单态形成导致的量子无序：plaquette晶格

我通过精确对角化研究了量子自旋系统中由单态形成导致的有序/无序转变。该系统由二维正方晶格上的自旋1/2构成，具有两种不同类型的反铁磁海森堡相互作用。相互作用J_p连接一个plaquette上的4个最近邻自旋。相互作用J_n将plaquettes彼此连接。如果J_p=J_n，系统简化为简单的正方晶格情况。如果其中一个相互作用变得足够大于另一个，则单态形成的纯量子效应会驱动系统进入无序相，该相仅在plaquettes内具有短程关联并存在自旋能隙。我通过评估自旋能隙和自旋-自旋关联来研究转变点。我将结果与先前从非线性sigma模型方法、自旋波理论和级数展开计算中获得的数据进行了比较。我确认了量子相变点的临界值J_n ≈ 0.6。