Gap excitations in a four-leg Heisenberg spin tube antiferromagnet
利用非弹性中子散射研究了准一维量子自旋液体体系Cu_2Cl_4 D_8 C_4SO_2的磁激发.与先前依赖于自旋链中的键交替最近邻相互作用的模型相反,主导相互作用实际上是次近邻链内反铁磁耦合。适当的海森堡哈密顿量相当于一个S = 1/2的四腿自旋管,几乎完美的一维和没有键交替。横档相互作用的部分几何挫挫导致短程自旋关联的小不可测性。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of twisted three-leg spin tube in magnetic field
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了磁场中扭曲三腿自旋管的基态相图。扭曲自旋管由三角形单胞组成,在几何阻挫下具有强的量子涨落。我们采用正弦平方变形方法消除强边界效应,得到光滑的磁化曲线,没有有限系统的步骤。通过对磁化曲线和关联函数的分析,确定了由Tomonaga-Luttinger(TL)液体、3-亚晶格态(UUD)和TL液体组成的基态相图,TL液体的自旋为$\frac{3}{2}$-Heisenberg模型,UUD的磁化强度为1/3,TL液体的无质量手征磁化强度为1/3。(d)具有或不具有手征性准长程序的无质量自旋模TL液体。
2015-09-04 cond-mat.str-el
Emergent SU(3) symmetry in a four leg spin tube
本研究针对反铁磁四腿自旋1/2管,通过玻色化方法发现弱链间耦合下存在可被对角耦合抵消边缘作用破坏的涌现SU(3)对称性,结合半经典分析与自旋链映射探讨低能谱,并提出用铁四极算符关联函数验证该对称性。
2024-02-19 cond-mat.str-el
Exact ground states with deconfined gapless excitations for the 3 leg spin-1/2 tube
我们考虑一个自旋为1/2的管(一个具有周期性边界条件的三腿梯子),其哈密顿量由两个投影算子给出-一个在三角形上,另一个在管侧面的正方形格子上-可以用海森堡和四自旋环交换相互作用来写。我们确定了三个阶段:(i)对于三角形上的强反铁磁交换,可以给出一个精确的基态,其能谱为最近三角形之间自旋和手征单重键的交替;(ii)对于三角形上的铁磁交换,我们恢复了自旋为3/2的海森堡链的相位;(iii)在这两个相位之间,存在一个无能隙的无公度相位.我们构造了一个精确的基态,在无公度相和二聚相之间的量子相变点处具有两个非限定畴壁和一个无隙激发谱。
2012-01-06 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in three-leg spin tubes
本文采用密度矩阵重整化群方法、强耦合方法和非线性西格玛模型研究了三腿量子自旋管的性质。对于整数自旋S,该模型被证明表现出一个特别丰富的相图组成的合奏2S相变。它们可以通过一个非定域的弦序参量的行为来精确地识别,这个序参量与哈密顿量中的一个隐藏对称性的破缺有关。这些过渡的性质进一步阐明了不同的方法。我们在S = 1的特定情况下进行详细的DMRG分析。数值计算结果证实了存在两个隐藏对称性破缺的Halcohol相,它们被一个平凡的单重态分开。对带隙和冯诺伊曼熵的研究表明,在量子自旋管相图中,一级相变发生在将无带隙线和一级相变线分开的三临界点附近。
2010-05-05 cond-mat.str-el
Frustrated three-leg spin tubes: from spin 1/2 with chirality to spin 3/2
受最近发现的自旋管[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的启发,我们研究了具有反铁磁内环和环间耦合的阻挫三腿自旋管的性质.我们特别注意环间耦合从弱到强性质的演变,并在广泛密度矩阵重整化群和精确对角化计算的基础上表明,系统在弱耦合下经历了二聚带隙相之间的一级相变,这种相变可以用通常的自旋描述。手性模型和在强耦合下可以由有效自旋3/2模型描述的无间隙临界相。我们还表明,有一个磁化平台在1/3的带隙相位和略超出。[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的影响进行了讨论,得出的结论是,该系统的行为本质上是一个自旋3/2链。
2005-11-17 cond-mat.str-el
Low-energy effective theory and two distinct critical phases in a spin-1/2 frustrated three-leg spin tube
受[(CuCl 2 tachH)3Cl] Cl 2和Ca 3Co 2 O 6晶体结构的启发,我们在两种极限情况下,利用玻色化技术,发展了自旋为1/2的阻挫三角棱镜三腿自旋管的低能有效理论.用密度矩阵重整化群方法数值解释了有效理论得到的特征。在基态的系统中,三个不同的量子相,即一个带隙的二聚相和两个不同的无隙相,其中两个无隙相被发现具有共形中心荷c=1和3/2,分别。得到了自旋能隙、自旋和二聚体的关联函数以及纠缠熵。特别地,我们发现c=3/2的临界相是自旋挫挫的结果,它可能属于SU(2)k=2 Wess-Zumino-Witten-Novikov普适类,并且是由玻色化哈密顿密度中的扭曲项引起的.
2012-12-08 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
Phase diagram of Hubbard-Holstein model on 4-leg tube system at quarter-filling
在强电子-电子(e-e)和电子-声子(e-ph)耦合体系中,在非绝热条件下,导出了正方晶格Hubbard-Holstein模型(HHM)的有效电子哈密顿量($t/ω_0 \leq 1$),$t$和$ω_0$分别表示电子和声子的跳跃频率.用密度矩阵重整化群方法模拟了四分之一填充时$4-$柱体系统的有效电子模型,给出了$g-U$平面相图,其中$g$和$U$分别为e-ph耦合常数和Hubbard在位相互作用。对于较大的$g$,我们发现自旋簇,即相分离(PS)让位于由NN单线态组成的电荷密度波(CDW)相,当我们增加$U$时,该电荷密度波突然进入另一个CDW相。但对于较小的$g$,我们发现金属相夹在PS和单重态CDW相之间。这个阶段的特点是消失的电荷间隙,但有限的自旋间隙-这表明一个单线态超导相。
2018-03-09 cond-mat.str-el
Coexistence of vector chiral order and Tomonaga-Luttinger liquid in the frustrated three-leg spin tube in a magnetic field
利用阿贝尔玻色化方法研究了磁场中具有弱链间耦合的三腿反铁磁自旋1/2阻挫管.它清楚地表明,一个矢量手征秩序和一个单组分Tomonaga-Luttinger液体共存在一个广泛的磁场区域,从一个状态与一个小的磁化到一个接近饱和。手征秩序预计仍然生存在中间平台状态。我们进一步预言,当三阶耦合中的一个键的强度降低(增加)时,也会发生伊辛型量子相变,手征性消失(不发生奇异现象,手征性有序保持).如果自旋管具有易面各向异性,即使没有磁场,也会出现手征有序。
2007-05-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of the Low-Lying Excited States and Critical Properties of an Exactly Solvable Two-Leg Spin Ladder with Three-Spin Interactions
在这项工作中,我们研究了一个精确可解的两支腿的三自旋相互作用的自旋梯子。我们解析地得到了低能的有限尺寸修正,并确定了中心荷和标度维数。本文所考虑的模型具有与中心荷c=1的XX链相同的临界行为普适类。利用关联矩阵方法,我们还研究了基态和激发态的Renyi熵的有限尺寸修正。我们的结果与共形场论的预言一致。
2012-08-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of the asymmetric three-leg spin tube
研究了具有非对称链间交换作用的S=1/2三腿反铁磁自旋管的量子相变.在电子管系统的基础上,我们提出了一个有效的理论来给出非对称自旋管的全局相图。此外,还利用其它有效的理论,提高了相图的可靠性。密度矩阵重整化群和数值对角化分析表明,有限自旋能隙出现在横档对称线周围的狭窄区域,这与Nishimoto和Arikawa最近的论文[Phys. Rev. B78,054421(2008)]相反。数值计算表明,用有效理论得到的整体相图是定性正确的。在相图上的无隙相,数值数据通过c=1共形场论中的有限尺寸标度来拟合。我们认为,所有的相变之间的有隙和无隙阶段属于Berezinskiii-Kosterlitz-无隙普适类。
2008-11-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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.
2005-11-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum criticality in an asymmetric three-leg spin tube: A strong rung-coupling perspective
本文研究了自旋为半奇整数的三腿海森堡管中的非对称变化的量子相变,其中一个横档交换耦合$J'_\perp$被调制,而另外两个保持恒定$J_\perp$ .我们重点研究了强梯级耦合区$J_\perp \gg J_\parallel$,其中$J_\parallel$为梯级耦合,并详细分析了具有横向晶场的有效自旋轨道模型。将阿贝尔玻色化应用于有效模型,发现在一般的半奇整数自旋情形下,没有横档调制时,系统处于二聚体相;横档调制引起的二聚体相和Tomonaga-Luttinger液相之间的相变是SU(2)对称Berezinskiii-Kosterlitz-numerless型.此外,我们使用精确对角化对自旋为1/2的有效模型进行了能级谱分析,以确定强横档耦合极限下的精确跃迁点$| J'_\perp - J_\perp| /J_\parallel \sim 0.283$。在一个小的,但有限的区域中的二聚体相的存在下,也证实了原来的自旋管模型的密度矩阵重整化群计算。
2014-02-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition of the Twisted Spin Tube
利用有限尺寸团簇的数值对角化和唯象重整化群分析,研究了晶格畸变从正三角形到等腰三角形的$S=1/2$扭曲三腿自旋管.结果表明,相对于这种晶格畸变,发生了从自旋能隙相到另一个自旋能隙相的量子相变。
2019-10-07 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
Emergent Wigner magnon crystals in a fully frustrated Heisenberg four-leg tube
P. J. Šafárik University(帕夫卢·约瑟夫·沙法里克大学)
本研究通过精确对角化和重整化群等方法,揭示了完全阻挫海森堡四腿管中维格纳磁振子晶体的涌现及其不连续量子相变,并探索了其作为量子斯特林热机工作介质的性能。
2026-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin frustration of a spin-1/2 Ising-Heisenberg three-leg tube as an indispensable ground for thermal entanglement
在零磁场下精确求解了由海森堡自旋三角形通过伊辛三角形间相互作用相互耦合而成的自旋为1/2的伊辛-海森堡三腿管.利用海森堡自旋三角形上总自旋的局域守恒,将模型严格映射到一个经典的复合自旋链模型上,然后用转移矩阵方法精确处理.详细地讨论了基态相图、关联函数、并发、Bell函数、熵和比热。结果表明,自旋挫折是一个不可或缺的地面热纠缠,这是量化的帮助下的并发。比热显示不同的温度依赖性,这可能包括一个尖锐的低温峰模仿温度驱动的一阶相变。这一反常峰是由于海森堡自旋三角形的手征自由度导致的从双简并基态到具有高宏观简并度的激发态的大量热激发所致。
2015-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Combined analytical and numerical approach to magnetization plateaux in one-dimensional spin tube antiferromagnets
本文研究了磁场作用下三腿阻挫自旋管的性质。我们集中在两种几何形状的这些管,其中之一是有关的化合物$\mathrm{[(CuCl_2tachH)_3Cl]Cl_2}$。我们结合分析路径积分的方法与强耦合的方法,以及大规模的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,以确定存在的磁化曲线作为自旋$S$的值的函数的高原。我们还调查了一些高原上的无间隙非磁激发的问题,被称为两个管的手征自由度。
2012-03-14 cond-mat.str-el
Spin-Chirality Separation and S_3-Symmetry Breakings in the Magnetization Plateau of the Quantum Spin Tube
研究了自旋为1/2的三腿电子管在强横档耦合区的磁化平台态,其中S_3对称性破缺和低能手征自由度起决定性作用。在有效手征模型和密度矩阵重整化群的基础上,阐明了随着腿耦合的增加,在不关闭平台自旋能隙的情况下,出现了具有无能隙非磁激发的手征液体、自旋不平衡相和矢量自旋手征有序相.这些结果的实验的相关性进行了讨论。
2012-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase diagram of the su(8) quantum spin tube
计算了与su(8)代数相连的可积各向异性三腿量子自旋管的相图。我们发现反铁磁梯级耦合的几个量子相变。它们的位置是精确计算的贝特Anglesia解决方案,我们讨论的性质,每个不同的阶段。
1999-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the $S=1/2$ twisted triangular spin tube
用有限$T$密度矩阵重整化群方法研究了磁场作用下扭曲三腿自旋管的热力学性质。的比热,自旋和手征的无限系统的磁化率计算的原始和其低能量有效模型。结果表明,随着自旋管交换耦合的减小,在低温比热中存在明显的手征峰,并且手征贡献在低温比热中占主导地位.在量子相变附近的比热,自旋和手征性的峰结构强烈修改的自旋和手征性相关的临界行为的变化。这些结果证实了手征性在阻挫自旋系统的特征低能行为中起着重要作用。
2018-05-16 cond-mat.str-el
Dynamics in two-leg spin ladder with a four-spin cyclic interaction
利用(动力学)密度矩阵重整化群方法研究了具有四自旋循环相互作用的两足海森堡阶梯。我们证明了在四自旋循环相互作用的自旋波,交错二聚体秩序,和标量手征秩序结构因子的低位激发的依赖性。我们发现循环相互作用增强了自旋-自旋关联,波矢在动量$(q_x,q_y)=(\fracπ{2},0)$附近。此外,在交错的二聚体和标量手性相的长程序的存在下证实了能量$ω=0$的结构因子的$δ$ -功能峰贡献。
2008-11-17 cond-mat.str-el
Selection of factorizable ground state in a frustrated spin tube: Order by disorder and hidden ferromagnetism
在凝聚态物理中,磁系统中的阻挫和量子涨落之间的相互作用是许多奇异态的起源。本文研究了磁场作用下的四足阻挫自旋管。这个系统是一个原型,研究出现的一个可分解成局域态的一个非线性基态和相关的序参量没有量子涨落,出现在各种各样的挫折系统。系统的一维性质使我们能够应用各种技术:基于无序有序概念的路径积分公式,磁激发带隙的强耦合分析,以及密度矩阵重整化群。所有的方法指向一个有趣的属性的基态的磁化平台,即,不同的子晶格(自旋不平衡)之间的相对磁化的量化值和几乎完美的分解的基态。
2014-07-09 cond-mat.str-el
Numerical Studies of the two-leg Hubbard ladder
本文用T=0时的级数展开和密度矩阵重整化群相结合的方法研究了两腿梯形结构上的哈伯德模型。我们报告的结果为基态能量$E_0$和自旋间隙$Δ_s$在半填充,以及一个和两个空穴激发的色散曲线。对于小$U$,$E_0$和$Δ_s$均显示在$t/t_{\perp}\sim 0.5$附近急剧下降,对于较大的$U$,其变得更加平缓。这表示从“带绝缘体”相到强相关自旋液体的交叉。随着$t/t_{\perp}$的增加,最低的两空穴态迅速变得强束缚,表明可能发生相分离。各种特征被收集在模型的“相图”中。
2000-07-25 cond-mat.str-el
Critical behaviour of a spin-tube model in a magnetic field
我们证明了在临界磁场存在下自旋管模型的低能物理可以用SU(3)自旋链的破缺来描述。利用Lieb-Schultz-Mattis定理,利用玻色化有效连续场论的重整化群计算方法,研究了磁化平台区的临界行为.我们表明,在某些区域的有效理论的参数空间的系统仍然是无间隙的,我们计算的自旋-自旋关联函数在这些地区。我们还讨论了在m=1的高原的可能性,并表明,虽然存在的连续统理论中的一项,可能会导致高原的外观,这样的长期是不太可能相关的。这个猜想是由DMRG技术证明。讨论了三腿阶梯哈密顿量在m = 1,5/6,7/6处可能出现平台的修正,并给出了m=1平台上关联函数的期望形式.
1999-04-30 cond-mat.str-el
Possibility of a Two-Component Tomonaga-Luttinger Liquid in Frustrated Integer-Spin Tubes
研究了弱链间耦合区奇腿整数自旋阻挫管(圆柱型自旋系统)的均匀场效应。我们预测,作为字段超过自旋间隙,一个两个组件Tomonaga-Luttinger液体(TLL)出现由于双简并最低的磁振子的冷凝。当均匀场强到次低磁振子也凝聚时,双分量TLL被破坏,出现新的单分量TLL。该量子相变可以被检测为磁化尖点。
2006-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Vector chirality and inhomogeneous magnetization in frustrated spin tubes in high magnetic fields
研究了三腿阻挫反铁磁自旋S管在上临界场附近的低能物理。利用基于自旋波近似的有效场论,我们认为在中间链间耦合区,基态表现出矢量手征有序或链间(横档)方向的非均匀磁化,低能激发由单组分Tomonaga-Luttinger液体(TLL)描述.在手征相和非均匀相中,沿梯级方向的Z_2宇称对称性自发破缺。在强横档耦合的情况下,将出现两分量TLL,并且所有对称性都得到恢复。
2007-01-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometric frustration and magnetization plateaus in quantum spin and Bose-Hubbard models on tubes
我们研究了圆柱周围受抑三角晶格上的XXZ海森堡模型。除了具有有趣的磁相之外,这些模型等价于玻色-哈伯德模型,玻色-哈伯德模型描述了惰性气体在碳纳米管表面上吸附的物理问题。我们发现可能的磁化平台值作为一个函数的包装向量的圆柱体,这在一般情况下引入额外的几何挫折,除了由于底层的三角形晶格的分析结果。我们发现,对于特定的包裹矢量$(N,0)$,这对应于锯齿形纳米管,有一个宏观简并的经典伊辛极限的基态。简并态的希尔伯特空间可以先映射到环绕圆柱的正方形格子中的路径(布拉特利图),然后映射到与单个${\bf Z}_N$自由度相互作用的自由费米子。从这个模型中,我们得到了各向异性海森堡极限的谱,表明它是无隙的。连续极限是一个$c=1$共形场论,其紧化半径$R=N$由物理管半径决定。证明了紧化半径量子化在投影$J_\perp/J_z \ll 1$极限下是精确的,高阶修正使$R$的值减小.的特殊情况下的$(N=2,0)$管,它对应于一个2-腿的梯子与交联,分别研究和示出的间隙,因为费米子映射的问题包含超导配对条款。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Quantum spin nanotubes -- frustration, competing orders and criticalities
综述了自旋纳米管理论研究的最新进展,重点介绍了$S=1/2$三腿自旋管。与三腿自旋梯相反,当梯级相互作用足够大时,在正三角形单胞的情况下,管具有自旋能隙。基于Hubbard哈密顿量的有效理论表明,由于晶格畸变为等腰三角形,量子相变为无带隙自旋液体。数值对角化和密度矩阵重整化群分析也支持这一点。此外,结合分析和数值方法,我们揭示了几个新的磁场诱导现象:Néel,二聚体,手性和/或非均匀的订单,新的机制的磁化平台的形成,和其他。并对近年来合成的自旋管材料作了简要介绍。
2010-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Identifying Symmetry-Protected Topological Order by Entanglement Entropy
根据SO(3)群的射影表示分类,自旋1链中存在两个拓扑上不同的能隙相。保序拓扑(SPT)相具有SO(3)群的半整数投影表示,而平凡相具有整数线性表示。在目前的工作中,我们实现非阿贝尔对称性的密度矩阵重整化群(DMRG)的方法,使我们能够跟踪(也控制)的虚键表示,并容易区分SPT相位从平凡的一个通过评估多重态纠缠谱。特别地,使用整数(半整数)表示的熵$S^I$($S^H$),我们可以定义纠缠间隙$G = S^I - S^H$,其在SPT阶段中等于1,并且在平凡阶段中等于$-1$。作为我们建议的应用,我们研究了各种一维和准一维晶格上的自旋为1的模型,包括单链上的双线性-双二次模型,以及两腿梯和三腿管上的海森堡模型。其中,我们证实了自旋为1的管模型中SPT相的存在,并揭示了SPT相和平凡相之间的相变是连续的。的过渡点被发现是关键的,与共形中心电荷$c=3$确定的块纠缠熵拟合。
2014-01-08 cond-mat.str-el
Exact diagonalisation study of charge order in the quarter-filled two-leg ladder system NaV2O5
本文用有限系统精确对角化方法研究了层状化合物NaV_2O_5的电荷有序跃迁。的2-腿梯的V-网格晶格与一个自旋变量的钒3d-电子在横档和一个赝自旋变量,描述其位置的自由度。电荷有序(CO)由于位间库仑相互作用的描述由一个有效的类伊辛哈密顿耦合到沿梯子的自旋波动的伪自旋。我们采用二维晶格上的Lanczos算法计算了电荷(赝自旋)和自旋关联函数以及低激发态激发态的能量。绘制了CO相图,研究了梯内交换对CO相变的影响。结果表明,在直线有序结构和锯齿有序结构之间存在一个非长程有序相。我们提供了一个有限尺寸标度分析的自旋激发间隙,并讨论了类型的激发。此外,我们还研究了自旋交换的键交替效应,并导出了自旋能隙随二聚化参数变化的标度形式。
2001-02-01 cond-mat.str-el
Asymmetric spin-1/2 two-leg ladders
本文研究了具有非等反铁磁耦合J_(?)||和κJ_||沿腿(κ<= 1)和铁磁梯级耦合J_ \perp。该模型的特征在于自旋激发谱中的间隙Δ。我们表明,在大的J_ \perp限制,这个间隙是等效的Haldron间隙的AF自旋1链,而不管的不对称的阶梯。在小横档耦合的间隙的行为属于两个不同的普适类。第一类是在κ=1时的对称梯形,它允许自旋能隙Δ~ J_ \perp的线性标度。第二类出现在沿腿的耦合的强不对称性,κJ_||<< J_ \perp << J_||并且具有两个能级:指数小自旋能隙Δ~ J_ \perp \exp(-J_||/ J_ \perp)和Suhl-Nakamura间接交换~ J_ \perp^2 /J_|| .我们报道了用精确对角化、密度矩阵重整化群和量子蒙特卡罗模拟方法对自旋能隙和各种自旋关联函数的数值计算结果。我们的数据表明,字符串序参量的行为,表征隐藏的AF秩序在Halflion阶段,是不同的弱和强的非对称性的极限情况下。在数值数据的基础上,我们提出了一个有效自旋1变量的低能理论,适用于抽取晶格上的大块。
2010-08-10 cond-mat.str-el
Electron Spin Resonance in Quasi-One-Dimensional Quantum Antiferromagnets: Relevance of Weak Interchain Interactions
讨论了一类弱耦合$S=1/2$反铁磁自旋链(如自旋梯、自旋管和三维耦合自旋链)中温度诱导Tomonaga-Luttinger液相电子自旋共振(ESR)的普遍特征.我们发现,ESR线宽的各种耦合链随温度的降低而增加,而一个单一的自旋链的线宽通常是成正比的温度。这种随温度降低而变宽归因于各向异性链间相互作用,并且在高于3D有序温度的弱耦合自旋链的几种三维(3D)磁体中确实观察到了这种变宽。我们证明了我们的理论可以解释$S=1/2$四臂自旋管化合物Cu $_2$ Cl $_4 \cdot $ H $_8$ C $_4$ SO $_2$(缩写为Sul-Cu $_2$ Cl $_4$)和三维耦合$S=1/2$自旋链化合物CuCl $_2\cdot 2$ NC $_5$ H $_5$中线宽的反常行为.
2015-02-11 cond-mat.str-el
Multi-Triplon Excitations of Hubbard Ladders with Site-Dependent Potentials
研究具有位置依赖势的两腿Hubbard梯子的低能自旋单态激发,推导自旋自由度对谱函数的贡献,并通过Lanczos对角化数值方法证实多三重子激发可通过观测动态电荷结构因子和光学电导率探测。
2024-03-27 cond-mat.str-el
Magnon bands of N-leg integer-spin antiferromagnetic systems in the weak interchain-coupling regime
利用O(3)非线性西格玛模型(NLSM)的精确结果和整数自旋反铁磁(AF)链的一些定量数值数据,系统地估计了N腿整数自旋AF梯和管在弱链间耦合区的全部磁振子激发能.我们的方法是基于一阶微扰理论的链间耦合的强度。原则上,它可以处理任何类型的链间相互作用。我们确认微扰理论的结果与量子蒙特卡罗模拟的结果以及我们最近基于NLSM鞍点近似的研究结果[Phys. Rev. B 72,104438(2005)]吻合得很好。我们的理论进一步支持即使在d维(d \geq 2)空间各向异性的整数自旋AF模型中,如果一个方向上的交换耦合比其他方向上的交换耦合足够强,也存在Haldom(带隙)相.本文的策略也适用于低能物理已知或已知的其他含间隙链的N腿系统。
2007-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of biquadratic exchange on the spectrum of elementary excitations in spin ladders
利用微扰理论、有限系统的数值对角化和具有矩阵积基态的阶梯的精确结果,研究了双二次交换作用对S=1/2阶梯的低激发态的影响.我们认为,特别是双二次交换相互作用相对应的环交换的基本阶梯元格的组合。我们发现,适量的环交换大大减少了自旋间隙,并使相等的双线性交换腿和横档与实验观察到的光谱一致。
1998-12-23 cond-mat.str-el
Double zigzag spin chain in strong magnetic field close to saturation
研究了强外磁场中阻挫自旋管的基态相图。该模型可以被看作是两个耦合的锯齿形自旋链,或作为一个两腿自旋梯与挫折次近邻耦合沿腿,其研究的动机是物理的材料,如环丁砜- Cu_{2} Cl_{4}和BiCu_{2} PO_{6}。在低于饱和度的磁场中,系统可以有效地表示为两种玻色子准粒子的稀释气体,这两种玻色子准粒子对应于在磁振子色散的两个简并最小值处具有不相等的无公度动量的磁振子。使用以前提出的方法和测试的挫折自旋链,我们计算有效的相互作用,在这两个组件玻色气体。在此基础上,建立了近饱和受抑自旋管的相图,该相图包括两种组分的Luttinger液体、两种类型的矢量手征相以及由束缚磁振子的存在决定其物理性质的相。我们用密度矩阵重整化群方法数值研究了该模型的相图,发现与我们的分析预测符合得很好。
2013-03-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Entanglement Entropy and Spectra of the One-dimensional Kugel-Khomskii Model
我们研究了一维Kugel-Khomskii模型中自旋和轨道自由度的量子纠缠,该模型包括无隙和有隙两种相位,采用分析技术和精确对角化方法,最多可达16个位置.我们计算的纠缠熵,纠缠谱使用各种分区或“削减”的希尔伯特空间,包括两个不同的实空间削减和动量空间削减。我们的结果表明,Kugel-Khomski模型具有一些新的功能,以前没有遇到的纠缠谱的研究。值得注意的是,我们发现强大的差距,在纠缠谱的有隙和无隙阶段的轨道分区,并显示这些是不连接到彼此。我们观察到的计数的低位纠缠本征值表明,“虚边”的图片,相当于低能量的哈密顿量的虚边,这里的一个无间隙的腿的两条腿的梯子,到“低能量”纠缠哈密顿量的故障为这个模型,即使等价已被证明持有类似的削减在一大类密切相关的模型。此外,我们表明,动量空间削减在无隙相位导致纠缠谱的定性差异相比,相同的削减在无隙自旋1/2海森堡自旋链。与纠缠熵相比,我们强调了纠缠谱中新的信息含量,并利用量子纠缠给出了模型的精细相图。使用分析参数,利用各种对称性的模型,并应用参数的绝热连续性从两个完全可解的点的模型,我们也能够证明几个结果的结构的低位纠缠本征值。
2013-01-10 cond-mat.str-el
Dimerized ground states in spin-S frustrated systems
我们研究了一族具有完全二聚基态的阻挫反铁磁自旋$S$系统。这种状态可以准确地获得,而不需要在模型中包括任何额外的三体相互作用。该家族中最简单的成员可以用作构建块来生成更复杂的几何形状,如具有完全二聚基态的自旋管。在给出了这些系统的相图的一些数值结果之后,我们证明了基态对耦合中的弱无序以及几种扰动是鲁棒的,从而可以研究其他一些有趣的模型作为精确模型的微扰扩展。讨论了如何用量子信息估计量确定二聚化区域。最后,我们探索这些结果的关系与一个4腿自旋管的情况下,最近被提出作为模型的描述化合物铜$_2$ Cl $_4$ D $_8$ C $_4$ SO $_2$,划定该模型呈现二聚在其基态的参数空间的区域。
2015-09-08 cond-mat.str-el quant-ph
Bond-impurity induced bound states in disordered spin-1/2 ladders
我们讨论了弱键无序的双腿自旋梯的色散关系的基本三重态激发的自旋带隙中的束缚态的外观特别关注的效果。两种情况下修改的交换耦合的梯级和腿的梯子进行了分析。基于在单三重态子空间上的投影,在强耦合极限下解析地处理了单杂质和小团簇问题。在数值上,我们研究了自旋梯中单个杂质的精确对角化问题,得到了低激发态。在有限的浓度和领先的为了在梯级间耦合,我们比较从数值对角化的大系统内的单三重态子空间的图解技术,即低浓度和相干势近似的结果得到的光谱。还讨论了小杂质团簇对态密度的贡献。
2004-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling and electron spin resonance for interacting electrons in carbon nanotubes
我们回顾了碳纳米管中自旋轨道散射和电子自旋共振的理论描述。特别强调的是电子-电子相互作用的影响。推导了自旋-轨道耦合,并利用有效低能场论和有限尺寸Hubbard链及两脚Hubbard梯的数值研究分析了由此产生的ESR谱.对于单壁管,场理论描述预测了一个双峰光谱与自旋-电荷分离的存在。数值分析基本上证实了这一点,但也预测了有限大小样本中的其他特征。
2004-04-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Chiral Mott insulators in frustrated Bose-Hubbard models on ladders and two-dimensional lattices: a combined perturbative and density matrix renormalization group study
利用微扰强耦合分析和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,研究了阶梯和二维晶格上阻挫Bose-哈伯德模型的全能隙手征莫特绝缘体(CMI).首先,我们表明存在一个低洼的激子状态进行正确的量子数负责的激子的凝聚和形成的CMI在中间相互作用制度的所有几何形状。然后,我们对几个具有$π$ -通量的两腿梯形系统进行了系统的DMRG模拟,并仔细表征了两个量子相变。我们讨论的可能性,包括排斥最近邻相互作用或改变密度和耦合比,以延长一般非常小的CMI窗口。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el