三角晶格上有限简并的磁振子凝聚

我们利用稀玻色子气体理论研究了接近饱和场的自旋1/2三角晶格$J_1$-$J_2$-$J_3$反铁磁体，其磁结构由磁振子凝聚决定。我们关注铁磁$J_1$和反铁磁$J_2,J_3$的情况，由于阻挫效应，单磁子能量色散在非公度动量处具有六重简并极小值，这使得该情况特别丰富。我们的计算还包含了层间耦合$J_0$，涵盖了反铁磁和铁磁两种情况，包括可忽略的小区域（二维情况）。除了螺旋相和扇相，我们发现了一个新的双$q$相（两种模式的叠加），称为“${\bf Q}_0$-${\bf Q}_1$”（或简写“01”）相，它具有一种新型的多铁性特征。某些相边界在$J_0\to 0$时具有奇异的$J_0$依赖性，这意味着即使非常小的层间耦合也会彻底改变基态。我们给出了这种奇异性的机制。此外，在参数空间的某些区域，稀磁振子气体不稳定，预期会出现相分离（对应于磁化跳跃）。在$J_1$-$J_2$模型（$J_3=0$）中，观察到双磁振子束缚态的形成，这可能导致四极（自旋向列）有序相。我们还应用了精确对角化分析来搜索束缚态。