二维 Penrose 晶格上的超约束反磁性激元

我们在二维 Penrose 晶格上的自旋 S 最近邻反磁性海森堡模型中发现了新颖的约束态。线性自旋波拥有大量严格限制在三配位原子上的本征态。它们与紧密耦合模型中的可移动本征态形成鲜明对比——后者中的电子被约束但扩展到三配位和五配位原子上。自旋波哈密顿量中的势能来源于电子之间的库仑相互作用，这是导致自旋波仅约束在最小配位原子上的原因。紧密耦合哈密顿量中的约束态包含六种类型的构件，而自旋波哈密顿量中的约束态仅包含其中四种。约束自旋波对 1/S 修正具有鲁棒性。涌现的 O(S^0) 相互作用进一步约束——超约束——自旋波到三配位原子上的两个独立组中。