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Stiefel液体:来自交织序的可能非拉格朗日量子临界性

强关联电子 2021-08-26 v3 量子气体 高能物理 - 理论 数学物理 math.MP

摘要

我们提出了一类新型量子液体,称为Stiefel液体,其基于靶空间为 SO(N)/SO(4)SO(N)/SO(4)2+12+1 维非线性sigma模型,并辅以Wess-Zumino-Witten项。我们认为Stiefel液体构成了一类具有非凡性质的临界量子液体,例如大的涌现对称性、级联结构以及非平庸量子反常。我们表明,著名的去禁闭量子临界点与 U(1)U(1) Dirac自旋液体分别作为 N=5N=5N=6N=6 的两个特例被统一为Stiefel液体。此外,我们猜想 N>6N>6 的Stiefel液体是非拉格朗日的,即在重整化群下它们流到红外(共形不变)不动点,而这些不动点无法由任何可重整连续拉格朗日量描述。此类非拉格朗日态超出了凝聚态物理中研究奇异量子液体所熟悉的部分子规范平均场理论范式。内在地缺乏(常规或类部分子)平均场构造也意味着,在传统方法中,将难以判定一个非拉格朗日态是否实际可从特定紫外系统(如晶格自旋系统)中涌现。为此我们假设:若一量子态的量子反常与(广义)Lieb-Schultz-Mattis定理给出的约束相匹配,则该态可从晶格系统涌现。基于该假设,我们发现一些非拉格朗日Stiefel液体确实可在受挫量子自旋系统(例如三角或Kagome晶格)中,通过非共面磁序与价键固体序之间的交织而实现。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.07805,
  title  = {Stiefel Liquids: Possible Non-Lagrangian Quantum Criticality from Intertwined Orders},
  author = {Liujun Zou and Yin-Chen He and Chong Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.07805},
  year   = {2021}
}

备注

A summary of results can be found on pages 4-6