二维随机诱导量子自旋液体的本质
强关联电子
2020-01-08 v2 统计力学
摘要
本文通过精确对角化与Hams-de Raedt方法,在三角格、笼目(kagome)格和J_1-J_2方格子等多种受阻挫晶格上,研究了二维(2D)中随机诱导量子自旋液体态——随机单态(random-singlet)态的本质。我们考察了基态、低能激发和有限温度热力学量的性质。基态和低激发态由近乎孤立的单态二聚体、共振单态二聚体团簇以及孤儿自旋组成。低能激发包括单态到三重态的激发、孤儿自旋扩散伴随邻近单态二聚体重组,以及共振单态二聚体团簇的产生或湮灭。后两种激发赋予二维随机单态态增强的动力学“类液体”特征。本文与无挫的一维链中的随机单态态进行了比较,突出了1D与2D之间的相似与差异。广义上的挫——不仅几何挫,还包括由不同类型相互作用竞争引起的挫——在稳定这一受阻随机单态态中起着关键作用。我们回顾并讨论了有机与无机材料方面近期的实验状况。
引用
@article{arxiv.1907.06176,
title = {Nature of the randomness-induced quantum spin liquids in two dimensions},
author = {Hikaru Kawamura and Kazuki Uematsu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.06176},
year = {2020}
}
备注
Fig.8 modified (finite-field data added); three references added (Refs.19,77,80); paragraphs added with discussion and and explanation expanded, especially in the last section