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整数自旋 Kitaev 链中的手性孤子岛

强关联电子 2023-07-18 v1

摘要

近期在 SS=1/2 Kitaev 自旋链中确认了一个引人入胜的手性孤子相。此处我们展示,对于 SS=1,2,3,4,5,可确认一个类似相,但与 SS=1/2 情形相反,手性孤子相作为极化相海洋中的岛屿出现。事实上,沿一般方向施加的小场会将整数自旋 Kitaev 链绝热连接到极化相。仅在沿对称方向的可观中间场下,孤子相才出现于特殊点 hxh^\star_x=hyh^\star_y=SS 附近,此处可确认两个精确乘积基态。大 SS 极限可由半经典分析理解,变分计算提供了 SS=1 孤子相的详细图像。在开放边界条件下,链基态含单个孤子,可被激发,导致隙内态大量增殖。相比之下,偶数长度周期链在二重简并基态之上呈现能隙。孤子的存在在低温比热上留下显著印记。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.01347,
  title  = {Islands of Chiral Solitons in Integer Spin Kitaev Chains},
  author = {Erik S. Sørensen and Jonathon Riddell and Hae-Young Kee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.01347},
  year   = {2023}
}

备注

17 pages, 13 figures