論文の概要: Monopole Josephson Effects in a Dirac Spin Liquid

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.11888v1
• Date: Mon, 25 Apr 2022 18:00:55 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-02-15 17:31:45.091086
• Title: Monopole Josephson Effects in a Dirac Spin Liquid
• Title（参考訳）: ディラックスピン液体におけるモノポールジョセフソン効果
• Authors: Gautam Nambiar, Daniel Bulmash and Victor Galitski
• Abstract要約: ディラックスピン液体(s)は、ギャップのない特徴のない状態であるが、それらを記述する効果的な場の理論によって興味深い。 DSLは、一見無関係な様々な秩序状態の「親状態」として知られている。 創発電場のような有効場の理論の作用素は外部に誘導され、測定できるのか?
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Dirac Spin liquids (DSLs) are gapless featureless states, yet interesting by virtue of the effective field theory describing them -- (2+1)-dimensional quantum electrodynamics (QED$_3$). Further, a DSL is known to be a "parent state" of various seemingly unrelated ordered states, such as antiferromagnets and valence bond solids in the sense that one can obtain ordered states by condensing magnetic monopoles of the emergent gauge field. Can operators in the effective field theory, such as the emergent electric field, be externally induced and measured? In this work, we exploit the parent state picture to argue that the answer is yes. We propose a range of "monopole Josephson effects" that arise when two ordered states are separated by a region of the parent DSL. In particular, we show that one can induce an AC monopole Josephson effect, which manifests itself as an AC emergent electric field in the spin liquid, accompanied by a measurable spin current. Further, we show that this AC emergent electric field can be measured as a sharp tunable peak in Raman scattering. This work provides a theoretical proof of principle that emergent gauge fields in spin liquids can be externally induced, manipulated, and probed using more conventional states, which offers a generic platform for studying the exotic spin phases.
• Abstract（参考訳）: ディラックスピン液体(DSL)は、ギャップのない特徴のない状態であるが、(2+1)次元量子電磁力学(QED$_3$)を記述した有効場理論により興味深い。 さらに、DSLは反強磁性体や価結合固体のような、一見無関係な秩序状態の「親状態」であることが知られており、初期ゲージ場の磁気モノポールを凝縮することで秩序状態を得ることができる。 創発電場のような有効場の理論の作用素は外部に誘導され、測定できるのか? この研究では、親状態のイメージを利用して、答えはイエスであると主張する。 我々は、2つの順序状態が親 dsl の領域によって分離されたときに生じる「単極ジョセフソン効果」の範囲を提案する。 特に, ac単極ジョセフソン効果を誘導し, スピン液体中の交流発生電界として現れ, 測定可能なスピン電流が伴うことを示した。 さらに、この交流出射電界はラマン散乱における鋭い調整可能なピークとして測定できることを示す。 この研究はスピン液体の創発ゲージ場を、より伝統的な状態を用いて外部に誘導し、操作し、探究できるという理論的な証明を提供し、エキゾチックスピン相を研究するための一般的なプラットフォームを提供する。

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