Shastry-Sutherland 模型在二聚体产物相全程的热力学性质
强关联电子
2019-10-25 v2
摘要
Shastry-Sutherland 模型的热力学性质构成了受阻量子磁学中最持久的谜题之一。在从二聚体产物到基于 plaquette 的基态的量子相变 (QPT) 两侧很宽的范围内,无论是解析方法还是任何可用的数值方法都未能接近重现激发态与热响应的物理。我们通过在计算物理中引入两项定性进展,在二聚体产物相中解决了这一问题。其一是使用热纯量子 (TPQ) 态来大幅增大可进行精确对角化的团簇尺寸。其二是使用张量网络方法,以无限投影纠缠对态 (iPEPS) 的形式,计算有限温度量。我们展示了 TPQ 计算中随系统尺寸的收敛性,以及 iPEPS 结果中随键维度的收敛性,即便在极接近 QPT 处也完全相互吻合。我们的方法揭示了在 QPT 附近磁比热中一个极为尖锐且低能的特征,其起源似乎在于由双三重子束缚态大量增殖的激发。这些态令人惊讶的低能标度与显然扩展的空间性质,解释了较粗糙数值方法未能捕捉其物理的原因。我们的两种方法将在处理广泛的高度受阻磁模型与材料的热力学响应中具有广泛而直接的应用。
引用
@article{arxiv.1907.00008,
title = {Thermodynamic properties of the Shastry-Sutherland model throughout the dimer-product phase},
author = {Alexander Wietek and Philippe Corboz and Stefan Wessel and Bruce Normand and Frédéric Mila and Andreas Honecker},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.00008},
year = {2019}
}
备注
21 pages, 19 figures