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二维 $J_1$-$J_2$ 时钟模型:对称性增强、涌现相序及劳恩不兼容相变

统计力学 2026-01-05 v2 强关联电子

摘要

我们对具有竞争相互作用的二维平方格子上严格经典 qq 状态时钟模型进行全面研究,揭示了丰富的相态体系。 在无纠缠 regime (J1>2J2J_1>2J_2) 中,模型再现标准时钟模型现象:低温 Zq\mathbb{Z}_q-破缺的铁磁相、介于 XY 类临界的准长程有序 (QLRO) 相(具有涌现 U(1)U(1) 对称性)以及高温 paramagnet。 当 J1<2J2J_1<2J_2 时,纠缠稳定了五个不同相态:无序 paramagnet、破坏 Zq×Z2\mathbb{Z}_q\times\mathbb{Z}_2 对称性的条纹有序相、两个 Z2\mathbb{Z}_2-破缺的异构相(一个伴随QLRO,一个不伴随),以及一种在微观哈密顿量中被禁止的涌现离散 Zq\mathbb{Z}_q 自旋自由度的异构条纹相。 值得注意的是,尽管看似被禁止的 Zq\mathbb{Z}_q 序通过红外长程极限下相关算子而非无关扰动产生,这表明存在一种非标准的涌现途径。 我们利用大规模角顶传递矩阵重整群计算,辅以经典蒙特卡罗模拟,绘制了完整相图并识别出巴赫金斯基-科斯特尔-图普、伊辛、一次相变以及非劳恩不兼容相变。 最后,我们提出一种涵盖这些涌现相序及其交织相变的有效场论框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.05194,
  title  = {Two-dimensional $J_1$-$J_2$ clock model: Enhanced symmetries, emergent orders, and Landau-incompatible transitions},
  author = {Vishnu Pulloor Kuttanikkad and Abhishodh Prakash and Rajesh Narayanan and Titas Chanda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.05194},
  year   = {2026}
}

备注

10+6 pages, 6+9 figures