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自旋液体中量子杂质的理论

强关联电子 2007-05-23 v5 超导电性

摘要

我们描述了一类广泛的分数化自旋液体态中广义杂质附近的自旋关联。我们认为杂质的主要表征是其相对于描述自旋液体中单重态激发的规范场的电荷。我们关注由 2+1 维共形场论 (CFT) 描述的两种无能隙 U(1) 自旋液体:交错通量 (sF) 自旋液体,以及 Néel 态和价键固体 (VBS) 态之间的退禁闭临界点。在这些情况下,电荷被认为是对 CFT 的恰好边缘扰动。因此,杂质磁化率具有 1/T 的温度依赖性,并带有与 CFT 相关的普适数的反常居里常数。sF 态 CFT 的一个意想不到的特征是,外加磁场不会在杂质附近引起任何交错自旋极化(而这种交错磁化在 Néel-VBS 情况下是存在的)。这些结果与先前关于 sF 态空位理论有显著不同,我们明确展示了我们的规范理论如何修正这些工作。我们讨论了我们的结果对铜氧化物超导体和有机莫特绝缘体的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0606385,
  title  = {Theory of quantum impurities in spin liquids},
  author = {Alexei Kolezhuk and Subir Sachdev and Rudro R. Biswas and Peiqiu Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0606385},
  year   = {2007}
}

备注

16 pages, 7 figures; (v2) added discussion on relevance to graphene; (v3) corrected estimate of size of bound state in the spin gap phase; (v4) corrected technical problem with pdf; (v5) corrected error in Eq. (2.13), pointed out by Max Metlitski