大味量通路实现在枫叶晶格上的稳定U(1) Dirac自旋液

$U(1)$ Dirac自旋液为受扰动磁性材料提供了有用的组织框架：它提供了一种从竞争有序、束缚模式以及低能谱特征中得以理解的代数母态。这种状态是否可以作为二维自旋哈密顿量的稳定基态仍是一个开放问题，因为紧凑规范场的单极子事件可能增殖并束缚自旋子。我们在此表明，枫叶晶格提供了解决这一问题的不同路径。其Dirac自旋液实现了具有12个Dirac费米子的QED$_3$，显著多于三角晶格和石化晶格的4个Dirac费米子。我们在完整的微观对称性组下对基本单极子进行分类，发现有五个电荷为1的自旋介子，这些单极子在晶格对称性、时间反演和自旋旋转下均为平凡。因此，相对于通常意义上的对称性， phase 并不受其稳定性的保护：其稳定性取决于这些允许的单极子是否在动力学上不重要。可用的大$N_f$和蒙特卡罗估计将电荷为1的单极子维数置于$(2+1)$维中的相关阈值附近，使枫叶晶格成为测试紧凑QED$_3$在量子磁性材料中稳定性的具体大味量平台。相同的单极子分类还提供了直接的数值预测，确定了单极子激发应出现的对称性子空间。这为通过对称性分辨的精确对角化和枫叶自旋哈密顿量的变分研究，测试$Nf=12$ Dirac自旋液提供了一条途径。