Dirac 自旋液体中的单极 Josephson 效应
强关联电子
2023-03-15 v2 介观与纳米尺度物理
高能物理 - 格点
高能物理 - 理论
量子物理
摘要
Dirac 自旋液体（DSLs）是无能隙的无特征态，但因描述它们的有效场论——(2+1)维量子电动力学（QED）而有趣。此外，已知 DSL 是多种看似无关的有序态（如反铁磁体与价键固体）的“母态”，意指可通过凝聚演生规范场的磁单极得到有序态。有效场论中的算符（如演生电场）能否被外场诱导并测量？本工作中，我们利用母态图像论证答案是肯定的。我们提出一系列当两有序态被母态 DSL 区域隔开时出现的“单极 Josephson 效应”。特别地，我们表明可诱导交流单极 Josephson 效应，其表现为自旋液体中的交流演生电场，并伴随可测量的自旋流。进一步，我们表明该交流演生电场可在 Raman 散射中作为尖锐可调峰被测量。本工作从原理上证明，自旋液体中的演生规范场可被外场诱导、操控，并借更常规态探测，这为研究奇异自旋相提供了通用平台。
引用
@article{arxiv.2204.11888,
title = {Monopole Josephson Effects in a Dirac Spin Liquid},
author = {Gautam Nambiar and Daniel Bulmash and Victor Galitski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11888},
year = {2023}
}
备注
v2, Two-column, minor typos corrected, updated Discussion Section, 14+7 pages