Gapless spin-liquid phase in the kagome spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet
研究了kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁模型的基态的能量和静态自旋结构因子。通过在精确的费米波函数上迭代几个Lanczos步骤和Green函数Monte Carlo技术，我们发现无隙（代数）U（1）Dirac自旋液体与以前提出的有隙（拓扑）Z 2自旋液体是竞争性的.通过对基态能量进行有限尺寸的外推，我们得到了单位点能量E/J=-0.4365（2），在三个误差条内，它等于密度矩阵重整化群（DMRG）给出的估计值。我们的估计是获得一个几何不变的系统，因此，不受边界效应，如在DMRG。此外，在纯变分水平上的有限环面团簇，我们的能量低于DMRG计算。
2013-02-15 cond-mat.str-el
Signatures of gapless fermionic spinons on a strip of the kagome Heisenberg antiferromagnet
在简单而现实的自旋模型中寻找奇异的量子自旋液体态仍然是受抑量子磁学领域的一个核心挑战。在这里，我们考虑的规范最近邻kagome海森堡反铁磁体限制到一个准一维带完全由角共享三角形。使用大规模密度矩阵重整化群计算，我们确定在这个模型中的一个扩展的无带隙量子相位的特征在于中心荷$c=2$和幂律衰减自旋和键能相关振荡在可调的非公度波矢量。我们认为，这个有趣的自旋液相可以理解为一个边缘不稳定的两带自旋费米表面耦合到一个紧急U（1）规范场，一个解释，我们证实通过玻色化分析和Monte Carlo计算模型Gutzwiller变分波函数。我们的结果代表了一个简单的SU（2）不变最近邻海森堡模型中超越严格的一维（Bethe链）限制的涌现费米自旋的第一个数值演示之一。
2018-08-27 cond-mat.str-el
Noncoplanar magnetic orders and gapless chiral spin liquid on the kagome lattice with staggered scalar spin chirality
在阻挫晶格中，手征三自旋相互作用可以抑制长程磁序，稳定量子自旋液体态。我们研究了一个自旋为1/2的kagome晶格模型，其中除了最近邻键上的海森堡交换耦合$J_1$和六边形对角线上的$J_d$外，还包括一个交错的三自旋相互作用$J_χ$。我们探索相图使用的经典方法，部分子平均场论，变分蒙特卡罗方法的组合。我们得到了各种非共面磁订单，包括一个阶段，cuboc-1和cuboc-2状态之间的插值。在$J_χ$占主导地位的制度下，我们发现了一个经典的无序区域，并认为它可能含有一个无隙的手征自旋液体与自旋费米表面。结果表明，交错三自旋相互作用和海森堡交换相互作用之间的竞争导致了自旋系统的反常基态。
2022-07-28 cond-mat.str-el
Gapless spin excitations in a quantum spin liquid state of S=1/2 perfect kagome antiferromagnet
本研究通过超灵敏磁测量探究完美kagome反铁磁体YCu3(OH)6.5Br2.5，发现其极低温磁化率恒定但比热缺失线性项，表明低能激发为玻色子超流态而非费米子准粒子，并证实磁场可打开自旋能隙引发1/9磁化平台相变，为kagome量子自旋液体基态提供关键见解。
2024-07-23 cond-mat.str-el
Symmetry-protected non-Fermi liquids, Kagome spin liquids, and the chiral Kondo lattice model
非费米液体的理论描述是强关联量子物质中最具挑战性的问题之一。虽然有许多实验候选人这样的阶段，很少有例子可以使用控制的理论方法进行研究。在这里，我们介绍了一个新的概念的角度来分析描述的非费米液体物理的无隙自旋液体中产生的一个家庭的二维和三维的戈薇模型。我们首先讨论了一个安全的保护机制，负责的无间隙相的稳定性。然后，我们重新铸造的二维Kagome自旋模型作为一个手性近藤晶格模型，可以解决分析使用什么是在某种意义上的一个概括的耦合线结构。我们提供了广泛的数值证据，在二维Kagome模型的无隙自旋液体，并讨论了推广到三维。
2019-01-16 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of gapless spin liquid in the spin-$1/2$ XXZ antiferromagnetic model on the kagome lattice
利用变分蒙特卡罗方法研究了kagome晶格上自旋- $1/2$ XXZ反铁磁模型（具有易平面各向异性）.一类Gutzwiller投影费米子态与自旋Jastrow因子被认为是描述自旋液体（与$U(1)$或$Z_2$对称性）或磁有序相（与${\bf q}=(0,0)$或${\bf q}=(4π/3,0)$）。我们发现，在热力学极限下，磁态是不稳定的。此外，没有能量增益打破规范对称性从$U(1)$到$Z_2$自旋液体状态，如以前发现的海森堡模型。因此，最好的变分波函数是$U(1)$狄拉克态，并辅以自旋杰斯特罗因子。此外，在变分水平上，在从$XY$到海森堡模型的整个范围内，得到了一个消失的$S=2$自旋能隙.
2015-11-17 cond-mat.str-el
Exact Chiral Spin Liquid with Stable Spin Fermi Surface on the Kagome Lattice
研究了Kagome格点上Kitaev型量子自旋模型的精确可解性。我们发现一个丰富的相图，其中包括一个拓扑（带隙）手征自旋液体与带隙手征边缘状态，和一个带隙手征自旋液体相的自旋费米表面。电流模型的基态包含一个奇数的电子每单位细胞的定性区分它从以前研究的完全可解的模型与自旋费米面。此外，我们证明了自旋费米面对弱扰动是稳定的。
2011-05-20 cond-mat.str-el
Persistence of the gapless spin liquid in the breathing kagome Heisenberg antiferromagnet
具有呼吸各向异性的kagome晶格上的自旋$S=1/2$海森堡反铁磁体的基态的性质（即，不同的超交换耦合$J_{\vartriangle}$和$J_{\triangledown}$内的基本向上和向下指向的三角形）的Gutzwiller投影费米波函数和Monte Carlo方法的框架内进行了研究。我们分析了U（1）狄拉克自旋液体相对于费米配对的存在，导致一个带隙的$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体的稳定性。对于几个值的比率$J_{\triangledown}/J_{\vartriangle}$，由于配对字段和变分参数的能量增益的大小缩放的报告。我们的结果表明，相对于无隙态的带隙自旋液体的能量增益要么消失足够大的系统尺寸或标度为零的热力学极限。类似地，优化的配对振幅（负责打开自旋间隙）示出消失的热力学极限。我们的结果得到证实的应用程序的一个和两个Lanczos步骤的无隙和带隙的波函数，其中没有能量增益的带隙状态时，检测到的质量的变分状态。最后，我们讨论了在强各向异性区域中与“单纯”$\mathbb{Z}_{2}$共振价键自旋液体、价键晶体和双价态的竞争，即，$J_{\triangledown} \ll J_{\vartriangle}$。
2018-03-15 cond-mat.str-el
Resonating dimer-monomer liquid state in a magnetization plateau of a spin-$\frac{1}{2}$ kagome-strip Heisenberg chain
高阻挫自旋系统，如戈薇晶格（KL）是一个宝库的新量子态与大纠缠。因此，我们利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了一维KL的kagome带链（KSC）上的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型.通过对KSC的中心荷和纠缠谱的计算，我们发现了一种在1/5磁化平台上具有双简并纠缠谱的新型无带隙自旋液体态。在用动态DMRG方法计算的动态自旋结构中，我们还得到了一个无带隙的低能级连续谱。我们提出了一个共振二聚体单体液体状态，将满足这些功能。
2020-10-26 cond-mat.str-el
Gapless chiral spin liquid in a kagome Heisenberg model
基于最近对海森堡S=1/2量子自旋液体候选材料kapellasite的实验，我们对kagome晶格上所有可能的具有费米子自旋子的手征（时间反演对称性破缺）自旋液体进行了分类.我们得到了物理相关的扩展海森堡模型的相图，比较了各种微观变分波函数的能量。我们提出，在低温下，kapellasite表现出一个无隙的手征自旋费米表面的自旋液相。这种二维态继承了退耦反铁磁自旋链的一维相的许多性质，但也表现出一些显著的差异。我们讨论了自旋结构因子和其他物理性质。
2015-08-14 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg $J_1$-$J_2$ antiferromagnet on the kagome lattice
本文报道了在最近邻$J_1$和次最近邻$J_2$反铁磁超交换耦合存在下，对kagome晶格上自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的变分Monte Carlo计算.我们的方法是基于Gutzwiller投影的费米子态，它代表了一种灵活的工具来描述具有不同性质的量子自旋液体（例如，无间隙和有间隙）。我们发现，在有限的集群，一个带隙的$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体可以稳定在有限的$J_2$超交换的存在下，与相对于无隙的$U(1)$狄拉克自旋液体的大量的能量增益。然而，这种能量增益在热力学极限中消失，这意味着，至少在这种方法中，$U(1)$狄拉克自旋液体在相图的相对大的区域中保持稳定。对于$J_2/J_1 \gtrsim 0.3$，我们发现一个磁有序态与${\bf q}={\bf 0}$克服了磁无序波函数，这表明结束了假定的无隙自旋液相。
2015-01-09 cond-mat.str-el
Gapless spin-liquid ground state in the $S = 1/2$ kagome antiferromagnet
受挫的量子磁学已经转移到物理学研究的前沿，提出了关于量子无序态、纠缠、拓扑和量子波函数性质的基本问题。在该领域的定义问题是最简单的，基态的最近邻$S = 1/2$反铁磁海森堡模型的kagome晶格，但已违抗所有的理论和数值方法采用的日期。我们应用张量网络状态（TNS）的形式主义，特别是投影纠缠单态（PESS）的方法，其正确的多体纠缠和无限系统大小的组合提供了定性的新见解。通过研究基态能量、在有限张量键维下的交错磁化强度以及第二近邻耦合的影响，我们证明了基态是一种无带隙的自旋液体。我们讨论了与其他数值研究的比较和无隙基态的物理解释。
2017-02-28 cond-mat.str-el quant-ph
Re-entrance of Gapless Quantum Spin Liquids Observed in a Newly Synthesized Spin-1/2 Kagome Antiferromagnet $ZnCu_{3}(OH)_{6}SO_{4}$
量子自旋液体（QSL）是一种具有奇异激发的物质状态，理论上预测最有可能在S=1/2的kagome反铁磁体中实现。在实验上寻找候选材料是凝聚态物理的一大挑战，迄今为止只有两个这样的候选材料被报道。本文报道了一种新的自旋为1/2的kagome反铁磁体ZnCu_3（OH）_6SO_4的合成。在低于50 mK的温度下没有观察到磁有序，尽管有一个中等高的外斯温度θW ~ -79 K。这强烈表明该材料是一种新的QSL候选材料。最有趣的是，磁比热在两个低温区明显呈现线性行为。这两种行为完全对应于两个温度无关的磁化率。这些结果一致地揭示了在最低温度下无带隙QSL态的一种新的再进入现象。这一发现为QSL基态和激发态的研究提供了新的视角，并将激发新的理论和实验研究。
2013-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological Corner States on Kagome Lattice Based Chiral Higher-Order Topological Insulator
在正方形格子模型上，对空间对称性保护下的高阶拓扑绝缘体（HOTI）进行了深入的研究。我们的工作，基于呼吸Kagome晶格的替代模型，揭示了晶格中不同类型的角实际上可以是有条件无间隙的，或者总是有间隙的。利用威尔逊圈理论，我们认为这些角态发生在概念性的“泵浦”过程中，当Wannier哈密顿量的本征值穿过某个参考点时。结果表明，角的Kagome晶格的HOTI是一个零维模拟的一维手征边缘状态的边界上的陈绝缘体，但具有敏感的依赖于角的形状。我们的方法的泵缸，它揭示了对称性/gapless-ability对应，可以推广到一个一般的计划，在确定分类的角（铰链）状态HOTI。
2017-11-28 cond-mat.str-el
Nature of the spin liquid ground state in a breathing kagome compound studied by NMR and series expansion
在氟氧化钒化合物（NH $_4$）$_2$ [C $_7$ H $_{14}$ N][V $_7$ O $_6$ F $_{18}$ ]（DQVOF）中，V $^{4+}$（3d $^1$，$S=1/2$）离子实现了由交替大小、共角的等边三角形组成的独特的、高度受抑的呼吸kagome晶格。在这里，我们提出了一个$^{17}$ O NMR研究DQVOF，隔离的呼吸kagome网络的局部敏感性。通过拟合级数展开，我们提取了呼吸kagome平面内的相互作用之比，$J_\triangledown / J_\vartriangle = 0.55(4)$，和平均反铁磁相互作用$\bar{J}=60(7)$ ~K。自旋晶格，$T_1$，测量揭示了一个基本上无带隙的激发光谱的最大间隙$Δ/ \bar{J}=0.007(7)$。我们的研究为进一步的理论研究提供了新的动力，以确定DQVOF所显示的无带隙自旋液体行为是否是其呼吸kagome晶格所固有的，或者它是否是由于对该模型的扰动，例如呼吸kagome平面中的V $^{4+}$离子与层间V $^{3+}$（$S=1$）自旋的残余耦合。
2017-05-11 cond-mat.str-el
Algebraic vortex liquid theory of a quantum antiferromagnet on the kagome lattice
越来越多的实验和数值研究表明，即使在远低于交换作用强度的温度下，具有主要反铁磁近邻相互作用的kagome晶格上的低半奇数整数量子自旋也不会磁性有序或破坏晶格对称性。此外，似乎有过多的低能量激发，主要是单线态，但也自旋携带，这表明假定的基础量子自旋液体是一个无间隙的"临界自旋液体“，而不是一个有间隙的自旋液体与拓扑秩序。在这里，我们发展了一个有效场论方法，用于自旋为1/2的海森堡模型，具有易平面各向异性的kagome晶格。通过采用涡旋对偶变换，然后通过费米子化和通量涂抹，我们获得了一个无间隙但稳定的临界自旋液相，这是描述（2+1）维量子电动力学（QED $_3$）与紧急$\mathrm{SU}(8)$味对称。从有效场论中导出了比热、热导率和动力学结构因子，并与其它理论方法进行了比较。
2007-03-19 cond-mat.str-el
Chiral and Critical Spin Liquids in Spin-$1/2$ Kagome Antiferromagnet
拓扑量子自旋液体及其之间的量子相变性质是近二十年来人们关注的热点。基于密度矩阵重整化群模拟，扩展的可果美自旋1/2反铁磁体成为时间反演对称性（TRS）保持和TRS破缺SL的主要候选者.为了揭示SL态之间新的量子相变的本质，我们研究了具有最近邻（NN）的最小XY模型（$J_{xy}$），第二和第三NN耦合（$J_{2xy}=J_{3xy}=J'_{xy}$）。我们将TRS破缺手征SL（CSL）与小微扰$J'_{xy}\sim 0.06 J_{xy}$的开启相对应，并通过分数量子化的拓扑Chern数和共形边谱将其完全表征为$ν=1/2$分数量子Hall态.另一方面，NN XY模型（$J'_{xy}=0$）被证明是一个临界的SL状态附近的CSL，其特征在于无隙的自旋单重态激发，也消失了小自旋三重态激发。从CSL到无带隙临界SL的量子相变是由中性（自旋单重态）激发能隙的坍缩驱动的。通过跟踪纠缠谱的演化，我们发现跃迁是通过具有相反手征的边缘态的耦合发生的，它们合并到体中成为无带隙的中性激发。研究了NN自旋- $z$耦合$J_z$的影响，得到了无带隙光致发光的量子相图。
2014-11-02 cond-mat.str-el
Gapless Spin Liquid Behavior in A Kagome Heisenberg Antiferromagnet with Randomly Distributed Hexagons of Alternate Bonds
我们证明了新的YCu $_3$ [OH（D）] $_{6.5}$ Br $_{2.5}$（YCOB）单晶是一个没有明显孤子自旋（$\ll$ 0. 8\%）的KHA反铁磁体.极性OH-$^-$和非极性Br-$^-$之间的位置混合导致了Cu-O-Cu交换路径的局部扭曲，并在kagome晶格上产生了70（2）%的随机分布的交替键六边形（$\sim$ $J_1-ΔJ$和$J_1+ΔJ$）和其余的几乎均匀的六边形（$\sim$ $J_1$）。对$ΔJ$ / $J_1$ = 0.7（1）的随机交换模型的模拟结果与实验观测结果吻合得很好，包括磁化率的微弱上升和磁化强度的轻微极化。尽管$J_1$ $\sim$的平均反铁磁耦合为60 K，但在$T$ $\sim$ 0.001 $J_1$以下没有观察到常规冻结，并且原始比热在低于1 K $\sim$ 0.02 $J_1$时表现出接近二次的温度依赖性，在现象学上与无间隙（自旋间隙$\leq$ 0.025 $J_1$）狄拉克量子自旋液体（QSL）一致。我们的研究结果揭示了新的光在YCOB的随机相关的无隙QSL行为的理论理解，以及在其他相关材料。
2021-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Z$_{2}$ spin liquid phase on the kagome lattice: a new saddle point
我们已经进行了大规模的变分搜索的最佳RVB的自旋- $\frac{1}{2}$ kagome反铁磁体的最近邻（NN）和次最近邻（NNN）交换假设只有平移对称性。我们发现最好的RVB态总是完全对称的，并且具有与先前提出的Z $_{2}$自旋液体平衡等价的平均场平衡。在$J_{2}\neq0$和$J_{2}=0$两种情况下，Z $_{2}$态比广泛研究的U（1）无带隙Dirac自旋液态稍稳定，并且对于$J_{2}<0.2$具有小的自旋能隙.发现Z $_{2}$态的U（1）规范对称性破缺随$J_{2}$的增加而增加，并在$J_{2}=0.15$附近相当显著.然而，我们发现Z $_{2}$态总是非常接近于无带隙的U（1）Dirac自旋液体态，尽管它们具有非常不同的RVB参数。我们认为戈薇反铁磁体应该被更好地理解为一个近临界系统，而不是一个系统内的一个有间隙的自旋液相建立良好的Z $_{2}$拓扑秩序。
2016-01-09 cond-mat.str-el
Possible gapless spin liquid in a rare-earth kagomé lattice magnet Tm$_{3}$Sb$_{3}$Zn$_{2}$O$_{14}$
本文报道了Tm $_{3}$ Sb $_{3}$ Zn $_{2}$ O $_{14}$中可能存在无带隙自旋液体的热力学和μ子自旋弛豫（$μ$ SR）证据，其中稀土离子Tm $^{3+}$形成二维kagomé晶格.我们通过减去非磁性同构材料La $_{3}$ Sb $_{3}$ Zn $_{2}$ O $_{14}$的声子贡献来提取Tm $_{3}$ Sb $_{3}$ Zn $_{2}$ O $_{14}$的磁比热。在低温下，磁比热与温度呈明显的线性关系，在零温极限下，热容系数$γ$ = 26.6（1）mJ mol-Tm $^{-1}$ K $^{-2}$。在热容测量中没有观察到低至0.35 K的长程磁序。在零场磁比热中观察到约9 K的宽峰，并且在磁场中逐渐被抑制，这也在比热中产生自旋隙。磁序的缺乏进一步证实了$μ$ SR测量下降到20 mK。我们发现，自旋晶格弛豫时间保持恒定的最低温度。我们指出，在Tm $_{3}$ Sb $_{3}$ Zn $_{2}$ O $_{14}$的物理是从根本上不同的铜基的herbertsmithite和建议自旋液体基态与非Kramers的kagomé晶格上的双峰来解释实验结果。
2018-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Simplex Z_2 spin liquids on the Kagome lattice with Entangled Pair States: spinon and vison coherence lengths, topological entropy and gapless edge modes
带隙Z_2自旋液体被认为是Kagome晶格上S=1/2量子反铁磁体基态的候选者。我们扩展了投影纠缠对态的使用，在圆柱体上构造了共振价键（RVB）态，包括最近邻和次最近邻的单线态。我们的反对称--被称为“单纯自旋液体”--允许两种类型的三角形之间的不对称（优化后的能量密度为2-3%），导致反转对称性的破坏。我们证明了拓扑Z_2结构仍然保持，并且通过考虑无限长圆柱上自旋线和视子线的存在与否，我们明确地构造了四个正交的RVB最小纠缠态.自旋和维森相干长度是从四个扇区的能量分裂的圆柱周长的有限尺寸标度中提取的，并且被发现是晶格间距的数量级。的纠缠光谱的分区（无限）圆柱体被发现是无间隙的建议发生，在一个圆柱体与{ \it真正}开放的边界，无间隙的边缘模式正式类似于Luttinger液体（非手性）的自旋和电荷模式。当反转对称性自发破缺时，RVB自旋液体表现出额外的伊辛简并性，这在最近的精确对角化研究中可能已经观察到。
2013-03-30 cond-mat.str-el quant-ph
Comment on "$Z_{2}$ spin liquid phase on the kagome lattice: a new saddle point", by Tao Li [arXiv:1601.02165 (2016)]
在最近的一篇论文[arXiv：1601.02165]中，李涛声称，使用投影的古茨维勒费米子波函数获得的带隙$\mathbb{Z}_2$自旋液体可以在戈薇晶格上的海森堡模型中稳定下来。我们进行了非常精确的变分计算，并证实了前所未有的准确性的事实，即$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体是一个本地的能量最小值，随着系统的大小，从而重申了一个无间隙的$U(1)$狄拉克自旋液体基态的情况。
2016-06-05 cond-mat.str-el
Gauge flux generations of weakly magnetized Dirac spin liquid in a kagomé lattice
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学李政道研究所）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
研究弱磁化狄拉克自旋液体在蜂窝晶格中的规范通量生成机制，揭示其通过非微扰方式生成均匀规范通量并形成自旋子兰道能级的特性。
2025-11-28 cond-mat.str-el
Symmetry protected gapless $Z_2$ spin liquids
尽管在理解带隙拓扑态方面取得了快速进展，但对物质的无隙拓扑相，特别是强关联电子的无隙拓扑相知之甚少。在这项工作中，我们讨论了一类强大的无隙量子自旋液体的受抑磁铁的半整数自旋，这是描述的无隙费米自旋耦合到动态$Z_2$规范场。在要求$U(1)$自旋守恒、时间反演和一定的空间群对称性的条件下，我们证明了一定的自旋对称性分数化类必然导致无带隙谱。只要保持所需的对称性，这些无隙激发对任何扰动都是稳定的。将这些无隙准则应用于正方形、三角形和kagome格点上的自旋二分之一系统，我们证明了所有在Abrikosov-fermion表象中的有隙对称$Z_2$自旋液体也可以在Schwinger-boson表象中实现.这导致正方晶格上有64个带隙的$Z_2$自旋液体，在kagome和三角晶格上都有8个带隙的状态。
2017-12-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
A hidden Goldstone mechanism in the Kagomé lattice antiferromagnet
本文研究了具有反铁磁最近邻耦合$J_1$和铁磁次邻耦合$J_2$的\kagome晶格上海森堡模型的位相.通过分析描述该模型的长波长、低能量有效作用，我们得出了作为$χ= \frac{J_2}{J_1} $函数的相图。该相图的有趣部分是，对于包括$χ=0$的小$χ$，存在没有长程自旋序且具有无带隙和自旋零的低位激发的相。我们讨论了我们的结果的背景下，早期的数值和实验工作。
1999-07-26 cond-mat.str-el
RVB description of the low-energy singlets of the spin 1/2 kagome antiferromagnet
在短程RVB（共振价键）子空间中对kagome晶格上的三聚体和规则（非三聚体）海森堡模型的广泛计算表明，短程二聚体单线态捕获了两种模型的特定低能特征。在三聚体的情况下，单重态光谱分裂成带，其中位于一种类型的键上的二聚体的平均数目是固定的。这些结果与最近提出的一个有效模型的平均场解吻合得很好。对于规则模型，得到一个连续的，无间隙的频谱，在定性上与精确的对角化结果一致。
2000-03-06 cond-mat.str-el
Gapless dispersive continuum in a modulated quantum kagome antiferromagnet
本文通过体磁化率、比热和中子散射研究新型钛氟化物Cs₈RbK₃Ti₁₂F₄₈单晶，发现Ti³⁺形成的调制量子笼目反铁磁体在1.5 K仍无磁有序，并揭示出准二维体系中具有准一维色散的自旋子型激发连续谱。
2024-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
$μ$SR Insight into the Impurity Problem in Quantum Kagome Antiferromagnets
杂质，这是固有的存在于任何真实的材料，可能会发挥重要的作用，与自旋液体基态的阻挫自旋系统的磁性。我们通过μ子自旋谱研究ZnCu $_3$（OH）$_6$ SO $_4$（锌-金红石）来解决量子可果美反铁磁体中的杂质问题。我们表明，μ介子耦合到杂质磁性，源自铜锌intersite无序，和杂质是高度相关的kagome自旋，使我们能够通过近藤效应探测内在的kagome物理。局部磁化率的低温平台表明自旋液体基态是无带隙的。相应的自旋涨落表现出非常规的谱密度和有趣的场依赖性。
2016-08-01 cond-mat.str-el
DMRG Numerical Study of the Kagomé Antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法对kagomé晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型进行了数值研究.我们发现基态是一种磁无序的自旋液体，其特征是自旋-自旋关联函数在实空间中呈指数衰减，磁结构因子显示出与系统尺寸无关的反铁磁波矢峰.基于大尺寸的结果，我们通过外推得到了自旋三重态激发带隙$ΔE(S=1)=0.055\pm 0.005$，并证实了无带隙单重态激发的存在。这种奇异的自旋液体的物理性质进行了讨论。
2008-04-10 cond-mat.str-el
Magnetically ordered and kagome quantum spin liquid states in the Zn-doped claringbullite series
对氘代克拉菱沸石和掺锌克拉菱沸石（Zn $_x$ Cu $_{4-x}$（OD）$_{6}$ FCl）粉末样品进行了中子散射测量。在低温下，辉硅钙石Cu $_4$（OD）$_{6}$ FCl形成具有长程磁有序和自旋波磁激发的畸变烧绿石晶格.部分Zn掺杂导致名义ZnCu $_3$（OD）$_{6}$ FCl化合物，一种几何阻挫自旋1/2 kagome反铁磁体，在低至1.5 K时没有向磁序的转变。磁激发形成了一个无隙连续谱，这是量子自旋液体中分数激发的特征。
2022-11-15 cond-mat.str-el
Kapellasite: a kagome quantum spin liquid
磁化率，核磁共振，muSR，和非弹性中子散射测量表明，kapellasite，Cu 3 Zn（OH）6Cl 2，几何受挫自旋1/2 kagome反铁磁体多晶型的herbertsmithite矿物，是一个无隙自旋液体与受挫的相互作用，表现出不寻常的动态短程相关性的非共面cuboc 2型，坚持到20 mK。哈密顿量由高温级数展开式与热力学数据的拟合确定。实验数据进行了比较，使用Schwinger-boson方法的理论计算。
2012-07-23 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of chiral spin liquid in the extended Heisenberg model on the Kagome lattice
利用Gutzwiller投影的费米子态和变分蒙特卡罗方法研究了Kagome格点上的扩展海森堡模型。特别地，当考虑第二和第三近邻超交换时，我们发现由非平凡磁通量和长程手征-手征关联描述的带隙自旋液体与无隙U（1）Dirac态相比在能量上更有利。此外，拓扑Chern数，通过积分Berry曲率，和基态的简并度，通过构造线性独立的状态，导致我们确定这种通量状态的手征自旋液体与$C=1/2$分数Chern数。
2015-05-22 cond-mat.str-el
Instabilities of Spin-Liquid States in a Quantum Kagome Antiferromagnet
由于几何挫折而产生的自旋液体的涌现行为使它们成为一种有趣的物质状态。我们表明，在量子kagome反铁磁体ZnCu $_3$（OH）$_6$ SO $_4$中存在几种不同的相关但波动的状态。通过结合互补的本地探测技术与中子散射，我们发现了一个交叉从临界制度到一个无间隙的自旋液相随着温度的降低。后一相的额外非常规不稳定性导致在最低温度下稳定的第二种不同的自旋液体状态。我们将这种复杂的行为作为不同受抑量子磁体的共同特征。
2016-02-23 cond-mat.str-el
Low energy excitations of the kagome antiferromagnet and the spin gap issue
本文报道了SU（2）不变量模型在各种格点（正方形、三角形、六角形、棋盘格和kagome格点）上精确对角化的最新结果。我们关注每个S扇区的低位水平。展示了无隙系统和有隙系统在行为上的差异。本文讨论了海森堡模型中无带隙自旋液体在kagome晶格上的可扩散性。给出了这种假设下自旋极化率的粗略估计，在小扰动作用下S通道内谱的演化与量子临界点的接近是一致的。我们强调，在精确的光谱中观察到的非常小的S内通道能量尺度是一个非常有趣的信息，以了解该模型的低T动力学。
2009-10-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gapless spin liquids in disguise
我们表明，无隙自旋液体，这是潜在的候选人来描述的基态的挫折海森堡模型在二维，成为平凡的绝缘体上的圆柱几何形状的偶数个腿。特别是，我们报告计算Gutzwiller预测的费米子状态的方形和kagome格条。通过对费米自由度选择不同的边界条件，可以实现无隙态和带隙态，后者具有较低的变分能量。静态和动态的关联函数，以及不同的状态之间的重叠的直接评估，使我们能够证明在圆柱体内或直接在二维晶格中获得的基态属性之间的尖锐差异。我们的研究结果揭示了在这种圆柱形几何结构中检测真正的无间隙自旋液体的困难。
2021-05-18 cond-mat.str-el
Quantum spin ice under a [111] magnetic field: from pyrochlore to kagomé
量子自旋冰是以磁性稀土高温超导体为模型的，它具有U（1）量子自旋液体，其中包括自旋冰单极子作为带隙的退禁闭自旋子，以及类似于光子的无隙激发。然而，[111]磁场下的全局相图仍然是开放的。在这里，我们发现通过无偏量子蒙特卡罗模拟的单极子，超固体，同时显示超流性和部分电离，干预的kagomé自旋冰和完全电离的绝缘体，在经典的自旋冰的直接不连续的相变发生。我们还表明，冷却时，kagomé自旋冰向价键固体演变，类似于在相关的kagomé晶格模型中出现的情况[S。V. Isakov等人，物理修订信函97，147202（2006）]。可能的相关实验进行了讨论。
2017-10-16 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupling induced semi-metallic state in the 1/3 hole doped hyper-kagome Na3Ir3O8
以单晶形式合成了具有B位有序尖晶石结构的复合氧化铱Na 3 Ir 3 O 8，其中确定了在自旋液体候选物Na 4 Ir 3 O 8中观察到的Ir原子的手性超kagome晶格。Ir的平均价态为4.33+，因此，Na 3 Ir 3 O 8可以被看作是具有Ir 4+的超可戈姆自旋液体的掺杂类似物。输运测量表明，Na_3 Ir_3 O_8实际上是一种半金属。电子结构计算表明，Ir的强自旋-轨道耦合使其从带绝缘态转变为半金属态，这可能是超kagome晶格中的奇异拓扑效应.
2013-11-14 cond-mat.str-el
Projected wave function study of Z2 spin liquids on the kagome lattice for the spin-1/2 quantum Heisenberg antiferromagnet
受最近的密度矩阵重整化群（DMRG）计算[Yan，Huse和White，Science 332，1173（2011）]以及进一步的理论工作[Lu，Ran和Lee，Phys.Rev.B83，224413（2011）]给出了可果美晶格上所有Schwinger-fermion平均场完全对称的Z2自旋液体的分类，我们利用量子变分蒙特卡罗技术深入研究了Gutzwiller投影的费米子波函数，从而精确地实现了每个位置一个费米子的约束。特别是，我们研究了所有Z2候选者（带隙和无隙），位于附近的能量竞争U（1）无隙自旋液体的能量。通过使用最先进的优化方法，我们能够最终证明U（1）Dirac态相对于其附近的所有Z2自旋液体是非常稳定的，特别是对于向所谓的Z2[0，π]β态打开一个能隙，该能隙被用来描述通过DMRG方法获得的基态。最后，我们还考虑了加入反铁磁和铁磁两种类型的第二近邻交换耦合，得到了类似的结果，即U（1）Dirac自旋液体基态.
2011-07-21 cond-mat.str-el
Disordered, Spin Liquid and Valence-Bond Ordered Phases of the Kagome Lattice Quantum Ising Models With Transverse Field and XXZ Dynamics
利用Kagome晶格自旋模型研究了量子伊辛反铁磁体中无序、自旋液体和价键有序相的一般条件。一系列的量子动力学过程中的伊辛模型，与和没有总伊辛自旋保守，分析表明，产生所有三个特征量子顺磁相位的可果美系统。特别强调的XXZ模型，可以比较明智的Kagome晶格海森堡反铁磁体。它明确表明，总自旋守恒动力学可以产生一个共振价键（RVB）液相非常短程相关，但也价键有序相兼容的一个建议来解释看似无隙单态的海森堡反铁磁体的Kagome晶格。通用自旋模型的可能后果进行了讨论。分析结合了紧U（1）规范理论，对偶变换，格场理论方法，变分方法。
2004-03-12 cond-mat.str-el
Topological flat bands in a kagomé lattice multiorbital system
二维可果美晶格中的电子带中存在着平坦带和色散狄拉克带。包括相对论自旋轨道耦合，这样的系统往往表现出非平凡的能带拓扑结构，允许在能带结构中的几个位置处的平带之间的无隙边缘模式，和色散带或在狄拉克带交叉。在这里，我们从理论上证明了一个多轨道系统的kagome晶格是一个通用的平台，探索非平凡的能带拓扑结构和电子相互作用之间的相互作用。具体来说，在这里，我们报告说，多轨道kagome模型与原子自旋轨道耦合自然支持拓扑带的特征在于非零陈数$\cal C$，包括一个平坦带$|{\cal C}| =1$。当这样的平带被$1/3$填充时，非局域排斥相互作用诱导分数陈绝缘态。我们还讨论了我们的研究结果在真实的戈薇材料中的可能实现。
2022-08-05 cond-mat.str-el
Nature of the Spin Liquid Ground State of the S=1/2 Kagome Heisenberg Model
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了kagome晶格上S=1/2海森堡反铁磁体的自旋液体基态.利用SU（2）自旋对称性，这使我们能够保持多达16，000个DMRG态，我们考虑周长高达17个晶格间距的圆柱体，并发现自旋液体基态，估计每个位置的能量为-0.4386（5），自旋间隙为0.13（1），自旋非常短程衰减，二聚体和手性关联函数以及与γ =LD 2一致的有限拓扑缠结γ，排除了无间隙、手性或非拓扑自旋液体。同时，DMRG结果为带隙拓扑Z2自旋液体提供了强有力的证据。
2012-08-14 cond-mat.str-el
High-Field ESR Measurements of S=1/2 Kagome Lattice Antiferromagnet BaCu$_3$V$_2$O$_8$(OH)$_2$
在1.9 ~ 265 K温度范围内，对被认为是$S$ =1/2 kagome反铁磁体的近理想模型物质的钒铜钡矿BaCu $_3$ V $_2$ O $_8$（OH）$_2$进行了高场电子自旋共振（ESR）测量.频率范围为60 ~ 360 GHz，外加脉冲磁场高达16 T。观察到的g值和线宽的增加低于20 K，这表明短程有序的发展。此外，根据频率-场关系，提出了1.9K下无带隙自旋液体基态。
2009-12-22 cond-mat.str-el
Field-Induced Freezing of a Quantum Spin Liquid on the Kagome Lattice
本文报道了S= 12 Cu ~（2+）反铁磁体Herbertsmithite ZnCu_3（OH）_6Cl_2在磁场为2 ~ 12 T、温度为45 mK时的~（17）O NMR谱。虽然Herbertsmithite在零磁场下表现出无带隙的自旋液体行为，但我们发现在亚开尔文温度下由外加磁场诱导的自旋固相不稳定性。后一阶段显示出很大程度上抑制的时刻$\lesssim 0.1\muB$和缺口的激励。H-T相图表明在小而有限的磁场μ 0 Hc=1.55（25）T处存在量子临界点。我们讨论了这一发现的光的微扰Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用，理论上提出了维持量子临界制度的量子戈薇海森堡反铁磁模型。
2011-11-29 cond-mat.str-el
Spin Dynamics of the Spin-1/2 Kagome Lattice Antiferromagnet ZnCu_3(OH)_6Cl_2
我们对S=1/2 kagome晶格反铁磁体ZnCu_3（OH）_6Cl_2进行了热力学和中子散射测量。磁化率表明居里-外斯温度约为-300 K;然而，在50 mK以下没有观察到磁序。非弹性中子散射揭示了一个频谱的低能量自旋激发没有观察到的差距下降到0.1毫电子伏。低温比热遵循指数小于或等于1的幂律。这些结果表明，一个不寻常的自旋液体状态，基本上是无带隙激发实现在这个kagome晶格系统。
2007-04-02 cond-mat.str-el
Signatures of Dirac cones in a DMRG study of the Kagome Heisenberg model
反铁磁自旋$1/2$海森堡模型是自旋液体中最典型的模型之一，但其基态的精确性质还不清楚。我们使用大规模的密度矩阵归一化群模拟（DMRG）的无限长的圆柱体，并找到形成的无隙狄拉克自旋液体的迹象。首先，我们使用绝热磁通插入证明自旋间隙比以前的DMRG模拟估计的要小得多。第二，我们发现从DMRG转移矩阵中提取的动量相关激发谱显示出与$π$ -通量自由费米子模型（$U(1)$ Dirac自旋液体的部分子平均场近似）相匹配的狄拉克锥
2016-11-18 cond-mat.str-el
Study of Low-energy States of Clusters of Spin-1/2 and Spin-1 Triangles with Kagome-like Geometries
我们研究了由三角形组成的各种团簇上自旋为1/2和自旋为1的海森堡反铁磁系统的低能性质。一些簇的几何形状类似于Kagome晶格的代表性片段，而另一些簇的几何形状则类似于Kagome链。虽然基态总是具有最低可能的自旋（0或1/2），但低能激发的性质取决于几何形状和位置自旋。对于自旋为1的Kagome团簇，最低的激发是带隙的，单线态和三线态激发具有相似的带隙。这与自旋为1/2的Kagome团簇形成对比，在Kagome团簇中有几个低能量的单重态激发（可能在热力学极限中没有间隙），而三重态激发有一个间隙。对于自旋为1的双链，最低的激发态是带隙的三重态;单重态激发态的隙约为三重态隙的两倍。
2002-10-06 cond-mat.str-el
Magnons in multiorbital Hubbard models, from Lieb to kagome
Lund University（隆德大学）；The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)（香港科技大学（广州））；Örebro University（厄勒布鲁大学）
该研究通过Hubbard模型探索磁极子特性，揭示Lieb到kagome晶格间的磁序和激发态行为。
2026-10-06 cond-mat.str-el
Dirac, Anderson, and Goldstone on the Kagome
我们证明了自旋为1/2的kagome晶格反铁磁体存在一个长程RVB态，其自旋子具有无质量的Dirac谱。通过考虑RVB态的各种扰动，通过破坏对称性来给费米子质量，我们能够描述kagome晶格上的广泛的一类已知状态，包括自旋Peierls固体和手性自旋液体状态。使用RG处理的RVB状态的波动，我们提出了一个不同的对称性破缺模式，并显示如何集体激发这个国家占实验和数值的无隙单重模式。我们对陈数、二聚体-二聚体关联函数、三重态间隙和其他量作了进一步的数值比较。为了完成这些计算，我们提出了SU（N）理论的一个变体，它使我们能够在平均场水平上包括许多Gutzwiller投影的影响。
2000-06-18 cond-mat.str-el
Universal scaling of the specific heat in $S=1/2$ quantum kagome antiferromagnet herbertsmithite
尽管进行了大量的研究，自旋为1/2的kagome海森堡反铁磁体中实现的量子自旋液体态在很大程度上仍然是难以捉摸的。在赫氏矿ZnCu $_3$（OH）$_6$ Cl $_2$（完美可果美晶格上的量子自旋液体候选物）中，由于其晶体结构内存在层间Cu/Zn反位无序，精确表征可果美层的本征物理性质是极其具有挑战性的。本文对磁场中的单矿物的比热和热导率进行了高分辨率的测量。我们的研究结果突出了由可果美层作为$T/H$（温度/磁场）的函数所产生的内禀磁比热贡献的出色的标度崩溃。此外，在零和施加的磁场中没有观察到热导率$κ/T(T\rightarrow 0)$中的剩余线性项，这表明不存在巡回无间隙激励。这些结果提出了一个新的图像的量子自旋液体状态的可果美层的赫氏硅钙石，其中本地化的孤儿自旋出现和相互作用与随机交换与非巡回量子自旋液体。
2021-06-14 cond-mat.str-el
Field-Induced Instability of a Gapless Spin Liquid with a Spinon Fermi Surface
量子kagome反铁磁体Zn-brochantite，ZnCu $_3$（OH）$_6$ SO $_4$的基态，是仅有的几个已知的二维或三维自旋液体（SL）实现之一，已被描述为具有自旋费米表面的无隙SL。采用核磁共振在一个广泛的磁场范围下降到毫开尔文温度，我们表明，在施加的磁场这种神秘的状态本质上是不稳定的SL与一个完整的或部分的差距。一个类似的不稳定性的无隙费米表面SL以前遇到的有机三角晶格反铁磁体，这表明一个共同的不稳定机制，最有可能产生的自旋配对。这种不稳定性的一个显著特性是，一个无穷小的领域足以诱导它，理论上预测的一些其他类型的无间隙SL的。
2017-10-02 cond-mat.str-el
Chirality and $Z_2$ vortices in an Heisenberg spin model on the kagomé lattice
利用广泛的\mc模拟研究了经典\jj模型在\kag晶格上的相图。在一个现实的参数范围内，该模型具有低温手性有序相，而没有长程自旋有序。我们表明，临界转变标志着破坏手性秩序抢先的一阶增殖的\Zdeux点缺陷。当接近T=0相边界时，这些涡旋的核心能量似乎消失，其中\Zdeux缺陷和无隙磁振子都有助于在非常低的温度下使系统无序。这种情况可能是一大类受抑磁体的典型情况。还讨论了实际材料的可能相关性。
2008-06-04 cond-mat.str-el
Less than 50% sublattice polarization in an insulating S=3/2 kagome' antiferromagnet at low T
我们在kagomé晶格上含有Cr $^{3+}$ S=3/2离子的准二维绝缘氧化物$ KCr_3(OD)_6(SO_4)_2$中发现了弱的长程反铁磁有序.在$\approx$占铬位点76%的样品中，有序矩为每个铬离子1.1（3）$μ_B$，仅为Néel值$gμ_BS=3μ_B$的三分之一。磁性单位晶胞等于化学单位晶胞，这是平面间相互作用所青睐的情况。在有序相中，无带隙量子自旋涨落（$Δ/k_B <0.25$ K）对自旋关联函数$S(Q,ω)$有主要贡献，其带宽为60 K>> $T_N$ = 1.6 K.
1997-05-01 cond-mat.str-el
Superconducting pairing symmetry in the kagome-lattice Hubbard model
本文用行列式量子Monte Carlo方法研究了Kagome晶格哈伯德模型的主导超导配对对称性。当在Dirac填充附近掺杂由Hubbard相互作用形成的相关绝缘体时，超导不稳定性发生，并且超导态表现出电子-空穴不对称性。在允许的配对对称性中，我们证明了在空穴掺杂的情况下，主导通道是d波。这开启了凝结成非常规的$d_{x^2-y^2}+id_{xy}$相的可能性，其特征在于整数拓扑不变和无间隙边缘状态。相反，$s^*$ -波通道，其在配对函数中没有符号的变化，通过电子掺杂是有利的。我们进一步发现占主导地位的$s^*$波配对持续到范霍夫奇点。这一结果与最近在可果美化合物AV_3Sb_5（A：K，Rb，Cs）中的实验观察密切相关，并为深入了解其超导态的配对机制提供了线索。
2022-02-09 cond-mat.str-el
From the triangular to the kagome lattice: Following the footprints of the ordered state
我们研究了自旋为1/2的海森堡模型在三角晶格和kagome晶格之间的插值晶格。沿着kagome晶格的键的交换相互作用是J，沿着连接kagome和非kagome位点的键的交换相互作用是J '，因此J'= J对应于三角形极限，J '= 0对应于kagome极限。我们使用变分和精确对角化技术。我们分析了三角晶格反铁磁相的序参量、自旋能隙和自旋激发结构随J '/J的变化。结果表明，J'降低到J '/J ~ 0.2时，反铁磁序不受影响。低于这个值，反铁磁相关性变弱，基态的量子涨落重整化的尼尔相位方面的描述变得不充分，和有限尺寸的光谱发展的功能，是不兼容的反铁磁有序。然而，这个阶段似乎并不连接到kagome阶段，以及，因为低能量谱不连续的J '-> 0的kagome极限的演变。特别是，对于任何非零值的J '，后者的相互作用设置的能量标度为低位自旋激发，和一个无隙的三重态光谱，不稳定的戈薇相，是预期的。
2004-05-10 cond-mat.str-el
