具有环交换的自旋-1/2模型在两腿三角条带上的自旋玻色金属相

最近在三角晶格有机Mott绝缘体上的实验发现了在金属-绝缘体转变附近存在二维自旋液体的证据。对具有适当四自旋环交换的三角晶格海森堡模型的Gutzwiller波函数研究发现，投影自旋子费米海态具有较低的变分能量。该波函数与奴隶粒子规范理论一起表明，这种自旋液体具有在动量空间表面（“玻色表面”）上奇异的自旋关联。这种我们称之为“自旋玻色金属”（SBM）的状态的特征，预计将在准一维梯子系统中显现：离散的横向动量切割二维玻色表面，导致一维无间隙模式的独特图案。在这里，我们通过探索两腿条带（锯齿链）上的海森堡加环模型，寻找三角晶格SBM态的准一维后裔。使用DMRG、变分波函数和玻色化分析，我们绘制了完整的相图。在没有环交换的情况下，该模型等价于J_1-J_2海森堡链，我们发现了预期的Bethe链和二聚化相。值得注意的是，适度的环交换在相图的大片区域揭示了一个新的无间隙相。自旋和二聚体关联具有特定的奇异波矢，使我们能够将该相识别为所期望的准一维后裔SBM态。我们推导了一个低能理论，并发现了三个无间隙模式和一个控制所有幂律的Luttinger参数。从锯齿SBM中产生的潜在不稳定性导致了其他有趣的相，例如我们在DMRG中发现的周期-3 VBS或周期-4手性序；我们还发现了一个具有部分铁磁性的有趣SBM态。