Probing spin correlations with phonons in the strongly frustrated magnet ZnCr2O4
自旋-晶格耦合在强阻挫磁体中起着重要的作用。在ZnCr $_2$ O $_4$中,海森堡反铁磁体在"焦拉铁磁“网络上的一个很好的实现,晶格畸变通过在$T_c = 12.5$ K下的自旋Peierls相变减轻了几何挫折。相反,自旋关联强烈影响受抑磁体的弹性性质。利用红外光谱和已发表的磁比热数据,我们证明了ZnCr $_2$ O $_4$中光学声子三重态的频率跟踪$T_c$以上的最近邻自旋相关。在$T_c$以下的声子三重态的分裂提供了一种测量自旋Peierls序参量的方法。
2004-12-14 cond-mat.str-el
Controllable chirality-induced geometrical Hall effect in a frustrated highly-correlated metal
穿过具有非共面磁序的局部自旋的景观的电子流获得几何(Berry)相位,这可以导致与材料内的自旋-轨道耦合无关的霍尔电压-几何霍尔效应。研究表明,在T<1.2K时,高关联金属UCu 5由于其挫挫感生磁序而具有异常大的可控几何霍尔效应.霍尔响应的幅度超过每原子层ν=1的量子霍尔效应的20%,这转化为作用于电子的几百特斯拉的有效磁场。UCu 5中存在如此大的几何霍尔响应开辟了一个新的研究领域,即在高度相关的电子材料中挫折的作用的重要性。
2012-09-26 cond-mat.str-el
Critical dynamics of singlet and triplet excitations in strongly frustrated spin systems
二维J1-J2模型的新数据表明,J2/J1 = 0.38附近的单重态和三重态激发的临界点非常接近,或者说是重合的。我们认为这是一个更普遍的结果:在强阻挫自旋系统中,单重态和三重态激发的临界动力学是密切相关的。一个有效场论这样一个临界点,或点,开发,其影响进行了讨论。分析表明,在磁无序相中存在无带隙或几乎无带隙的单重态激发。
2001-11-02 cond-mat.str-el
Quantum-critical phase out of frustrated magnetism in a strongly correlated metal
在强关联金属中,反铁磁序的边界处经常出现奇异金属现象。已经很好地确定,它们可以起源于由反铁磁序之外的连续量子相变点锚定的波动,即,量子临界点目前尚不清楚的是,这些现象如何与零温度下物质的潜在新相联系起来。在这里,我们表明,在扭曲的可果美金属间化合物CePdAl的4f-本地的时刻的磁挫折引起这样的顺磁量子临界相。此外,我们证明,这个阶段变成费米液体通过莫特样的交叉,在一个二维的压力和磁场的参数空间,这种交叉是链接到一条线的零温度4f-电子定域-离域相变在低和中等压力。我们的发现激发了一种新的设计原则,强相关的金属状态与非常规的激发,可能是发展高温超导等效应的基础。
2019-07-09 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the strongly frustrated quantum spin chain system PbCuSO$_4$(OH)$_2$ in tilted magnetic fields
本文报道了$S=1/2$强阻挫各向异性自旋链材料方沸石PbCuSO $_4$(OH)$_2$在高达10 T的倾斜磁场和低至0.2 K的温度下的$\mathbf{H}-T$相图。通过转矩磁法,我们研究了磁场在$\mathbf{ba}^{\ast}$和$\mathbf{bc}$平面旋转时相图的演变。关键的发现是高场自旋密度波状相位的鲁棒性,即使外场与链方向$\mathbf{b}$正交,这种相位也可能持续存在。与此相反,中间共线反铁磁相崩溃在适度的偏转角相对于$\mathbf{b}$轴。
2018-08-17 cond-mat.str-el
Resonating Valence Bond Wave Functions for Strongly Frustrated Spin Systems
二维量子反铁磁体的共振价键(RVB)理论被证明是足够大的“量子阻挫”的正确范例。这种情况下,提出了很久以前,但从来没有通过微观计算证实,是非常有力的支持一种新型的变分波函数,这是非常接近的确切的基态的$J_1{-}J_2$海森堡模型$0.4 \lesssim J_2/J_1\lesssim 0.5$。该波函数被用来表示自旋液体中的一般自旋半RVB基态。
2001-07-10 cond-mat.str-el
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型(Tsing)的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机,我们研究了耦合有效(Tensored)体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度,轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是,该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的,四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Switchable Quantum Anomalous Hall state in a strongly frustrated lattice magnet
我们建立了巡回费米子与局部磁矩棋盘格上的相互作用,导致磁通量相。对于弱巡回的磁通相位是共面的,电子色散的石墨烯类狄拉克费米子的形状。更强的巡游驱动形成非共面的手征通量相,其中狄拉克费米子获得与铁磁自旋极化成比例的拓扑质量。因此,系统自组织成铁磁量子反常霍尔态,其中其无耗散的边缘电流的方向可以通过施加的磁场切换。
2012-02-15 cond-mat.str-el
Comment on "Absence of spin liquid in non-frustrated correlated systems"
Hassan和Sénéchal [1]在最近的一封信中讨论了蜂窝晶格上半满哈伯德模型的自旋液相的存在性。他们使用变分团簇近似(VCA)和团簇动力学平均场论(CDMFT)结合精确对角化(ED)等方案,认为六原子单胞格中每个位置的单个浴轨道是不够的,并导致错误的结论,即系统对于所有非零的现场库仑相互作用$U$值都是空白的。与此相反,我们在这里指出,在蜂窝晶格的情况下,六浴水平每六个网站的单元格是完全足够的短程相关性的描述。相反,我们证明,这是违反长程平移对称性固有的CDMFT类计划,打开一个缺口狄拉克点。因此,在小$U$处发现的间隙不对应于Mott间隙。因此,目前的CDMFT方案不适合于蜂窝晶格上的自旋液相的识别。[1]S.R. Hassan和D. Sénéchal,Phys. Rev. Lett. 110,096402(2013)。
2013-02-26 cond-mat.str-el
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
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
Elastic study of electric quadrupolar correlation in the paramagnetic state of a frustrated quantum magnet $\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$
利用超声和磁致伸缩测量方法研究了受抑量子磁体$\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$中的电四极态。单晶在0.4K附近表现出弹性异常,表现出长程四极有序。通过研究磁弹性响应的各向异性,我们发现了一个交叉温度的强关联的四极子状态,低于该温度的弹性常数和磁致伸缩的实验数据变得定性地不同于他们的计算基于单离子模型。我们认为四极关联的起始温度相对于转变温度较高是由于几何阻挫效应,这种关联态可能是导致$\rm Tb_2Ti_2O_7$顺磁态的异常性质的原因.
2021-09-24 cond-mat.str-el
Frustrated S = 1/2 Chains in One-Dimensional Correlated Metal Ti4MnBi2
该研究结合中子散射与 DMRG 计算,证明 Ti4MnBi2 是内禀阻挫的金属性 S=1/2 自旋链,并展示其一维磁性及三维电子的强关联效应。
2025-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo Method Applied to Fermionized Frustrated Spins
我们证明,通过考虑三角晶格自旋1/2海森堡模型,在费米子化框架内的骨架费曼图的蒙特卡罗采样提供了一个普遍的第一性原理工具,强相关的晶格量子系统。我们观察到费米子符号祝福-取消高阶图导致有限收敛半径的系列。我们计算的磁化率的三角晶格量子反铁磁体在相关的顺磁制度,并揭示了一个令人惊讶的准确的微观对应与其经典的对应在所有可访问的温度。将观测到的关系外推到零温度表明在基态中不存在磁序。我们批判性地研究了这种不寻常情况的影响。
2013-04-08 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
Field-Induced Order and Magnetization Plateaux in Frustrated Antiferromagnets
我们认为,共线有序的状态存在于强挫自旋系统的特殊合理值的磁化稳定的热以及量子涨落。用蒙特卡罗模拟对S=1/2阻挫正方晶格反铁磁体的经典对角化和Lanczos对角化进行了验证。
2001-09-04 cond-mat.str-el
Strings in strongly correlated electron systems
结果表明,强关联电子在烧绿石晶格、棋盘格晶格和可果美晶格等阻挫晶格上可以导致闭弦和开弦的出现。它们是由传播的强关联电子所需的非定域辅助条件引起的。弦的动力学进行了讨论,并指出了它们的一些性质。其中一些让人想起了粒子物理学。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU(2)不变从玻色子理论,研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型,它与双层三角晶格同构.我们发现,库仑相互作用$U$诱导反铁磁(AF)手征自旋密度波($χ$ -SDW)在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$,其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫,导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁,然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁,$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Strongly correlated electrons
我们回顾了强关联d-或f电子材料的理论概念和模型。我们讨论了Ce基Kondo晶格系统的低能有效模型和重整化能带方法。它们被应用于相关的磁和超导不稳定性的分析。此外,还研究了量子相变。特别强调的是部分本地化的5 f电子在U化合物及其后果的非常规超导性。维格纳结晶在均匀的电子气和它的推广到4f磷属元素化物和3d氧化物材料广泛覆盖。我们同时分析几何挫折V-氧化物尖晶石的电荷顺序和晶格不稳定性。利用无自旋费米子模型,我们还讨论了分数电荷的挫折烧绿石或棋盘格的出现。最后,我们集中在高能量激发强电子关联的签名。
2006-07-06 cond-mat.str-el
Novel electronic states close to Mott transition in low-dimensional and frustrated systems
近年来的研究表明,关联系统在局部巡游交叉附近可能会出现不同的新状态。特别有利的条件,满足低维和挫折系统。在本文中,我讨论了一些具体的例子,这种新的国家。特别是,对于某些尖晶石和三角形系统出现了“部分莫特转变”,其中首先一些有限的集群(二聚体,三聚体,四聚体,七聚体)去巡回政权,和真正的大块莫特转变只发生在以后。此外,还讨论了这种交叉机制的其他一些可能性,如TiOCl中的自旋-Peierls-Peierls跃迁,某些情况下的自发电荷交叉等。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Probing frustrated metallo-molecular spin Kondo lattice interfaces through anomalous Nernst effect
University of Leeds(利兹大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
通过异常纽兰系数探测Pt(111)和Pt(111)/Co薄膜分子界面处的受挫铁磁态,揭示了自旋冻结转变与奇异金属行为的关系。
2026-02-16 cond-mat.str-el
Dynamics, Selection Rules and Dzyaloshinsky-Moriya interactions in Strongly Frustrated Magnets
由Dzyaloshinsky和Moriya描述的对称性的各向异性自旋-自旋相互作用通常被认为是弱的,因为它们依赖于自旋-轨道耦合。然而,在具有单重态基态的阻挫自旋系统中,它们可以具有相当强的效应。我们讨论了最近的结果有关的两个带隙自旋系统:$\rm CuGeO_3$和$\rm SrCu_2(BO_3)_2$特别。在第一种化合物中,Dzyaloshinsky-Moriya相互作用有效地降低了磁性晶胞的对称性,这导致低频模式加倍。在第二种情况下,Dzyaloshinsky-Moriya相互作用在自旋轨道耦合中也线性分裂最低磁振子模。此外,相对较弱的Dzyaloshinsky-Moriya相互作用可以主导分散。考虑光学跃迁的选择规则表明,虽然Dzyaloshinsky-Moriya相互作用可以解释大部分动力学,但它们不能解释观察到的跃迁振幅。这导致最近的各向异性自旋-声子耦合的计算的审查。我们讨论了如何导致一种新的机制来解释ESR强度的自旋间隙系统讨论。这种新的机制,涉及耦合到谐振探针的电场的选择规则进行了讨论和极化中子实验的关系简要提及。
2002-07-04 cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_2$ metallic spin liquid on a frustrated Kondo lattice
金属自旋液体已经在几种相关金属中被报道,但还没有一个令人满意的理论描述。本文提出了一种在三角形近藤晶格上实现金属自旋液体的可能途径,并构造了一个有效的带电分形激发的$\mathbb{Z}_2$规范理论。这导致了$\mathbb{Z}_2$金属自旋液体的特点与长寿命,重holon激发自旋0和电荷$+e$和部分扩大的电子费米面。它不同于先前提出的弱耦合FL $^*$态,可以看作是一种分馏的重费米子液体。我们的理论提供了一个一般的框架来描述挫折Kondo晶格系统中的金属自旋液体。
2022-05-05 cond-mat.str-el
PEPS++: Towards Extreme-scale Simulations of Strongly Correlated Quantum Many-particle Models on Sunway TainhuLight
强阻挫磁系统的研究一直是理论物理和实验物理研究的热点。这些模型的有效模拟对于理解它们的奇异特性是必不可少的。在这里,我们提出了PEPS++,一种新的计算范例,用于模拟挫挫磁系统和其他强关联量子多体系统。PEPS++可以在现代异构超级计算机上以低成本和高可扩展性在极端规模下精确求解这些模型。我们基于精心设计的张量计算库在Sunway TaihuLight上实现PEPS++,用于操作高阶张量,并通过调用各种高性能矩阵和张量操作对其进行优化。通过求解具有超过一千万个核的2D强阻挫$J_1$ - $J_2$模型,PEPS++展示了以前所未有的规模模拟强相关量子多体问题的能力,其精度和求解时间远远超出了以前的最先进水平。
2018-06-12 cond-mat.str-el quant-ph
Accurate Results from Perturbation Theory for Strongly Frustrated $S=1/2$ Heisenberg Spin Clusters
通过计算量子涨落对由经典基态导出的相干态的影响,研究了微扰理论在有限尺寸阻挫自旋系统中的应用。我们首先计算了一个12格点系统的基态和第一激发态波函数随外加场的变化,并与精确对角化的结果进行了比较。然后,我们将该技术应用到一个20网站系统与相同的三倍网站协调的12网站系统。挫折的结果是渐近收敛的级数的两个系统,其中总结与Padé逼近。我们发现,在零磁场下,两个体系的不同连通性导致12格点体系的第一激发态为三重态,20格点体系的第一激发态为单重态,而两个体系的基态均为单重态.我们还展示了如何在$|λ| \simeq 1$的Padé近似的解析结构演变在复杂的$λ$平面上的值的应用领域之间的自旋部门和这是如何连接的非平凡的依赖的$<S^{z}>$数量的量子波动的强度。我们讨论的起源,这种差异的能量谱和分析结构。我们还根据各种自旋关联函数的值来表征基态和第一激发态。
2001-03-29 cond-mat.str-el
Magnetic-field induced spin-Peierls instability in strongly frustrated quantum spin lattices
对于一类受抑反铁磁自旋晶格(特别是方形Kagomé和Kagomé晶格),我们讨论了最近发现的精确本征态对晶格稳定性的影响.这些本征态由嵌入铁磁环境中的独立定域磁振子组成,并在高磁场中变为基态。对于适当的晶格畸变拟合的局域磁振子的结构的降低的磁能可以准确地计算,并成比例的原子的位移导致自旋Peierls晶格不稳定性。由于这些局域态只存在于高磁场中,这种不稳定性可能是由磁场驱动的。本文还讨论了自旋-佩尔斯相变的滞后现象。
2004-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Supersolid phases of hardcore bosons on the square lattice: Correlated hopping, next-nearest neighbor hopping and frustration
我们讨论的外观超固相相互作用的硬核玻色子的正方形晶格时,除了标准的最近邻跳跃和排斥,相关或次近邻跳跃。考虑到二聚体为基础的量子磁体在这种有效的玻色子模型所描述的领域,我们把特别强调的动力学过程的相对符号的不同情况下,对应于未受挫或受挫的磁模型之间的比较。在未受挫的情况下,我们比较量子蒙特卡罗模拟的平均场(经典)的方法,这是给定性正确的结果。使用这种经典的方法为挫折的情况下,我们发现,相图是一般丰富的比在unfrustrated的情况下。我们还详细研究了标准次近邻和相关跳跃之间的差异在对角线上,与结论,这两种情况是类似的,如果棋盘秩序是存在于半填充,而超固相可以稳定,没有任何相邻的固相仅在相关跳跃的情况下。
2008-10-30 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
Localized-magnon states in strongly frustrated quantum spin lattices
本文综述了强阻挫自旋晶格中的局域磁振子本征态及其对强磁场中自旋晶格低温物理的影响。在说明了局域磁振子态的结构和性质之后,我们描述了由局域磁振子态引起的磁化过程的平台和跳跃。考虑到合适的晶格形变与定域磁振子相匹配,我们讨论了与这些态相关的强磁场中的自旋Peierls不稳定性。最后,我们考虑了强磁场中局域磁振子本征态的简并性和相关的热力学问题。特别是,我们讨论了低温最大的等温熵与场的曲线和由此产生的增强磁热效应,这使得有效的磁冷却从相当大的温度下降到非常低的。
2005-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Skyrmion lattice with a giant topological Hall effect in a frustrated triangular-lattice magnet
几何阻挫磁体提供了大量的机会,发现复杂的自旋纹理,有时会产生非常规的电磁响应相关电子系统。理论上预测,磁挫挫也可以促进拓扑非平凡自旋状态,即,磁性Skyrmions,纳米级的自旋涡旋。然而,经验上,skyrmions基本上是伴随着非中心对称的晶格结构或界面对称性破坏异质结构。在这里,我们报告的出现布洛赫型skyrmion状态的挫折中心对称的三角晶格磁体Gd2PdSi 3。我们确定了通过一个巨大的拓扑霍尔响应,这是进一步证实了观察面内自旋调制探测共振X射线散射场诱导的skyrmion相位。我们的结果为在中心对称磁体中产生具有涌现电动力学的拓扑自旋织构开辟了一个新的磁阻挫金矿。
2018-05-28 cond-mat.str-el
A mean-field theory for strongly disordered non-frustrated antiferromagnets
受杂质诱导的磁有序现象在自旋带隙材料,如TlCuCl 3,我们开发了一个平均场论的强无序反铁磁体,旨在捕捉广泛的分布,耦合常数的有效模型中的杂质自由度。基于我们的研究结果,我们认为,在存在随机磁耦合的各向异性反铁磁体的常规的一阶自旋触发器转变分裂成两个过渡在低温下,与单独的序参量沿和垂直于场轴。我们证明了温度场相图中存在双临界点或临界端点,其结果是自旋翻转的签名在升高的温度下更明显。
2006-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spiral order induced by distortion in frustrated square-lattice antiferromagnet
在具有对角耦合J '的强阻挫正方晶格反铁磁体中,当J/(2 J')< 1时,传播矢量Q =(π+/- δ,π+/- δ)靠近(π,π)的无公度螺旋态与Neel共线反铁磁基态竞争.对于经典的海森堡自旋,螺旋态的能量可以降低,因为它适应晶格的扭曲。因此,弱的超结构调制,如存在于掺杂的铜氧化物中,可能会稳定一个无公度的螺旋相位的参数J/(2 J ')接近1的一些范围。
2003-09-01 cond-mat.str-el
Nature of the phases in the frustrated XY model on the honeycomb lattice
利用精确关联波函数和变分蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上阻挫XY模型的相图。我们的研究结果表明,自旋液体状态是积极有利的中间挫折,干预两个磁有序相之间的区域。后者是由经典有序的状态补充了长程Jastrow因子,其中包括相关的相关性,并大大提高了模型的纯经典解决方案所提供的描述。自旋液体态的构造是基于下面的玻色子粒子在自旋1/2费米子(部分子)方面的分解,其中Gutzwiller投影强制没有单占据,以及长程Jastrow因子。
2014-01-06 cond-mat.str-el
Dimensional crossover of a frustrated distorted kagome Heisenberg Model: Application to FeCrAs
受最近实验工作的启发,我们研究了六角Fe $_2$ P/ZrNiAl结构(空间群$P{\bar{6}}2m$)的经典自旋模型的磁性.当两个过渡金属/稀土位点都携带磁矩时,一个具有交替的扭曲的kagome和三角形晶格层。三角形晶格的每一点都位于一个扭曲的六边形的中心,实际上对应于三个孤立的磁性原子:一个“三聚体”。我们表明,一个简单的模型组成的反铁磁相关的海森堡自旋的挫折扭曲kagome晶格耦合铁磁或反铁磁海森堡自旋在三聚体的平均位置,导致丰富的相图,包括可能的选择的$(1/3,1/3,0)$磁顺序可能已经看到在FeCrAs。
2011-05-19 cond-mat.str-el
Emergent frustrated magnetism in strain-patterned graphene
National Cheng Kung University(国立成功大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Antwerp(安特卫普大学)
本研究通过光刻应变工程在石墨烯中产生赝磁场超晶格,实现关联电子系统,观察到阻挫磁性及输运异常,为范德华材料中平带和量子态调控提供可扩展途径。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Anomalous Excitation Spectra of Frustrated Quantum Antiferromagnets
本文用级数展开法研究了各向异性三角晶格上自旋为1/2的反铁磁体的激发谱。对于各向同性三角晶格模型(TLM)的高能量谱显示出强烈不同于线性自旋波理论(LSWT)的几个异常的功能。即使在尼尔阶段,从LSWT的偏差急剧增加的挫折,导致在特殊波矢的Roton样的最小值。我们认为,这些结果可以解释自然的自旋语言,并提供了一个解释以前观察到的异常有限温度特性的TLM。在耦合链的限制,量子重整化强烈增强的一维光谱,与Cs_2CuCl_4的实验。
2006-02-14 cond-mat.str-el
Supersolid Order of Frustrated Hard-Core Bosons in a Triangular Lattice System
数值计算表明,在很宽的相互作用强度范围内,三角晶格上的阻挫硬核玻色子系统中存在超固相。在无限排斥(伊辛)极限,我们建立了一个映射到相同的问题与无阻跳,连接超固体的已知结果在这种情况下。次近邻跳跃项可以破坏或强烈增强弱超流性,这为超固相在光晶格上的实验实现提供了有价值的信息。
2008-10-06 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo simulations of highly frustrated magnets in a cluster basis: The two-dimensional Shastry-Sutherland model
量子蒙特卡罗(QMC)模拟构成了当今研究强关联量子系统的最强大的方法之一,只要没有“符号问题”出现。然而,许多感兴趣的系统,包括高度受挫的磁体,在标准QMC模拟中遭受接近于零的平均符号。然而,一个可能的符号问题取决于模拟的基础上,在这里,我们演示了如何选择一个合适的集群基础可以用来消除或至少减少迄今为止无法有效的QMC模拟高度受挫的磁铁的符号问题。我们特别关注基于双自旋(二聚体)的QMC方法在SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$自旋1/2 Shastry-Sutherland模型热力学中的应用.
2021-12-29 cond-mat.str-el
Evidence of Low-Energy Singlet Excited States in the Spin-1/2 Polyhedral Clusters {Mo$_{72}$V$_{30}$} and {W$_{72}$V$_{30}$} with Strongly Frustrated Kagomé Networks
通过磁化强度、比热和电子自旋共振(ESR)测量,阐明了S = 1/2多面体簇合物{Mo $_{72}$ V $_{30}$ }和{W $_{72}$ V $_{30}$ }的低能激发态.这些团簇提供了准球面上Kagomé网络的唯一模型系统。低温下磁化强度的线性场变化表明,两个团簇的基态都是单重态。比热的温度和磁场依赖性显示了具有不同结构对称性的两个团簇之间的明显差异。在具有I $_h$对称性的{W $_{72}$ V $_{30}$ }中,在最低三重态激发态之下存在几十个低能单重态激发态.具有D $_{5h}$对称性的轻微畸变{Mo $_{72}$ V $_{30}$ }的比热导致了单重态贡献的急剧下降,这与阻挫的部分提升和简并低能态的减少是一致的。ESR谱的温度依赖性进一步证实了单重态激发的存在。全面的实验研究已经证明了球形Kagomé网络独特的低能激发及其对簇对称性的敏感性。
2019-02-02 cond-mat.str-el
Fractionally charged excitations on frustrated lattices
系统的强关联费米子在某些几何阻挫晶格在特定的填充因子支持激发分数电荷$\pm e/2$。利用数值对角化方法计算了有限格点的量子力学基态、低激发态和谱函数。最彻底研究的情况下,纵横交错的棋盘格,基态是简并的,并显示长程序。静态分数电荷被弱线性力限制,最有可能导致大空间范围的束缚态。因此,准粒子的重量减少,这反映了分数带电激发的内部动力学。通过使用一个额外的参数,我们微调系统到一个特殊的点,分数电荷明显取消-所谓的Rokhsar-Kivelson点。为了更深入地理解这些模型的低能物理和数值优势,确定了几个守恒的量子数。
2007-04-04 cond-mat.str-el
Electronic Properties of the Hubbard Model on a Frustrated Triangular Lattice
利用胞腔动力学平均场论研究了三角晶格上哈伯德模型的新的电子性质。强烈的几何挫折和电子相关的相互作用,导致莫特过渡的哈伯德相互作用$U/t=10.5$和一个不寻常的抑制低能量自旋激发。掺杂的三角形莫特绝缘体导致准粒子峰(没有赝能隙)的费米表面和一个意想不到的增加的低能量自旋激发,在鲜明的对比,在未受挫折的正方形晶格的情况下。目前的结果提供了很多深入了解强挫折的电子系统。我们做了一些预测。
2007-01-26 cond-mat.str-el
Structural distortions of frustrated quantum spin lattices in high magnetic fields
研究了强磁场中强阻挫反铁磁自旋晶格的稳定性。特别地,我们考虑了自旋各向异性海森堡反铁磁体的平方kagomé和kagomé晶格。嵌入在铁磁环境中的独立的局域磁振子,这是基态在饱和场,意味着晶格不稳定性适当的晶格畸变拟合局域磁振子的结构。我们详细讨论了这种自旋Peierls不稳定性在高磁场的情况下,这基本上取决于交换相互作用各向异性Δ和自旋s的值。
2005-10-21 cond-mat.str-el
Pair Superfluid and Supersolid of Correlated Hard-Core Bosons on a Triangular Lattice
利用密度矩阵重整化群方法,系统地研究了三角晶格上具有关联跃迁的硬核玻色-哈伯德模型。确定了富基态相图。在这个相图中,由于普通的受抑玻色子跳跃和不寻常的关联跳跃之间的相互作用,存在一个超固相和一对超流相。特别地,我们发现超固相和双超流相之间的量子相变是连续的。
2012-04-15 cond-mat.str-el
Successive magnetic phase transitions in $\bmα$-RuCl$_3$: XY-like frustrated magnet on the honeycomb lattice
层状化合物$α$-RuCl $_3$由具有$4d^5$电子态的磁性Ru $^{3+}$离子的蜂窝晶格组成。我们研究了磁性$α$ -RuCl $_3$通过磁化强度和比热测量使用单晶。观察到$α$-RuCl $_3$在$T_{t}\,{\simeq}\,150$ K下发生结构相变,并伴有相当大的滞后.这种结构相变预计是类似于密切相关的CrCl $_3$中观察到的。磁化强度和磁化率是强各向异性的,其主要由各向异性$g$因子引起,即,磁场分别平行于和垂直于$ab$平面的$g_{ab}\,{\simeq}\,2.5$和$g_c\,{\simeq}\,0.4$。这些$g$因子和所得到的熵表明Ru $^{3+}$的有效自旋为1/2,这是低自旋态的结果.比热数据表明,在零磁场下,磁有序发生在四个步骤。连续的磁相变应归因于交换相互作用之间的竞争。得到了$H\,{\parallel}\,ab$的磁相图。本文讨论了$α$-RuCl-$_3$中的强各向异性$g$因子,并推导出交换相互作用是强类XY的。$α$ -RuCl $_3$在磁性上被描述为蜂窝晶格上的三维耦合XY类受抑磁体。
2015-03-12 cond-mat.str-el
Twisted chiral superconductivity in photodoped frustrated Mott insulators
本研究提出在光掺杂阻挫莫特绝缘体中可稳定存在具有120°相位扭曲的手性超导相,该相打破时间反演与反演对称性,并产生非线性超电流响应,可通过人工规范场调控,适用于多种阻挫晶格系统。
2023-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Comment on "Z2-slave-spin theory for strongly correlated fermions" + Reply to the Reply to the "Comment on ?Z2-slave-spin theory for strongly correlated" fermions?
我们讨论了Ruegg等人在PRB 81,155118(2010)中发表的结果。
2013-01-18 cond-mat.str-el
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
Cluster dynamical mean-field study of the Hubbard model on a 3D frustrated hyperkagome lattice
利用动力学平均场理论的团簇推广,研究了几何阻挫超锥格点上的哈伯德模型。计算了关联金属区的比热($C$)和自旋-晶格弛豫时间($T_1$)随温度($T$)的变化关系。$C/T$在$T=T_{p1}$处显示峰值,并以$T->0$形式快速降低。另一方面,$1/T_1T$在比$T_{p1}$更高的温度$T_{p2}$处具有峰,并且在$T_{p2}$以下大幅降低,遵循Korringa定律$1/T_1 propto T$为$T->0$。两个峰值温度都被抑制,并且随着电子相关性的增加,峰值变得更尖锐。这些行为起源于强重整化的能量尺度在这个挫折系统的特殊的电子结构,一个伪的差距一样的功能,范霍夫奇异性,和平带。结果进行了讨论,在hyperkagome材料,钠$_4$铱$_3$ O $_8$的实验数据进行比较。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Exact results for strongly-correlated fermions in 2+1 dimensions
我们得到了一个模型的强相互作用的无自旋费米子跳跃的二维晶格的精确结果。利用超对称性,我们准确地找到了基态的数目和类型。探索各种晶格和限制,我们展示了如何的基态可以沮丧,量子临界,或结合挫折与维格纳晶体。我们表明,在一般的晶格,该模型是在一个异国情调的“超级沮丧”的状态,其特征在于广泛的基态熵。
2005-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Impurity-induced frustration in correlated oxides
以掺Zn的La_2CuO_4为例,我们证明了在非阻挫反铁磁体中掺入无自旋杂质可以在其周围的自旋之间产生大量的阻挫相互作用,这一违反直觉的结果是解决实验数据与早期理论之间差异的关键。用解析和量子蒙特卡罗方法对杂质诱导阻挫的研究结果与实验结果吻合较好。这里提出的机制应该是共同的其他相关的氧化物。
2009-03-24 cond-mat.str-el
Ferromagnetic frustrated spin systems on the square lattice: a Schwinger boson study
本文用Schwinger玻色子表示的平均场论研究了正方晶格上的铁磁海森堡自旋系统,其中最近邻相互作用J_1被第二邻J_2和第三邻J_3反铁磁相互作用抑制.当J_3=0时,我们发现当考虑量子涨落时,铁磁相和共线经典相的边界向更小的J_2值移动。沿着J_2/ |J_1| = 1的直线,共线区和无公度区的边界相对于经典情况强烈地向更大的值移动。我们没有找到明确的证据,在目前的近似下的自旋能隙相。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Epitaxial stabilization of thin films of the frustrated Ge-based spinels
受抑磁体可以承载许多奇异的多体量子和拓扑现象。GeNi $_2$ O $_4$是三维$S=1$阻挫磁体,具有到二维反铁磁基态的不寻常的两阶段转变,而GeCu $_2$ O $_4$是高压相,具有强烈的四方形细长尖晶石结构和由$S=1/2$ CuO $_2$线性链形成的磁晶格,具有阻挫交换相互作用和奇异磁性行为。在这里,我们报告这两种化合物的第一个薄膜外延稳定。采用原位反射高能电子衍射、原子力显微镜、X射线反射率、X射线衍射、X射线光电子能谱学和共振X射线吸收谱等测试手段对薄膜的生长模式、表面形貌、晶体结构和铜的价态进行了表征。我们的研究结果为全面研究这些化合物令人困惑的磁性和探索由应变驱动的新的新兴特征铺平了另一条道路。
2021-06-22 cond-mat.str-el
Dominant 1/3-filling Correlated Insulator States and Orbital Geometric Frustration in Twisted Bilayer Graphene
本文在大角度扭转双层石墨烯中观测到主导的1/3分数填充关联绝缘体态,揭示其由轨道几何阻挫驱动,表现为磁场下持续存在、磁有序及三倍晶胞重构,并验证了强耦合对称性破缺理论。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Charge Loop Current in Geometrically Frustrated Hubbard Model: Functional Renormalization Group Study
由奇宇称序参量引起的自发电流序在各种强关联金属中引起了越来越多的关注。在这里,我们发现了一个新的自旋涨落驱动的电荷环电流(cLC)机制的基础上的功能重整化群(fRG)理论。该机制导致了一个简单的阻挫链哈伯德模型中的铁-cLC秩序。cLC出现在反铁磁相和$d$波超导($d$ SC)相之间。虽然cLC的微观起源与$d$ SC的微观起源非常相似,但对于宽的参数范围,cLC转变温度$T_{\rm cLC}$可以高于$d$ SC转变温度。此外,我们揭示了铁cLC顺序是由前向散射$g_2$和$g_4$的强烈增强,由于基于$g$ -ology语言的二维性。研究表明,在磁临界附近,金属中可以出现具有几何阻挫的cLC
2021-12-01 cond-mat.str-el