Квантовые спиновые жидкости: обзор

Квантовые спиновые жидкости можно рассматривать как «квантово-разупорядоченные» основополагающие состояния спиновых систем, в которых флуктуации нулевой точки настолько сильны, что препятствуют возникновению обычного дальнего магнитного порядка. Более того, квантовые спиновые жидкости являются прототипическими примерами основополагающих состояний с сильной многочастичной запутанностью, степень которой достаточна для того, чтобы эти состояния представляли собой отдельные фазы материи. Их высокая степень запутанности обусловливает уникальные физические свойства квантовых спиновых жидкостей, включая нелокальные возбуждения, топологические свойства и другие особенности. В этом обзоре мы обсуждаем природу таких фаз и их свойства на основе парадигматических моделей и общих аргументов, а также вводим теоретические инструменты, такие как калибровочная теория и партонный подход, которые удобно использовать при изучении квантовых спиновых жидкостей. Представлен обзор различных типов квантовых спиновых жидкостей, а также моделей и теорий, применяемых для их описания. Кроме того, мы рассматриваем современное состояние экспериментов по изучению квантовых спиновых жидкостей и разнообразные методы исследования, используемые в этой области.