Spin chirality on a two-dimensional frustrated lattice
相互作用的磁矩的集体行为可以受到底层晶格的拓扑结构的强烈影响。在几何阻挫自旋系统中,有趣的手征关联可能与三角形格子上的自旋排列有关。本文研究了二维几何阻挫晶格中的自旋手征。我们新的化学合成方法使我们能够生产KFe 3(OH)6(SO 4)2的大单晶样品,这是一种理想的Kagome晶格反铁磁体。结合热力学和中子散射测量表明,相变的有序基态是不寻常的。在低温下,施加磁场会引起具有不同非平凡自旋织构的状态之间的转变。
2005-04-05 cond-mat.str-el
Finite-temperature dynamical magnetic susceptibility of quasi-one-dimensional frustrated spin-1/2 Heisenberg antiferromagnets
研究了准一维自旋1/2海森堡反铁磁体在有限温度下的动力学响应。我们允许的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的存在。我们专注于各向异性三角形晶格的弱耦合平面模型。将一维海森堡链动力学响应的精确结果与链间阻挫耦合的随机相位近似相结合,计算了无序相的动力学极化率.我们研究了无序相的不稳定性对集体模形成的影响。我们发现了一种很弱的不稳定性,它对无公度磁序的形成起着决定性的作用,并确定了有序温度和波矢。我们还确定了均匀磁场对有序转变的影响。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Strongly frustrated triangular spin lattice emerging from triplet dimer formation in honeycomb Li2IrO3
在量子磁学中,自旋二聚体通常与自旋单重态相关联。迄今为止,在任何3D或准2D材料中均未观察到$triplet$ $dimerization$。考虑到这一点,我们在这里讨论的电子结构的自旋轨道驱动的$5d^5$莫特绝缘体Li $_2$ IrO $_3$,一个蜂窝晶格系统的两个晶体学上不等价的Ir-Ir键。从$ab$ $initio$多体计算,我们发现,虽然海森堡和Kitaev耦合存在,磁相互作用是由一个强的各向同性铁磁交换只有一组债券。这导致三重态自旋二聚体的形成,有效地放置在一个强烈的挫折三角形晶格。的三重态二聚体保持保护在一个大的区域的相图,这表明,锂$_2$ IrO $_3$具有长程不相称的磁基态,这是由Kitaev交换相互作用超出了标准的平面螺旋配置。
2015-11-26 cond-mat.str-el
The role of the entropy in the ground state formation of magnetically frustrated systems within their quantum critical regime
系统的修改的熵轨迹$S_m(T)$观察在非常低的温度下,在磁阻挫系统的约束$S_m\geq 0$施加的热力学第三定律的结果。磁序的缺乏允许通过追踪真实系统的物理行为来探索一些不寻常的热力学性质。最相关的发现是:i)一个共同的$C_m/T|_{T\to 0} \approx 7$ \,J/molK $^2$“平台”在至少五个Yb基超重费米子VHF化合物; ii)VHF和标准非费米液体之间的定量和定性差异。iii)在连续过渡到表现出三阶特性的替代基态中控制$S_m(T)$轨迹变化的熵瓶颈。还根据$\partial ^2 S_m/\partial T^2$衍生物对可能的$S_m(T\to 0)$依赖性进行了实证分析。总之,这项工作可以被视为热力学第三定律的经验应用。
2017-03-17 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in magnetization plateaux of a frustrated spin ladder
在量子自旋系统中,由于平移对称性自发破缺而出现的磁化平台已经在理论和实验上得到了报道。对称性破缺可以诱导Goldstone模和Higgs模等基元激发的重构,但其微观机制和在磁化平台相中重构的准粒子至今仍不清楚。本文用动力学密度矩阵重整化群方法研究了受抑自旋梯磁化平台相的磁激发。此外,与微扰理论的分析方法进行,以获得直观的视图的磁激励。数值和分析结果之间的比较表明,存在一个重建的准粒子起源于自发破缺的平移对称性,这是实现作为一个集体模式的自旋三聚体称为trimeron。
2020-03-08 cond-mat.str-el
Heterogeneous freezing in a geometrically frustrated spin model without disorder: spontaneous generation of two time-scales
通过考虑几何阻挫磁体中经典自旋的约束运动,我们发现了一个动态冻结温度,低于该温度,系统将陷入具有“冻结”矩和动力学不均匀性的亚稳态。剩余的集体自由度是强相关的,并且通过自发形成聚集体,它们无法重组系统。然后相空间被分割成宏观数量的不连续扇区(破碎遍历性),导致自诱导的无序和“热力学”异常,通过有限构型熵的损失来测量。结合可果美化合物SrCr(9 p)Ga(12- 9 p)O_(19),(H_(30))Fe_3(SO_4)_2(OH)_6,Cu_3V_2 O_7(OH)_2·2 H_2 O和Cu_3BaV_2 O_8(OH)_2的实验结果,对上述结果进行了讨论。
2012-03-20 cond-mat.str-el
Spin dynamics and magnetic order in magnetically frustrated Tb2Sn2O7
利用正μ子自旋弛豫技术研究了几何阻挫磁性材料Tb_2Sn_2O_7.没有一个静态的磁有序状态的签名被检测到,而中子磁反射观察到的协议与已发表的报告。这可以用Tb_2Sn_2 O_7基态的动力学性质来解释:Tb ~(3+)的磁矩特征涨落时间为~ 10^{-10} s。磁场对μ子自旋-晶格弛豫速率的强烈影响表明,在低能量下,磁场诱导的集体激发的磁态密度增加很大。
2006-03-14 cond-mat.str-el
Coexisting order and disorder hidden in a quasi-two-dimensional frustrated magnet
研究了准二维烧绿石[111]晶格中的磁相互作用。对于均匀最近邻(NN)相互作用,我们表明,复杂的磁问题可以映射到一个模型,两个独立的自由度,三色和二进制符号。这为构造具有共线和共面双锥自旋的复杂经典自旋基态提供了一种系统的方法。我们还确定了“部分,但扩展”零能量激发之间的基态。对于非均匀NN相互作用,共面基态可以从共线双金字塔自旋态通过在相反方向上以角度$α$共同旋转每个四面体的两个自旋来获得。后一个模型与$α\sim 30^\circ$模型能很好地拟合SCGO的中子实验数据。
2012-06-04 cond-mat.str-el
Spin-lattice coupling in frustrated antiferromagnets
本文综述了自旋-晶格耦合在消除烧绿石反铁磁体,特别是尖晶石氧化物的几何阻挫中的作用机制。烧绿石晶格的组成单元四面体单元在晶格自由度与反铁磁性耦合时发生自旋驱动的Jahn-Teller不稳定性。通过限制我们的考虑,以保持平移对称性的晶格的扭曲,我们提出了一个一般的理论,集体自旋Jahn-Teller效应的烧绿石晶格。预测的晶格畸变之一打破了反转对称性,并产生了手性烧绿石晶格,其中受挫键形成具有一定手性的螺旋。手性通过自旋轨道耦合转移到自旋系统,导致长周期螺旋状态,如在尖晶石CdCr 2 O 4中观察到的。我们讨论了利用局域声子模的自旋-晶格耦合的显式模型,以及它们在其他阻挫磁体中的应用。
2009-07-09 cond-mat.str-el
Topological spin freezing in frustrated quantum materials
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Quantum Centre of Excellence for Diamond and Emergent Materials, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院钻石与新兴材料卓越量子中心)
研究受挫量子材料中非传统玻璃性自旋动力学的出现,揭示拓扑自旋玻璃行为的特征,区分其与传统自旋玻璃和无序磁体,探讨流体自旋模式和自旋阻塞态的作用。
2026-05-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Valence Bond Glass and Glassy Spin Liquid in Disordered Frustrated Magnets
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育研究所莫哈利分校)
研究通过 semiclassical Monte Carlo 方法揭示无序反铁磁材料中价键玻璃与玻璃态自旋液体的热力学特征,发现低温比热异常源于集体单重态激发,为识别价键玻璃相提供新证据。
2026-04-07 cond-mat.str-el
Effects of the three-dimensional interplanar coupling on the centrosymmetric skyrmion crystal formation in the frustrated stacked-triangular Heisenberg model
通过蒙特卡洛模拟研究堆叠三角海森堡模型中三维层间耦合对中心对称斯格明子晶体的影响,发现短程模型不出现副本对称性破缺,表明长程相互作用可能是其必要条件。
2025-05-26 cond-mat.str-el
Signature of a randomness-driven spin-liquid state in a frustrated magnet
电子的集体行为,挫折诱导量子涨落和量子材料中的纠缠是一些新兴的量子现象与奇异的准粒子激发,是高度相关的技术应用。在此,我们提出了我们的热力学和μ子自旋弛豫测量,补充从头算密度泛函理论和精确的对角化结果,在最近合成的阻挫反铁磁体Li 4CuTeO 6,其中Cu 2+离子(S = 1/2)构成无序的自旋链和梯子沿晶体学[101]方向与弱随机链间耦合。我们的热力学实验既没有检测到长程磁有序,也没有自旋冻结到45 mK,尽管存在强烈的反铁磁相互作用的Cu 2+的时刻,导致一个大的有效居里-外斯温度为-154 K。μ子自旋弛豫结果与热力学结果一致。的温度和磁场缩放的磁化强度和比热揭示了一个数据崩溃指向的无序驱动的相关和动态的基态在这个沮丧的反铁磁体内的随机单重态的存在。
2022-03-03 cond-mat.str-el
Doped coupled frustrated spin-1/2 chains with four-spin exchange
利用数值方法研究了掺杂阻挫量子自旋链中各种链间磁耦合的作用。在带隙自旋链中引入非磁性掺杂剂,释放出自旋为1/2的自由孤子。从孤子约束的角度分析了局域磁矩的形成。一个四自旋耦合,这可能源于循环交换示出产生这样的限制,横向磁交换。不同链上的掺杂剂经历有效的空间扩展的非挫败成对自旋相互作用。
2003-04-17 cond-mat.str-el
Skyrmion crystal formation and temperature -- magnetic field phase diagram of the frustrated tirangular-lattice Heisenberg magnet with easy-axis masugnetic anisotropy
通过Monte Carlo模拟研究了具有易轴各向异性的阻挫三角晶格Heisenberg模型,构建了温度-磁场相图,发现各向异性使Skyrmion晶格态在中等场下稳定至零温,而在低场下转变为破缺$C_3$对称性的新多重-$q$态。
2024-06-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Cluster glass behavior of frustrated birnessites AxMnO2*yH2O (A = Na, K)
本文报道了具有水钠锰矿结构的阻挫型Na_(0.22)MnO_2·0.39H_2 O和K_(0.6)MnO_2·0.48H_2 O的合成和磁性。详细研究了化合物的结构、静态和动态磁性能。直流和交流磁化率测量和磁化衰减测量的组合揭示集群玻璃行为低于4 K的Na-水钠锰矿和6 K的K-水钠锰矿的冻结温度。的冻结温度的频率依赖性进行了分析的基础上的动态标度律,包括临界慢化公式和Vogel-Fulcher定律,进一步确认在这两种化合物中的簇玻璃形成。
2019-12-12 cond-mat.str-el
Long-range, Non-local Switching of Spin Textures in a Frustrated Antiferromagnet
反铁磁自旋电子学是量子技术的一个新兴领域,它利用了奇异材料中自旋和轨道自由度之间的耦合。自旋-轨道相互作用允许通过电刺激注入自旋或角动量,以操纵材料的自旋纹理,从而实现信息和能量的存储。一般来说,物理过程本质上是局部的:自旋由电流携带,进入磁系统,然后自旋纹理旋转。复杂自旋结构的集体激发很少被用于这方面,尽管它们原则上可以使用低得多的功率在更长的距离上传输自旋。在这项研究中,我们表明,自旋信息可以传输和非本地存储在材料Fe $_x$ NbS $_2$。我们提出集体模式利用系统中的强磁弹性耦合来实现这一点,揭示了在复杂磁性系统中存储自旋信息的新方法
2022-10-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The origin of the spin glass transition in a model geometrically frustrated magnet
高阻挫系统具有宏观简并的基态,导致新的性质。在磁学上,它的结果支持了奇异的和技术上重要的效应,如高温超导性、巨磁阻和反常的霍尔效应。受抑磁性的一个持久的谜团是为什么某些实验系统会有自旋玻璃转变及其确切的性质,因为它不是由主导磁相互作用的强度决定的。有一些建议认为,真正的系统具有混乱的磁性网站或债券负责。我们表明,自旋玻璃转变的模型可果美反铁磁体水合氢黄钾铁矾来自自旋各向异性。这种较弱的能量尺度比磁交换的能量尺度小得多,但它是在有限温度下稳定玻璃磁相所必需的能量势垒的原因。所得的玻璃相与常规无序自旋玻璃中发现的玻璃相非常不同,因为它是基于称为“自旋折叠”的自旋的复杂集体重排。这极大地简化了对自旋玻璃的复杂动力学特性和自旋玻璃转变本身的微观性质的理论处理。
2006-08-10 cond-mat.str-el
Phase Diagram of a Frustrated Quantum Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Magnetic Order versus Valence-Bond Crystal formation
我们提出了一个全面的计算研究的蜂窝晶格上的受抑S=1/2海森堡反铁磁体的相图,与第二最近(J2)和第三近邻(J3)耦合。利用自旋模型的精确对角化、投影到最近邻短程价键基的哈密顿量和有效量子二聚体模型的精确对角化以及自洽的集团平均场论,我们确定了区域J2,J3 \in [0,1]中几个磁有序相的边界,并在它们之间发现了一个相当大的磁无序区.我们的特点是部分的磁无序相作为一个plaquette价键晶体相。在较大的J2,我们位于一个相当大的区域,其中交错的价键晶体相关性被发现是重要的,无论是由于真正的价键晶体有序或作为一个结果的磁有序相,打破晶格旋转对称。此外,我们发现,一个特定的参数自由Gutzwiller投影紧束缚波函数具有显着准确的能量相比,有限大小的外推ED能量沿过渡线从传统的Néel到plaquette VBC阶段,一个事实,点可能有趣的临界行为-如一个decofined临界点-在这个过渡。我们还评论的相关性,这种自旋模型的自旋液体区域中发现的半满哈伯德模型蜂窝晶格模型。
2011-07-11 cond-mat.str-el
Spin Waves and Quantum Criticality in the Frustrated XY Pyrochlore Antiferromagnet Er2Ti2O7
我们报告了Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$的低温磁相图的详细测量结果。在晶体[110]方向施加磁场的条件下,单晶的热容和飞行时间中子散射研究揭示了非常规的低能态。Er $^{3+}$磁性离子驻留在Er $_2$ Ti $_2$ O $_7$中的烧绿石晶格上,其中局部XY各向异性和反铁磁相互作用产生独特的阻挫系统。在零场中,基态表现出共存的短和长程序,伴随着软集体自旋激发以前被认为是不存在的。有限磁场的应用通过非共线相位的景观连续地调谐基态,除以在$μ_0 H_c \sim$ 1.5 T的零温度相变。正如量子涨落驱动的二阶量子相变所预期的那样,自旋涨落的特征能量尺度在临界点消失。
2008-08-07 cond-mat.str-el
Series Expansion Analysis of a Frustrated Four-Spin-Tube
本文研究了横向周期边界条件下自旋为1/2的受抑四臂阶梯型受抑四自旋管(FFST)的磁性。利用级数展开(SE)的组合,基于连续么正变换方法和密度矩阵重整化群(DMRG),我们分析了强梯级耦合下的基态、单粒子和双粒子激发.我们发现几个显着的差异FFST相对于标准的两条腿的梯子。首先,我们表明,挫折不稳定的自旋能隙相位的FFST是间接连接到解耦的梯级单线态的限制,导致一个一阶量子相变在有限的梯级间耦合。第二,我们表明,除了众所周知的三体分支的自旋梯,FFST维持额外的基本激发,包括一个singlon,和额外的三体。最后,我们发现,在两粒子扇区的FFST表现出集体(反)束缚态类似于双腿梯子,但与不同的顺序的自旋量子数。我们表明,挫折有显着的影响,导致平坦的基态能量景观,质量增强的激发,并相对增强的(反)约束力的FFST。在可能的情况下,我们使用DMRG对SE计算的结果进行基准测试,显示出良好的一致性。
2011-06-10 cond-mat.str-el
Frustrated spin-1/2 molecular magnetism in the mixed-valence antiferromagnets Ba3MRu2O9 (M = In, Y, Lu)
我们已经进行了磁化率,热容,μ子自旋弛豫,和中子散射测量的三个成员的家庭Ba 3 MRu 2 O 9,其中M =在,Y和Lu。这些系统由反铁磁二聚体交换的三角晶格上的混合价Ru二聚体。虽然以前的工作认为,二聚体或intradimer双交换内的电荷顺序起着重要的作用,在确定的磁性,我们的研究结果表明,二聚体更好地描述为分子单元,由于显着的轨道杂化,导致在一个自旋1/2矩均匀分布在两个Ru网站。这些分子构建块形成受抑的准二维三角形晶格。我们的零场和纵向场μ SR结果表明,分子的时刻开发一个集体的,静态的磁基态,与零场μ子自旋极化的振荡指示长程磁序在Lu样品。静态磁性在Y和In样品中更加无序,但它们似乎不是传统的自旋玻璃。
2017-03-30 cond-mat.str-el
Partial Kondo screening in frustrated Kondo lattice systems
研究了近藤晶格中几何阻挫对近藤耦合与Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用之间竞争的影响。通过变分蒙特卡罗模拟,我们揭示了一个新兴的量子相位与部分序,其中的挫折是缓解形成一个磁秩序的子晶格,并留下其余的近藤屏蔽自旋单态的形成。量子涨落和自旋-电荷相互作用的作用被阐明。
2010-07-08 cond-mat.str-el
Spin-orbit fluctuations in frustrated heavy-fermion metal LiV$_2$O$_4$
通过飞行时间非弹性中子散射研究了受抑$d$ -电子重费米子金属LiV中宽动量($\hbar Q$)和能量($E$)空间内的自旋涨落。$_2$ O $_4$。我们观察到在特征$Q=0.6$-$^{-1}$峰附近的整体$Q$-$-$-$E$演化,并在2.4 <$$^{-1}$附近发现另一个弱的宽磁峰。数据描述了一个简单的响应函数,一个高度巡回的磁形状因子,反铁磁短程空间相关性,表明重费米子形成是由于自旋轨道波动与轨道杂化。
2014-07-16 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of highly frustrated quantum spin ladders: influence of many-particle bound states
量子反铁磁体已经被证明是量子涨落效应的理论、数值和实验研究中最干净的实现。然而,在有限温度下,低维系统的受限相空间中的热涨落的附加效应受到的关注要少得多,特别是在受抑量子磁体中的情况,其中激发可能是复杂的集体(束缚或甚至分数)模式。我们调查这个问题,通过研究的热力学性质的挫折双腿S=1/2自旋阶梯,特别强调完全挫折的情况下。我们提出的数值计算结果的磁比热和磁化率,从精确对角化和量子蒙特卡罗研究,我们表明,即使在一个强烈受挫的系统,可以呈现免费的符号问题,使我们能够达到前所未有的大小L=200阶梯横档。我们发现,挫阻效应导致整个模型的全参数制度的热力学响应的非常规演变。然而,在接近一阶跃迁时,它们会导致温度标度的高度异常降低,而间隙中没有伴随的变化;比热在非常低的能量下显示出非常窄的峰值,磁化率在极低的温度下突然上升。不寻常的是,这两个量在参数空间的扩展区域上具有不同的间隙。我们表明,这些结果反映了大量的多粒子束缚态激发,其能量低于过渡区的一个三重子间隙的存在。
2016-04-27 cond-mat.str-el
Formation and growth of skyrmion crystal phase in a frustrated Heisenberg antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
研究了在外加磁场作用下,三角晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinski-Moriya相互作用)的受抑反铁磁海森堡模型中Skyrmion晶体(SkX)相的形成和生长.我们建立了温度场参数平面上的相图,其特征在于一级相变和三临界点,并研究了它们随温度场强度的变化。据发现,已经相对较小的磁感应强度可以导致外观的SkX相在低温下在附近的剩余的螺旋,共面向上-向上-向下,和旋涡状有序相的交汇点。通过并行回火(PT)蒙特卡罗算法,我们发现,最小值的最小值,在那里的skyrmion相出现,$D_t \approx 0.02$,是一个数量级小于以前的报道。我们证明了PT的效率,在可靠和精确的位置之间的相边界的不同阶段分离的非常大的(强一阶跃)或几乎检测不到的能量障碍,标准的蒙特卡罗方法可能很容易无法找到一个稳定的解决方案。
2021-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-enhanced quantum fuctuation in S=1/2 frustrated square lattice
我们提出了一种新的模型化合物与S = 1/2阻挫正方形晶格组成的电荷转移盐(o-MePy-V)PF 6。从头计算表明,形成一个S = 1/2正方形晶格,其中六种类型的最近邻铁磁和反铁磁相互作用引起挫折。通过施加一个磁场,我们观察到一个不寻常的逐渐增加的磁化强度和随后的1/2平台状的行为。使用张量网络方法的数值分析定性地证明了这种行为,并提出了共线有序态和场增强的量子涨落。此外,通过核磁共振测量探测到的局部磁化强度和T1^-1也支持了这些发现。
2018-08-21 cond-mat.str-el
Emergence of highly degenerate excited states in frustrated magnet MgCr$_2$O$_4$
基态的高简并导致奇异零能模的产生,其中一个代表性的例子是在受抑磁体中形成分子自旋类液体涨落。在这里,我们提出了单晶非弹性中子散射的结果为阻挫磁体MgCr $_2$ O $_4$,这表明,一组共同的有限能量分子自旋激发模式是持续在液体状顺磁相和磁有序相具有极其复杂的结构。基于这一发现,我们提出了激发态高简并度的概念,它促进了局域共振元激发。这一概念有望对我们理解许多复杂系统中的激发产生影响,这些系统不仅包括自旋,而且包括原子液体、复杂有序系统和无定形系统。
2012-09-09 cond-mat.str-el
Exact ground and excited states of frustrated antiferromagnets on the CaV_4O_9 lattice
在反铁磁自旋为1/2的化合物$CaV_4O_9$中实验观察到的自旋带隙是由于在1/5耗尽的正方晶格中形成了格片共振价键(PRVB)态。我们在1/5耗尽晶格上构造了一个自旋为1/2的模型,在特定的参数范围内,PRVB态可以被证明是精确的基态。在该参数区域的子空间中,第一激发态可以精确计算。在不同的参数制度,二聚体状态被证明是确切的基态。
1997-05-29 cond-mat.str-el
Frustrated Spin System in theta-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4
基于绝对零度下在位库仑相互作用的Hartree-Fock近似,对θ-(BEDT-TTF)_2RbZn(SCN)_4低温二聚相的自旋能隙行为的起源进行了理论研究.计算表明,在被认为是相关的参数区域,该化合物,反铁磁有序稳定的二聚体组成的分子对耦合的最大的转移积分。在此基础上构造了一个有效的局域自旋1/2模型,表明自旋之间存在阻挫。这种挫折可能导致自旋间隙的形成。
1998-05-15 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Mott Transition in Two-Dimensional Frustrated Hubbard Models
本文利用胞腔动力学平均场论研究了两种典型的二维阻挫晶格--kagome晶格和各向异性三角晶格上的哈伯德模型。我们发现,金属相是稳定的,以相当大的哈伯德相互作用下,在这两种情况下,强烈的几何挫折,这导致在重费米子行为和一些异常的性能周围的莫特过渡点。特别是,对于各向异性三角晶格,我们发现新的重入行为的莫特转变中的适度挫折的参数制度,这是由费米液体的形成和磁关联之间的竞争。它表明,重入行为是一个通用的功能固有的莫特过渡与中间几何挫折,并确实根据最近的实验结果为有机材料。
2008-10-22 cond-mat.str-el
Frustrated phonon with charge density wave in vanadium Kagome metal
本研究通过飞秒X射线散射实验,发现钒基Kagome金属CsV3Sb5中Cs离子面外运动声子在CDW相中受挫,并观察到光诱导亚稳态CDW相,提出声子受挫概念,为理解声子与晶格畸变竞争提供新视角。
2025-03-05 cond-mat.str-el
Supersolid states in a spin system-phase diagram and collective excitations
类似于超固体的相可以在自旋系统中实现。在这里,我们获得了一个阻挫二聚体自旋1/2系统的相图在一个正方形晶格和研究的集体激发光谱,重点是超固态(SS)。在交换相互作用和磁场参数空间上的相图中,我们发现在SS相的顶部,存在一个在玻色哈伯德模型中没有对应物的相,并且在玻色哈伯德模型中SS增强的区域,这个相成为主导态。然后,我们研究了激发谱和自旋-自旋相关,这可以通过中子散射实验检测到。我们得到了自旋波速度的解析表达式,它符合流体动力学关系。计算了自旋-自旋关联函数中激发模的强度,讨论了它们在超固态和超流态中的变化。
2013-05-21 cond-mat.str-el
Cluster spin glass behavior in geometrically frustrated Zn3V3O8
我们报告了一个尚未开发的钒基多值尖晶石系统,Zn 3V 3 O 8的体磁性能。在140 ~ 300 K温度范围内,用Curie-Weiss法拟合直流磁化率数据,得到居里常数C = 0.75cm ~ 3 K/mole V,θ CW = -370 K。我们已经观察到零场冷却ZFC和场冷却FC磁化率曲线之间的分裂温度Tirr约为6.3 K。“挫折参数”的值接近等于100,表明系统受到强烈挫折。从交流磁化率的测量,我们发现一个对数变化的冻结温度(Tf)与频率证明了一个自旋玻璃低于Tf的形成。然而,从Vogel-Fulcher拟合得到的特征频率值表明基态更接近于团簇玻璃而不是传统的自旋玻璃。我们探索了自旋玻璃行为的进一步结果,并观察到老化现象和记忆效应(在ZFC和FC中)。我们发现,一个积极的温度周期擦除的记忆,预测的分层模型。从热容CP数据来看,CP /T在约3.75 K处观察到一个驼峰状异常。低于此温度下的磁热容显示出与T的近线性依赖性,这是符合的自旋玻璃状态低于Tf在Zn 3V 3 O 8的形成。
2014-08-25 cond-mat.str-el
Finite-temperature formation of magnetic plateaus and simplex liquid states on the frustrated ruby lattice
Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(平顿研究所计算量子物理中心);International School for Advanced Studies (SISSA)(高级研究国际学院)
利用基于置信传播的无限张量网络态方法,研究自旋1/2海森堡反铁磁体在红宝石晶格上的有限温度相图,发现稳定磁平台并揭示一种具有残余熵的无序“单纯形液态”。
2026-05-29 cond-mat.str-el quant-ph
Spin-stripe phase in a frustrated zigzag spin-1/2 chain
周期性调制的图案在各种自然系统中遇到,其中至少存在两个竞争状态。在强关联电子系统中,这种行为通常与短程和长程相互作用之间的竞争有关,例如,在铁磁薄膜的情况下,交换和偶极-偶极相互作用之间。在这里,我们表明,自旋条纹纹理也可能在反铁磁体,其中远程偶极-偶极磁相互作用是不存在的。磁化率、高场磁化强度、比热和中子衍射测量的综合分析揭示了$β$-TeVO $_4$是受抑(锯齿形)铁磁自旋1/2链的近乎完美的实现。引人注目的是,一个狭窄的自旋条纹相发展在升高的磁场,由于弱的挫折短程链间交换相互作用可能有助于对称性允许的电极化的强度。这一概念为强关联电子系统中条纹的形成提供了另一种途径,并可能有助于理解其他广泛存在但仍然难以捉摸的条纹相关现象。
2015-05-14 cond-mat.str-el
Magnetic properties of the geometrically frustrated S=1/2 antiferromagnets, La2LiMoO6 and Ba2YMoO6, with the B-site ordered double perovskite structure: Evidence for a Collective Spin Singlet Ground State
在几何磁阻挫的背景下研究了两种B位有序双钙钛矿La_2LiMoO_6和Ba_2YMoO_6。收集了粉末中子衍射、热容、磁化率、μ子自旋弛豫(_SR)和89 Y NMR(包括MAS NMR)数据。La 2LiMoO 6在150 K以下强烈偏离简单的居里-外斯顺磁行为,在20 K以下出现零场冷却/场冷却(ZFC/FC)不可逆性,在ZFC数据中,在5 K附近出现弱的、宽的磁化率最大值。Curie-Weiss拟合显示约化的mu_eff=1.42μ B(仅自旋= 1.73 μ B)和Weiss温度θ_c,其强烈依赖于拟合的温度范围。粉末中子衍射、热容和~ 7 Li NMR表明,到2K没有长程磁有序的证据。另一方面,振荡发展低于20 K的muSR表明至少短距离的磁相关性。Ba_2YMoO_6的磁化率数据在150 K以下也严重偏离C-W定律,其mu_eff = 1.72μ_B,θ_c =-219(1)K。热容量,中子粉末衍射和muSR数据显示没有证据的长程序到2 K,但一个非常广泛的最大值出现在热容量。89 Y NMR顺磁Knight位移显示出显著的局部自旋磁化率行为低于约70 K,具有来自大致相等的样品体积的两个组分,一个指示单重态,另一个指示强烈波动的顺磁态。单重态的进一步证据来自弛豫速率1/T1的行为。讨论了这些结果,并与其他同构S = 1/2材料的结果以及基于S = 3/2和S = 1的…
2010-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Intrinsic Magnetic Excitations and Heavy-Fermion Formation in the Frustrated Mn Pyrochlore System YMn$_{2+δ}$Zn$_{20-x}X_x$ ($X$ = In and Al) Revealed by Nuclear Magnetic Resonance and Nuclear Quadrupole Resonance Measurements
Kyoto University(京都大学);University of Tokyo(东京大学)
通过NMR/NQR测量研究YMn$_{2+δ}$Zn$_{20-x}$In$_x$和Al$_x$的微观电子态,发现In替代具有更高位点选择性,低能磁激发与重费米子形成相关,但磁相互作用因Mn-Mn距离增大而减弱。
2026-08-03 cond-mat.str-el
Magnetic clustering, half-moons, and shadow pinch points as signals of a proximate Coulomb phase in frustrated Heisenberg magnets
我们研究了在阻挫磁体的顺磁合作机制下磁团簇的形成。为此,我们考虑了kagome和烧绿石晶格上的$J_1$-$J_2$-$J_3$经典海森堡模型,模型中含有$J_2 = J_3=J$.在远邻耦合,$J=0$的情况下,系统是在库仑相的磁相关的特点是捏点奇点。远邻耦合导致磁团簇的形成,它可以被解释为伊辛阻挫磁体中拓扑电荷团簇的对应物[T。沟口湖D. C. Jaubert和M. Udagawa,Phys. Rev. Lett. {\bf 119},077207(2017)]。伴随的静态和动态磁结构因子,分别为$\mathcal{S}({\bm{q}})$和$\mathcal{S}({\bm{q}},ω)$,形成半月形图案。随着$J$的增加,海森堡自旋的连续性使半月形卫星能够合并成跨越多个布里渊区的连接的“星”结构。这些特征图案是夹点奇异性的色散补充,并且发出接近库仑相位的信号。夹点的阴影在有限能量下仍然可见,$ω$。这为通过弹性中子散射实验观察这些团簇开辟了道路。这些功能的起源澄清互补的方法:大$N$计算,半经典动力学的朗道-Lifshitz方程,和蒙特卡洛模拟。作为有前途的候选人观察到的集群状态,我们重新审视的"自旋分子"观察到的尖晶石氧化物$AB_2$ O $_4$($A=$ Zn,Hg,Mg,$B=$ Cr,Fe)的家庭的起源。
2018-11-06 cond-mat.str-el
Magnetic ordering in doped coupled frustrated quantum spin-1/2 chains with 4-spin exchange
近年来,人们利用数值方法研究了掺杂阻挫量子自旋链中各种链间磁耦合的作用。在带隙自旋链中引入非磁性掺杂剂,释放出自旋为1/2的自由孤子。从孤子约束的角度分析了局域磁矩的形成。一个四自旋耦合,这可能源于循环交换示出产生这样的限制。不同链上的掺杂剂经历有效的空间扩展的非挫败成对自旋相互作用。这种有效的杂质自旋之间的相互作用是长程的,因此预计将发挥关键作用的机制中观察到的反铁磁(AF)长程有序(LRO)的自旋Peierls(SP)的化合物,如CuGeO $_3$掺杂非磁性杂质。
2004-06-09 cond-mat.str-el
Dynamics of Bound Magnon Pairs in the Quasi-One-Dimensional Frustrated Magnet LiCuVO_4
本文报道了自旋为1/2的准一维阻挫磁体LiCuVO $\mathrm{_4}$在高磁场10- 34 T下的自旋弛豫动力学,其中基态具有自旋密度波序.顺磁相中的自旋涨落相对于磁场表现出显著的各向异性。由$^{51}$ V核探测的横向激发谱具有随场增大的激发能隙。另一方面,$^7$ Li核感应到的无带隙纵向涨落随温度的降低而增大,但随场的增加而趋于被抑制。这种各向异性的自旋动力学及其场依赖性与理论预测一致,并归因于束缚磁振子对的形成,这是铁磁最近邻和反铁磁次近邻相互作用之间的挫折的一个显着后果。
2017-10-24 cond-mat.str-el
Dynamical structure factors in the nematic phase of frustrated ferromagnetic spin chains
阻挫自旋系统可以表现出自旋旋转对称性自发破缺而不形成局域磁序的相。利用含时密度矩阵重整化群方法,数值计算了零温下自旋为1/2的一维系统的动力学结构因子.我们解释的结果中的一个有效的理论与准凝聚的束缚磁振子对的磁振子激发相互作用。这采用了著名的Tomonaga-Luttinger液体理论的扩展,其中包括作为移动杂质的磁振子状态。通过这种方式,可以很好地定性理解结构因子中的特征阈值及其强度。我们的结果是有用的非弹性中子散射和共振非弹性X射线散射实验的解释。
2018-09-29 cond-mat.str-el
Stripe glasses: self generated randomness in a uniformly frustrated system
我们表明,一个系统与竞争的相互作用在不同的长度尺度上,相关的条纹在掺杂莫特绝缘体的形成,经历了一个自我产生的玻璃化转变,这是由相互作用的受挫性质,而不是相关的存在下的淬火无序。指数大量的亚稳态配置被发现,导致一个缓慢的,景观为主的长时间的松弛和打破系统成一个无序的非均匀状态。
2000-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin Dodecamer Formation in the Double-Exchange Spin Ice Model
利用蒙特卡罗模拟研究了kagomé晶格上的双交换自旋冰(DESI)模型,研究了几何阻挫效应,以及金属系统中有序态的产生机制. kagomé晶格上的DESI模型是一个受抑的金属系统,由于双交换(DE)机制引起的局域自旋之间的有效铁磁相互作用和局域自旋的单轴各向异性。在低温下,当每个位置的粒子数为$n \simeq 1/3 \sim 1/2$时,会出现由12个局域自旋组成的十二角形自旋团簇(称为十二聚体)。这样的十二聚体顺序由DE机制引起的动能增益和几何挫折两者驱动。我们讨论的集群秩序,在一般情况下,可能是一个共同的特点,在巡回电子系统与阻挫绝热场。
2004-06-16 cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced reorientation in the SDW and the spin-stripe phases of the frustrated spin-1/2 chain compound $β$-TeVO$_4$
$β$是一个自旋1/2锯齿形链阻挫体系,其中自旋密度波(SDW)、矢量手性(VC)和奇异的动态自旋条纹相在低温下竞争。在这里,我们使用扭矩磁力仪研究这些相的各向异性的磁场高达5 T。结果表明,磁场诱导的自旋重取向发生在SDW和$μ_0 H \geq 2$ ~T的自旋条纹相中.所观察到的自旋重取向是$ac$和$a^*b$晶面中场方向的各向异性相图的新元素。这些结果有助于建立各向异性磁相互作用的模型,这些磁相互作用是$β$ $_4$和类似量子系统中复杂磁相形成的原因.
2020-07-02 cond-mat.str-el
Magnetization Plateau of an S=1 Frustrated Spin Ladder
我们研究了S=1反铁磁自旋梯饱和磁化强度的1/4处的磁化平台,分析和数值计算,目的是解释最近的实验结果BIP-TENO由Goto等人。我们提出了两种机制的平台形成,并澄清平台的平面上的自旋之间的耦合常数的相图。
2000-11-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase separation versus supersolid behavior in frustrated antiferromagnets
研究了弱耦合二聚体自旋半阻挫模型中自旋超实性与相分离之间的竞争。我们首先考虑系统的硬核玻色子的正方形晶格上,在这里研究的自旋模型的低能物理可以映射到,并制定一个标准,用于衡量超固体秩序和畴壁形成的基础上强耦合参数之间的相互作用。有效的玻色子模型的自旋模型推导出通过承包商重整化(CORE)算法,我们建议结合一个自洽的集群平均场的解决方案与我们的标准相分离的发生,以获得作为挫折和磁场的函数的相图。在强阻挫极限下,该模型对相分离是不稳定的,这与最近发表的结果相矛盾。然而,一个稳定的超固体区域被确定为中间挫折,在一个参数范围内没有调查到目前为止,可能的实验相关性。
2011-05-10 cond-mat.str-el
Properties of the spin liquid phase in the vicinity of the Néel - Spin-Spiral Lifshitz transition in frustrated magnets
30年前,Ioffe和Larkin指出了形成带隙自旋液体的一般机制。当经典二维受抑海森堡磁体经历共线Néel相和自旋螺旋相之间的Lifshitz转变时,量子效应通常导致夹在Néel相和自旋螺旋相之间的自旋液相的发展.本文利用场论方法研究了这种普遍自旋液相的性质。我们研究了利弗希茨点附近的相图,并计算了临界点的位置,激发光谱和自旋-自旋关联函数。我们认为在二维Lifshitz点(LP)附近的自旋液体类似于整数自旋一维链中的带隙的Halfenstein相。我们还考虑了一个具体的例子,一个挫折系统的螺旋Néel LP,$J_1-J_3$反铁磁体的正方形晶格上,表现出自旋液体的行为。我们提出了这个模型的数值级数展开计算和比较的计算结果与发达的场论的预测。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Formation of Frustrated Charge Density Waves in Kagome Metal LuNb$_6$Sn$_6$
本研究通过散射实验和扫描隧道显微镜揭示kagome金属LuNb$_6$Sn$_6$中受挫电荷密度波的形成,其由费米面拓扑调制的晶格相互作用驱动,为理解量子材料中FS与CDW的关联提供新见解。
2025-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological States of Matter in Frustrated Quantum Magnetism
受挫的量子磁体可能会展现出迷人的集体现象。本论文的主要目的是为局域量子自旋模型中类似量子自旋液体的新相的出现提供确凿的证据。我们开发了新的算法,大规模的精确对角化计算。本文提出了一种在哈密顿矩阵对角化过程中有效利用格对称性的子格编码方法,并提出了一种随机分布内存并行化策略。在各种超级计算机上进行了基准计算,系统大小高达50个自旋1/2粒子。本文给出了在受抑的可果梅海森堡反铁磁体中出现手征自旋液体的结果。讨论了这一阶段的稳定性和程度。在三角格子上的扩展海森堡模型中,我们建立了另一种手征自旋液相。我们讨论了海森堡$J_1$模型的特殊情况,并给出了一个从120度Néel到假定的$\mathbf{Z}_2$自旋液体的相变临界点由Dirac自旋液体描述的情形.本文讨论了三角格点上附加环交换项的SU(N)自由度SU(2)Heisenberg模型的推广。我们提出了我们的贡献的项目和最终结果,建议一系列的手性自旋液相在一个扩展的参数范围。最后,我们给出了在正方形晶格上的SU(N)版本的J-Q模型的量子蒙特卡罗研究的初步数据,其中N=2,...,10,多列表示。我们建立了Néel有序相和无序相之间的相边界。四柱表象中的无序相被认为是自旋为1的海森伯链的Haldom相的二维模拟。
2022-10-07 cond-mat.str-el
Magnetization plateaux and jumps in a frustrated four-leg spin tube under a magnetic field
研究了自旋为1/2的四腿阻挫自旋管在外磁场中的基态相图。我们通过三种不同的方法探索了该模型在全反铁磁交换耦合下的参数空间:低能有效哈密顿量(LEH)分析、Hartree变分法(HVA)和有限团簇的密度矩阵重整化群(DMRG).我们发现在弱相互作用的格子极限下,低能单重态、三重态和五重态在分数磁化平台的形成中起着重要的作用。我们研究了过渡区的数值和分析,并发现,他们所描述的,在一阶强耦合展开,在一个磁场中的XXZ自旋1/2链,二阶项给予修正的XXZ模型。所有的技术提供一致的结果,使我们能够预测分数平台的存在,在一个重要的区域中的参数的模型。
2014-11-03 cond-mat.str-el
Dissipative dynamics of topological defects in frustrated Heisenberg spin systems
研究了具有螺旋序的自旋阻挫系统的拓扑缺陷动力学。作为出发点,我们考虑SO(3)非线性西格玛模型来描述非共线螺旋态周围的长波长涨落。除了通常的自旋波磁激发,该模型允许拓扑非平凡的静态解的运动方程,与螺旋的手性(顺时针或逆时针)的变化。我们考虑两种类型的这些拓扑缺陷,单涡和涡-反涡对,并通过将半经典方法推广到非阿贝尔场论,得到相应的解。集体坐标的使用允许我们将缺陷表示为耦合到谐振子浴的粒子,其可以使用Feynman-Vernon路径积分形式主义积分出来。由此产生的缺陷的有效作用表明,它的运动是阻尼由于散射的磁振子。我们推导出一个一般表达式的缺陷的阻尼系数,并评估其温度依赖性在这两种情况下,对于一个单一的漩涡和一个漩涡-antivortex对。最后,我们考虑铜酸盐的模型的应用,其中螺旋状态已被认为是实现在自旋玻璃制度。通过假设缺陷的运动有助于耗散动力学的电荷,我们可以比较我们的结果与测量的逆迁移率在很宽的温度范围内。我们的计算和实验之间的相对较好的协议证实了轻掺杂铜酸盐的一个不相称的螺旋秩序可能的相关性。
2005-03-03 cond-mat.str-el
Diffusive Excitonic Bands from Frustrated Triangular Sublattice in a Singlet-Ground-State System
本文通过热力学与中子散射实验研究Ni2Mo3O8,发现尽管Ni2+离子具有单重态基态,材料仍呈现长程磁序,且三角晶格上的自旋激子在有无静态磁序时均表现出色散扩散行为,揭示自旋纠缠与几何受挫的关键作用。
2023-03-17 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the S=1/2 antiferromagnetic zigzag spin chain in the strongly frustrated region: cusp and plateau
利用密度矩阵重整化群方法确定了反铁磁Z形自旋链在强阻挫区的磁相图。我们发现在1/3的全矩的磁化平台伴随着自发对称性破缺的翻译,尖点奇异性以上和/或以下的平台,和奇偶效应的磁化曲线。并对平台和尖点的形成机制作了简要的讨论。
2003-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el