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基于 iPEPS 研究在量子反铁磁体中揭示的非阿贝尔手性自旋液体

强关联电子 2018-11-14 v2

摘要

在分数量子霍尔(FQH)效应领域中,具有受保护手性边缘模的阿贝尔与非阿贝尔拓扑相十分普遍。此处,我们研究平方晶格上的自旋-1 哈密顿量,正如小团簇精确对角化所提示的,其可能承载(玻色)非阿贝尔 Moore-Read FQH 态的自旋液体类比。利用完全 SU(2) 自旋对称且平移不变的手性投影纠缠对态(PEPS)族,使用无限 PEPS(infinite-PEPS)方法进行变分能量优化,与密度矩阵重正化群(DMRG)结果吻合良好。对优化后自旋液体中体自旋-自旋与二聚体-二聚体关联函数的细致分析表明,它们呈现长程“游丝尾(gossamer tails)”。我们认为这些尾是手性 PEPS 的有限键维数 DD 假象,当 PEPS 键维数 DD 增大时变得无关。由纠缠谱研究,我们观察到明确定义的手性边缘模,遵循 SU(2)2_2 Wess-Zumino-Witten 理论的预言,并展现共形场论(CFT)中心荷 c=3/2c=3/2,正如 Moore-Read 手性自旋液体所预期。我们得出结论:PEPS 形式论为研究量子反铁磁体中的非阿贝尔手性自旋液体提供了无偏且高效的方法。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.04385,
  title  = {Non-Abelian chiral spin liquid in a quantum antiferromagnet revealed by an iPEPS study},
  author = {Ji-Yao Chen and Laurens Vanderstraeten and Sylvain Capponi and Didier Poilblanc},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.04385},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 16 figures - references added - small changes in title and abstract