États de spin non coplanaires et chiraux en route vers l'ordre de Néel dans les modèles d'Heisenberg à fullerène

En utilisant une approche variationnelle de Monte Carlo à haute précision basée sur des réseaux de neurones convolutionnels de groupe, nous obtenons le spectre d'énergie basse résolu en symétrie du modèle d'Heisenberg à spin-1/2 sur plusieurs géométries de fullerène hautement symétriques, y compris le célèbre buckminsterfullerène C60. Nous soutenons qu'à mesure que le degré de frustration diminue dans de grands fullerènes, ils affichent des caractéristiques caractéristiques d'un ordre magnétique naissant : les fonctions de corrélation montrent des pics de Bragg à haute intensité compatibles avec un ordre de type Néel, tandis que le spectre d'énergie basse est organisé en une tour d'états. La compétition avec la frustration transforme cependant le simple ordre de Néel en un ordre non coplanaire. Remarkablement, nous trouvons et prédisons un ordre chirale naissant dans un grand nombre de structures de fullerène. Publié par l'American Physical Society 2024.