3/4 与 3/5 斜梯上自旋-1 系统的量子相

我们研究了 3/4 与 3/5 斜两腿梯几何上受挫反铁磁海森堡自旋-1 系统的量子相变。这些系统可视为通过从之字形梯上周期性移除横档键而产生。我们发现，在大系统中，3/4 梯的基态（gs）在 $J_1 \ge 1.82$ 时从单态切换为磁态；该 gs 自旋对应于每个晶胞上有效 $S = 2$ 对象的铁磁排列。3/5 斜梯上反铁磁交换海森堡自旋-1 系统的 gs 高度受挫并具有螺旋自旋排布。3/5 梯中自旋密度波的振幅明显大于 3/4 梯磁态中的振幅。在有限尺寸系统中，该系统的 gs 在调节 $J_1$ 时在单态与低自旋磁态之间多次切换。切换模式作为 $J_1$ 的函数是非单调的，并依赖于系统尺寸。这似乎是较高 $J_1$ 偏好较高自旋磁态而有限系统偏好驻自旋波所致。对于某些特定参数值，3/5 系统中的磁 gs 在两个不同镜像对称子空间中二重简并。该简并导致自发自旋宇称与镜像对称性破缺，从而在系统 gs 中产生自旋流。