通过费米解耦临界性统一 Dirac 自旋液体： square 与 Shastry-Sutherland 晶格

我们提出了一种针对Shastry-Sutherland晶格的费米 gauge 理论，用于解耦量子临界性，揭示其与square晶格在低能场论结构上的共享性。从 SU(2) $\pi$-flux母态出发，我们构建了Dirac自旋子耦合至SU(2) gauge场以及adjunct Higgs场的连续理论，其凝聚态驱动向错位-flux U(1)自旋液体和无序 $\mathbb{Z}_{2}$ Dirac自旋液体之间的转变。虽然Shastry-Sutherland晶格允许比square晶格更多的对称性允许的费米双线性形式，但量子场论在额外的无关项上是相同的。因此，Higgs势能结构和主导低能理论在量子临界点上与square晶格案例一致。预期SO(5)临界点实现 conformally解耦临界性：我们在大 flavor展开中对其进行分析，计算其临界指数，识别出费米子与Higgs场之间的 Yukawa 耦合作为使其失稳的相关扰动，这与最近Monte Carlo研究中观察到的伪临界行为相符。我们表明，突现SO(5) 序参量在临界点上获得较大的异常维数，从而导致N\'eel 和VBS 响应显著增强——这是费米解耦量子临界性的标志性特征，与数值研究相符。我们的结果将近期对Shastry-Sutherland晶格上无序 $\mathbb{Z}_{2}$ Dirac自旋液体的数值证据纳入受控的场论框架，并表明费米解耦临界性（包括临界指数和稳定性）在具有降低对称性的受扰晶格上也同样适用。