基于数值对角化的Shastry-Sutherland模型第三相边界

本文采用数值对角化方法研究Shastry-Sutherland模型——即具有正交二聚化相互作用的方晶格上$S=1/2$海森堡反铁磁体。大规模计算给出了此前未报道的更大团簇的结果。本研究成功捕获了二聚体与plaquette-singlet相之间的相边界，并阐明当形成方晶格的相互作用从边界增大时自旋能隙会一度增大。我们的计算强烈暗示，除了由$J_{2}/J_{1}\sim 0.675$给出的二聚体相边界以及由$J_{2}/J_{1}\sim 0.76$给出的N$\acute{\rm e}$el有序相边界外，还存在第三个边界比值$J_{2}/J_{1}\sim 0.70$将中间区域划分为两部分，其中$J_{1}$与$J_{2}$分别表示二聚体与方晶格相互作用。