具有稳健平带的相互作用团簇自旋液体演化为高阶半月相与拓扑 Lifshitz 相变

经典自旋液体是无序磁性相，受局部约束支配，常产生平带基态。当约束在自旋团簇内采取零散度场的形式时，该自旋液体通常由演生 Coulomb 规范理论描述。本文引入了这些自旋团簇之间的相互作用 $\eta$，它与零散度场相竞争。利用涵盖图论连通性矩阵和能带结构拓扑的框架，我们发展了相互作用团簇 Hamiltonian 的一般理论。我们展示了平带如何在有限相互作用 $\eta$ 下保持在零能量，直到色散带变为负值，从而稳定一个在倒易空间中具有基态流形超曲面的螺旋自旋液体。该超曲面可被解释为母系统谱中的有效 Fermi 面，尽管不存在粒子填充，它仍充当可调谐的能量选择器。这一有效 Fermi 面为等时结构因子中半月图案的出现提供了模板。我们的通用方法能够将半月概念扩展到对高阶 Coulomb 场和 pinch-line 自旋液体的微扰。特别是，当非常规规范荷（如潜在的分形子）在基态中被稳定时，会出现多重半月。最后，当超曲面流形改变拓扑时，半月相可以通过类似于 Lifshitz 相变的过程进行调谐。