Magnetization process in a frustrated plaquette dimerized ladder
本文用数值和解析相结合的方法研究了元胞二聚反铁磁系统的磁相图。对于强阻挫区,采用级数展开和键算符技术分析零磁化平台,而低能有效模型用于研究完整的磁化过程。挫折和二聚化之间的相互作用产生了一个丰富的高原结构,这是捕获的有效模型和证实的数值密度矩阵重整化群模拟,特别是出现在M = 1/4和3/4的磁化曲线中的饱和度的中间高原。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Entropic selection of magnetization in a frustrated 2D magnetic model
本文研究由六角形自旋团簇构成的受挫二维海森堡模型,精确求解基态能量并揭示超出旋转对称性的额外简并及总磁化强度取值区间,通过蒙特卡洛模拟证明熵在有限温度下选择最概然磁化值。
2025-02-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Infinite series of magnetization plateaus in the frustrated dimer-plaquette chain
二聚体-元格链经历由阻挫驱动到正交二聚体基态的一级跃迁。我们分析了在这个正交二聚体制度的磁化曲线。除了最近发现的在m=1/4和m=1/2处的磁化平台之外,我们发现在m=1/4和m=1/2之间的无限序列的平台。这些附加的平台属于磁化强度m(n)=n/(2n+2),其中n是正整数。
2001-07-06 cond-mat.str-el
Magnetization Plateau in the Frustrated Spin Ladder
利用有限团簇的精确对角化和尺度分析,研究了S=1/2反铁磁自旋梯在T=0时的磁化过程。据发现,磁化平台出现在饱和值的一半(m=1/2),在存在足够大的次近邻交换相互作用产生的挫折,当横档耦合大于腿的。通过共形不变性分析,给出了m=1/2时的相图。文中还给出了几种情况下的磁化曲线。
1999-12-15 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
Universal emergence of the one-third plateau in the magnetization process of frustrated quantum spin chains
数值研究了S=1,3/2,2以及经典极限下受抑量子自旋S链的磁化过程。利用精确对角化和密度矩阵重整化技术,我们证明了在S>1/2的阻挫自旋S链的磁化曲线中,在饱和磁化强度的1/3处存在一个平台.类似于S=1/2的情况,该平台态打破了哈密顿量的平移对称性,并在平行于外场的自旋分量中实现了向上-向上-向下模式。我们的研究进一步表明,这个平台存在于各向同性交换的情况下,并在易轴制度的自旋S =1,3/2,和2,但在经典的挫折自旋链与各向同性的相互作用是不存在的。我们讨论了受抑自旋-1和自旋-3/2链的磁相图以及磁化过程中出现的其他特征,如扭结奇异性,跳跃和奇偶效应。自旋1和自旋3/2链与经典阻挫链在易轴区的三分之一平台的定量比较表明,随着自旋S的增加,临界阻挫和相边界迅速接近经典结果。
2006-09-21 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
Quasi-Spin Correlations in a Frustrated Quantum Spin Ladder
利用密度矩阵重整化群方法和准自旋变换,研究了具有一半磁化强度的受抑量子自旋梯中的准自旋关联。在该模型中,阻挫诱导了具有强梯级耦合的无隙到有隙的相变。在磁化曲线中观察到半个磁化平台的间隙状态。在磁化平台态,我们发现准自旋二聚体具有大的长程关联期望值。这一结果不仅有助于阐明BiCu $_2$ PO的磁化曲线,而且为理解与我们的有效自旋模型相对应的BiCu $_6$的磁化曲线提供了重要信息。
2015-08-28 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnetic spin chains of edge-sharing tetrahedra in volcanic minerals K3Cu3(Fe0.82Al0.18)O2(SO4)4 and K4Cu4O2(SO4)4MeCl
本文根据结构数据计算了两种非中心对称矿物K_3Cu_3(Fe_(0.82)Al_(0.18))O_2(SO_4)_4和K_4Cu_4O_2(SO_4)_4Cu_(0.5)Cl的磁相互作用的符号和强度。从计算结果可以看出,这两种矿物都是准一维阻挫反铁磁体。它们包含受挫的自旋链从边共享铜4四面体与链内的强反铁磁耦合和链之间的非常弱的。磁相互作用的强阻挫与在pipite的四面体链中的电极化的强度的存在相结合。讨论了这些矿物晶体结构的特殊性所引起的磁性结构的独特性。保留字:阻挫准一维反铁磁体,四面体自旋链,钾铁矾K3Cu3(Fe0.82Al0.18)O2(SO4)4,钙钛矿K4Cu4O2(SO4)4MeCl
2016-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous impurity effect on magnetization in frustrated one-dimensional ferro- and ferrimagnets
预测了由于非磁性杂质,受抑一维铁磁体和亚铁磁体的自发磁化强度会显著降低。利用密度矩阵重整化群方法和精确对角化方法,我们证实了在有限长链中,由于单个杂质,总自旋可以为零。引入磁畴反转图,数值研究了杂质浓度对磁化强度的影响。特别是,我们表明,即使与一个无穷小的杂质密度的磁化强度在基态从相应的纯系统减少了约40%。的材料可能会显示这种异常杂质效应的条件制定。
2006-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnetization cusp singularities of frustrated Kondo necklace model
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法和基于键算符形式的初等能带理论研究了阻挫Kondo项链模型的磁化过程. DMRG计算清楚地显示了尖点奇异性在一个低磁化区($0<m<1/2$)除了在一个高磁化区($1/2<m<1$),这是预期从先前的研究的磁化曲线的Majumdar-Ghosh模型。低磁化尖点的外观机制解释在最近和下一个最近邻相互作用之间的挫折所产生的低能带的双阱形状。我们还讨论了尖点附近的临界磁化行为,得到了磁化曲线上是否出现尖点的相图。
2003-09-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
XRD study of the magnetization plateau above 40 T in the frustrated helimagnet CuGaCr$_{4}$S$_{8}$
针对含铬呼吸烧绿石网络的受挫螺旋磁体CuGaCr₄S₈,通过55 T脉冲高磁场下单次粉末XRD实验,揭示其进入40 T以上1/2磁化平台相时的结构转变及公度亚铁磁序,提出两种简并的16子晶格磁结构。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Macroscopic magnetization jumps due to independent magnons in frustrated quantum spin lattices
对于一类包括kagome晶格在内的阻挫自旋晶格,我们构造了由几个独立的局域单磁振子态组成的精确本征态,并论证了它们是强磁场下的基态。如果局部磁振子的最大数量与系统中的自旋数量成比例,这是kagome晶格的情况,则该效应在热力学极限下持续存在,并在饱和磁场下方的零温磁化曲线中引起宏观跳跃。这种效应随着自旋量子数的增加而减小,在经典极限下消失。这是一种真正的宏观量子效应。
2002-06-05 cond-mat.str-el
Anomalous magnetization process in frustrated spin ladders
我们研究,在T=0时,在S=1的两个腿梯与挫折的相互作用的磁化曲线的异常。我们主要关注$M=\Ms/2$平台的存在,其中$\Ms$是饱和磁化强度。我们采用了解析方法(简并微扰理论和非阿贝尔玻色化)和数值方法(能级谱和密度矩阵重整化群),得到了相互一致的结论。我们还涉及$M=\Ms/4$和$M=(3/4)\Ms$平台和尖点。
2004-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anomalous temperature and field behaviors of magnetization in cubic lattice frustrated ferromagnets
本文研究了具有竞争交换作用的立方海森堡铁磁体在阻挫点附近的热力学性质,在阻挫点附近自旋波谱$E_{\mathbf{k}}\sim D k^{2}$中的系数$D$为零。在Dyson-Maleev形式主义中,发现在低温下,热涨落通过增加$D$的值来稳定铁磁性。对于不太强的挫折,这导致了一个不寻常的“凹”形状的磁化强度的温度依赖性,这是在与实验数据的铕硫属化物。通过蒙特卡罗模拟证实了磁化强度的反常温度行为。在有限温度下的磁化强度(paraprocess)的强磁场依赖性附近的挫折点。
2014-10-14 cond-mat.str-el
From kagome strip to kagome lattice: Realizations of frustrated S=1/2 antiferromagnets in Ti(III) fluorides
我们调查之间的连接高度受挫戈薇基于哈密顿和最近合成的家庭的材料含有Ti 3 + S=1/2离子。采用全电子密度泛函理论和数值对角化方法,建立了畸变kagome反铁磁体Rb 2 NaTi 3 F 12,Cs 2 NaTi 3 F 12和Cs 2 KTi 3 F 12的Heisenberg哈密顿量.我们确定的磁化曲线与实验观察非常一致。我们的计算成功地澄清了实验观察和磁化平台行为之间的关系,在1/3高度的饱和和预测的特征行为下,高于实验测得的区域的字段。我们证明,所研究的Ti(III)族材料的kagome带和kagome晶格之间的插值。
2019-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Semiclassical analysis of a magnetization plateau in a 2D frustrated ferrimagnet
我们利用半经典大$S$展开研究了空间各向异性Kagomé晶格上受抑亚铁磁体磁化曲线中$1/3$饱和时的平台。自旋具有铁磁和反铁磁的最近邻海森堡耦合,以及在一个晶格方向上的令人沮丧的次最近邻耦合。磁化平台出现在经典水平的一定范围内的耦合,量子涨落显着扩大它在两端。在相图中经典平台不稳定的区域附近,我们发现了一种奇异的“手征液体”相,它保持了平移和$U(1)$自旋对称性,其中具有相反自旋的束缚磁振子对被凝聚。我们展示了如何从相对论场论公式中自然地获得这种状态。我们评论的材料$\text{Cu}_3\text{V}_2\text{O}_7\text{(OH)}_2 \cdot 2\text{H}_2\text{O}$(volborthite)的模型的相关性。
2017-03-16 cond-mat.str-el
Magnetic interactions and high-field properties of Ag(2)VOP(2)O(7): frustrated alternating chain close to the dimer limit
报道了钒磷酸银Ag(2)VOP(2)O(7)的高场磁性。该化合物具有层状晶体结构,但V-P-O框架的特定拓扑结构产生一维自旋系统,即受抑交替链。低场磁化强度测量和能带结构计算表明,Ag(2)VOP(2)O(7)接近二聚体极限,最大近邻相互作用约为30 K。高场磁化数据揭示了约23 T的临界场μ_0 H_{c1}(自旋能隙的闭合)和约30 T的临界场μ_0 H_{c2}(通过磁矩的完全对准而饱和)。从H_{c1}到H_{c2},磁化强度急剧增加,类似于孤立的二聚体系统。因此,Ag(2)VOP(2)O(7)中的磁阻挫对该化合物的高场性质几乎没有影响。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Model for frustrated spin-orbital chains: application to CaV2O4
受准一维化合物CaV_2O_4研究的启发,我们研究了自旋-轨道链的基态,该链具有类伊辛轨道哈密顿量和S=1自旋之间的阻挫相互作用.现场自旋-轨道相互作用和Jahn-Teller效应与现场间的超交换竞争,导致丰富的相图,其中反铁轨道相从轨道顺磁体分离的连续伊辛过渡。两个不同的自旋液体取决于潜在的轨道顺序被发现在小自旋轨道耦合的限制。在相反的极限下,锯齿形链表现为自旋为2的链,具有伊辛各向异性。CaV 2 O 4的影响进行了讨论。
2009-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CaCu2(SeO3)2Cl2: spin-1/2 Heisenberg chain compound with complex frustrated interchain couplings
本文报道了自旋为1/2的量子磁体CaCu 2(SeO 3)2Cl 2的晶体结构、磁化强度测量和能带结构计算。用均匀自旋1/2链模型很好地再现了该化合物的磁性行为,最近邻交换温度约为133 K。由于特殊的晶体结构,自旋链几乎垂直于结构链的方向。我们发现了一个异国情调的制度,由于两个不等价的交流10 K的挫折链间耦合。特殊的超交换路径提供了一个机会,调查部分氯溴取代下的键随机性的影响。
2011-05-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization Plateaux by Reconstructed Quasi-spinons in a Frustrated Two-Leg Spin Ladder under a Magnetic Field
本文研究了在受抑自旋梯中由磁场引起的量子相变。利用密度矩阵重整化群方法,我们发现在强、弱两种不同的横档耦合情况下,存在磁相变和磁平台。在强梯级耦合下,由于阻挫,在1/3、1/2和2/3处发现三个磁化平台。这些可以用准自旋子的形式来理解,准自旋子是由梯级上的单重态和三重态自旋重构的。在1/2处的平台对应于准自旋子的价键固体,而在1/3和2/3处的平台可以与准自旋子的阵列如孤子晶格相关联。这与通常的三重子玻色-爱因斯坦凝聚图像不同。我们的结果将有助于理解BiCu $_2$ PO $_6$的磁化曲线。
2015-08-27 cond-mat.str-el
Mechanisms for Non-Trivial Magnetization Plateaux of an S=1 Frustrated Spin Ladder
我们研究了在S=1自旋梯饱和磁化强度的1/4处的非平凡磁化平台,特别是参考了新的有机四自由基3,3 ',5,5'-四(N-叔丁基氨基氧基)联苯(简称BIP-TENO)的最近实验结果。我们提出了三种机制的平台的形成:Neel机制,二聚体机制和spin-Peierls机制。我们还讨论了四自旋交换相互作用的影响。
2001-09-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
High-field recovery of the undistorted triangular lattice in the frustrated metamagnet CuFeO2
脉冲场磁化实验延长了典型的变磁阶梯CuFeO 2高达58 T,揭示了一个额外的一阶相变在高场的平行和垂直场配置。几乎完全的各向同性行为检索只有在此过渡,表明高场恢复的未失真的三角形晶格。提供了一个一致的唯象合理化的场依赖性和系统的变磁性交叉,证明了自旋-声子耦合和一个小的场依赖性的易轴各向异性的重要性,在准确地描述CuFeO 2的磁化过程。
2009-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pseudo-Majorana functional renormalization for frustrated XXZ spin-1/2 models with field or magnetization along the spin-Z direction at finite temperature
本文扩展赝马约拉纳泛函重整化群以处理有限温度、沿自旋-Z方向加场或给定磁化的阻挫自旋-1/2 XXZ模型,并在两种三角晶格材料上验证其准确性。
2025-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in frustrated antiferromagnetic quantum spin models
量子自旋系统的零温磁化曲线在磁化强度为有理数时出现平台。在一个维度上,平台的出现是由磁化的量化条件控制的,所述磁化涉及局部自旋的长度和基态的平移晶胞的体积。我们讨论的例子几何挫折量子自旋系统的大(一般无界)周期自发破缺的基态的平移对称性。在两个维度上,我们讨论了正方形,三角形和Kagome格使用精确对角化(ED)多达N=40的网站。对于自旋为1/2XXZ的三角晶格模型,我们研究了三分之一饱和磁化强度处平台的性质和稳定区域。可果美晶格产生了特别丰富的行为与几个高原的磁化曲线和跳跃,由于本地磁振子激发低于饱和。
2004-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization plateaux and jumps in a class of frustrated ladders: A simple route to a complex behaviour
我们研究了一类受挫阶梯的磁化曲线中出现的平台和跳跃,其哈密顿量可以用一个梯级的总自旋来表示。我们认为,有限集群的精确对角化的基础上,作为磁化强度的函数的基态能量可以得到的最小值-与麦克斯韦结构,如果必要的-一个小的一组自旋链的能量与混合自旋。这使我们能够预测与非常基本的方法在一个大的参数范围内的磁化曲线中的高原和跳跃的存在,并提供这些磁化曲线的精确或DMRG的结果为相关的自旋链非常准确的估计。
2000-01-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coupled frustrated quantum spin-1/2 chains with orbital order in volborthite Cu3V2O7(OH)2(H2O)2
我们提出了一个微观磁性模型的自旋液体候选volborthite Cu 3V 2 O 7(OH)2(H2O)2。这个基于DFT的模型的要点是(i)Cu(1)3d 3 z2-r2和Cu(2)3d 3x 2-y2的轨道有序,(ii)三个相关的耦合Jic,J1和J2,(iii)J1的铁磁性质和(iv)次近邻交换相互作用J2控制的阻挫。我们的模型意味着磁性的挫折耦合链在以前提出的各向异性kagome模型。精确的对角化研究表明与实验一致。
2010-10-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of an anisotropic frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in a magnetic field: a density matrix renormalization group study
利用密度矩阵重整化群方法研究了外磁场中自旋为1/2的各向异性铁磁链的相图.我们发现,易轴各向异性增强的倾向,多磁束缚态,而易平面各向异性有利于手征有序相。特别是,一个温和的易面各向异性引起的量子相变在中间磁化。我们认为,这种转变是与有限场相变实验观察到的自旋为1/2的化合物LiCuVO_4。
2009-10-29 cond-mat.mtrl-sci 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
Magnetization Plateaux in Random Frustrated S=1/2 Heisenberg Chains
已知具有键交替的$S=1/2$受抑海森堡链在饱和磁化强度$\Ms$的一半处表现出磁化平台,伴随着自发的平移对称性击穿。研究了随机性对该模型磁化过程的影响。首先,我们考虑两种链的混合物,这两种链都具有$\Ms/2$ -平台,在共同的磁化场区间。在$\Ms/2$的平台被发现立即消失,如果随机性被打开与Totsuka的预测一致。由于少数键周围的反转自旋的局部化,在饱和场附近也出现了小平台。另一方面,如果强键随机地被铁磁键取代,则随机诱导的分数平台出现在非阻挫情况下。在$\Ms/2$的平台不是简单地消失,而是移动并分裂成两个较小的平台。该平台上的磁化强度随$1-p$非线性变化。基于强耦合图像解释了这种行为的物理起源。
2002-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Pronounced 2/3 magnetization plateau in a frustrated $S$ = 1 isolated spin-triangle compound: Interplay between Heisenberg and biquadratic exchange interactions
报道了一种新的量子磁体[2-[双(2-羟基苄基)氨甲基]吡啶]镍(II)-三聚体(BHAP-Ni 3)的单晶合成与表征。我们的实验和理论研究相结合,揭示了一个外来的自旋状态,稳定了一个强大的2/3磁化平台之间的7和20 T的外部磁场。AC-磁化率测量表明,没有任何磁序/玻璃态下降到60 mK。磁基态是无序的,比热测量揭示了自旋激发的带隙性质。最有趣的是,我们的理论模型表明,2/3磁化平台的出现是由于反铁磁海森堡和双二次交换相互作用之间的相互作用,几乎孤立的自旋$S$ = 1三角形。
2019-08-28 cond-mat.str-el
Magnetization plateaux of S = 1/2 two-dimensional frustrated antiferromagnet Cs$_2$CuBr$_4$
用磁化过程和中子散射实验研究了Cs-$_2$-CuBr-$_4$的场致磁相变。该系统在零磁场下在Neél温度$T_\mathrm{N}=1.4$ K下发生磁相变,并且对于磁场方向$H\parallel b$和$H\parallel c$,在约三分之一的饱和磁化强度处表现出磁化平台。在本研究中,在磁化过程的场导数中发现了三分之二磁化平台的附加症状。在零磁场下,磁结构与有序矢量$\boldsymbol{Q}=(0, 0.575, 0)$不相称。随着平行于c轴的磁场的增加,有序矢量不断增加,并在平台场范围$13.1 \mathrm{T} < H < 14.4 \mathrm{T}$内锁定在$\boldsymbol{Q}=(0, 0.662, 0)$。这表明共线\textit{up-up-down}自旋结构通过磁化平台处的量子涨落而稳定。
2004-03-09 cond-mat.str-el
Ising versus Potts criticality in a low-temperature magnetothermodynamics of a frustrated spin-1/2 Heisenberg triangular bilayer
研究了自旋为1/2的受抑Heisenberg三角形双层膜的低温磁化曲线和热力学性质,在高受抑参数区域,考虑了反铁磁二聚体内相互作用和铁磁或反铁磁二聚体间相互作用,其中局域多磁振子本征态对磁热力学的贡献最大.相应地,可以从与场中的有效三角晶格自旋1/2伊辛模型的映射对应中找到高阻挫自旋1/2海森堡三角双层的低能态。基于有效伊辛模型的描述表明,具有铁磁二聚体间耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在零温磁化曲线上表现出不连续的磁化跳变,随着温度的升高,这种磁化跳变逐渐减小,直到在某一临界温度达到从Ising普适类开始的连续场驱动相变.反铁磁二聚体耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在饱和磁化强度的三分之一和三分之二处表现出中间平台的多步磁化曲线,而在足够低的温度下,在零温度变化下观察到的不连续磁化跳变到连续场驱动的相变,从三态Potts模型的普适类。精确的结果和蒙特卡罗模拟的有效伊辛模型面临的完全精确的对角化数据的海森堡三角形双层,以证实这些发现。
2018-09-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Specific heat investigation of the magnetic ordering in two frustrated spin-chain oxides: Ca3Co2O6 and Ca3CoRhO6
比热测量进行了密切相关的自旋链氧化物Ca3Co2O6和Ca3CoRhO6。这两种化合物都由排列在三角形晶格上的伊辛磁链组成。沿着链和链之间的自旋耦合分别是铁磁和反铁磁的。这些磁性特征的组合预期会产生几何挫折。目前的研究报告,这些化合物的比热数据表现出相似的自旋冻结过程在低T,而显着的差异存在于反铁磁链间有序在较高的T。这些结果与以前的磁化和中子衍射数据进行了讨论。
2003-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties of BaCdVO(PO_4)_2: a strongly frustrated spin-1/2 square lattice close to the quantum critical regime
本文报道了BaCdVO(PO_4)_2多晶样品的磁化强度和比热测量结果,表明该化合物是一个S=1/2的阻挫正方晶格,具有铁磁最近邻(J_1)和反铁磁次近邻(J_2)相互作用。由磁化率数据拟合得到耦合常数J_1 \simeq -3.6 K和J_2 \simeq 3.2 K,并通过饱和场(H_s=4.2 T)、比热和磁熵的分析得到证实。BaCdVO(PO_4)_2在1 K左右发生磁有序化,可能是柱状反铁磁态。我们发现BaCdVO(PO_4)_2(阻挫比α=J_2/J_1 \simeq -0.9)比以前报道的任何化合物更接近阻挫正方晶格的临界(量子自旋液体)区域。正曲率的磁化曲线的观察与最近的理论预测的高场性能的沮丧的正方形晶格接近的临界制度。
2008-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum vs. Classical Magnetization Plateaus of S=1/2 Frustrated Heisenberg Chains
研究了具有修正交换耦合的S=1/2受抑海森堡链的量子磁化平台与经典磁化平台之间的竞争。传统的S=1/2受抑Heisenberg链在1/3饱和磁化强度处表现出3重简并的udu型经典平台,并伴随着自发的Z_3平移对称性击穿。利用玻色化、重整化群和数值对角化方法研究了该平台相对周期3交换调制的稳定性,该调制有利于00 u型量子平台态(00=单重态二聚体).数值计算了各相的基态相图和自旋组态。本文还提出了具有四自旋和第三近邻相互作用的不变量价键固体模型,它具有精确的00 u型量子平台态。通过改变4-自旋相互作用和第三近邻相互作用的强度,也观察到了到经典UDU型基态的相变。讨论了这两类模型与量子平台态的关系。
2005-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization plateaux cascade in the frustrated quantum antiferromagnet Cs$_2$CoBr$_4$
在二维量子反铁磁体Cs $_2$ CoBr $_4$中,我们发现了两种阻挫机制的竞争.关键因素是单个磁性Co $^{2+}$离子的单离子平面各向异性方向的交替,以及它们在扭曲的三角形晶格结构中的排列。特别是,独特取向的伊辛型各向异性出现从易平面的竞争,并为磁场沿此轴施加一个发现在低温下的级联的五个有序相。其中两个阶段具有磁化平台。低场的一个被认为是一个共线的基态稳定的各向异性的结果,而另一个平台承担的“向上-向上-向下”状态的特点,专门为晶格与三角形交换模式。这种磁化平台的共存是Cs $_2$ CoBr $_4$中各向异性和几何阻挫之间竞争的指纹。
2020-12-17 cond-mat.str-el
Chern-Simons Theory for Magnetization Plateaus of Frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg model
在均匀平均场近似下,利用Chern-Simons理论研究了二维自旋为1/2的$J_1$ - $J_2$ Heisenberg模型的磁化曲线.我们发现$J_2/J_1 < 0.267949$的磁化曲线是单调增加的,在零外场下系统处于反铁磁Néel相.对于较大比例的$J_2/J_1$,磁化曲线中将出现各种平台。特别是,在无序相,我们的结果支持存在的$M/M_{\rm sat}=1/2$高原,并预测一个新的高原在$M/M_{\rm sat}=1/3$。通过确定零场中Néel相和自旋无序相之间边界的1/2平台出现的起始比$J_2/J_1$,我们可以通过这种平均场计算精确地确定该相边界。验证这些有趣的结果将表明受抑反铁磁系统和量子霍尔系统之间的强联系。
2002-04-25 cond-mat.mes-hall 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
Spontaneously magnetized Tomonaga-Luttinger liquid in frustrated quantum antiferromagnets
本文以位于union-jack晶格上的$S=1/2$亚铁磁体为例,发展了几何阻挫准一维量子磁体中的自发磁化Tomonaga-Luttinger液体(SMTLL)理论.我们发现,由于晶格的亚铁磁性,强阻挫导致自发磁化。由于亚铁磁序,局部磁化强度具有与位置不相称的振荡。我们表明,自发磁化的TLL是顺利连接到一个南武-戈德斯通玻色子的存在,在倾斜的亚铁磁相的二维阻挫反铁磁体。
2014-05-27 cond-mat.str-el
Negative thermal expansion in the plateau state of a magnetically-frustrated spinel
我们报告负热膨胀(NTE)在高场,半磁化平台阶段的受抑磁性绝缘体CdCr 2 O 4。使用磁电阻测量法,我们精确地绘制了高达30 T的磁场下的相图,并确定了与B > 27 T的共线半磁化平台相关的强NTE。所得到的相图进行比较与自旋-晶格耦合的微观理论,和NTE的起源被确定为一个大的负磁化强度随温度的变化,来自一个近本地化的带自旋激发在平台阶段。这些结果为发现新的NTE材料提供了有用的指导。
2019-05-28 cond-mat.str-el
Lifshitz Transition Induced by Magnetic Field in Frustrated Two-Leg Spin-Ladder Systems
用解析和数值方法研究了两足自旋阶梯阻挫系统的磁化曲线。这个自旋系统被映射到一个硬核玻色子系统,它是由描述的三重子激发键算符。利用键算符平均场论的分析方法,我们证明了由于强阻挫作用,磁化曲线中出现尖点奇异性。这源于玻色色散关系中费米点的数量随外加场的变化。它类似于Lifshitz转变。通过密度矩阵重整化群方法的数值计算,阐明了这种奇异性。我们的研究结果将有助于理解在受抑的两脚自旋梯化合物BiCu2PO6中观察到的磁化过程。
2014-10-23 cond-mat.str-el
Featureless quantum spin liquid, 1/3-magnetization plateau state and exotic thermodynamic properties of spin-1/2 frustrated Heisenberg antiferromagnet on an infinite Husimi lattice
利用基于张量网络的方法,研究了自旋为1/2的海森堡反铁磁(HAF)模型在每个三角形含有3/2个格点的无限Husimi晶格上的零温和有限温性质.该模型的基态具有消失的局部磁化强度,没有特征;自旋-自旋和二聚体-二聚体关联函数被验证为指数衰减;其基态能量为$e_0=-0.4343(1)$,与kagome HAF模型的[ $e_0=-0.4386(5)$ ]非常接近.磁化曲线显示没有零磁化平台,这意味着无间隙激励。观察到一个具有自旋上下态的$1/3$ -磁化平台,该平台由量子涨落选择和稳定。给出了在磁场作用下的基态相图。此外,还研究了磁化率和比热,它们的低温行为进一步证实了无限Husimi晶格上的HAF模型具有无隙、无特征的自旋液体基态的结论.
2014-02-26 cond-mat.str-el
Spin Dilution in Frustrated Two-Dimensional s=1/2 Antiferromagnets on a Square Lattice
给出了$0 \leq x \leq 0.2$的$^7$ Li和$^{29}$ Si NMR、$μ$ SR和Li $_2$ V $_{1-x}$ OTi $_x$ SiO $_4$中的磁化强度测量结果。$x=0$化合物是正方形晶格上的受抑二维海森堡反铁磁体的原型,具有竞争的最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)交换相互作用。Ti $^{4+}$(S=0)取代V $^{4+}$(S=1/2)产生反铁磁层的自旋稀释。对磁化强度和自旋-晶格弛豫率的分析表明,自旋稀释不仅使自旋刚度降低了一个因子$\simeq (1-x)^2$,而且使有效比$J_2(x)/J_1(x)$减小.此外,来自零场$μ$ SR测量共线相位的亚晶格磁化曲线指出,在与非阻挫二维海森堡反铁磁体的差异,自旋稀释影响低温交错磁化只有在很小的程度上。这一观察结果也支持$x$依赖的共线有序温度。Ti掺杂的样品所获得的结果进行了讨论,在光的纯$x=0$化合物和非阻挫二维海森堡反铁磁体与自旋稀释的结果。
2005-02-18 cond-mat.str-el
Dynamical central peak and spinon deconfinement in frustrated spin chains
对自发二聚基态阻挫自旋链的动力学自旋结构因子的研究表明,在有限温度下,除了能隙自旋波激发外,还出现了一个尖锐的中心峰。后者可以归因于退禁闭自旋,占内变分方法。中心峰在局部自旋动力学中仍然很明显,并且可能与具有1D受挫自旋链的材料的实验有关。
2010-03-22 cond-mat.str-el
Singlet quantum phases and magnetization of the frustrated spin-1/2 ladder with ferromagnetic (F) exchange in legs and alternating F-AF exchange in rungs
本文利用磁化强度$M(h)$识别了具有各向同性交换相互作用的阻挫自旋1/2阶梯的三个单态量子相,分析了它们的磁化转变特征及与已知模型的绝热联系,并证明这些相均存在有限能隙。
2023-05-22 cond-mat.str-el
Magnetization plateaux induced by a coupling to the lattice
本文研究了一个简单的外磁场作用下自旋为1/2的受抑海森堡链与绝热声子耦合的模型。补充广泛的密度矩阵重整化群技术广义到包括自洽的晶格畸变的场论方法,我们表明,磁化高原在非平凡的合理值的磁化可以稳定的晶格耦合。我们认为,这样的情况可能是相关的一些低维挫折spin-Peierls化合物。
2005-11-15 cond-mat.str-el
Tetramerisation of a frustrated spin-1/2 chain
研究了一个自旋为1/2的受抑海森堡链与绝热声子耦合的模型,该模型具有一般形式的磁弹性耦合。在足够大的阻挫和晶格耦合下,发现了一个新的四聚体相,它具有三种不同的键长,我们认为Z字形自旋1/2链LiV $_2$ O $_5$可能是观察到这种相的一个很好的候选物.
2002-09-12 cond-mat.str-el
Field-driven successive phase transitions in quasi-two-dimensional frustrated antiferromagnet Ba$_2$CoTeO$_6$ and highly degenerate classical ground states
本文报道了Ba-$_2$-CoTeO-$_6$的磁化强度和比热的测量结果,它由两个子系统A和B组成,分别被描述为$S\,{=}\,1/2$三角晶格类海森堡反铁磁体和$J_1-J_2$蜂窝晶格类伊辛反铁磁体.这两个子系统被发现是近似解耦的。Ba $_2$ CoTeO $_6$在$T_{\rm N1}\,{=}\,12.0$ K和$T_{\rm N2}\,{=}\,3.0$ K处发生磁相变,这可以分别解释为子系统B和A的有序化.由于量子有序无序,对于垂直于$c$轴的磁场$H$,子系统A在饱和磁化强度的三分之一处表现出磁化平台,而对于$H\,{\parallel}\,c$,子系统B示出三步变磁转变,磁化平台在饱和磁化强度的零、三分之一和二分之一处。对子系统B的磁化过程的分析表明,在伊辛模型中,在这些平台处的经典基态是无限简并的。
2015-12-02 cond-mat.str-el
Instability of a ferrimagnetic state of a frustrated S=1/2 Heisenberg antiferromagnet in two dimensions
为了阐明铁氧体的基本磁性-亚铁磁性的不稳定性,对二维S=1/2海森堡反铁磁体进行了数值对角化研究.我们发现,亚铁磁基态在小阻挫时具有自发磁化强度,在一定强度以上的阻挫作用下,自发磁化强度不连续地消失,只有在一定的磁场下才会出现亚铁磁态.我们还发现,当相互作用进一步增加,亚铁磁性消失,即使在磁场。
2015-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-chain system as a tunable simulator of frustrated planar magnetism
在低温下,弱耦合的自旋链发展出一种磁序,反映了沿着链的无隙自旋波动的特征。利用核磁共振,我们确定和表征两个有序态的反铁磁,Ising类自旋链系统BaCo 2 V 2 O 8,沿链的无公度波动所产生的无隙区域。它们对应于正方形晶格上受抑J1-J2自旋模型的柱状和铁磁有序态,其中自旋被编码在原始自旋链中。由于依赖于磁场的无公度涨落和受抑的链间相互作用,J1可以随磁场连续调谐,并且其相对于固定J2的值选择有序状态。因此,自旋链系统可以用作受抑平面磁性的可调谐模拟器。
2012-02-28 cond-mat.str-el
Magnetization plateau and anisotropic magnetoresistance in the frustrated Kondo-lattice compound Ce3ScBi5
Northeastern University(东北大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);Southern University of Science and Technology(南方科技大学);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室)
本文合成了受挫结构的Ce₃ScBi₅单晶,发现其在低温下有两个反铁磁转变,垂直c轴磁场下存在磁化平台间的变磁转变及各向异性磁电阻,构建了温场相图,为研究受挫近藤晶格中的奇异量子态提供了平台。
2025-11-12 cond-mat.str-el
Raman Scattering from Frustrated Quantum Spin Chains
本文研究了自旋为1/2的受抑海森伯链的磁喇曼散射,重点研究了自旋Peierls化合物CuGeO_3的均匀相。拉曼强度分析的Loudon-Fleury散射过程中使用的无自旋费米子平均场论发展的挫折自旋链。实验数据的比较,并研究了挫折和温度的依赖性。在很好的协议与观察到的光谱一个广泛的非弹性四自旋连续被发现在低温以上的自旋Peierls转变。在高温下,强度发展出类似于实验的准弹性线。
1997-02-24 cond-mat.str-el
Field-controlled spin current in frustrated spin chains
我们研究了在强外部磁场作用下,反铁磁自旋$S$链中出现的自发自旋电流。作为数值工具,我们使用了密度矩阵重整化群的非阿贝尔对称实现。给出了S=1/2,1,3/2和2的锯齿链的序参量和临界指数随场的变化关系。
2009-05-13 cond-mat.str-el