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具有手性相互作用的经典 kagome 反铁磁体中的无序致有序

强关联电子 2022-10-11 v1 统计力学

摘要

kagome 晶格上的海森堡反铁磁体是大规模基态简并如何产生、又如何被热涨落与量子涨落解除的典型实例。在海森堡模型中加入手性自旋相互作用,已在发现某些手性量子自旋液体中证明尤为有趣。本文考虑该手性 kagome 模型的经典变体,发现其类似于经典海森堡反铁磁体,展现出极大且结构化的基态流形,结合了连续与离散自由度。这允许丰富的无序致有序现象。简并解除以高度选择性的方式进行,在谐波层级即选定特定的三轴态,但这些态保留了涌现的 Z2Z_2 自由度(常规海森堡模型中不存在)。我们还研究了当模型在手性纯项与海森堡项之间插值时,熵与能量基态选择的竞争。对于此混合模型,我们发现一个“邻近无序致有序”的有限温度区间,其中涨落压倒扰动在能量上的基态偏好。最后,纯手性模型中由量子无序致有序提供了通向自旋液体的半经典路径,其中上述 Z2Z_2 自由度被提升为涌现规范场的角色。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.11427,
  title  = {Order by disorder in classical kagome antiferromagnets with chiral interactions},
  author = {Jackson Pitts and Finn Lasse Buessen and Roderich Moessner and Simon Trebst and Kirill Shtengel},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.11427},
  year   = {2022}
}