論文の概要: Identification and Optimization of Accurate Spin Models for Open-Shell Carbon Ladders with Matrix Product States

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.18695v1
• Date: Sun, 21 Dec 2025 11:16:10 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-23 18:54:32.462325
• Title: Identification and Optimization of Accurate Spin Models for Open-Shell Carbon Ladders with Matrix Product States
• Title（参考訳）: マトリックス生成物状態を有するオープンシェルカーボンラダーの高精度スピンモデルの同定と最適化
• Authors: Andoni Agirre, Thomas Frederiksen, Geza Giedke, Tobias Grass,
• Abstract要約: オープンシェルナノグラフェンは、$$$電子系から生じる相関磁性を研究するための制御された設定を提供する。 強結合スペクトルを特徴とするオリゴ (indenoindene) 分子, 非二部炭素層の解析を行い, その低エネルギー特性が相互作用するスピン-1/2自由度に効果的にマッピング可能であることを示した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.1749935196721634
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Open-shell nanographenes offer a controlled setting to study correlated magnetism emerging from $π$-electron systems. We analyze oligo(indenoindene) molecules, non-bipartite carbon ladders whose tight-binding spectra feature a gapped, weakly dispersing manifold of quasi-zero modes, and show that their low-energy properties can be effectively mapped onto an interacting set of spin-1/2 degrees of freedom. Using Density Matrix Renormalization Group simulations of the full Fermi-Hubbard model, we obtain their excitation spectra, entanglement profiles, and spin-spin correlations. We then construct optimized delocalized fermionic modes that act as emergent spins and show that their interactions are well described by a frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg chain. This effective description clarifies how spin degrees of freedom arise and interact in non-bipartite nanographene ladders, providing a compact and accurate representation of their correlated behavior.
• Abstract（参考訳）: オープンシェルナノグラフェンは、π$電子系から生じる相関磁性を研究するための制御された設定を提供する。 強結合スペクトルを特徴とするオリゴ (indenoindene) 分子, 非二部炭素層の解析を行い, その低エネルギー特性が相互作用するスピン-1/2自由度に効果的にマッピング可能であることを示した。 フルフェルミ・ハバードモデルの密度行列再正規化群シミュレーションを用いて, 励起スペクトル, エンタングルメントプロファイル, スピンスピン相関を求める。 次に、初期スピンとして作用する最適化非局在フェルミオンモードを構築し、それらの相互作用がフラストレーション$J_1$-$J_2$ハイゼンベルク鎖によってうまく説明されていることを示す。 この効果的な記述は、スピン自由度が非二部体ナノグラフェンのはしごでどのように発生し相互作用するかを明らかにし、それらの相関挙動のコンパクトで正確な表現を提供する。

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