The dimerized ferromagnetic Heisenberg chain
与反铁磁相反,铁磁海森堡链只能在有限的温度下进行自旋-佩尔斯二聚化。它们显示出作为温度函数的重入行为,这可能对具有小有效弹性常数的系统起作用,例如表面上的单原子链。我们用改进的自旋波理论研究了二聚铁磁海森堡链的物理性质。我们计算了自旋和二聚体的指数衰减关联函数,分析了相应的相干长度、磁化率以及自旋结构因子的静态和动态随温度的变化。通过与密度矩阵重整化群应用于转移矩阵得到的数值结果的比较,我们发现修正的自旋波理论在很宽的二聚化和温度范围内对所有这些量都得到了很好的结果。
2011-07-14 cond-mat.str-el
Non--Heisenberg Spin Dynamics of Double-Exchange Ferromagnets with Coulomb Repulsion
用变分三体计算方法研究了库仑、Hund规则和超交换相互作用对巡游铁磁体自旋波激发谱的影响。我们发现,费米海电子-空穴对和磁振子之间的相关性导致非常明显的区域边界软化和海森堡自旋波色散的强烈偏差。我们发现,这种自旋动力学敏感地依赖于库仑和交换相互作用,并讨论其可能的相关性,在锰氧化物的实验。
2007-04-10 cond-mat.str-el
Partial Ferrimagnetism in S=1/2 Heisenberg Ladders with a Ferromagnetic Leg, an Antiferromagnetic Leg, and Antiferromagnetic Rungs
研究了具有铁磁、反铁磁和反铁磁阶梯的$S=1/2$海森堡阶梯的基态和有限温度性质。结果表明,部分亚铁磁相在基态的一个宽的参数范围内延伸。数值结果支持的分析计算的基础上映射到非线性$σ$模型和扰动计算从强横档限制。结果表明,部分亚铁磁态是一个自发磁化Tomonaga-Luttinger液体与非公度磁关联,这是由DMRG计算证实。用热纯量子态方法计算了有限温度下的磁化率。结果表明,在亚铁磁相的磁化率发散为$T^{-2}$在铁磁海森堡链的情况下。
2017-07-21 cond-mat.str-el
Low-temperature thermodynamics of one-dimensional alternating-spin Heisenberg ferromagnets
受一种新型的双链化合物的启发,其中交替的磁性中心是铁磁耦合的,我们研究了一维自旋- $(S,s)$海森堡铁磁体的热力学性质的数值和解析。一方面,量子蒙特卡罗计算阐明了整体热行为。一般来说,$S\agt 3s$的比热在中间温度下可呈现双峰结构。另一方面,修正的自旋波理论精确地描述了低温特性。扩展比热和磁化率,我们揭示了混合自旋铁磁体和亚铁磁体之间的类比和对比。
2005-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bethe Ansatz for two-magnon scattering states in 2D and 3D Heisenberg-Ising ferromagnets
本文提出了各种不同的Bethe不等式,用于计算二维和三维Heisenberg-Ising铁磁体中的散射双磁振子态。结果表明,对于二维正方形(三维qubic)有限周期或无限晶格,约有一半(3/4)的态具有正确的二维(3D)广义Bethe形式。其余的散射状态处理(无限晶格上)内的退化离散衍射修改的Bethe ananterior作者先前提出的。
2018-02-15 cond-mat.str-el nlin.SI
Thermodynamics of the frustrated one-dimensional spin-1/2 Heisenberg ferromagnet in a magnetic field
采用二阶格林函数方法和有限系统的全对角化方法,计算了受抑一维自旋半J1-J2海森堡铁磁体(J2< 0.25 |J1|)在外磁场中的低温热力学量(磁化强度、关联函数、横向和纵向关联长度、自旋磁化率和比热).我们确定的位置和高度的最大的均匀磁化率的字段依赖的幂律关系。考虑到在低磁场下的比热,发现其温度依赖性有两个极大值。
2011-09-12 cond-mat.str-el
Dissipationless spin-current between Heisenberg ferromagnets with spin-orbit coupling
一个系统表现出多个同时打破对称性提供了机会,影响物理现象,如隧道电流通过外部控制参数。时间反演对称性和反转对称性都不存在于具有大量自旋轨道耦合的铁磁金属中。本文研究了由两个自旋轨道耦合的铁磁体组成的系统中自旋的输运。一个持续的自旋电流跨结被发现,它可以被控制在一个明确的方式由外部磁场和电场。研究了自旋电流在重要几何和极限下的行为。
2006-04-21 cond-mat.str-el
The phase diagram of the extended anisotropic ferromagnetic-antiferromagnetic Heisenberg chain
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了具有铁磁最近邻和反铁磁次近邻相互作用的一维扩展各向异性海森堡模型的相图.我们分析了自旋算符在平面内和平面外的静态关联函数,并根据它们的关联范围对零温相进行了分类。在具有开放边界条件的$64,100,200,300$站点簇上,我们隔离了边界效应,并对我们的结果进行了有限尺寸标度。除了铁磁相,我们确定了两个无隙自旋流体相和两个大规模的激发。基于我们的相图和文献中已知的耦合常数的估计,我们对几种边缘共享材料的基态进行了分类。
2015-11-21 cond-mat.str-el
Topological Phases of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain with Frustrated Next-Nearest-Neighbour Interaction
研究了具有铁磁次近邻(NNN)相互作用的自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替海森堡链。基态是弱NNN相互作用的Halcite相,弱反铁磁相互作用的铁磁相。我们发现了一系列的拓扑结构不同的自旋间隙相位与各种幅度的边缘自旋强NNN相互作用。这些相位之间的相位边界是基于DMRG计算确定的,具有补偿边缘自旋的附加自旋。结果发现,在铁磁-铁磁相边界上具有短程反铁磁关联的精确解代表了每个自旋能隙相。
2013-05-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Zero-magnon sound in quantum Heisenberg ferromagnets
利用泛函重整化群方法,我们证明了在低温和一定的磁场范围内,$D\leq 2$维量子海森堡铁磁体的纵向动力学结构因子呈现出一个定义明确的准粒子峰,该峰具有线性色散,我们将其确定为零磁振子声.在$D>2$中,可用于衰变成横向自旋波的较大相空间仅导致以零频率为中心的宽峰,其宽度与动量成线性比例。
2021-01-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg ferromagnet on the pyrochlore lattice: A Green's function study
本文考虑了高温超导晶格量子海森堡铁磁体,并讨论了该自旋模型在任意温度下的性质。为此,我们使用格林函数技术内的随机相位(或Tyablikov)近似以及线性自旋波理论和量子蒙特卡罗模拟。我们将我们的结果与最近通过其他方法获得的结果进行比较,以证实我们的发现。最后,我们将我们的结果与简单立方晶格的情况进行了对比:两种晶格在平均场水平上是相同的。我们证明,热波动是更有效的烧绿石的情况下(有限温度挫折效应)。我们的研究结果可能用于解释铁磁烧绿石材料的实验数据。
2018-09-26 cond-mat.str-el
Magnon Energy Renormalization and Low-Temperature Thermodynamics of O(3) Heisenberg Ferromagnets
本文给出了$D$维O(3)Heisenberg铁磁体晶格磁振子场的微扰理论。格点磁振子场的有效哈密顿量从有效拉格朗日量开始得到,描述磁振子-磁振子相互作用的两个主要贡献被确定为单位矢量场的通常梯度项和源自有效拉格朗日量的Wess-Zumino-Witten项的部分。引入了具有导数耦合的格点标量场的Feynman图,在此基础上研究了磁振子-磁振子相互作用对磁振子自能和铁磁自由能的影响。我们还评论外观的虚假条款在低温系列的自由能通过检查磁振子-磁振子相互作用和内部对称性的有效哈密顿量(拉格朗日)。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Quantum Heisenberg model on a sawtooth-chain lattice: Rotation-invariant Green's function method
利用旋转不变格林函数方法研究了一维单晶格上自旋$S=1/2$ Heisenberg模型,该模型在单胞中有两个非等价的位置。我们检查RGM预测的可观察到的数量相比,精确对角化和有限温度Lanczos计算。我们讨论了该模型的热力学和动力学性质的关系,矿物氯铜矿铜$_2$ Cl(OH)$_3$补充RGM结果的其他方法的结果。
2022-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Interacting Boson Theory of the Magnetization Process of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain
利用相互作用玻色子近似研究了铁磁-反铁磁海森堡链的低温磁化过程。在低场区和饱和场附近,自旋波激发近似的$δ$函数玻色子气体的Bethe的anesthetic解决方案是可用的。通过数值求解积分方程计算了有限温度特性。并与MonteCarlo计算结果进行了比较,讨论了该近似的适用范围。
1997-12-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the pyrochlore Heisenberg ferromagnet with arbitrary spin $S$
利用旋转不变格林函数方法和高温展开方法研究了烧绿石晶格上自旋$S$海森堡铁磁体的热力学性质。我们研究的激发光谱以及各种热力学量,如序参量(磁化强度),均匀的静态磁化率,相关长度,自旋-自旋相关性,和比热,以及静态和动态的结构因素。我们讨论了自旋量子数$S$对这些量的温度依赖性的影响。我们比较了烧绿石铁磁体与相应的简单立方晶格的结果都具有相同的配位数$z=6$。我们发现一个显着的抑制磁有序烧绿石晶格由于其几何形状与角共享四面体。
2017-07-05 cond-mat.str-el
Domain-wall structure of a classical Heisenberg ferromagnet on a Mobius strip
从理论上研究了莫比乌斯带上铁磁态畴壁的结构。在平均场近似下,通过考虑边界条件实现了Mobius几何,讨论了二维单格点各向异性海森堡铁磁体的经典解。结果表明,可以形成两种类型的畴壁,即,平行或垂直于圆周,这些畴壁的相对稳定性是敏感的温度和施加的磁场的变化。磁化强度具有作为温度和外场的函数的不连续性。
2008-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characterization of Topological Phases of Spin-1/2 Frustrated Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chains by Entanglement Spectrum
本文对J. Phys. Soc. Jpn. 82,064703(2013)中的方法使用由整个链的不同划分定义的两种纠缠谱来确认。对于数值计算,使用iDMRG方法。所得结果与前文提出的价键立体图一致。
2015-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The Double-Time Green's Function Approach to the Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnet with Broken Bonds
改进了双时间格林函数理论的退耦近似,并将其应用于有限温度下自旋- ${1\over 2}$二维断键反铁磁海森堡模型的研究.我们的解耦近似适用于自旋系统的空间不均匀性,引入的局域缺陷,在整个温度范围内。在低温下,我们观察到量子涨落在断键附近减小,这与以前的理论预期一致。在高温下,我们的结果表明,量子涨落靠近断裂键增强。对于两个平行断键的情况,我们发现在低温下两个平行断键之间存在排斥作用。
1998-05-13 cond-mat.str-el
Quantum selection of order and dynamic properties of Kitaev-Heisenberg ferromagnet on a triangular lattice
本文通过序-by-无序和自旋波理论,研究了三角晶格Kitaev-Heisenberg铁磁模型,发现量子涨落选择磁化方向并改变相图,各向异性项导致磁振子衰变。
2025-06-02 cond-mat.str-el
Coexistence of ferromagnetism and superconductivity near quantum phase transition: The Heisenberg- to Ising-type crossover
建立了弱铁磁巡游电子系统铁磁与超导相共存的微观平均场论,并考虑了临界自旋涨落交换引起的超导配对机制.所得方程的自洽解决定了超导转变温度,它强烈依赖于交换分裂。分析了量子相变附近各向同性(类海森堡)自旋涨落到单轴(类伊辛)自旋涨落的相位交叉效应,得到了一般相图。这种情况下,然后适用于巡回铁磁体ZrZn 2,这揭示了该化合物的拟议相图的情况。本文还讨论了UGe_2超导电性的可能解释。
2004-12-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Green's function theory of quasi-two-dimensional spin-half Heisenberg ferromagnets: stacked square versus stacked kagomé lattice
利用自旋旋转不变的格林函数方法,研究了堆积正方晶格和堆积kagomé晶格上准二维自旋半海森堡铁磁体的热力学性质.计算了临界温度$T_C$、均匀静态磁化率$χ$、相关长度$ξ_ν$和磁化强度$M$,并研究了$T_C$以上的短程有序.我们发现,$T_C$和$M$在$T>0$是较小的堆叠kagomé晶格,我们归因于挫折效应在有限的温度下变得相关。
2006-09-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A Green's function method for the two-dimensional frustrated spin-1/2 Heisenberg magnetic lattice
利用Schwinger泛函导数方法导出了磁振子Hedin方程,并利用自洽的格林函数方法计算了具有阻挫自旋1/2 Heisenberg交换耦合的二维磁系统的基态自旋模式和磁结构因子.随机相位近似处理相比,包含自能校正提高了标积相互作用的情况下的准确性,我们的方法和精确的基准在均匀和非均匀有限系统之间的比较所示。我们还发现,对于交叉产品的相互作用(例如反对称交换),该方法并没有同样好地执行,并列入更高的校正是为了。除了未来工作的迹象,我们的研究结果清楚地表明,格林函数方法在这里提出的形式已经显示出潜在的优势,大量的原子以及长程相互作用的系统的描述。
2022-08-17 cond-mat.str-el
Photoinduced topological phase transitions in Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文基于 Floquet–Bloch 理论研究激光辐照下含 DMI 的 Kitaev–Heisenberg 蜂窝铁磁体,证明改变光强可诱导不同 Chern 数拓扑相切换,并以热霍尔电导符号反转作为相变标志。
2023-08-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exotic Ground State Phases of $S=1/2$ Heisenberg $Δ$-Chain with Ferromagnetic Main Chain
研究了自旋为1/2的海森堡阻挫$Δ$链的基态相图。除了铁磁相外,还发现了不同的自旋基态,如果顶自旋与主链之间的铁磁耦合较强,则该模型可以近似为自旋1的双线性-双二次链,并且除了Haldom和铁磁相外,还可以实现自旋2的无隙激发的自旋四极相.在顶自旋与主链之间的耦合较弱的情况下,数值计算结果表明,在不同的顶自旋之间可能发生一系列的相变.根据数值结果讨论了这些相的物理图象。
2010-03-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin fluctuations in the quasi-two dimensional Heisenberg ferromagnet GdI_2 studied by Electron Spin Resonance
本文用ESR谱研究了GdI_2的自旋动力学。共振场和ESR强度的温度依赖性由Eremin等人提出的自旋磁化率模型很好地描述[Phys.Rev.B64,064425(2001)]。的共振线宽的温度依赖性示出了类似的电阻的最大值,并讨论在传导电子和本地化的自旋之间的散射过程。
2004-01-22 cond-mat.str-el
Interacting topological magnons in the Kitaev-Heisenberg honeycomb ferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
Jishou University(吉首大学)
研究了具有DMI相互作用的Kitaev-Heisenberg蜂窝铁磁体中磁子相互作用对拓扑相变临界温度的影响
2026-03-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-half Heisenberg antiferromagnet on a symmetric sawtooth chain: Rotation-invariant Green's functions and high-temperature series
本文用旋转不变格林函数和高温级数研究完全阻挫锯齿链反铁磁模型的热力学性质,并通过数值验证,方法可推广至更高维阻挫系统。
2023-04-19 cond-mat.str-el
In-plane dipole coupling anisotropy of a square ferromagnetic Heisenberg monolayer
在这项研究中,我们计算偶极耦合诱导的正方形铁磁海森堡单层的四次面内各向异性。这种各向异性随着温度的增加而增加,在接近系统的居里温度时达到其最大值。在T=0时,系统是各向同性的,除了由于量子力学自旋的零点运动而剩余的小的各向异性之外。偶极耦合诱导的各向异性的原因是由于热涨落(“有序无序”效应)的正方形自旋晶格的扰动。对于通常的铁磁体,其强度与其他各向异性贡献相比是小的,并且通过施加外部磁场而减小。结果是从海森堡哈密顿量的平均场方法的自旋团簇的应用,以及从多体格林函数理论内的Tyablikov去耦(RPA)。
2002-08-16 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Spin-1/2 Ising-Heisenberg distorted diamond chain with antiferromagnetic Ising and ferromagnetic Heisenberg interactions
本文研究外磁场下自旋-1/2伊辛-海森堡畸变菱形链,揭示量子涨落与畸变导致零和1/3饱和磁化平台及比热多峰结构,并阐明其源于有效几何阻挫。
2024-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Calculation of the exchange constants of the Heisenberg model in the plane-wave based methods using the Green's function approach
提出了一种基于平面波方法计算海森堡模型交换参数的方法。该计算方案基于格林函数法和Wannier函数投影技术。它是在赝势方法的框架内实现的,并在NiO、FeO、Li2MnO3和KCuF3等材料上进行了测试。所得到的交换常数与NiO和KCuF3的总能量计算和实验估计值吻合得很好。在FeO的情况下,我们的计算解释了内尔温度的压力依赖性。Li_2MnO_3是一种具有反铁磁最近邻交换的Slater绝缘体。所提出的方法提供了一种独特的方式来分析磁相互作用,因为它允许一个计算轨道的贡献,总的交换耦合和研究的交换耦合的机制。
2015-06-08 cond-mat.str-el
Effect of random antiferromagnetic exchange on the spin waves in a three-dimensional Heisenberg ferromagnet
本研究利用中子散射和密度泛函理论计算,发现La取代引入的自旋交换无序不改变YTiO$_3$的自旋波色散但显著缩短其寿命,并通过随机反铁磁交换模型定性解释了该现象,确立了Y$_{1-x}$La$_x$TiO$_3$为研究该效应的模型系统。
2023-05-07 cond-mat.str-el
Emergent multipolar spin correlations in a fluctuating spiral - The frustrated ferromagnetic S=1/2 Heisenberg chain in a magnetic field
利用大尺度精确对角化和密度矩阵重整化群模拟方法,给出了磁场中S=1/2的受抑铁磁Heisenberg J_1-J_2链的相图.我们发现了矢量手征有序态、变磁行为和一系列自旋多极Luttinger液相,并给出了一种锁定机制的数值证据,该机制可以驱动螺旋态向自旋多极相(如四极相或八极相)转变.我们的研究结果也揭示了以前发现的自旋多极相在二维$S=1/2$量子磁体在磁场。
2009-10-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum versus classical behavior in the boundary susceptibility of the ferromagnetic Heisenberg chain
利用修正的自旋波理论计算了量子铁磁海森堡链的边界磁化率$χ_B$随温度的变化关系。我们发现,$χ_B$发散在低温$\sim -T^{-3}$,因此更迅速,相反的符号比体磁化率$χ_{\text{bulk}}\sim T^{-2}$。我们对$χ_B$的结果与经典系统的结果在首阶上是一致的。然而,在下一个领先的订单,量子校正的经典结果存在,这是重要的,以获得一个良好的描述在很宽的温度范围内。对于$S=1/2$的情况下,我们表明,我们从MSWT的完整结果是在良好的协议与通过应用到传输矩阵的密度矩阵重整化群的数值数据。最后,我们讨论了量子到经典的交叉以及我们的结果的实验结果的一些细节。
2005-09-07 cond-mat.str-el
What is the Mechanism Underlying 3-D Heisenberg-like Ferromagnetism Across the Compositional Metal-Insulator Transition in La1-xCaxMnO3 (0.18 < xc < 0.22)?
本文对两种La_(1-x)Ca_xMnO_3(x = 0.18,x = 0.20)单晶的磁性和输运性质进行了详细的测量。磁化强度/磁化率数据的分析揭示了发生的第二顺序/连续的铁磁-顺磁相变描述不仅由最近的邻居,3-D海森堡模型指数(γ = 1.387,β = 0.365,δ = 4.783),但也与绝缘和金属样品的临界振幅的可比值。这些结果支持了这样的断言:双交换不可能是支持该组成范围内铁磁性的潜在机制,并且提出了相关相互作用是铁磁超交换的论点,该相互作用是由接近轨道有序到无序转变而调制的。
2009-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thickness dependent Curie temperature and power-law behavior of layering transitions in ferromagnetic classical and quantum thin films described by Ising, XY and Heisenberg models
用二位点集团近似下的有效场论研究了经典和量子薄膜中的铁磁-顺磁相变。居里温度的变化作为薄膜厚度的函数已被检查。居里温度从相应的体值的相对移动已被调查的移位指数$λ$。我们已经发现,移位指数$λ$显然取决于表面的铁磁交换耦合的强度。此外,我们还没有观察到任何显着的差异之间的经典和量子指数为一个特定的模型。
2014-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the hyperkagome-lattice $S=1/2$ Heisenberg ferromagnet
本研究通过多种理论与模拟方法探究超Kagome晶格(受挫晶格)S=1/2海森堡铁磁体的有限温度性质,发现其居里温度Tc约为0.33|J|,比同配位数的金刚石晶格铁磁体小约25%,揭示了晶格几何的影响。
2025-07-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal prethermal dynamics in Heisenberg ferromagnets
研究了海森堡铁磁体中磁振子的远离平衡态的普适动力学。我们表明,这样的系统表现出普遍的准粒子分布函数的动量和时间的标度,与最近观察到的玻色-爱因斯坦凝聚体的普适指数不同。这种新的普适类起源于哈密顿量的SU(2)对称性,它导致了强的动量依赖的磁振子-磁振子散射振幅。我们计算的普适指数使用玻尔兹曼动力学方程和非相干的初始条件,可以实现与微波泵浦的磁振子。我们比较我们的数值结果与解析估计的标度指数,并证明了在初始条件的变化的缩放的鲁棒性。我们的预测可以在光晶格中自旋系统的淬灭实验和铁磁绝缘体(如钇铁石榴石)中的泵浦探测实验中进行检验。
2020-05-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the two-dimensional frustrated J1-J2 Heisenberg ferromagnet in the collinear stripe regime: Susceptibility and correlation length
利用格林函数方法计算了J_1-J_2方格子受抑海森堡铁磁体在共线条纹相下的关联长度xi和均匀磁化率chi_0随温度的变化关系。高度chi_{max}和位置T在chi_0(T)曲线中最大值的(chi_{max})表现出对阻挫参数J2/ |J1|的特征依赖性,这很好地由幂律描述,chi_{max} =a(J2-J2 ^c)^{-nu}和T(chi_{max})=b(J_2-J_2 ^c),其中J2 ^c = 0.4,nu为1的数量级。在低温下相关长度发散为xi \propto e^{A/T},其中A随着J2/ |J1|的增大而增大。我们还比较了我们的结果与最近的测量层状钒磷酸盐,并找到合理的协议。
2013-07-04 cond-mat.str-el
Topological Phases of Spin-1/2 Ferromagnetic--Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chains with Alternating Next-Nearest-Neighbour Interaction
利用两种不同的纠缠谱研究了次近邻相互作用下自旋1/2铁磁-反铁磁交替海森堡链中的一系列保序拓扑相和平凡自旋能隙相.在次近邻相互作用消失的情况下,模型简化为$Δ$链,其中一系列的自旋带隙相被发现在J. Phys. Soc. Jpn. 77,044707(2008)。从纠缠谱的简并度,这些相位被确定为SPT和平凡相位。结果表明,次近邻相互作用中,基态相界对交替强度不敏感。这些结果与基于非线性$σ$模型和铁磁相界精确解的分析结果一致。
2016-11-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of 3D Heisenberg-like ferromagnetism in single crystal La_{0.875}Sr_{0.125}MnO_3
本文报道了La ${_{0.875}}$ Sr ${_{0.125}}$ MnO ${_3}$单晶中磁临界现象的测量和分析。与铁磁转变的临界指数已确定从交流磁化率和直流磁化强度数据。Kouvel $-$ Fischer图、改良Arrots图和临界等温线分析等技术用于此目的。得到的指数值$γ$、$β$和$δ$与3D海森堡模型的预测值非常吻合。我们的结果与最近的数值计算是一致的,并表明,虽然双交换相互作用是由传导电子的运动,有效的磁相互作用附近的过渡重整化到一个短程的。
2003-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Callen-like method for the classical Heisenberg ferromagnet
在经典统计物理的二时间格林函数框架下,研究了有磁场存在时d维经典海森堡铁磁模型.我们推广了量子Callen方法,导出了一个新的磁化强度公式。尽管这个公式对任何维度都有效,但我们重点关注一维和三维模型,并将预测与多年前在经典谱密度方法的背景下提出的不同表达式所产生的预测进行比较。这两个框架给出的结果与精确的数值传输矩阵数据的一维情况下,并与精确的高温系列的三维结果吻合良好。特别地,对于铁磁链,零场磁化率的结果被发现是一致的,由M.E.费希尔然而,在本论文中推导出的公式提供了更准确的预测在很宽的温度范围内的实验和数值的兴趣。
2011-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The frustrated spin-1/2 J1-J2 Heisenberg ferromagnet on the square lattice: Exact diagonalization and Coupled-Cluster study
研究了具有铁磁最近邻交换J10的正方晶格上自旋为1/2的J1-J2海森堡模型的基态磁序<0 and frustrating antiferromagnetic next-nearest neighbor exchange J2>.我们使用耦合集团方法的高阶近似和Lanczos精确对角化的有限晶格的N=40网站,以计算基态能量,自旋-自旋关联函数,和磁序参量。我们发现铁磁基态消失的转变点由J_2 ^{c1}=0.393 |J1|(精确对角化)和J_2 ^{c1}=0.394 |J1|(耦合团簇方法)给出。我们比较我们的铁磁J1的结果与反铁磁J1的自旋1/2 J1-J2海森堡模型的结果。我们发现,这两种模型(即,铁磁和反铁磁J1)对于大J2表现类似,尽管对于J2/ |J1| \lesssim 0.6观察到它们之间的显著差异。虽然对于反铁磁模型J1,在J 2 ^{c2} \approx 0.6 J 1处,半经典共线磁长程序被破坏,但是对于铁磁模型J1,直到J 2 \sim 0.4 |J1|,我们才发现这种长程序被破坏.与反铁磁J1的情况不同,如果中间无序相确实出现在表现出半经典共线条纹有序和铁磁有序的铁磁J1的相之间,那么它可能在低于J2 \sim 0.4 |J1|的非常小的范围内。
2010-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetic films with three to twenty spin layers as described using second order perturbed Heisenberg Hamiltonian
首次采用修正的二阶微扰海森堡哈密顿量来描述具有3 ~ 20个自旋层的铁磁薄膜的磁性。以前,我们在一定的假设条件下,找到了二至五层铁磁薄膜的二阶微扰海森堡哈密顿量的解。本文通过计算矩阵C的伪逆,在不作任何假设的情况下给出了精确解。考虑了自旋交换相互作用、二阶磁各向异性、四阶磁各向异性、应力感生磁各向异性、退磁因子、面内磁场、面外磁场和磁偶极相互作用等8个磁参数。使用3-D和2-D图的总磁能与这些磁性参数的易和难的方向。在许多情况下,容易和困难方向之间的角度接近107度。易磁化轴从平面外逐渐旋转到平面内,这表明对于具有较高自旋层数目的膜,易磁化轴具有优选的平面内取向。这些理论结果与铁磁薄膜的一些实验研究数据相吻合。
2017-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Thermodynamics of the frustrated ferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chain
利用有限环的全对角化和二阶格林函数方法研究了一维铁磁最近邻键J1 0的J1-J2自旋1/2海森堡链的热力学性质< 0 and frustrating antiferromagnetic next-nearest-neighbor bonds J1 >.因此,我们集中在J 2 < |J1| /4,其中的基态仍然是铁磁的,但阻挫影响的热力学性质。我们发现它们的临界指数不随J2的变化而变化。对磁化率chi的低温行为的分析得出结论,该行为从在J2 < |J1| /4时的chi \propto T^{-2}变为在量子临界点J2= |J1| /4时的chi \propto T^{-3/2}。阻挫的另一个效应是在J 2 \gtrsim |J1| /8的比热C_v(T)中出现了一个额外的低T最大值,表明它对低能谱的强烈影响。
2008-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of a two-dimensional frustrated spin-1/2 Heisenberg ferromagnet
利用自旋-转动不变格林函数方法计算了<S_0 S_R>二维自旋为1/2的J1-J2海森堡铁磁体的热力学量(关联函数、均匀静态自旋磁化率χ、关联长度τ和比热C_V),其中J_2 <J_2 ^c \approx 0.44 |J1|,J_2 ^c是铁磁基态让位于零磁化强度基态相的临界阻挫反铁磁次近邻耦合.检查χ和τ的低温行为,在极限T \to 0中,两个量均呈指数发散,即,分别为χ \propto \exp(b/T)和χ \propto \exp(b/2 T)。我们发现系数b随着阻挫的增加而线性减小,根据b=-(π/2)(J1+ 2 J2),即,χ和χ的指数发散直到J2^c为止。此外,我们发现在接近临界点J2 \to J2 ^c时,比热存在一个额外的低温最大值。
2010-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of edges in spin-1/2 bond-alternating Heisenberg chains: Matrix-product variational approach
本文用矩阵积变分法研究了铁磁键各向异性的自旋1/2铁磁-反铁磁交替键链,特别是在开边界条件下。丰富的相图包含的Halfenic,大D,和两种类型的Neel相是很好地再现只有两个变参数。键上各向异性对相邻自旋之间的铁磁耦合有显著的影响,并诱导自旋1/2链特有的新边缘态。
2004-12-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nature of the Quantum Phase Transition in Clean, Itinerant Heisenberg Ferromagnets
本文提出了一个关于清洁的、巡游的海森堡铁磁体的量子相变的综合理论。结果表明,标准的平均场描述的过渡是无效的空间尺寸$d\leq 3$由于软粒子空穴激发耦合到序参量波动的存在,并导致上临界尺寸$d_c^+ = 3$。一个广义的平均场论,考虑到这些额外的模式预测的波动引起的一阶过渡。在一定的参数范围内,这种一级跃迁相对于涨落诱导的二级跃迁是不稳定的。因此,量子铁磁跃迁可能是一阶或二阶的,与实验观察一致。详细讨论了一阶跃迁的稳定性,以及涨落诱导的二阶跃迁的临界行为。在$d=3$中,后者是具有对标度的对数校正的平均场,而在$d<3$中,它可以通过$3-ε$展开来控制。
2003-07-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anisotropic bulk and planar Heisenberg ferromagnets in uniform, arbitrarily oriented magnetic fields
如今,移动电子设备的进一步缩小引起了严重的问题,例如能量消耗和局部散热。在这种情况下,自旋波多数门制成的非常薄的铁磁薄膜可以提供一个可行的替代方案。然而,磁性薄膜的类似缩小最终迫使后者作为准二维磁体操作,其磁特性尚未完全理解,特别是与任意方向上的各向异性和外部磁场相关的磁特性。为此,我们研究了易平面和易轴各向异性铁磁体的行为-无论是在二维和三维-受到均匀磁场,沿任意方向施加。本文采用双时间温度依赖格林函数和Tyablikov退耦近似,求解了自旋为1/2的海森堡哈密顿量。我们确定各种磁性,如居里温度和磁化强度作为温度和所施加的磁场的函数,讨论系统的维数和各向异性的类型的影响。详细研究了各向异性海森堡铁磁体中发生的磁重取向转变。重要的是,自发磁化被发现是不存在的易平面二维自旋系统与短程相互作用。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Long-range anisotropic Heisenberg ferromagnets and electrically tunable ordering
最近实现的内禀磁秩序在真正的二维材料开辟了新的途径,在基础知识和自旋电子学的应用。在这里,我们发展了一个各向异性海森堡模型与相对论交换相互作用,从第一性原理计算。我们证明了至关重要的磁相互作用超出了第一邻居定性和定量再现实验结果。一旦我们确定了三卤化铬和CrGeTe $_3$的模型的预测能力,我们研究了在这些材料中通过电学手段调节磁有序的可行性。预测单层CrI $_3$中的铁磁居里温度在实验可获得的空穴密度内显著增加5倍。掺杂依赖的居里温度背后的难以捉摸的微观机制进行了说明。此外,在本上下文中,双轴应变和化学掺杂的影响也得到解决。这些结果应该引起进一步的实验关注,以检验目前的结论。
2021-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Skyrmion Lattices in Heisenberg Ferromagnets
Skyrmions是拓扑磁性纹理,可以出现在非中心对称的铁磁材料中。在迄今为止实验研究的大多数系统中,skyrmions作为经典对象出现。然而,具有纳米长度尺度的skyrmions的发现引发了人们对其量子特性的兴趣。在这里,我们模拟了二维自旋$1/2$海森堡晶格与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的基态,并发现了一个广泛的区域在零温度相图主机量子skyrmion晶格。我们认为,量子skyrmion晶格相可以通过实验检测到的磁化曲线,通过局部磁极化测量,以及通过中子散射实验可测量的自旋结构因子。最后,我们探讨了由此产生的量子skyrmion态,分析其实空间偏振分布,并表明它是一个非经典态,其特征是准粒子和环境之间的纠缠主要集中在skyrmion的边界自旋附近。
2022-12-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el