論文の概要: Vison condensation and spinon confinement in a kagome lattice $\mathbb{Z}_2$ spin liquid: A numerical study of a quantum dimer model
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.13154v2
- Date: Thu, 28 Mar 2024 02:19:05 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-29 20:23:28.529340
- Title: Vison condensation and spinon confinement in a kagome lattice $\mathbb{Z}_2$ spin liquid: A numerical study of a quantum dimer model
- Title（参考訳）: カゴメ格子$\mathbb{Z}_2$スピン液体中のバイソン凝縮とスピノン凝縮:量子二量体モデルの数値的研究
- Authors: Kyusung Hwang,
- Abstract要約: 我々は,カゴメ格子上のスピン液体$mathbbZ$(mathZ$SL)と価結合固体(VBS)の遷移について検討した。
この遷移は、$mathbbZ$ スピン液体の弦のバイソン励起の凝縮によって引き起こされる。
スピン液体状態のトポロジカル縮退は、ビソン凝縮と相まって持ち上げられることが観察された。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Quantum spin liquids are exotic many-body states featured with long-range entanglement and fractional anyon quasiparticles. Quantum phase transitions of spin liquids are particularly interesting problems related with novel phenomena of anyon condensation and anyon confinement. Here we study a quantum dimer model which implements a transition between a $\mathbb{Z}_2$ spin liquid ($\mathbb{Z}_2$SL) and a valence bond solid (VBS) on the kagome lattice. The transition is driven by the condensation of vison excitation of the $\mathbb{Z}_2$ spin liquid, which impacts on other anyon excitations especially leading to the confinement of spinon excitations. By numerical exact diagonalization of the dimer model, we directly measure the vison condensation using vison string operators, and explicitly check a confining potential acting on spinon excitations in the VBS state. It is observed that topological degeneracy of the spin liquid state is lifted concomitantly with the vison condensation. The dimer ordering pattern of the VBS state is identified by investigating dimer structure factor. Furthermore, we find an interesting state that exhibits features of spin liquid and VBS simultaneously. We discuss the origin of the mixed behaviors and possible scenarios expected in thermodynamic limit. This work complements the previous analytical studies on the dimer model, Phys. Rev. B 87, 104408 (2013) and Phys. Rev. B 92, 205131 (2015), by providing numerical evidences on the vison condensation and the spinon confinement in the $\mathbb{Z}_2$SL-to-VBS transition.
- Abstract（参考訳）: 量子スピン液体(quantum spin liquids)は、長距離の絡み合いと分数的な正準粒子を特徴とする、エキゾチックな多体状態である。
スピン液体の量子相転移は、特にエノン凝縮とエノン凝縮の新しい現象に関連する興味深い問題である。
本稿では,カゴメ格子上のスピン液体(\mathbb{Z}_2$SL)と価結合固体(VBS)の遷移を実装する量子二量体モデルについて検討する。
この遷移は、$\mathbb{Z}_2$ スピン液体のビソン励起の凝縮によって引き起こされ、特にスピノン励起の閉じ込めにつながる他のエノン励起に影響を及ぼす。
ダイマーモデルの数値的対角化により、バイソン弦演算子を用いてビソン凝縮を直接測定し、VBS状態のスピノン励起に作用する精細ポテンシャルを明示的にチェックする。
スピン液体状態のトポロジカル縮退は、ビソン凝縮と相まって持ち上げられることが観察された。
VBS状態の二量体秩序パターンを、二量体構造因子を調べることにより同定する。
さらに、スピン液体とVBSの特徴を同時に示す興味深い状態が見つかる。
本稿では,混合挙動の起源と熱力学的限界で期待されるシナリオについて論じる。
この研究は、ダイマーモデルであるPhysに関する以前の分析研究を補完する。
B87号、104408号(2013年)、Phys号。
B92, 205131 (2015) は、$\mathbb{Z}_2$SL-to-VBS遷移におけるバイソン凝縮とスピノン凝縮に関する数値的な証拠を提供する。
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