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反铁磁锯齿链的非共线相

强关联电子 2025-01-28 v2

摘要

反铁磁锯齿链是具有顶点共享三角形的阻挫自旋系统的典型例子,会产生复杂的量子态。取决于相互作用参数,该系统具有三个相,其中无隙非共线相(对应强耦合的底自旋和松散连接的顶自旋)迄今为止受到的理论关注较少。在本工作中,我们利用大规模张量网络计算全面研究了非共线相的性质,这些计算利用了底层 Heisenberg 模型的完整 SU(2) 对称性。我们使用密度矩阵重整化群 (DMRG) 研究了有限系统的基态,并通过变分均匀矩阵乘积态 (VUMPS) 形式研究了无限链。有限温度和相关函数通过虚时或实时演化处理,我们使用时依赖变分原理 (TDVP) 实现了这一点。我们发现,非共线相的特征是顶 - 顶相关函数具有低动量峰和弥散拖尾。深入该相内部,图案锐化为一个峰,指示 90 度螺旋。顶自旋是软的且极易受外部扰动影响;它们产生了大量无隙磁态,这些磁态被弱场极化,并在比热中引起长的低温拖尾。动态自旋结构因子表现出来自双自旋子连续谱(底链激发)和 k=π/2k=\pi/2 处的无隙峰(顶自旋激发)的加和贡献。小温度激发无隙态,并将 k=π/2k=\pi/2 峰的谱权重抹平为均匀的平带结构。我们的结果与高磁场下的材料氯铜矿 Cu2_2Cl(OH)3_3 等相关。

关键词

引用

@article{arxiv.2402.05759,
  title  = {Noncollinear phase of the antiferromagnetic sawtooth chain},
  author = {R. Rausch and C. Karrasch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2402.05759},
  year   = {2025}
}