論文の概要: Lee-Yang zeros of modulated XY spin chains with Dzyaloshinskii-Moriya interaction: zero-contour topology and quantum phase-diagram reconstruction

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.05469v1
• Date: Thu, 20 Aug 2026 12:43:34 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-09-22 20:39:26.187745
• Title: Lee-Yang zeros of modulated XY spin chains with Dzyaloshinskii-Moriya interaction: zero-contour topology and quantum phase-diagram reconstruction
• Title（参考訳）: Dzyaloshinskii-Moriya相互作用を持つ変調XYスピン鎖のLee-Yang零点:ゼロ等方位相と量子位相図再構成
• Abstract要約: 複素横場平面における不均一異方性XYスピン鎖のリー-ヤン零点(LYZ)とジアロシンスキー-モリヤ相互作用(DM)について検討する。 DM結合強度が$D$増加するにつれて、LYZは複素平面上で定性的に異なる位相的進化を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.7901645445721592
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: We investigate the Lee--Yang zeros (LYZ) of inhomogeneous anisotropic XY spin chains with Dzyaloshinskii--Moriya (DM) interactions in the complex transverse-field plane, focusing on their fundamental connection to quantum phase transitions. We systematically study uniform chains, period-2 and period-3 modulated chains, and Fibonacci quasiperiodic chains of lengths 5 and 8. As the DM coupling strength $D$ increases, the LYZ exhibit qualitatively distinct topological evolutions on the complex plane: the complex zeros of the uniform chain collapse toward the real axis; periodic chains feature either bifurcation of closed zero contours before all zeros become real or a single re-emergence of complex zeros; quasiperiodic chains exhibit repeated annihilation and revival of complex zeros. Analytical derivations demonstrate that this diverse behavior originates from DM-induced shifts of folded bands and the modulation of zero positions by anisotropic pairing at particle--hole band crossings. Our results establish a direct correspondence between LYZ topology and band deformation: isolated contact points of zeros with the real axis correspond to discrete quantum critical fields, while continuous real-zero intervals directly identify gapless chiral phases. Accordingly, beyond locating phase boundaries, LYZ can distinguish characteristic phases and serve as an intuitive probe for band folding and phase diagram restructuring.
• Abstract（参考訳）: 複素横場平面における不均一な異方性XYスピン鎖のリー-ヤン零点(LYZ)とジアロシンスキー-モリヤ相互作用(DM)について検討し、量子相転移に対する基本的関係に着目した。 我々は,一様鎖,周期2および周期3変調鎖,および長さ5および8のフィボナッチ準周期鎖を系統的に研究した。 DM結合強度が$D$増加するにつれて、LYZは複素平面上で定性的に異なる位相進化を示す:一様鎖の複素零点が実軸に向かって崩壊する; 周期鎖はすべての零点が実数になる前に閉零点の分岐または複素零点の再帰を示す; 準周期鎖は繰り返し消滅と複素零点の復活を示す。 解析的導出は、この多様な挙動は、DM誘起の折りたたみバンドのシフトと、粒子-ホールバンド交差における異方性ペアリングによるゼロ位置の変調に起因していることを示している。 実軸を持つ零点の孤立接触点は離散量子臨界場に対応し、連続実零区間はギャップのないカイラル位相を直接同定する。 したがって、位相境界の配置を超えて、LYZは特徴位相を区別し、バンド折り畳みや位相図再構成のための直感的なプローブとして機能する。

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