二维和三维二聚海森堡模型中从反铁磁态到顺磁态的量子相变是目前研究比较透彻的量子相变问题,且三维系统中该类相变已经在实验材料中得到实现,但此类相变中标度律和普适类等根本性问题仍然存有争议。
最近,由中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心理论室博士后马女森、特聘教授Anders W. Sandvik,与中山大学姚道新教授,波士顿大学博士生Phillip Weinberg,以及北京师范大学邵慧、郭文安教授等人组成的研究团队,运用大规模量子蒙特卡洛计算和新的有限尺寸标度分析方法,解决了一个在二维二聚反铁磁海森堡模型量子相变普适类研究中存在近十年的争议性问题。
团队成员研究了如图1中所示的两种不同的二维二聚化量子自旋系统,通过调节自旋之间的耦合相互作用诱发的,从反铁磁态到顺磁态的量子相变。该团队运用随机级数展开量子蒙特卡洛计算方法对这两种模型进行了目前为止最为细致和最大尺寸的数值研究,并提出了运用更多测量数据进行整体分析的有限尺寸标度分析方法。相关工作发表在最近一期的《物理评论快报》上。