Thermodynamic signature of SU(4) spin-orbital liquid and symmetry fractionalization from Lieb-Schultz-Mattis theorem
Thermodynamic signature of SU(4) spin-orbital liquid and symmetry fractionalization from Lieb-Schultz-Mattis theorem
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SU(4) 自旋轨道液体的热力学特征和 Lieb-Schultz-Mattis 定理的对称分式
DOI：
10.1103/physrevb.105.l201115
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发表时间：
2022
影响因子：
3.7
通讯作者：
Fujimoto Satoshi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yamada Masahiko G.;Fujimoto Satoshi
蜂窝晶格上的海森堡模型有望在低温下容纳具有令人惊讶的候选材料的量子自旋轨道液体。我们用正则热纯量子态方法研究了该模型的有限温度相。利用完全对称性，计算最多24个位置的簇是可能的，这在自旋语言中相当于48个位置。这种具有大规模并行化的最先进的计算使我们能够捕捉到蜂窝晶格上海森堡模型的热力学性质。特别是，比热呈现出一种特征的峰肩结构，这应该与低温量子自旋轨道液相的性质有关。根据推广的Lieb-Schultz-Mattis定理，我们还讨论了基态是有隙和对称的假设所得出的结论。
TheHeisenberg model on a honeycomb lattice is expected to host a quantum spin-orbital liquid at low temperature with a surprising candidate material,. We employed the canonical thermal pure quantum state method to investigate the finite-temperature phase of this model. Exploiting the full symmetry of, calculation up to a 24-site cluster, which is equivalent to 48 sites in the spin-language, is possible. This state-of-the-art computation with large-scale parallelization enables us to capture the thermodynamic properties of theHeisenberg model on a honeycomb lattice. In particular, the specific heat shows a characteristic peak-and-shoulder structure, which should be related to the nature of the low-temperature quantum spin-orbital liquid phase. We also discuss what can be concluded from the assumption that the ground state is gapped and symmetric in view of the generalized Lieb-Schultz-Mattis theorem.
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