欠掺杂铜基超导体中自旋液体的本质

在本工作中，我们探讨了一个长期存在的关于欠掺杂铜基超导体磁基态与磁激发的问题。通过用扩展的 $t-J$ 模型对铜基超导体建模，我们证明存在一个隐藏的无量纲参数 $\lambda$，它在低掺杂 $x$ 下驱动磁临界性。因此我们推导了该模型的零温 $\lambda-x$ 相图。我们认为所有欠掺杂铜基超导体都接近量子三临界点 $x=0$、$\lambda=1$。三个相在临界点“交汇”：(i) 尼尔反铁磁体，(ii) 螺旋波矢沿反节点方向的自旋螺旋，(iii) 代数自旋液体。我们认为欠掺杂铜基超导体要么属于自旋液体相，要么处于自旋液体与自旋螺旋的边界上。我们计算了非弹性中子散射在 ${\bm q}=(\pi,\pi)$ 处响应极大值的能量位置 $E_{cross}$，并将我们的结果与实验进行比较。我们还解释了在中子非弹性散射中观测到的中间区域的磁子软化现象。