滑，且与 CDT 的分子对称性和体积相关的长度尺度 $\xi_{\text{CDT}}$ 在此极限下并不减小。