論文の概要: Thermodynamics of the Heisenberg XXX chain with negative spin

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.03714v1
• Date: Tue, 03 Feb 2026 16:40:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-02-04 18:37:15.581523
• Title: Thermodynamics of the Heisenberg XXX chain with negative spin
• Title（参考訳）: 負スピンを持つハイゼンベルクXXX鎖の熱力学
• Authors: Rong Zhong, Yang-Yang Chen, Kun Hao, Wen-li Yang, Vladimir Korepin,
• Abstract要約: 負スピンを持つ等方性ハイゼンベルクXXXスピン鎖の熱力学について検討する。 自由エネルギー、エントロピー、比熱を導出し、異なる熱力学系を分離した量子相転移を同定する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.336211807762177
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We study the thermodynamics of the isotropic Heisenberg XXX spin chain with negative spin, focusing on the case $s=-1$. The model is equivalent to the quantum lattice nonlinear Schrödinger (NLS) model and appears as an effective theory in deep inelastic scattering in high-energy quantum chromodynamics. Owing to its integrability, it admits a consistent Bethe Ansatz description and a well-defined thermodynamic limit. Using the thermodynamic Bethe Ansatz, we analyze the ground state, elementary excitations, and finite-temperature properties. In contrast to the conventional positive spin XXX chain, the negative spin model exhibits a distinct vacuum structure and excitation spectrum, leading to modified TBA equations and unconventional low-temperature behavior. Although the integral equations resemble those of the Lieb-Liniger Bose gas, the thermodynamics and scaling properties are qualitatively different and cannot be continuously connected. We derive the free energy, entropy, and specific heat, and identify a quantum phase transition separating different thermodynamic regimes. At zero temperature, the excitation spectrum becomes linear in the continuum limit and can be described by a conformal field theory. The low-temperature regime realizes a Luttinger-liquid like phase with features unique to the negative spin XXX chain.
• Abstract（参考訳）: 負のスピンを持つ等方性ハイゼンベルクXXXスピン鎖の熱力学を、ケース $s=-1$ に焦点をあてて研究する。 このモデルは量子格子非線形シュレーディンガー(NLS)モデルと等価であり、高エネルギー量子色力学における深い非弾性散乱の有効理論として現れる。 可積分性のため、一貫したベーテ・アンザッツの記述とよく定義された熱力学の極限が認められる。 熱力学Bethe Ansatzを用いて基底状態,基本励起,有限温度特性を解析する。 従来の正のスピン XXX 連鎖とは対照的に、負のスピンモデルは異なる真空構造と励起スペクトルを示し、修正された TBA 方程式と非伝統的な低温の挙動をもたらす。 積分方程式はリーブ・ライニガー・ボースの気体と似ているが、熱力学とスケーリング特性は質的に異なり、連続的に接続できない。 自由エネルギー、エントロピー、比熱を導出し、異なる熱力学系を分離した量子相転移を同定する。 零温度では、励起スペクトルは連続体極限において線型となり、共形場理論によって記述できる。 低温状態は、負のスピン XXX 鎖に特有の特徴を持つルッティンガー-液体様相を実現する。

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