Kitaev自旋液体在局域磁场中的响应和相变

发布时间：2021-08-24 17:37

　　量子自旋液体是一种强关联系统,具有很多奇异的性质,如分数化激发,自发拓扑序以及长程纠缠等等。自从最开始作为共振价键液体态被提出,人们对量子自旋液体做了很多理论和实验上的研究。然而由于局域序的缺乏,对量子自旋液体的鉴定过程是极其困难的。直到十年前,Kitaev提出了一种在2D蜂窝晶格上的精确可解模型,其只涉及最近邻相互作用,包含所有量子自旋液体的特点。这使得在人造物质和冷原子系统中观察Kitaev自旋液体成为可能。作为量子自旋液体的特征,Kitaev自旋液体展现出分数化激发为规范磁通和物质Majorana费米子。在探索过程中,分数化激发经常涉及系统的动力学响应。由Knolle等人的研究,纯Kitaev模型动力学结构因子是确切已知的,显示出Kitaev自旋液体的分数化激发特点,也就是在无能隙Kitaev自旋液体中,动力学结构因子的频谱中出现磁通能隙。在近来对近似Kitaev自旋液体物质的实验中,候选物质往往不仅存在Kitaev耦合,而且会包含Heisenberg或者r相互作用,后者导致低温下的磁序。为了抑制磁序,实验经常会引入外磁场。在这种情况下,额外的相互作用和磁场会对分数化激发的动力学... 

【文章来源】：南京大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

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图１－１：几何阻挫示意图??

模型是由ｋｉｔａｅｖ在２００６年提出的一种在二维蜂窝状格子它是一种量子自旋液体，具有高度阻挫的近邻相互作ｎ量如下??＝?－?Ｙｊ，；ｙ，ｚ，其取值与ｉ，ｊ格点的相对位置有关。如图２－１所示，关联不同。对于自旋，我们可以用ｍａｊｏｒａｎａ费米子来表ｏｒａｎａ费米子ｃ，＋ｙ，？。其对易关系为??＝?＜示为，自旋算符采用这种表示后，也是满足其样的表不方法最先在１９５９年由Ｍａｒｔｉｎ采用这种表，因为－个格点引入四个ｍａｊｏｒａｎａ费米子，在Ｆｏｃｋ空ｙ??

２／ｍＳｐ?Ｌｉｔｙ是动量ｋ在平行四边形格子两个方向上对角化解出能量??Ｅｋ?＝?－｜５，｜冬厶，乃的符号而改变，因为改变厶的符号可以通过改。为了方便起见，我们设人＝乃＞〇。对于基态能谱，具有能隙，即是否对于某个ｋ值使得Ｅ（ｋ）＝０。丨心｜?＝?０要乃满足三角不等式｜９】。??＼ｊａ＼?＜?１＾１?＋?ｌ＾ｒｌ?ｃｒ，＾，?ｙ?－?Ｘ，ｙ，ｚ２所示，在Ｂ区域里，ｌｃｉｔａｅｖ基态是无能隙的，在Ａａ．，Ａ、，，隙的。对于丨人］Ｓ?２人，ｋｉｔａｅｖ自旋液体的基态是无能态是无能隙的。??以从基态Ｈａｍｉｌｔｏｎ量中看出，在ｚ－ｂｏｎｄ上的／ｒ费米子其ｐ－ｈ对称性ａｖ?—?—?／／。基态的ｐ－ｈ对称性可－


本文编号：3360429