Competing Ferri- and Antiferromagnetic Phases in Geometrically Frustrated LuFe2O4
我们提出了一个详细的研究LuFe2O4的磁性,结合中子和软X射线衍射的磁化测量。在T_N附近的磁相图中,存在一个分离反铁磁相和亚铁磁相的变磁相变。对于这两个阶段的自旋结构的中子衍射细化。用磁相的近简并度解释了远高于T_N的磁散射现象。
2011-11-03 cond-mat.str-el
Competing orders in a frustrated Heisenberg model on the Fisher lattice
本文研究了具有反铁磁$J_{1}$、第一近邻$J_{1}$、第二近邻$J_{2}$和第三近邻$J_{3}$交换耦合的装饰正方形(Fisher)晶格上的海森堡模型.在Luttinger-Tisza框架内得到的经典基态相图由两个反铁磁有序相和一个无限简并的反铁磁链相构成。采用经典的蒙特卡罗模拟,我们表明,热涨落未能解除反铁磁链相的简并。有趣的是,Néel态的自旋波谱显示出三个狄拉克节环,其中两个是对称保护的,而对于反铁磁链相,我们发现了对称保护的狄拉克线。此外,我们调查的自旋$S=\frac{1}{2}$限制采用键操作符形式主义,捕获的单重态-三重态动力学,并找到一个丰富的基态相图主机的各种价键固体订单,除了反铁磁有序相。
2020-12-06 cond-mat.str-el
Thermal critical points from competing singlet formations in fully frustrated bilayer antiferromagnets
研究了格构化完全阻挫双层自旋1/2海森堡模型的基态相图和热相变。基于无符号问题的量子蒙特卡罗模拟、微扰理论和自由能参数的综合分析,我们确定了一个一阶量子相变线,该线分离了两个竞争的量子无序基态,分别在层间二聚体和格子上具有主导的单重态形成。在有限的温度下,这条线延伸形成一个一阶热转变的墙,它终止于一条热临界点的线。从一个有效的伊辛模型描述的微扰方法,我们确定了一个二次抑制的临界温度规模在强烈的格子化区域。基于自由能参数,我们进一步得到了低温二聚体单重态的全相边界,这与量子Monte Carlo数据吻合得很好。
2022-10-17 cond-mat.str-el
Vanishing spin gap in a competing spin-liquid phase in the kagome Heisenberg antiferromagnet
我们利用改进的变分波函数,对kagome晶格上自旋- $1/2$量子海森堡模型中自旋能隙为零的基态提供了强有力的数值证据。本文从Y.运行$et al.$ [物理修订版快报。$98$,$117205$($2007$)]并迭代地应用几个Lanczos步骤,我们计算了由激发狄拉克节点附近的自旋子构成的最低$S=2$激发。我们的结果与热力学极限下自旋能隙的消失是相容的,并且与实空间中长距离自旋-自旋关联的幂律衰减是一致的。竞争的间隙(拓扑)自旋液体进行了讨论。
2014-01-17 cond-mat.str-el
Two-dimensional fluctuations and competing phases in the stripe-like antiferromagnet BaCoS$_2$
本研究通过X射线衍射、磁化率和比热实验,发现BaCoS$_2$在$T_N=290$ K处的条纹状反铁磁序为纯电子跃迁,其竞争基态源于几何受挫四方相的自发对称破缺,为理解多轨道Mott跃迁提供了平台。
2023-06-23 cond-mat.str-el
A first-principles-based study of the thermodynamics of competing low-energy states in correlated materials: Example of cuprates
我们演示了如何第一性原理计算的许多竞争的低能量状态的相关材料,在这里的铜酸盐,可以用来开发一个热力学模型的莫特和赝能隙转变的磁短程顺序。莫特物理被发现在这张照片中被驱动的反相畴壁的解束缚,而赝间隙现象表示本地的时刻形成。我们提供的向列性和费米弧形成的解释,并找到一个惊人的对应与多体微扰理论的预测。
2019-06-12 cond-mat.str-el
Fluctuations and correlations in a frustrated S=1/2 square lattice with competing ferromagnetic and antiferromagnetic interactions: a muSR study
给出了具有铁磁和反铁磁相互作用的阻挫$S=1/2$正方晶格模型的两个原型Pb $_2$ VO(PO $_4$)$_2$和BaCdVO(PO $_4$)$_2$的零场和纵向场$μ$ SR测量结果.这两个系统被观察到经历一个相变的长程磁序在$T_N\simeq 3.46$ K,为Pb $_2$ VO(PO $_4$)$_2$,和在$T_N\simeq 0.99$ K,为BaCdVO(PO $_4$)$_2$。在Pb $_2$ VO(PO $_4$)$_2$中,$T_N$以上的序参量和纵向弛豫速率的温度依赖性与二维XY模型一致。另一方面,对于BaCdVO(PO $_4$)$_2$,这是非常接近的磁性无序区域的相图中的键的有序预测,一个特殊的对数增加的弛豫观察以上$T_N$。在这两个系统中,在$T_N$下面注意到μ子位置的内部场的相当广泛的分布。这种分布的起源进行了讨论,在光的$μ$ SR实验已经进行了$S=1/2$沮丧的反铁磁体的正方形晶格。
2009-04-23 cond-mat.str-el
Geometric phases and competing orders in two dimensions
我们讨论的问题,表征“量子无序”的基态,在两个空间维度的一般晶格上的反铁磁秩序的损失后获得的任意电子能带结构。一个关键的结果是响应电子双线性的skyrmion密度在当地的反铁磁秩序,诱导的几何相位。我们还讨论了连接到拓扑条件下获得的电子光谱的狄拉克形式。
2010-10-18 cond-mat.str-el
Competing Paramagnetic Phases in the Maple-Leaf Heisenberg Antiferromagnet
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯理工学院)
研究揭示了枫叶反铁磁Heisenberg模型中多种铁磁相的竞争,发现自旋液体可能在接近各向同性点的参数区域出现。
2026-01-21 cond-mat.str-el
Competing quantum paramagnetic ground states of the Heisenberg antiferromagnet on the star lattice
我们研究了二维星格子中海森堡反铁磁体的各种竞争顺磁基态。利用从粒子平均场论结合投影对称群分析,我们研究了该晶格上的各种自旋液体,包括手征自旋液体,自旋子费米面自旋液体,以及破坏晶格旋转对称性的双自旋液体.受大N SU(N)理论以及数值精确对角化研究的启发,我们还研究了这种晶格上的各种价键固体(VBS)态。基于Gutzwiller投影态的能量学研究,我们发现完全带隙的自旋液体态是该模型的最低能量自旋液体候选者。我们还发现,从能量学的研究,使用Gutzwiller投影波函数和键算符的方法,这种自旋液体是不稳定的两个不同的VBS状态-一个VBS状态,尊重所有的哈密顿对称性和VBS状态,表现出$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$顺序-取决于两个不等价的键的晶格上的海森堡交换耦合的比例。我们计算的三重子色散在两个VBS状态内的键操作员的方法,并讨论我们的工作可能产生的影响,为未来的实验候选材料。
2009-11-13 cond-mat.str-el
Unravelling competing microscopic interactions at a phase boundary: a single crystal study of the metastable antiferromagnetic pyrochlore Yb$_{2}$Ge$_{2}$O$_{7}$
我们报告了我们新合成的结构亚稳反铁磁烧绿石Yb $_{2}$ Ge $_{2}$ O $_{7}$单晶的非弹性中子散射测量。我们确定了四个最小允许的最近邻各向异性交换参数通过配合线性自旋波理论补充配合的高温比热。如此确定的交换参数与为$g$ -张量分量确定的值强烈相关,如先前对相关Yb烧绿石Yb $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$观察到的。为了解决这个问题,我们直接确定的$g$张量从电子顺磁共振的1% Yb掺杂的Lu $_{2}$ Ge $_{2}$ O $_{7}$,从而使交换参数的明确的确定。我们的研究结果表明,Yb $_{2}$ Ge $_{2}$ O $_{7}$非常接近反铁磁$Γ_5$相和张开铁磁相之间的经典相界。通过将我们的结果与最近的Yb $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$的结果并置,我们的工作表明,Yb烧绿石氧化物代表了理想的系统,用于研究接近经典相界的量子磁体。
2020-10-22 cond-mat.str-el
Finite-$U$ induced competing interactions, frustration, and quantum phase transition in a triangular-lattice antiferromagnet
三角晶格上哈伯德模型的$120^0$有序反铁磁态是$120^0$控制的竞争相互作用和挫折的有趣例子。发现在$U^* _{\rm stiff} \approx 6$处自旋刚度消失,而在${\bf q}_M=(2π/3,0)$等处自旋波能量$ω_M$消失,这是由于在有限的$U$处产生的竞争自旋耦合。由于${\bf q}_M$的磁不稳定性导致的磁序损失在$U=U_{\rm M}^*$的绝缘态产生一阶量子相变。讨论了量子自旋无序绝缘体对有机体系$\rm κ-(BEDT-TTF)_2 X$中自旋-液体态和Mott转变的影响。空穴和电子掺杂对磁有序和自旋刚度的影响也进行了研究。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competing magnetic orders in quantum critical Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
我们通过密度泛函计算研究了Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$,一种具有变磁量子相变和电子向列性的量子临界金属。这些预测的铁磁基态与实验观察到的顺磁性相反,提出了竞争的磁状态和相关的波动,可能会抑制磁秩序的问题。我们做了一个搜索,以确定这种低能量的反铁磁有序亚稳态。我们发现,最低能量的反铁磁态具有条纹有序。这对应于已被证明是由Mn合金化诱导的E型顺序。我们还注意到显着的传输各向异性在这个E型有序状态。这些结果进行了讨论有关的实验观察。
2020-07-10 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic integer-spin chains in a staggered magnetic field: approaching the thermodynamic limit through the infinite-size DMRG
利用密度矩阵重整化群研究了反铁磁整数自旋链在交错磁场中的行为,详细讨论了小磁场下Half相中有限尺寸效应的作用.在自旋S=2的情况下,我们确定了基态能量和磁化强度对外部场的依赖关系,在热力学极限,并显示了如何独特的有限尺寸行为可以连接到从自旋液体的极化Néel状态的基态的交叉。
2001-07-13 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions from competing short- and long-range interactions on a $π$-flux lattice
利用平均场论和行列式量子蒙特卡罗(DQMC)模拟方法,研究了$π$ -通量晶格中由团簇-电荷相互作用引起的量子相变.这两种方法都确定了一个斑块二聚体相,这是从一个有限的相互作用强度。而在DQMC中的签名是相对较弱的,一个明显的反铁磁转变的自旋结构因子,而不是揭示。通过有限尺寸标度,可以很容易地获得相应的临界相互作用和指数,也可以很好地缩放的斑块二聚体结构因子。这些结果表明,一个可能的解量子临界点之间的血小板二聚体和反铁磁相驱动的集群电荷相互作用的$π$磁通晶格。
2022-04-29 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism and competing charge instabilities of electrons in strained graphene from Coulomb interactions
本文以石墨烯为模型,研究了具有短程和长程密度-密度相互作用的半填充蜂窝晶格上电子的量子多体基态。为此,我们采用最近开发的截断统一功能重整化群(TU-fRG)的方法,它允许一个高分辨率的相互作用顶点的波矢依赖。我们连接到以前的晶格量子Monte Carlo(QMC)的结果,预测稳定的半金属相的现实\emph{ab initio}相互作用参数,并确认有限的双轴应变的应用程序可以诱导量子相变向有序的基态。与晶格QMC模拟相反,TU-fRG在紧束缚和相互作用参数的选择上不受限制,以避免符号问题的发生。因此,我们还研究了一系列与现实石墨烯材料相关的参数,这些参数无法通过数值精确方法获得。虽然过多的电荷密度波下出现中程相互作用,我们发现反铁磁自旋密度波是流行的不稳定性长程相互作用。我们进一步探讨了扩展的紧束缚哈密顿与第二近邻跳跃和有限的化学势的石墨烯的$p_z$电子的能带结构的更准确的描述的影响。
2017-10-05 cond-mat.str-el
Magnetic field effects on two-leg Heisenberg antiferromagnetic ladders: Thermodynamic properties
利用最近发展起来的转移矩阵重整化群方法,研究了磁场中两条腿反铁磁梯的热力学性质。基于不同的磁化行为,我们发现了无序自旋液体,Luttinger液体,自旋极化相和依赖于磁场和温度的经典制度。我们在Luttinger液相区的计算表明,在Cu $_2$(C $_5$ H $_{12}$ N $_2$)$_2$ Cl $_4$ }上观察到的NMR弛豫速率发散和反常比热行为都是由于准一维效应而不是三维有序.
2000-04-11 cond-mat.str-el
Spin excitations and thermodynamics of the antiferromagnetic Heisenberg model on the layered honeycomb lattice
本文提出了一个自旋-转动不变的格林函数理论,研究了堆叠蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的动态自旋磁化率。采用任意温度下的广义平均场近似,通过求解关联函数的自洽耦合方程组,计算了热力学量(双自旋关联函数、内能、磁化率、交错磁化强度、N 'eel温度、关联长度)和自旋-激发谱。的温度依赖性的磁(均匀静态)磁化率归因于反铁磁短程秩序。Néel温度计算任意层间耦合。我们的结果与有限团簇的数值计算和β-Cu_2V_2O_2化合物的实验数据符合得很好。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Strong frustration due to competing ferromagnetic and antiferromagnetic interactions: magnetic properties of M(VO)2(PO4)2 (M = Ca and Sr)
本文通过磁化强度、比热、~(31)P核磁共振和能带结构计算等方法,对钒磷酸盐配合物M(VO)_2(PO_4)_2(M = Ca,Sr)的磁性进行了详细的研究。实验数据表明,M(VO)2(PO 4)2中存在铁磁和反铁磁相互作用,导致居里-外斯温度θ CW < 1 K,而磁化率在3 K时达到最大值。比热和核磁共振测量也显示了弱的交换耦合,热力学能量标度J_c = 10-15 K。此外,磁比热最大值的降低表明自旋系统的强烈挫折。能带结构计算表明,M(VO)2(PO 4)2化合物的自旋体系基本上是三维的,具有由竞争的铁磁和反铁磁相互作用引起的阻挫.钙和锶化合物分别在T_N = 1.5 K和1.9 K时发生反铁磁长程有序。自旋模型揭示了一个不寻常的例子,可控挫折在三维磁系统。
2008-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the two-dimensional S=1/2 Heisenberg antiferromagnet coupled to bond phonons
利用基于圈算法的量子MonteCarlo方法,研究了二维反铁磁S=1/2海森堡模型与键上Einstein声子耦合的热力学性质.详细讨论了磁化率、平均声子占据数和比热随温度的变化关系。我们研究了弱和强自旋-声子耦合区(耦合常数g=0.1,w= 8 J和g=2,w= 2 J)的自旋关联函数。相关长度的有限尺寸标度分析表明,在这两种情况下,在基态建立长程Neel顺序。
2003-10-06 cond-mat.str-el
Competing magnetic correlations across the ferromagnetic quantum critical point in the Kondo system CeTi$_{1-x}$V$_x$Ge$_3$: $^{51}$V NMR as a local probe
对CeTi $_{1-x}$ V $_x$ Ge $_3$进行了$^{51}$ V核磁共振(NMR)和磁化强度的研究,以探索从铁磁($x = 0.113$)到反铁磁近藤晶格态($x = 1$)的演化,重点关注在$x_c \approx 0.4$处可能出现的铁磁量子临界点(FMQCP).从核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1T$和Knight位移\textit{K}的温度依赖关系中发现,在$x=0.113$和$x=1$的临界浓度($x = 0.35, 0.405$)附近,量子临界自旋涨落伴随着弱的反铁磁自旋涨落和铁磁自旋涨落.因此,CeTi $_{1-x}$ V $_x$ Ge $_3$中的FMQCP本质上不是纯铁磁的。
2019-10-08 cond-mat.str-el
Competing nodal d-wave superconductivity and antiferromagnetism
几种强关联量子材料中广泛存在着相互竞争的非常规超导性和反铁磁性,但直接模拟往往存在费米子符号问题。在这里,我们报告无偏量子蒙特卡罗(QMC)模拟的符号问题,免费的排斥玩具模型与相同的现场对称性的标准哈伯德模型的二维正方形格子。使用QMC,补充平均场和连续场理论的参数,我们发现,它主机三个不同的阶段:一个节点的d波阶段,反铁磁体,和一个干预阶段,主机共存的反铁磁性和无节点的d波超导。从共存相到反铁磁相的转变用2+1-D XY普适类描述,而从共存相到节d波相的转变用Heisenberg-Gross-Neveu理论描述。我们的相图的拓扑结构类似于层状有机材料,其在半填充时具有从反铁磁体到非常规超导体的压力调谐Mott转变。
2021-05-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamics of the Up-Up-Down Phase of the S = 1/2 Triangular-Lattice Antiferromagnet Cs$_2$CuBr$_4$
比热和磁热效应被用来探测Cs2 CuBr 4,一个准二维自旋1/2三角形反铁磁体与近最大挫折场诱导的向上向上向下相。磁相图的形状表明,相位是由量子涨落稳定的,而不是像经典自旋的相应相位那样由热涨落稳定的。从比热确定的磁振子间隙是相当大的海森堡反铁磁体的预期,可能是由于存在一个小的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2007-05-17 cond-mat.str-el
Symmetry breaking and competing valence bond states in the star lattice Heisenberg antiferromagnet
研究星晶格反铁磁Heisenberg模型中,通过iPEPS和高阶展开发现当J_d<J_t时存在一级相变,并揭示√3×√3 VBC状态在六阶扰动理论中更具能量优势。
2025-08-07 cond-mat.str-el
Thermodynamic and diamagnetic properties of weakly doped antiferromagnets
通过对低掺杂小模型系统的数值研究,研究了由二维t-J模型模拟的与欠掺杂铜氧化物有关的弱掺杂反铁磁体的温度特性.使用两种数值方法:世界线量子Monte Carlo方法与循环集群算法和有限温度Lanczos方法,得到一致的结果。热力学量:比热、熵和自旋磁化率揭示了引入磁绝缘体的空穴引起的相当大的扰动,以及明显的温度依赖性。由磁场与轨道电流的耦合引入的抗磁化率揭示了异常的温度依赖性,在中间温度下从抗磁性变为顺磁性。
2000-05-10 cond-mat.str-el
Phase Diagram and Thermodynamic Properties of the Square Lattice of Antiferromagnetic Spin-1/2 Triangles in La_4Cu_3MoO_12
研究了含有反铁磁耦合自旋1/2三角形的正方晶格的磁相图和热力学性质。提出了一个具有三个强三角形内交换耦合常数和一个弱三角形间交换耦合常数的Heisenberg哈密顿量来模拟La_4Cu_3MoO_(12)中Cu_3MoO_(4)面上相互作用的Cu^2+离子.根据三角形内的耦合常数的比例,各种长程磁相在低温下竞争。对La_4Cu_3MoO_(12)的热力学性质的数值计算与最近的实验结果的比较表明,该材料的自旋沿Cu_3MoO_(12)晶面的x方向是反铁磁的,沿y方向是铁磁的。的均匀磁化率,热容量和熵的温度依赖性的计算,并示出与实验上的这种化合物的定性协议。
2000-09-05 cond-mat.str-el
Thermodynamics of spin-1/2 tetrameric Heisenberg antiferromagnetic chain
利用转移矩阵重整化群方法和Jordan-Wigner变换,研究了自旋S=1/2的四聚海森堡反铁磁链的热力学性质,其中交替相互作用为AF 1-AF 2-AF 1-F(AF和F分别表示反铁磁和铁磁耦合).研究发现,在无磁场的情况下,体系的热力学行为与带隙的低激发态密切相关,并揭示了比热随温度变化的三峰结构.在磁场中,对于满足JAF_1 = JAF_2 =JF的耦合,得到了温度场平面上的相图,在该相图中识别了各个相位。热力学量,包括磁化强度,磁化率和比热的温度依赖性进行了研究,以表征相应的相。研究表明,低温下Luttinger液相中的磁化强度具有交叉行为,这与S=1的Haldinger链中的磁化强度属于同一类。在平台区,由于两个激发光谱的交叉,在一定的电场下热力学行为发生变化。通过费米子映射,揭示了该系统有四个费米子和空穴激发谱,它们是所观察到的热力学行为的原因。
2009-06-23 cond-mat.str-el
Weakly frustrated two-dimensional Heisenberg antiferromagnets: thermodynamic properties from a non-perturbative approach
本文利用量子分级参照理论(QHRT)分析了Neel相(J_2/J_1<0.4)中自旋S二维量子海森堡反铁磁体的热力学性质.我们研究了在有限温度和不同阻挫比下的交错磁化率、结构因子和关联长度。从有限温度的结果,我们还推断基态的属性,如自旋刚度和自发交错磁化,提供了量子校正的程度的估计。这些量作为阻挫函数的行为可能提供了一些线索,在零温度下的Neel相的击穿较大的J_2值。
2005-09-01 cond-mat.str-el
Magneto-thermodynamics of the spin-1/2 Kagome antiferromagnet
本文用一种新的混合方法计算了自旋为1/2的Kagome反铁磁体在强外磁场作用下的热力学行为。我们发现了一个T^2低温行为和一个非常低的灵敏度的比热到一个强大的外部磁场。我们展示了明确的证据,表明这种低温磁热效应与低位波动单态的存在有关,而且整个图像(Cv和热激活自旋磁化率的T^2行为)暗示了非磁性和磁性激发的贡献。并与实验进行了比较。
2000-02-28 cond-mat.str-el
Gross-Neveu-Heisenberg criticality from competing nematic and antiferromagnetic orders in bilayer graphene
我们研究了Bernal堆叠的蜂窝双层上的相互作用的电子的竞争的反铁磁和反铁磁顺序的有效模型的相图,作为相关的双层石墨烯。在非相互作用极限下,该模型的特点是半金属基态与二次带接触点在费米能级。考虑到短程相互作用的影响,我们证明了存在一个扩展的区域,其特征在于共存的反铁磁和反铁磁订单的平均场相图。利用重整化群方法,我们揭示了从非对称到向列-反铁磁共存的量子相变是连续的,并具有突现洛伦兹对称性。它属于$(2+1)$维相对论Gross-Neveu-Heisenberg量子普适性类,最近在二维空间中相互作用的狄拉克系统的背景下进行了大量的研究。相反,共存反铁磁过渡,原来是弱的第一顺序作为蜂窝状双层上的连续空间旋转对称性的情况下的结果。双层石墨烯的实验的影响进行了讨论。
2021-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th
Competing Interactions and the Effects of Uniaxial Out-of-plane Perturbations in the Honeycomb Antiferromagnet Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
Kirchhoff Institute for Physics, Heidelberg University(海德堡大学基尔霍夫物理研究所);Institute of Physics, Academia Sinica(中央研究院物理学研究所);Department of Physics, Sungkyunkwan University(成均馆大学物理系)
研究通过高磁场下Na₂Co₂TeO₆的磁弹性行为,揭示了单轴面外扰动对反铁磁序稳定性和竞争能量尺度的影响。
2025-06-06 cond-mat.str-el
Translational symmetry broken magnetization plateau of the S=1 antiferromagnetic Heisenberg chain with competing anisotropies
本文利用数值精确对角化、能级谱分析和 DMRG 方法研究了具有竞争各向异性的 S=1 反铁磁 Heisenberg 链,发现在半饱和磁化处可能出现平移对称性破缺的磁化平台,并给出了相图与自旋结构。
2023-11-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quasiclassical magnetic order and its loss in a spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice with competing bonds
利用耦合团簇方法(CCM),在$0 \leq κ< 1$窗口中,研究了自旋为1/2的$J_{1}$-$J_{2}$海森堡反铁磁体在最近邻和次最近邻交换耦合分别为$J_{1}>0$和$J_{2} \equiv κJ_{1}>0$的三角晶格上的零温基态性质.该模型的经典版本在$κ^{cl}=$ 1/8处有一个单一的GS相变,从$κ< κ^{cl}$的3-亚晶格反铁磁(AFM)120 $^{\circ}$ Néel阶相到$κ> κ^{cl}$的4-亚晶格AFM Néel相的无限简并族。这种经典的偶然简并被量子涨落解除,这有利于2-亚晶格AFM条纹相。对于量子模型,我们直接在无穷多个自旋的热力学极限下工作,因此不需要对我们的结果进行任何有限尺寸标度分析。我们在一个控制良好的近似层次内执行高阶CCM计算,我们展示了如何外推到确切的极限。在这种方式中,我们发现的情况下$κ= 0$的自旋1/2模型的GS能量每自旋,$E/N=-0.5521(2)J_{1}$,和GS磁序参数,$M=0.198(5)$,这是最好的可用。对于自旋为1/2的$J_{1}$-$J_{2}$模型,我们发现在$κ=κ^{cl}$处的经典跃迁分裂为在$κ^{c}_{1}=0.060(10)$和$κ^{c}_{2}=0.165(5)$处的两个量子相变.两个准经典AFM状态(即,120 $^{\circ}$ Néel态和条纹态)分别…
2015-01-09 cond-mat.str-el
Competing Antiferromagnetic-Ferromagnetic States in $\it{d^7}$ Kitaev Honeycomb Magnet
Kitaev模型是一个罕见的例子,一个解析可解和物理可实例化的哈密顿产生拓扑量子自旋液体基态。在这里,我们报告的签名Kitaev自旋液体物理蜂窝磁铁$Li_3Co_2SbO_6$,建立高自旋$\it{d^7}$($Co^{2+}$)离子,相比之下,更典型的低自旋$\it{d^5}$电子配置中存在的大自旋轨道耦合。中子粉末衍射测量,热容量,和磁化强度的研究支持的远程反铁磁有序空间群的$\it{C_C}2/\it{m}$,低于$\it{T_N}$ = 11 K,$\it{μ_0H}$ = 0 T的发展。在PDMATHAMT = 2 K和50 K之间恢复的磁熵估计为0.6Rln2,与接近Kitaev量子自旋液体状态的系统的预期值非常一致。与温度相关的磁序参数表明$β$值为0.19(3),与XY各向异性和面内有序一致,层间具有类伊辛相互作用。在磁场为$\it{μ_0H}$ $\approx$ 0.7 T($\it{T}$ = 2 K)下,我们观察到自旋翻转驱动的铁磁跃迁,空间群为$\it{C}2/\it{m}$.磁结构分析表明,这些磁态在有限的外加磁场下甚至在自旋翻转转变以下也是竞争的。$\it{d^7}$指南针模型、$Li_3Co_2SbO_6$比热的定量比较以及与各向异性Kitaev模型相关的蜂窝状钴酸盐进一步支持接近Kitaev自旋液态。该材料展示了用于自旋液体候选物的高自旋$\it…
2020-06-05 cond-mat.str-el
Coexistence of s-wave Superconductivity and Antiferromagnetism
我们研究了一个新模型的相图,该模型表现出s波超导相和反铁磁相之间的一阶相变。该模型是一个广义的哈伯德模型,增加了竞争自旋-自旋和对-对相互作用,使用投影量子蒙特卡罗方法进行了研究。当Hubbard $U$从吸引态变为排斥态时,我们发现超导态和反铁磁态之间存在一级相变。
2002-12-11 cond-mat.str-el
Microscopic model, spin wave theory and competing orders in the double perovskites
我们提出了一个微观理论的载体诱导亚铁磁性的金属双钙钛矿化合物,如${\rm Sr}_{2}{\rm FeMoO}_{6}$和${\rm Sr}_{2}{\rm FeReO}_{6}$,最近吸引了强烈的兴趣,他们可能的应用磁输运器件。该理论是基于一个有效的“近藤”汉密尔顿在这里处理的大- $S$扩展。我们发现,取决于载流子密度的值的基态是亚铁磁体或层状反铁磁体。亚铁磁态具有稳健的半金属电子结构。向反铁磁相的转变是一级的,并伴有相分离。我们研究了包含量子修正的自旋波谱,发现在零温相变附近有强烈的量子效应。
2003-07-17 cond-mat.str-el
Competing Orders in a Nearly Antiferromagnetic Metal
我们通过二维晶格模型研究巡游电子系统中自旋密度波序的起始,该模型适用于数值精确的、无符号问题的行列式量子蒙特卡罗模拟。该模型的有限温度相图揭示了磁量子相变附近的圆顶形$d$波超导相。在临界超导温度以上,我们观察到一个扩展的波动制度,这体现在电子态密度的间隙和增强的抗磁响应的开放。虽然电荷密度波波动在磁量子相变附近适度增强,但它们仍然是短程的。我们的结果与许多非传统超导体的现象学惊人的相似性,为以受控方式微观理解这种强耦合系统指明了一条道路。
2015-12-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transition, universality and scaling behaviors in the spin-1/2 Heisenberg model with ferromagnetic and antiferromagnetic competing interactions on honeycomb lattice
利用连续时间量子MonteCarlo方法,系统地研究了蜂窝晶格上具有扶手椅方向反铁磁耦合$J>0$和Z字形方向铁磁相互作用$J'<0$的自旋1/2量子海森堡模型的量子相变、标度行为和热力学性质.通过计算不同晶格尺寸下不同耦合比$α=J'/J$的两个方向上的结合比$Q_{2}$和自旋刚度$ρ$,发现在量子临界点$α_c=-0.93$发生了从二聚相到条纹相的量子相变.通过对$Q_{2}$、$ρ_{x}$和$ρ_{y}$的有限尺度标度分析,我们确定了与关联长度$ν$相关的临界指数为0.7212(8),这意味着该跃迁属于经典海森堡O(3)普适性。在二聚相中观察到零磁化平台,其宽度随着$α$的增加而减小。在耦合比$α$ -磁场$h$平面上得到了相图,其中识别出四个相,包括二聚相、条纹相、斜条纹相和极化相。不同$α$的比热$C(T)$随温度的变化规律与液态$^{3}$ He在不同压力下以及几种磁性化合物在不同磁场下的比热随温度的变化规律相似,且精确地相交于一点。详细分析了$Q_{2}$、$ρ$和$C(T)$的标度行为。磁化率与实验数据进行了比较,给出了两种化合物的磁参数。
2016-06-07 cond-mat.str-el
Competing magnetic and spin vestigial orders from continuum field theory
TU Dresden(德累斯顿工业大学)
本研究通过连续场论分析反铁磁与自旋向列相的竞争,发现三相点处一阶转变,并预测顺磁-向列转变的普适类,为Kitaev材料Na₂Co₂TeO₆的有限温度行为提供理论框架。
2026-09-25 cond-mat.str-el
Mean field theory of competing orders in metals with antiferromagnetic exchange interactions
人们早就知道,具有反铁磁交换作用的二维金属对自旋单重态d波电子对的超导性具有弱耦合不稳定性。我们研究了自旋单态粒子空穴通道中可能存在的其他不稳定性,并研究了它们与超导性的相互作用。在考虑最近邻交换和排斥的正方晶格上,在忽略原位相互作用的情况下,对单能带模型中的键序参量进行了无限制的Hartree-Fock-BCS分析。主要的粒子-空穴不稳定性被发现是一个无公度的,双向的,键密度波与波矢沿(1,1)和(1,-1)方向,和内部d波对称。有序波矢的大小接近费米表面上与反铁磁布里渊区边界相交的点之间的分离。超导和键序参量的温度依赖性表明了它们之间的相互竞争。我们还得到了两个订单的空间依赖性在一个施加磁场诱导的涡旋晶格:“晕”的键级出现周围的涡的核心。
2014-02-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Thermodynamic Properties of Kagome Antiferromagnets with different Perturbations
讨论了Kagome晶格海森堡模型(KLHM)在高温和中温下的热力学性质的几种小扰动,包括居里杂质、稀释、面内和面外的Dzyaloshinski-Moria(DM)各向异性和交换各向异性.我们研究了居里杂质和稀释在均匀磁化率行为中的综合作用。我们还研究了比热和熵随各向异性的变化。探索了它们与新发现的材料ZnCu 3(OH)6Cl 2的相关性。我们发现,磁化率是很好地描述了约6%的杂质和稀释。我们还发现,材料和KLHM之间的熵差可以用DM参数D_z/J~0.1来描述。
2009-02-23 cond-mat.str-el
Frustrated Heisenberg antiferromagnet on a pyrochlore lattice
研究了烧绿石晶格上$s=1/2$反铁磁海森堡模型的量子相变。从孤立四面体出发,用级数展开法确定了基态相图。当两个竞争的交换耦合的比率变化时,一阶(二阶)量子相变发生在两个自旋能隙相(自旋能隙相和反铁磁相)之间。我们还讨论了s=1烧绿石自旋系统的一些性质。
2000-10-09 cond-mat.str-el
Phases of frustrated quantum antiferromagnets on the square and triangular lattices
我们分析了正方形和三角形晶格上自旋S量子反铁磁体的零温相图,其中存在竞争的最近和次最近交换相互作用以及双二次耦合。我们从大S极限出发来处理这个问题。我们的主要重点是确定在何种程度上的任何量子无序相的存在和性质可以推断出这种方法。
2020-03-30 cond-mat.str-el
Competing ferromagnetic and antiferromagnetic phases on the frustrated Ising honeycomb lattice
University of Essex(埃塞克斯大学)
研究了受挫伊辛蜂窝晶格中铁磁与反铁磁相的竞争,揭示了相变行为和临界点的演变。
2026-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact thermodynamic limit of short-range correlation functions of the antiferromagnetic $XXZ$-chain at finite temperatures
数值计算了自旋为1/2的$XXZ$海森堡无限长链在有限温度下的最近邻和次最近邻关联函数。
2005-08-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The mother of all states of the kagome quantum antiferromagnet
受抑量子磁体是凝聚态物理的一个中心主题,因为它们的相图非常丰富。它们支持一整套相,包括各种有序状态和拓扑相。然而,由于缺乏受控的近似值,这个问题长期以来一直没有解决方案,这使得难以区分竞争阶段。在XXZ模型中,当Ising与反铁磁的横向耦合比Jz/J=-1/2时,我们发现了自旋为1/2的kagome量子反铁磁体的一个特殊的量子宏观简并点.这一点与解释相图复杂性来源的许多竞争相很接近。我们确定了五个阶段附近的这一点,包括自旋液体和对称性破缺相,并给出证据表明,戈薇海森堡反铁磁体是接近两个阶段之间的过渡。
2018-03-15 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Ising spin glass competing with BCS pairing interaction in a transverse field
在具有局域BCS对相互作用的双子格费米子Ising自旋玻璃模型中,研究了外加横向磁场$Γ$作用下,自旋玻璃(SG)、反铁磁性(AF)和局域对超导性(PAIR)之间的竞争.在本方法中,不同亚晶格中的自旋与反铁磁平均值$J_0$和标准差$J$的高斯随机耦合相互作用。该问题是制定在路径积分形式主义,其中自旋算子表示的格拉斯曼变量的双线性组合。在静态近似和复对称近似下得到了鞍点巨正则势。结果进行了分析,在相图中,AF和SG阶段可以发生小$g$($g$是当地的超导体耦合的强度写在单位$J$),而对阶段出现作为唯一的解决方案,大$g$。然而,有一个复杂的线过渡分离PAIR阶段从其他。在高温下,它是二阶的,终止于三临界点。由于$Γ$的存在,量子涨落对跃迁线和三临界点有很大的影响。
2006-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
One-loop effective potential for two-dimensional competing scalar order parameters
利用量子场论中的有效势方法,计算了具有竞争序参量的系统相图的量子修正。这对研究具有竞争反铁磁和超导基态的金属系统特别有用。我们专注于二维(2D)的情况下,是相关的高Tc超导体和重费米子系统。我们考虑了两种不同类型的序参量之间的耦合,并得到了由于这些系统的临界量子涨落在相图中的修改与冲突的订单。我们认为z = 1,以及,耗散z = 2的动态,典型的反铁磁金属接近磁量子临界点。我们的结果,当与那些在3D的情况下,表明这些强烈依赖于描述可能的有序状态的激发的传播子的维数和动力学。我们发现稳定的非常规共存相,以及,共存的波动区域的增强。这些效应可以在许多有趣的强关联材料的情况下通过实验观察到。
2019-04-01 cond-mat.str-el
Spin ordered ground state and thermodynamic behaviors of the spin-3/2 kagome Heisenberg antiferromagnet
采用三种不同的张量网络优化算法精确确定了自旋为3/2的kagome海森堡反铁磁体的基态和热力学性质。我们发现,$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$态,而不是$q = 0$态,是这个系统的基态,这样一个有序的状态是在任何有限的温度熔化,从而澄清了现有的实验争议。在磁化曲线中观察到1/3磁化平台,与实验观察一致。零磁化平台的情况下,表明一个无隙的自旋激发,进一步支持的热力学渐近行为的磁化率和比热。在低温下,比热表现出$\sqrt{T}$行为,磁化率接近一个有限常数$T\rightarrow 0$。我们的热力学性质的TN结果进行了比较,从高温级数展开。此外,在自旋为3/2的kagome XXZ模型中,在临界点$Δ_c = 0.408$,我们观察到了$q = 0$态和$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$态之间的量子相变.这为进一步研究高自旋kagome物理提供了可靠和有用的信息。
2016-09-17 cond-mat.str-el
Floquet engineering of competing antiferromagnetism and $d$-wave superconductivity on the square lattice
Department of Physics, Harvard University(哈佛大学物理系)
本研究提出受驱动的Lieb-Hubbard量子模拟器,通过Floquet工程实现正方格子上独立可调的键吸引与 onsite 排斥相互作用,揭示反铁磁与d波超导相的竞争关系,为量子模拟协议设计提供新方向。
2026-09-01 cond-mat.str-el
Thermodynamics of Spin-1/2 Kagomé Heisenberg Antiferromagnet: Algebraic Paramagnetic Liquid and Finite-Temperature Phase Diagram
挫折的量子涨落可以在零温度下触发量子自旋液体(QSL)。然而,目前还不清楚热涨落如何影响QSL。我们采用最先进的张量网络为基础的方法来探讨的基态和热力学性质的自旋1/2 kagome海森堡反铁磁体(KHA)。它的基态是一致的,通过观察零磁化平台的情况下,以及在低温下的磁化率和比热的代数行为,分别与一个无隙的QSL。我们发现,存在一个\textit{algebraic paramagnetic liquid}(APL),具有顺磁性和代数行为继承自QSL。APL是在几何挫挫引起的量子涨落和热涨落的相互作用下产生的。通过对比热和磁化率随温度变化的研究,提出了一个在磁场中的有限温度相图,在该相图中可以识别出不同的相。本研究对自旋为1/2的KHA在有无磁场作用下的热力学性质有了有益的了解,对相关的实验研究有一定的帮助。
2018-12-26 cond-mat.str-el
Dynamic zero modes of Dirac fermions and competing singlet phases of antiferromagnetic order
在量子自旋系统中,单重态相经常在反铁磁序附近发展。当巡游费米子也存在时,这类问题的典型背景就出现了。在这项工作中,我们开发了一个理论框架,解决这种竞争秩序的巡回系统,描述了狄拉克费米子强耦合到O(3)非线性西格玛模型。我们专注于两个空间维度上,在无序的反铁磁秩序量子涨落的奇异隧穿事件也被称为(反)刺猬可以成核竞争的单态订单顺磁相。在非线性西格玛模型场中存在孤立的刺猬结构时,我们证明了当动态欧几里德狄拉克算子支持具有确定手征的费米子零模时,费米子行列式消失.这提供了用于抑制隧穿事件的拓扑机制。利用量子色动力学的方法,当反铁磁序参量场可以用一个由刺猬和反刺猬组成的稀气体来描述时,我们计算了磁量子相变附近的费米子行列式.我们展示了如何紧急单态顺序的精确性质是由相反的手征性,本地化的刺猬和antihedgehogs的动态费米子零模式之间的重叠。对于蜂窝晶格上的Kondo-Heisenberg模型,我们证明了自旋Peierls序和Kondo单态形成之间的竞争,从而阐明了它的全局相图。我们还讨论了其他物理问题,可以在这个一般框架内解决。
2016-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the Heisenberg antiferromagnet on the maple-leaf lattice
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(亥姆霍兹柏林材料能源中心);Dahlem Center for Complex Quantum Systems and Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin(达勒姆复杂量子系统中心与柏林自由大学物理系);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Institute of Physics, University of Bonn(波恩大学物理研究所)
本文通过数值联簇展开法研究枫叶晶格上反铁磁Heisenberg模型,发现特定温度下的比热容呈现双峰结构,并揭示了零温收敛性对基态能量估计的影响。
2026-04-05 cond-mat.str-el
A linearized spin-wave theory for thermodynamics of quantum Heisenberg antiferromagnet on a square lattice
本文用线性化的自旋波理论重新研究了正方晶格上量子海森堡反铁磁体的热力学。详细地重新考察了自由能、内能、熵和比热随温度的变化关系。在我们的线性化自旋波理论中,可以再现以往研究中热力学的大部分结论。特别地,我们在低温$T<J$下的计算与量子蒙特卡罗模拟和高温级数展开在定量上一致。
2009-12-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con