物理学进展

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2022年, 第42卷, 第4期　刊出日期：2022-08-20 上一期下一期

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有限温度张量重正化群方法及其在阻挫量子磁性研究中的应用

李涵, 李伟

2022 (4): 121-146. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2022.04.001

PDF(88824KB) ( 514 )

阻挫量子磁体中的新奇物态与效应是凝聚态物理研究的重要前沿方向，因其与高温超导、拓扑量子计算等的密切联系，近年来吸引了人们浓厚的研究兴趣。实验上，阻挫自旋液体候选材料的新进展层出不穷，人们系统地研究了若干三角晶格、笼目晶格和六角Kitaev 阻挫磁体等材料，发现其在一定条件下展现出自旋液体态的特征，但澄清其中的量子物态是充满挑战的量子多体问题。作者最近的工作指出，可以从有限温度张量重正化群多体计算入手，开展热力学性质的精确计算与分析，确定阻挫磁体的微观自旋模型，做出进一步理论预言并开展实验验证，从而建立量子磁性系统的多体计算精确研究方案。有限温度张量重正化群方法是计算大尺寸二维阻挫量子自旋模型有限温度性质的有力工具，在本文中作者首先介绍新近发展的系列张量重正化群方法，包括线性和指数张量重正化群等。随后，作者讨论有限温度张量方法在三角晶格量子伊辛磁体TmMgGaO₄和六角晶格Kitaev 磁体α-RuCl₃ 的微观自旋模型中的具体应用：通过高精度和全面的多体计算，揭示出其中存在演生U(1) 对称性与拓扑相变，以及高场量子自旋液体态等新颖的结论，这些理论预言也陆续被实验所证实。通过上述实例，作者展示了有限温度张量重正化群计算方法在自旋液体候选材料研究中的应用价值，并期待这些方法能在强关联量子物质研究中发挥重要作用。

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双层过渡金属三卤化物层间磁性研究现状

司君山, 杨志雄, 张卫兵

2022 (4): 147-157. DOI: 10.13725/j.cnki.pip.2022.04.002

PDF(2445KB) ( 601 )

二维磁性材料是当前凝聚态物理的研究热点。近来的实验发现双层CrI3 存在与三维块体不同的层间反铁磁序，表现出独特的量子限域效应和潜在的器件应用，受到了人们的广泛关注。大量的研究表明层间磁序跟堆垛密切相关，但仍存在争议。本文主要综述双层磁性材料层间磁序及其应用的研究进展，重点介绍了磁性与堆垛方式之间的关联，指出了密度泛函理论在层间磁性机理研究中存在的挑战，阐述了层间磁序相关的器件应用，并对未来可能的研究方向进行了展望。