石墨烯中的自旋液体

我们揭示了石墨烯中的局域相互作用允许在半金属和反铁磁莫特绝缘相之间存在新颖的自旋液体，它们分别被鉴定为代数自旋液体和Z$_{2}$自旋液体。我们论证了代数自旋液体可以被视为一维自旋动力学的二维实现，其中反铁磁关联表现出与价键关联完全相同的幂律依赖关系。Z$_{2}$自旋液体的本质被证明是$d + i d'$单态配对，但时间反演对称性得以保持，在一个谷中取$d + i d'$，在另一个谷中取$d - i d'$。我们提出量子化热谷霍尔效应是这种有能隙自旋液体态的一个基本特征。半金属、代数自旋液体和Z$_{2}$自旋液体之间的量子相变被证明是连续的，而从Z$_{2}$自旋液体到反铁磁莫特绝缘体的相变则是一级的。我们强调，代数自旋液体和$d \pm id'$ Z$_{2}$自旋液体都可以通过量子蒙特卡洛模拟来验证，分别显示出代数自旋液体中的增强对称性和Z$_{2}$自旋液体中的量子化热谷霍尔效应。