烧绿石冰量子自旋液体中的磁单极子凝聚：在 Pr2Ir2O7 和 Yb2Ti2O7 中的应用
强关联电子
2016-11-09 v2
摘要
烧绿石铱酸盐和烧绿石冰是两个材料家族，其中新奇量子现象与强自旋轨道耦合、显著电子关联和几何阻挫交织在一起。受两个烧绿石系统 Pr2Ir2O7 和 Yb2Ti2O7 中令人困惑的实验启发，我们研究了邻近的伊辛序以及从量子自旋冰 U(1) 量子自旋液体(QSL)出发的量子相变。我们应用紧致量子电动力学的电磁对偶性来分析 U(1) QSL 的“磁单极子”凝聚。磁单极子凝聚转变代表了一种具有不寻常标度律的非传统量子临界性。它自然地导致了属于“2进2出”自旋冰流形且通常具有扩大磁晶胞的伊辛序。我们证明，波矢 的反铁磁伊辛态邻近于 U(1) QSL，而 的铁磁伊辛态不邻近于 U(1) QSL。这意味着如果存在从 U(1) QSL 到铁磁伊辛态的直接转变，该转变必然是强一级的。我们将该理论应用于 Pr2Ir2O7 和 Yb2Ti2O7。
引用
@article{arxiv.1602.02230,
title = {Magnetic monopole condensation in pyrochlore ice quantum spin liquid: application to Pr2Ir2O7 and Yb2Ti2O7},
author = {Gang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1602.02230},
year = {2016}
}
备注
10 pages. The work was presented at KITP in Sep 2015. Add a sign-problem-free model