Spin diffusion in the low-dimensional molecular quantum Heisenberg antiferromagnet Cu(pyz)(NO$_{3}$)$_{2}$ detected with implanted muons
本文报道了一维量子海森堡反铁磁体Cu（pyz）（NO $_{3}$）$_{2}$自旋激发的μ子自旋弛豫测量结果.使用密度泛函理论，我们提出了μ子网站和评估的μ子探针对系统造成的扰动程度。我们确定了一个网站，涉及μ子形成一个羟基型键的硝酸盐基团上的氧是敏感的系统的特征自旋动力学。我们的自旋动力学的测量表明，在温度范围$T_{\mathrm{N}}<T<J$（之间的有序温度$T_{\mathrm{N}}$和交换能标度$J$）的依赖于场的μ子自旋弛豫的特点是在很宽的应用领域的自旋激发的扩散输运。我们还确定了一个可能的交叉在更高的应用领域的μ子探针的波动谱的响应，μ子检测早期运输的弹道字符的制度。这一行为与$T>J$和相关的二维体系Cu（pyz）$_2$（ClO $_4$）$_{2}$中发现的行为形成对比。
2015-04-02 cond-mat.str-el
Magnetic order in the S=1/2 two-dimensional molecular antiferromagnet, copper pyrazine perchlorate Cu(Pz)_2(ClO_4)_2
利用比热和零场μ子自旋弛豫（μ^+SR）方法研究了二维S=1/2量子磁体Cu（Pz）_2（ClO_4）_2的磁有序性.磁对比热的贡献与17.7（3）K的交换强度一致。利用μ^+SR，我们发现了在低于临界温度T_N=4.21（1）K时，向三维长程序态跃迁的明确证据，尽管在该温度下比热没有任何特征。在T_N处没有比热异常与最近的理论预言是一致的。T_N/J=0.24对应于层内与层间交换常数之比为|J'/J| =6.8x10^-4，表明具有良好的二维隔离。具有类似结构的化合物[Cu（Pz）_2（HF_2）]BF_4的标度磁比热与Cu（Pz）_2（ClO_4）_2的标度磁比热基本相同，尽管两者与理想的2DS =1/2海森堡反铁磁体的标度磁比热略有不同。
2006-12-13 cond-mat.str-el
Unified Molecular Field Theory for Collinear and Noncollinear Heisenberg Antiferromagnets
提出了一种统一的分子场论，它适用于共线和平面非共线海森堡反铁磁体。假设系统中的自旋是相同的，并且在晶体学上是等价的。该公式允许计算各向异性磁化率chi与AF有序温度TN以下的温度T的关系，以进行任意海森堡交换相互作用J{ij}之间的任意邻居j的给定自旋i，而无需求助于磁子晶格。居里-外斯定律中的外斯温度θ_p是根据J{ij}值来写的，TN是根据J{ij}值和假定的AF结构来写的。其他的磁性和热性质则用实验中容易得到的量来表示，作为给定自旋S的对应态定律。对于共线有序，这些性质是约化温度t = T/TN，比值f = θ p/TN和S。对于平面非共线螺旋或摆线排序，一个额外的参数是螺旋或摆线的波矢量。MFT也适用于具有其他AF结构的AF。MFT预言了三角晶格上非共线120度自旋结构的chi（T <= TN）是各向同性的，并且与S和T无关，从而澄清了这种普遍观察到的行为的起源。高场磁化强度和热容量的领域施加垂直于有序轴（共线AF）和有序平面（平面非共线AF）也计算和表示为法律的相应状态为一个给定的S的两种类型的AF结构，和减少垂直场与减少温度相图的构建。
2015-02-27 cond-mat.str-el
Quantum dynamics of the Neel vector in the antiferromagnetic molecular wheel CsFe8
本文研究了反铁磁分子轮CsFe_（8）在2 ~ 60 K温度范围内的非弹性中子散射（INS）谱。定性分析表明，所观察到的峰对应于L带状态之间的跃迁，从基态到S = 5多重态。对于定量分析，车轮描述的微观自旋哈密顿量（SH），其中包括最近邻海森堡交换相互作用和单轴易轴单离子各向异性，其特征在于由常数J和D，分别。对于J和D的最佳拟合确定，L波段由有效SH建模，并且有效SH概念被扩展以便于INS散射强度的准确计算，克服了希尔伯特空间维度的困难。CsFe 8的低能磁性很好地描述了通用SH使用。两个最低的状态的特点是隧道的尼尔矢量，如前所述，而更高的状态被很好地描述为旋转模式的尼尔矢量。
2006-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Power series expansion method in tensor-optimized antisymmetrized molecular dynamics beyond the Jastrow correlation method
发展了一种新的张量优化反对称分子动力学（TOAMD）变分方法。与Jastrow方法不同，TOAMD方法引入了张量力和短程排斥力的关联函数，并以幂级数形式表示波函数。在Jastrow关联方法中，所有核子对只关联一次，而在Jastrow关联方法中，所有核子对都关联一次。每一项中的每一个关联函数在TOAMD总能量的变化中独立地被优化。对于考虑核子-核子相互作用的$s$ -壳层核，TOAMD方法得到的能量优于采用Jastrow关联函数的变分蒙特卡罗方法.这意味着在TOAMD中使用关联函数的幂级数展开比Jastrow关联方法更好地描述了原子核。
2017-09-09 cond-mat.str-el nucl-th
Antiferromagnetic molecular nanomagnets with odd-numbered coupled spins
近年来，环状分子纳米磁体的研究引起了研究者的广泛关注。这些磁铁的大小是有限的，包含非常大的自旋。它们是有趣的，因为它们具有Néel矢量的宏观量子隧穿。对于具有有限个偶数耦合自旋的反铁磁分子纳米磁体，隧穿涉及由磁能垒分隔的两个经典局域Néel基态。问题是：在具有奇数个磁性离子的纳米磁体中是否可以观察到这种现象？答案并不直接明显，因为具有奇数耦合自旋的循环链是失败的，因为人们无法获得完美的Néel顺序。这些受抑自旋确实可以在实验中观察到，所以它们很有趣。在这封信中，我们从理论上研究了在沿磁体平面施加磁场的情况下，具有任意自旋$s$的奇自旋系统中的宏观量子隧穿。与偶自旋耦合系统相比，奇自旋循环系统的基态由于自旋阻挫而包含一个拓扑孤子。因此，经典基态是$2N$ -折叠简并的，因为孤子可以被放置在沿着环的任何地方，总$S_z=\pm s$。小的量子涨落使孤子离域，形成能带。我们用简并微扰理论在$2s$阶得到了这个能带。我们证明了孤子基态对于半奇数自旋是手征的，对于整数自旋是非手征的。从能带结构中我们推断，随着自旋值的增加，极化中子非弹性散射强度随哈密顿量参数的强弱而增大或减小。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Valence-bond crystal in the extended kagome spin-1/2 quantum Heisenberg antiferromagnet: A variational Monte Carlo approach
利用一个扩展的投影波函数变分空间，重新研究了具有最近邻（$J_1$）和次最近邻（$J_2$）交换相互作用的高阻挫自旋1/2量子海森堡模型.研究了文献中提出的调制价键晶体与狄拉克自旋液体之间的竞争。我们发现，除了一个{ \it小}铁磁次近邻交换耦合$|J_2|>0.09 J_1$导致稳定的36个站点的单位细胞VBC，虽然DSL仍然是一个局部最小的变参数景观。这意味着VBC与DSL的连接并不简单：相反，它具有非平凡的通量模式和大的二聚化。
2011-03-08 cond-mat.str-el
Optimized Gutzwiller Projected States for Doped Antiferromagnets in Fermi-Hubbard Simulators
Ludwig-Maximilians-University Munich（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology（慕尼黑量子科学与技术中心）；University of Vienna（维也纳大学）；Harvard University（哈佛大学）；JILA, National Institute of Standards and Technology and the University of Colorado（JILA，美国国家标准与技术研究院与科罗拉多大学）
本文采用机器学习技术优化RVB态的平均场参数，实现对费米-哈伯德量子模拟器有限温度数据的良好捕捉，为强关联多体系统模拟数据的系统分析奠定基础。
2026-08-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Influence of classical anisotropy fields on the properties of Heisenberg antiferromagnets within unified molecular field theory
在统一的分子场论中，对由相同的晶体学等效局域磁矩组成的体系，研究了经典各向异性场对海森堡反铁磁体磁性的影响随温度T、磁场H和各向异性场参数hA 1的变化.共线z轴反铁磁（AFM）排序的各向异性场的构造，使其在每个有序和/或场诱导的热平均力矩的方向上对齐，其大小与力矩成比例，而XY各向异性场的定义是在xy平面上的力矩的投影方向上，其大小与力矩成比例。研究的属性包括零场尼尔温度TN，有序的时刻，热容量和各向异性磁化率的AFM相与T的时刻沿z轴或在xy平面对齐。还确定了高场磁化垂直于共线或平面非共线AFM排序的轴或平面，沿共线z轴AFM，自旋翻转（SF），顺磁（PM）相的z轴的高场磁化，以及这些相的自由能与T，H和hA 1。对于自旋S = 1/2，在Hz-hA_1平面上构造了T = 0时的相图，在Hz-T平面上构造了T > 0时的相图。对于hA 1 = 0，SF相在低场下稳定，PM相在高场下稳定，没有AFM相存在。随着hA 1的增加，相图包含AFM，SF和PM相。hA 1的进一步增加导致SF相的消失和AFM-PM转变曲线上的三临界点的出现。应用该理论从实验低场磁化率数据和高场磁化强度与场等温线的AFM单晶提取hA 1进行了讨论。
2017-10-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Influence of uniaxial single-ion anisotropy on the magnetic and thermal properties of Heisenberg antiferromagnets within unified molecular field theory
研究了单轴单离子各向异性对海森堡反铁磁体（AFM）磁性和热性质的影响。在统一分子场论（MFT）[物理评论B 91，064427（1915）]中，单轴各向异性被精确地处理，海森堡相互作用被处理，其中热力学变量用可直接测量的参数表示。计算了磁场Hz = 0时沿z轴方向有序的共线原子力显微镜（D > 0）的性质随D和温度T的变化。高场平均磁化每自旋μ z（Hz，D，T），并得出临界场Hc（D，T），在该二阶AFM PM相变发生。计算了自旋翻转相的磁特性，包括零场特性TN（D）和mu（D，T）。确定高场muz（Hz，D，T），以及发生二阶SF到PM相变的相关自旋触发器场HSF（D，T）。导出了AFM、SF和PM相的自由能，并据此绘制了Hz-T相图。对于一定的参数组合，我们发现一个拓扑上不同的相图，其中自旋翻转泡发生在有限的Hz和T。还计算了由垂直磁场引起的性质。除了D > 0时的上述结果外，还确定了D < 0时的一些性质.为了将上述自旋系统的性质与具有DSz^2单轴各向异性且符号为D的非相互作用系统的性质进行比较，本文在附录中提供了此类非相互作用自旋系统的热性质和磁性质的结果。
2017-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Orbital optimized unitary coupled cluster theory for quantum computer
在量子计算机的变分量子本征求解器（VQE）框架下，提出了一种幺正耦合团簇理论（OO-UCC）的轨道优化方法. OO-UCC变分确定耦合簇振幅和分子轨道系数。由于它的完全变分性质，一阶性质是容易获得的。该功能允许在VQE中优化分子结构，而无需求解任何额外的方程。此外，与UCC相比，该方法需要更小的有源空间和更浅的量子线路来实现相同的精度。我们提出了使用量子模拟器的OO-UCC的数值例子，其中包括使用VQE的解析一阶导数的水和氨分子的几何优化。
2020-03-19 cond-mat.str-el quant-ph
Electronic Correlation and Geometrical Frustration in Molecular Solids -- A Systematic ab initio Study of $β^\prime$-$X$[Pd(dmit)$_{2}$]$_{2}$
利用从头计算密度泛函理论，系统地推导了分子固体$β^\prime$ - $X$ [Pd（dmit）$_{2}$ ] $_{2}$（$X$代表阳离子）的低能有效哈密顿量，阐明了阳离子如何控制二聚体间的转移积分和相互作用参数.使用精确对角化方法求解有效模型，反铁磁有序矩被证明是显着抑制周围的自旋液体候选人的$X$ =EtMe $_{3}$ Sb，这是在实验中报道。我们还表明，几何挫折和场外相互作用发挥重要作用，在抑制反铁磁有序。对低能有效哈密顿量的系统推导和分析为阐明$β^\prime$ -EtMe $_{3}$ Sb[Pd（dmit）$_{2}$ ] $_{2}$中量子自旋液体的性质提供了坚实的基础。
2020-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Molecular intercalation in the van der Waals antiferromagnets FePS3 and NiPS3
本文通过离子液体 EMIM-BF$_4$ 电化学插层 FePS$_3$ 和 NiPS$_3$，发现其磁性主要由二维层内物理决定，插层通过 P 位点电荷掺杂调制层内磁相互作用，为调控准二维磁性材料提供了有效方法。
2024-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Many-body models for molecular nanomagnets
我们提出了一个灵活有效的从头计算方法来建立分子纳米磁体的多体模型，并计算磁交换耦合和零场分裂。它是基于使用本地化Foster-Boys轨道作为单电子基础。我们将此方案应用到三个典型的系统，反铁磁环Cr 8和Cr 7 Ni和单分子磁体Fe 4。在所有的情况下，我们确定的基本磁相互作用，并发现与实验非常吻合。
2012-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Zigzag antiferromagnets in the SU(3) Hubbard model on the square lattice
本研究用无穷投影纠缠对态方法研究1/3填充正方晶格SU(3) Hubbard模型的莫特绝缘相，复现强相互作用下的3子格反铁磁态，发现中等强度下的多种之字形反铁磁态，并揭示其稳定机制。
2025-06-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Low-dimensional quantum magnetism in Cu(NCS)$_2$: A molecular framework material
具有自旋$\frac{1}{2}$矩的低维磁性材料由于量子涨落对其行为的内在重要性而可以承载一系列奇异的磁性现象。在这里，我们报告的结构，磁性结构和磁性的硫氰酸铜（II），铜（NCS）$_2$，一个一维的配位聚合物，显示低维量子磁性。磁化率、电子顺磁共振（EPR）谱、$^{13}$ C魔角自旋核磁共振（MASNMR）谱和密度泛函理论（DFT）研究表明，Cu（NCS）$_2$表现为弱耦合反铁磁自旋链（$J_2 = 133(1)$ K，$α= J_1/J_2 = 0.08$）的二维阵列.粉末中子衍射测量证实，Cu（NCS）$_2$订单作为一个相称的反铁磁体低于$T_\mathrm{N} = 12$ K，与强烈减少有序矩（0.3 $μ_\mathrm{B}$）由于量子涨落。
2018-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Sign-optimized Quantum Monte Carlo
Institute of Physics, University of Bonn（波恩大学物理研究所）；Department of Physics, Harvard University（哈佛大学物理系）
研究针对量子蒙特卡罗方法中符号问题，通过旋转希尔伯特空间局部基使非对角矩阵元相位最小化来缓解，经在一维和二维晶格上对受挫海森堡反铁磁体测试，揭示更优基，能达更低温度，媲美先进数值链接簇展开。
2026-07-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effect of perturbations on the kagome $S=1/2$ antiferromagnet at all temperatures
$S=1/2$可果美海森堡反铁磁体的基态现在被认为是一种自旋液体，但它的确切性质仍然没有确定，即使越来越多的线索指向一种无隙自旋液体。我们使用高温系列展开（HTSE）外推的比热$c_V(T)$和磁化率$χ(T)$在整个温度范围内，使用改进的熵方法与自我确定的基态能量每个网站$e_0$。优化算法给出的HTSE系数达到前所未有的数量级（20 in $1/T$），并作为磁场的精确函数。对于$c_V$的不同低$T$行为，给出了三种外推：指数（对于带隙系统）、线性或二次（对于两种不同类型的无隙自旋液体）。我们研究了各种扰动对海森堡哈密顿量的影响：伊辛各向异性，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，第二和第三邻居相互作用，以及随机分布的磁空位。我们提出了一个实验测定的$χ(T=0)$，这可能是非零的，从$c_V$测量在不同的磁场。
2020-01-06 cond-mat.str-el quant-ph
