Quantum phase transitions in the alternating XY chain with three-site interactions

量子相变 链条(单位) 经典XY模型 相变 量子 量子相 物理 相(物质) 凝聚态物理 量子力学
作者
Kaiyuan Cao,Hao Fu,Xue Liu,Ming Zhong,Peiqing Tong
出处
期刊:Physica B-condensed Matter [Elsevier BV]
卷期号:682: 415876-415876
标识
DOI:10.1016/j.physb.2024.415876
摘要

We investigate the quantum phase transition in the alternating XY chain with the XZY+YZX type of three-spin interactions. We present the exact solution derived by means of the Jordan–Wigner transformation and study the average magnetization, spin correlations, and von Neumann entropy to establish the phase diagram. The phase diagram consists of the ferromagnetic phases, the paramagnetic phases, and the phase with weak magnetization (WM). By examining the nearest-neighbor transverse spin correlation, we probe that in the WM phase, the spins within a supercell generate a cluster with a small total spin, but between the nearest-neighbor supercells are distributed randomly. Especially for the dimerized limit case, the spins within a supercell tend to point to opposite directions of the transverse field. In addition, we also investigate the influence of the three-site interaction, and find that the WM phase is absent as the strength of the three-site interaction increases. Our findings shed light on the complex behavior of the alternating XY chain and provide valuable insights for future studies.
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