什麼是量子自旋液體（quantum spin liquid）？

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最近有人發現神秘物質叫量子自旋液體（quantum spin liquid），可以分裂電子這種基本粒子。能有大神解釋一下這具體是什麼東西嗎？哪裡發現的？能幹嘛？

物質處於不同的相，本質上是物質內部相互作用與漲落的競爭導致的。在低溫下，熱漲落很小，物質會傾向於處在有序的狀態。對於自旋體系，零溫下沒有熱漲落，會出現鐵磁序或者反鐵磁序等等。

但是，有些自旋體系，尤其是阻挫 (frustrated)系統，零溫下沒有熱漲落，但是量子漲落特彆強，使得體系基態時自旋的指向處於一種無序的狀態，整體上沒有鐵磁，反鐵磁和其他的序，即所有的序參數的值在熱力學極限下都為0。就像液體一樣，稱為量子自旋液體。

自旋液體的概念1988年就有了，和高溫超導的機制密切相關。但是直到2011年才由密度矩陣重整化群(DMRG)計算出在Kagome lattice上會出現自旋液體。

自旋液體最有可能出現在六角格子(honeycomb lattice)，Kagome格子，以及方格子 (square lattice)上，相應的物理模型分別為Kitaev model, spin 1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on Kagome lattice，以及J1-J2 model。三角格子上也可能會出現自旋液體，但是目前理論方面的研究主要集中在前三種格子。

自旋液體根據對稱性可以劃分為不同的種類。有的自旋液體激發的准粒子可能帶有分數spinon。

那個分數電荷什麼的不是像通常說的電子之類的「基本」粒子，而是關聯體系中的某種集體效應，朗道提出的費米液體理論搞了元激發，或者准粒子這麼個東西，在這個模型下准粒子是可以近似當成粒子分析其行為的.包括最近所說「發現馬約拉那費米子」,所指的也是准粒子.

關聯體系可以說是凝聚態最「正統」的課題了.熱統里研究自旋系統的Ising模型是一個簡單卻高產的模型，它可以看作海森堡模型的特殊情況。對於某些阻挫系統，量子漲落是如此之強以至於未破壞空間和晶格對稱性，序參量近乎零，因而稱之曰液體.

最近聽南大的陳老師坐得契塔耶夫-海森堡模型的報告，加了契塔耶夫相互作用的修正，這似乎是個可嚴格求解的模型，感覺非常玄,據說RuCl3可能是符合條件的候選.陳老師還給了一個在伊辛模型里搞出費米子的trick，非常賽艇

簡單的來說。當初提出自旋液的出發點是，有沒有一種不存在序參量的體系？朗道二級相變是通過序參量來描述相變的，所以自旋液的一個重要特性就是不會發生相變（二級相變）。自旋液就是這樣一個體系，因為特殊的結構造成即使在極低溫下漲落效應依然非常明顯，不會產生非磁性到磁的相變。當然樓上說的已經非常明確了