論文の概要: Construction of topological quantum magnets from atomic spins on surfaces

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.14145v2
• Date: Tue, 3 Sep 2024 06:47:53 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-09-04 19:02:17.333380
• Title: Construction of topological quantum magnets from atomic spins on surfaces
• Title（参考訳）: 表面原子スピンからのトポロジカル量子マグネットの構築
• Authors: Hao Wang, Peng Fan, Jing Chen, Lili Jiang, Hong-Jun Gao, Jose L. Lado, Kai Yang,
• Abstract要約: 走査トンネル顕微鏡(STM)におけるスピン鎖と2次元スピンアレイを用いたトポロジカル量子ハイゼンベルクスピン格子の実証 この結果は、相互作用するスピンのエキゾチックな量子多体相をシミュレートするための重要なボトムアップアプローチを提供する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 6.884621917906393
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Artificial quantum systems have emerged as indispensable platforms to realize exotic topological matter in a well-controlled manner. Here, we demonstrate topological quantum Heisenberg spin lattices, engineered with spin chains and two-dimensional spin arrays using spin 1/2 atoms on insulating films in a scanning tunnelling microscope (STM). We engineered with atomic precision both topological and trivial phases of the quantum spin model, realizing first- and second-order topological quantum magnets. Their many-body excitations were probed by single-atom electron spin resonance with ultrahigh energy resolution. The atomically-localized magnetic field of the STM tip allows us to directly visualize various topological bound modes including topological edge states, topological defects, and higher-order corner modes. Our results provide an important bottom-up approach to simulating exotic quantum many-body phases of interacting spins.
• Abstract（参考訳）: 人工量子システムは、よく制御された方法でエキゾチックなトポロジカルな物質を実現するために、必須のプラットフォームとして登場した。 本稿では,走査型トンネル顕微鏡(STM)における絶縁膜上のスピン1/2原子を用いたスピン鎖と2次元スピンアレイで構築したトポロジカル量子ハイゼンベルクスピン格子を実演する。 量子スピンモデルのトポロジカル相と自明相の両方を原子精度で設計し,一階および二階のトポロジカル量子マグネットを実現した。 これらの多体励起は超高エネルギー分解能の単原子電子スピン共鳴によって観測された。 STM先端の原子局在化磁場は、位相的エッジ状態、位相的欠陥、高次コーナーモードを含む様々な位相的境界モードを直接可視化することができる。 この結果は、相互作用するスピンのエキゾチックな量子多体相をシミュレートするための重要なボトムアップアプローチを提供する。

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