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自旋 -1/2 J1-J2 方海森堡模型中的片层有序相与量子相图

强关联电子 2015-06-18 v3

摘要

我们研究了方晶格上的自旋 -1/2 海森堡模型,该模型具有最近邻和次近邻反铁磁相互作用 J1J_1J2J_2,其拥有一个多年来备受争议的非磁性区域,该区域可能实现有趣的 Z2Z_2 自旋液体。我们采用了显式实现 SU(2) 自旋旋转对称性的密度矩阵重整化群方法,并在具有不同边界条件的开放圆柱体上精确研究了该模型。随着 J2J_2 的增加,我们发现了一个 Néel 相、一个具有有限自旋能隙的片层价键 (PVB) 相,以及在这两个相之间 J2J_2 的小区域内可能的自旋液体。通过对磁序参量的有限尺寸标度分析,我们估计 Néel 序在 J2/J10.44J_2/J_1 \sim 0.44 处消失。对于 0.5<J2/J1<0.610.5 < J_2/J_1 < 0.61,我们发现了二聚体关联和 PVB 织构,其衰减长度随系统宽度的增加而显著增长,这与二维极限下的长程 PVB 序一致。二聚体 - 二聚体关联揭示了 PVB 序的 s 波特征。对于 0.44<J2/J1<0.50.44 < J_2/J_1 < 0.5,有限尺寸系统上的自旋序、二聚体序和自旋能隙都很小,并且似乎随系统宽度的增加而标度趋于零,这与可能的无能隙自旋液体 (SL) 或近临界行为一致。我们将我们的结果与早期的数值研究进行了比较和对照。

关键词

引用

@article{arxiv.1311.5962,
  title  = {Plaquette Ordered Phase and Quantum Phase Diagram in the Spin-1/2 J1-J2 Square Heisenberg Model},
  author = {Shou-Shu Gong and Wei Zhu and D. N. Sheng and Olexei I. Motrunich and Matthew P. A. Fisher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1311.5962},
  year   = {2015}
}

备注

11 pages, 17 figures, and 1 table