蜂窝晶格上的量子顺磁基态及磁场诱导的奈尔序转变
强关联电子
2015-03-19 v2
摘要
受近期 BiMnO(NO) 实验以及蜂窝晶格 Hubbard 模型数值研究广泛兴趣的推动，我们研究了磁场对具有量子顺磁基态的蜂窝晶格自旋模型的影响。对于具有挫败性次近邻交换作用 的模型，我们在自旋波理论框架下利用类 Lindemann 判据表明，当 超过临界值时奈尔序会熔化。该临界 随磁场增加而增大，意味着在一定范围的 内存在磁场诱导的顺磁 - 奈尔相变。我们还利用键算符平均场理论的自旋- 推广形式研究了双层模型。结果表明，随着双层耦合的增加，不同自旋值下均会发生奈尔 - 二聚体相变，且由此产生的层间二聚体态会经历磁场诱导的转变，进入具有横向奈尔序的状态。最后，我们研究了一个在海森堡模型与 Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki (AKLT) 母哈密顿量之间插值的自旋 -3/2 模型。利用精确对角化方法，我们计算了保真度磁化率以定位奈尔-AKLT 量子临界点，获得了 AKLT 母哈密顿量的自旋能隙，并论证了 AKLT 态也会发生磁场诱导的奈尔有序化。
引用
@article{arxiv.1104.0691,
title = {Quantum paramagnetic ground states on the honeycomb lattice and field-induced transition to N\'eel order},
author = {R. Ganesh and D. N. Sheng and Young-June Kim and A. Paramekanti},
journal= {arXiv preprint arXiv:1104.0691},
year = {2015}
}
备注
8 pages, revised longer version of arXiv:1012.0316. Corrected factor of 2 error in Eq.[16], replotted Fig.[4] and revised the critical $J_c/J_1$ needed to stabilize interlayer dimer state. We thank S. V. Isakov for discussions which uncovered this error