条纹相量子自旋-轨道液体（英文）

作者：金汇可; 孙榕阳; 涂洪浩^*; 周毅^*

来源：Science Bulletin, 2022, 67(09): 918-923.

简并的轨道自由度是增强量子自旋涨落从而实现量子自旋液体物态的一种途径.本文结合Gutzwiller投影波函数和密度矩阵重正化群方法研究了三角晶格SU(4)自旋-轨道模型.研究发现,尽管存在尺寸效应,单参数Gutzwiller投影波函数就能够描述该模型的量子基态和低能激发态.计算结果揭示了系统基态是具有条纹相的量子自旋-轨道液体的事实.这种条纹相量子自旋-轨道液体态保持SU(4)自旋-轨道旋转对称性,但自发破缺了晶格平移和晶格旋转对称性.其低能激发态由具有费米统计的分数化激发(部分子)描述,部分子费米面的拓扑相变对应于条纹相的形成.沿着条纹形成的方向,分数化激发由SU(4)1共形场论刻画.理论分析表明,这些计算结果和Lieb-Schultz-MattisOshikawa-Hastings定理一致.该工作展示了最简单的阻挫晶格上最简单的自旋-轨道模型产生的量子液体态。为研究量子自旋液体和自旋-轨道物理打开了新思路.

• 单位
  中国科学院大学