密度矩阵重整化群在低维自旋系统的研究

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在本文中,我们利用密度矩阵重整化群方法(DMRG)和严格对角化来研究准一维的自旋系统。本文主要包括了两部分。 第一部分含两个章节:第一章我们介绍了一维自旋模型的特性,第二章概略地介绍DMRG的操作过程,简单的程序优化技巧,和为何DMRG能够成功地应用在低维强关联模型。 在第二部分中,我们展现了我们所研究模型的一些数值结果。第二部分也分成两个章节。在第三章中,我们研究了一维自旋链,其近邻的相互作用为铁磁(J<,FM>)和反铁磁(J<,AF>)交错排列。根据AKLT模型,一个S=1自旋可视为两个S=1/2自旋。在我们研究中,我们采取了相反的观点:是否由铁磁耦合连接的两个S=1/2自旋,会有等同于一个S=1自旋的行为呢?答案是有可能的。当J<,AF>/J<,FM>很小时,整个模型在某种意义上,可视为一个等效的S=1海森堡模型。该系统的有效能隙是S=1链的Haldane能隙的1/4倍。此外,我们还发现了此系统具有边态(edge state),是AKLT模型无法解释的。 在第四章中,我们研究了二脚(two-leg)的楼梯模型。由先前的研究得知,该模型如果引进了反铁磁的次近邻,则系统拥有两个相:Haldane相和单念相(rung-singlet)。但不久前,Starykh等人提出了,除了前面提到的两个相,还有第三个相:二聚化相(columnar dimer)。在我们的研究中,我们计算了二聚化序参量,发现其序参量在热力学极限下是不存在的。而且,我们还利用其他间接的数值证明,如分析rung自旋关联函数的交点,string关联函数,和能隙等结果,均发现只有一个相变点的存在,而非两个。因此,我们结论在two~leg的楼梯模型里,并不存在二聚化相。
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