論文の概要: Gapped and gapless quantum spin liquids on the ruby lattice
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2409.16344v1
- Date: Tue, 24 Sep 2024 18:00:00 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-09-27 08:51:05.773254
- Title: Gapped and gapless quantum spin liquids on the ruby lattice
- Title（参考訳）: ルビー格子上のギャップレス及びギャップレス量子スピン液体
- Authors: Atanu Maity, Rhine Samajdar, Yasir Iqbal,
- Abstract要約: 平均整合構造上のルビースピンの合計50U$bbZ(1)および182の異なる状態を示す。
また、平均整合構造上のスピンの反Respecting space-group理論を合計64個得る。
- 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: The ruby lattice has been the subject of much interest recently due its realization in Rydberg atom arrays, where its rich variety of frustrated interactions gives rise to topologically ordered quantum spin liquids. Similarly, numerical studies of ruby-lattice spin models, with both isotropic and anisotropic interactions, have provided evidence of gapped and gapless spin-liquid ground states with different low-energy gauge structures. Motivated by these findings, we perform a projective symmetry group (PSG) classification of U(1) and $\mathbb{Z}_{2}$ fermionic spinon mean-field theories$\unicode{x2014}$respecting space-group and time-reversal symmetries$\unicode{x2014}$for $S=1/2$ spins. We obtain a total of 50 U(1) and 64 $\mathbb{Z}_{2}$ PSGs, and upon restricting their realization via mean-field $\textit{Ans\"atze}$ with up to second-nearest-neighbor singlet amplitudes (relevant to the models studied here), only 8 U(1) and 18 $\mathbb{Z}_{2}$ distinct states are obtained. We present the singlet fields for all $\textit{Ans\"atze}$ up to third-nearest-neighboring bonds and discuss their spinon dispersions as well as their dynamical spin structure factors. Building on this information, we also obtain the phase diagram of the Heisenberg model in the presence of first ($J_{1}$), second ($J_{1}'$), and third ($J_{2}$) neighbor antiferromagnetic couplings within a self-consistent mean-field approximation.
- Abstract（参考訳）: ルビー格子は近年、Rydberg原子配列で実現され、様々なフラストレーションのある相互作用がトポロジカルに秩序づけられた量子スピン液体を生み出しているため、大きな関心を集めている。
同様に、ルビー-格子スピンモデルの数値的研究は、等方的相互作用と異方的相互作用の両方を持ち、低エネルギーゲージ構造が異なるギャップと隙間のないスピン-液体基底状態の証拠を与えている。
これらの結果により、U(1) と $\mathbb{Z}_{2}$ フェルミオンスピノン平均場理論の射影対称性群(PSG)分類を行う。
合計50 U(1) および 64 $\mathbb{Z}_{2}$ PSGs を取得し、平均場 $\textit{Ans\"atze}$ によるそれらの実現を制限すると、(ここで調べられたモデルに関連して)2次アネレスト近傍の単項振幅を持つと、わずか8 U(1) と 18 $\mathbb{Z}_{2}$ の異なる状態が得られる。
すべての$\textit{Ans\"atze}$3-アネレスト近傍結合に対する一重項場を示し、スピンの分散とそれらの動的スピン構造因子について議論する。
この情報に基づいて、自己整合平均場近似における第1(J_{1}$)、第2(J_{1}'$)、第3(J_{2}$)近傍の反強磁性結合の存在下でのハイゼンベルクモデルの位相図を得る。
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