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量子反铁磁体中的畴壁、反常与(去)禁闭

强关联电子 2018-02-28 v2 高能物理 - 格点 高能物理 - 理论

摘要

我们考虑了带有瞬子-单极子缺陷的 2+1 维阿贝尔-希格斯模型。该模型与量子反铁磁体的相密切相关。在存在保持 Z2\mathbb{Z}_2 的单极子算符时,单极子相中有两个禁闭基态,对应于量子磁体的价键固体(VBS)相。我们表明在这种情况下畴壁携带一个 't Hooft 反常。该反常可以通过例如壁上的电荷共轭破缺或畴壁理论变为无能隙(一个饱和该反常的无能隙模型是 SU(2)1SU(2)_1 WZW)来饱和。无论哪种方式,在体相中被禁闭的基本标量粒子(即自旋子)在畴壁上都是退禁闭的。该 Z2\mathbb{Z}_2 相可以分别在矩形晶格上的自旋-1/2 或平方晶格上的自旋-1 中实现。在这两种情况下,畴壁都包含自旋-1/2 粒子(在体相中不存在)。我们讨论了与近期 VBS 中畴壁的晶格模拟的可能联系。我们进一步将讨论推广到 3+1 维阿贝尔-希格斯模型的对偶超导体中的阿布里科索夫-尼尔森-奥尔森(ANO)涡旋,以及反铁磁体的易平面极限。在后一种情况下,壁可以经历 BKT 转变的一种变体(与反常一致),而体相仍然是有能隙的。反铁磁体的易轴极限同样如此。我们还触及了一些与杨-米尔斯理论的类比。

关键词

引用

@article{arxiv.1706.05731,
  title  = {Walls, Anomalies, and (De)Confinement in Quantum Anti-Ferromagnets},
  author = {Zohar Komargodski and Tin Sulejmanpasic and Mithat Ünsal},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05731},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 8 figures