We study the magnetic orbital effect of a doped two-leg ladder in the presence of a magnetic field component perpendicular to the ladder plane. Combining both low-energy approach (bosonization) and numerical simulations (density-matrix renormalization group) on the strong coupling limit (t-J model), a rich phase diagram is established as a function of hole doping and magnetic flux. Above a critical flux, the spin gap is destroyed and a Luttinger liquid phase is stabilized. Above a second critical flux, a reentrance of the spin gap at high magnetic flux is found. Interestingly, the phase transitions are associated with a change of sign of the orbital susceptibility. Focusing on the small magnetic field regime, the spin-gapped superconducting phase is robust but immediately acquires algebraic transverse (i.e. along rungs) current correlations which are commensurate with the 4k_F density correlations. In addition, we have computed the zero-field orbital susceptibility for a large range of doping and interactions ratio J/t : we found strong anomalies at low J/t only in the vicinity of the commensurate fillings corresponding to delta = 1/4 and 1/2. Furthermore, the behavior of the orbital susceptibility reveals that the nature of these insulating phases is different: while for delta = 1/4 a 4k_F charge density wave is confirmed, the delta = 1/2 phase is shown to be a bond order wave.
N-leg integer-spin ladders and tubes in commensurate external fields -Nonlinear sigma model approach-
本文研究了具有反铁磁链内耦合的N臂整数自旋梯和管的低能性质。在奇腿管，自动对焦横档耦合造成挫折。为了系统地处理所有梯和管，我们应用基于非线性西格玛模型的Sénéchal方法[Phys. Rev. B 52，15319（1995）]。这种策略在弱链间（梯级）耦合机制中是有效的。我们发现所有的阻挫管都具有六重简并自旋1的磁振子带，作为最低激发态，而其他的阶梯和管具有标准的三重简并带。我们还考虑了四种塞曼项的影响：均匀的，交错只沿梯级，只沿链，或两个方向。上述无场情形的预测意味着，由于双简并最低磁振子在阻挫管中的凝聚，足够强的均匀场产生双组分Tomonaga-Luttinger液体（TLL）。相反，在所有其他系统中，场诱导标准的单分量TLL。这一点得到了基于金兹伯格-朗道理论的对称性和玻色子化论点的支持。玻色化还表明，当均匀场变大，次低磁振子带接触零能线时，双分量TLL消失，出现单分量TLL。在磁化过程中，这种转变可以被观察到为尖点奇异性。对具有交错Zeeman项的一维AF自旋系统的分析表明，双简并横磁振子和单纵磁振子的出现对于具有弱交错场的一维AF自旋系统是普遍的.
Spin dynamics in the pressure-induced two-leg ladder cuprate superconductor Sr$_{14-x}$Ca$_{x}$Cu$_{24}$O$_{41}$
基于动能驱动的超导机制，在两腿$t$梯内，研究了压力诱导两腿梯状铜氧化物超导体Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$的自旋动力学.结果表明，在压力诱导超导态中，欠压区出现无公度自旋关联，而最佳压力区和超压区出现公度自旋涨落.特别是，自旋-晶格弛豫时间主要由温度线性依赖项在低温下由低于超导转变温度下的峰开发，在定性上与Sr $_{14-x}$ Ca $_{x}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$的实验观察。
Frustration effect on magnetic excitations in a two-leg spin-ladder system
本文从理论上研究了一个阻挫的两腿自旋梯系统中的磁激发，其中反铁磁交换相互作用在腿方向上作用于最近邻键和次最近邻键，在横档方向上作用于最近邻键.用动力学密度矩阵重整化群方法计算了零温下自旋关联函数，柱状-二聚体和梯级-单重态相。柱状-二聚体相的特征在于具有自旋能隙的多自旋子激发，而梯级-单重态相的特征在于梯级方向上的三重态激发。据发现，这两个阶段之间的主要区别出现在磁激发的谱权重，特别是在横档方向的键合和反键合模式。因此，我们可以通过谱权的差异来区分一个相位与另一个相位。此外，我们还从强耦合极限出发，用微扰理论研究了梯级单重态中两种模式的阻挫效应。结果表明，反键模对阻挫是稳定的，具有最小激发能的波数从公度波数移到非公度波数。另一方面，通过增加阻挫，成键模式被合并到多个三重态激发的连续激发中。通过与BiCu $_2$ PO $_6$的非弹性中子散射实验结果的比较，确定了磁交换作用和基态的大小.
Magnetic properties and excitation spectrum of the S = 1/2 three-legged spin ladder, LiMoOP2O7
Diamond Light Source（钻石光源）；University of Birmingham（伯明翰大学）；Science and Technology Facilities Council（科学与技术设施委员会）；Leipzig University（莱比锡大学）；Institut Laue-Langevin（朗之万研究所）；University College London（伦敦大学学院）；University of Stavanger（斯塔万格大学）
本研究通过实验与密度泛函理论计算，明确了 S = 1/2 三腿自旋梯 LiMoOP2O7 的磁性基态与磁激发，确定其长程磁有序特征及自旋哈密顿量的交换参数，为该体系的磁性研究提供了关键微观模型。
