二维量子磁性：从半古典亚历山大亚秩序到磁学无序
强关联电子
2016-11-28 v2 统计力学
摘要
本文综述了作用于二维晶格上的 s=1/2 亥姆霍兹反亚磁体的基态特征。核心议题是晶格拓扑（例如配位数、非等价最近邻键、几何无 frustration）与量子涨落之间的相互作用及其对可能的长程有序性的影响。本文提供了所有 11 种二维均匀阿基米德晶格的统一概述，其中包括例如正方形、三角形和石锋晶格。我们发现，s=1/2 亥姆霍兹反亚磁体的基态在大多数情况下可能是半古典有序的。然而，几何无 frustration 与量子涨落的相互作用导致在两种晶格上出现量子参数性基态，即在这些晶格中（在古典极限下具有高度退化基态的 11 种阿基米德晶格中仅这两种），没有半古典的长程有序性。第一种是著名的石锋晶格，其中已知许多低能量 singlet 激发态会在自旋空隙中出现。第二种晶格称为星形晶格，具有明确的能隙，阻止所有激发态。 certain 键的修正会导致量子相变，这也简要讨论了。此外，我们讨论了 11 种阿基米德晶格上亥姆霍兹反亚磁体的磁化过程，聚焦于异常现象，如磁滞线和在饱和场下方出现的磁化跃变。作为示例，我们讨论用于描述 SrCu2(BO3)2 的二维谢斯特里-苏韦森模型。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0412662,
title = {Quantum magnetism in two dimensions: From semi-classical N\'eel order to magnetic disorder},
author = {J. Richter and J. Schulenburg and A. Honecker},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0412662},
year = {2016}
}
备注
This is now the complete 72-page preprint version of the 2004 review article. This version corrects two further typographic errors (three total with respect to the published version), see page 2 for details