Magnetic frustration and spontaneous rotational symmetry breaking in PdCrO2
在三角形分层磁体PdCrO 2中,层内磁相互作用很强,但晶格结构阻碍了层间相互作用。尽管如此,在$T_N = 38$ ~K处,长程120 $^\circ$反铁磁有序凝聚。我们在这里通过中子散射测量下的平面内单轴应力和平面内磁场,这是通过自发提升的三重旋转对称性的晶格,这减轻了层间挫折。我们还表明,通过电阻率测量,单轴应力可以抑制反铁磁相内的热磁无序。
2019-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Discriminating antiferromagnetic signatures in ultracold fermions by tunable geometric frustration
最近,在正方形和三角形几何形状之间连续调谐光晶格已经成为可能。我们计算了相应的哈伯德模型中的热力学和自旋相关,使用行列式量子蒙特卡罗,并表明,由变量跳跃项引起的挫折效应可以清楚地从伴随的带宽变化分离的相互作用的适当重新缩放。几何阻挫增强了二重占据,这表明在弱耦合和熵$s\lesssim \ln(2)$下非平凡反铁磁关联被破坏(在强阻挫下恢复了波梅兰丘克冷却),为长期寻求的实验检测光晶格上超冷费米子的反铁磁性铺平了道路。
2013-06-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Antitopological magnetic textures in an antiferromagnetically coupled bilayer with frustration
Key Laboratory of Quantum Materials and Devices of Ministry of Education, School of Physics, Southeast University(东南大学物理学院教育部量子材料与器件重点实验室)
本文研究无外磁场下阻挫诱导的反拓扑双层磁织构通用模型,探明层间耦合可抑制结构畸变、提升运动速度,为相关拓扑磁织构的材料设计与应用提供指导。
2026-04-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustration effects and role of selective exchange coupling for magnetic ordering in the Cairo pentagonal lattice
开罗五边形晶格,由一个不规则的五边形瓷砖的磁性离子在两个不等价的网站(3-和4-协调的),代表了一个迷人的例子,研究几何挫折效应在二维空间。在这项工作中,我们调查的自旋$S$ = $1/2$开罗五边形晶格相对于选择性交换耦合(这有效地对应于一个虚拟的掺杂$x$ = $0, 1/6, 1/3$),在最近邻反铁磁伊辛模型。我们还开发了一个简单的方法来量化几何挫折指数$ϕ(β,T)$,其中$β$ = $J/\tilde{J}$,开罗晶格的对称性所需的两个交换耦合的比率。在$T = 0$,未掺杂的开罗五边形晶格显示反铁磁有序的$β\le β_{crit} = 2$,但经历了一阶过渡到亚铁磁相的$β>$ $β_{crit}$。结果表明,$ϕ(β,T = 0)$在$β_{crit}$处以尖点极大值的形式跟踪相变.虽然这两个阶段表现出挫折,所获得的磁结构表明,挫折起源于不同的债券为两个阶段。挫折和亚铁磁秩序得到淬火的选择性交换耦合,并导致强大的反铁磁有序$x$ = 1/6和1/3。从平均场计算,我们确定的温度依赖的子晶格磁化$x$ = $0, 1/6$和$1/3$。计算结果与已知的三价Bi-$_2$-Fe-$_4$-O-$_9$和混合价Bi-Fe-$_2$-O-$_{4.63}$的实验结果进行了讨论。该研究确定了阻挫效应的作用,比例PDMATHAMR和选择性交换耦合稳定亚铁磁与反铁磁秩序在开罗五…
2014-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Engineering a skyrmion crystal in ferromagnetic/antiferromagnetic bilayers free from the DM interaction
本文从理论上提出了一种新的Skyrmion晶体(SkX)的稳定机制。通过进行变分计算和蒙特卡罗模拟在一个互补的方式,我们发现,铁磁和反铁磁层之间的磁挫折是一个源的有限Q螺旋状态和SkX在强层间耦合制度。我们还表明,挫折的程度有关的层间交换相互作用。层间耦合越强,阻挫效应越大,导致SkX的稳定化。本研究结果不仅提供了一种在铁磁/反铁磁畴和异质结构中设计SkX的方法,而且暗示了基于轨道间阻挫的SkX的可能性。
2022-07-15 cond-mat.str-el
Site Preference and Possible Coexistence of Antiferromagnetic Order and Magnetic Frustration in (Co1-xMgx)10Ge3O16 (0 <= x <= 30%)
University of Pittsburgh(匹兹堡大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究通过掺杂Mg2+探讨了(Co1-xMgx)10Ge3O16中反铁磁序与磁学摩擦的位点偏好及可能共存。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impact of magnetic frustration on the Mott transition within a slave-boson mean-field theory
利用从玻色子平均场论研究了顺磁金属-反铁磁金属和反铁磁金属-反铁磁绝缘体的相变。为此,我们讨论了半满哈伯德模型的基态作为t '/t和关联强度U的函数,其中t和t'分别是最近邻和次最近邻之间的跳跃幅度.在临界U_{MIT}处的金属-绝缘体转变对于小的磁阻挫水平(t '/t<0.06)是二阶的,并且对于大的磁阻挫水平(t'/t>0.06)是一阶的。绝缘体总是反铁磁有序的,而金属表现出从顺磁到反铁磁状态的二阶跃迁高达t '/t=0.14,随着U的增加。我们还将这些结果与Hartree-Fock近似下的结果进行了对比。
2000-01-18 cond-mat.str-el
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
Antiferromagnetism in Pr3In: Singlet/triplet physics with frustration
我们目前的立方(Cu 3Au结构)化合物Pr 3 In的单晶样品的中子衍射,磁化率和比热数据。该化合物被认为具有单重态(γ 1)基态和低三重态(γ 4)激发态。此外,最近邻反铁磁相互作用在这种结构中受挫。在T_N = 12 K以下出现反铁磁有序,传播矢量为(0,0,0.5 +/-δ),δ \approx 1/12。中子衍射的结果可以近似与以下模型:铁磁片从每个三个Pr网站交替的符号沿传播方向与12个单位单元的方波调制。1 μ_B量级的晶胞的三个矩被对齐,以便总和为零,正如三角形上最近邻反铁磁相互作用所期望的那样。磁化率表明,除了12 K时的反铁磁相变外,在70 K附近还存在一个相变,低于70 K时有一个很小的铁磁矩(0.005 μ B)。有相当大的领域和样本的依赖,这些转变。在TN = 12 K时比热数据几乎没有异常。这可能是Gamma 1单线态中诱导力矩的结果,但也可能是样品依赖性效应。
2004-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-dimensionalization by Geometrical Frustration in the Anisotropic Triangular Lattice of the 5d Quantum Antiferromagnet Ca3ReO5Cl2
我们报告出现的反铁磁自旋链从二维对齐的自旋各向异性三角晶格(ATL)在绝缘Ca 3ReO 5Cl 2。该化合物含有Re ~(6+)离子,每个离子在dxy轨道上有一个未配对电子,它们排列形成自旋为1/2的ATL,J '/J ~ 0.32,J = 41 K,其中J和J'分别是链内和链间的磁相互作用。尽管有明显的二维性,我们观察到明确的证据表明,一个无间隙的自旋液体是自旋1/2海森堡链的特征。这种一维化一定是由几何挫折引起的:在低温下,每条链中不断增长的反铁磁关联有效地抵消了链间的锯齿形耦合。Ca 3ReO 5Cl 2为我们提供了一个详细的了解ATL反铁磁体的有趣的物理,特别是通过与典型的ATL化合物Cs2 CuCl 4的比较。
2019-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mott transition and Antiferromagnetic Metal on Shastry-Sutherland Lattice
Shastry-Sutherland晶格是最简单的几何挫阻体系之一,它通过将单重态放在对角键上而具有精确的本征态,可以在一组层状化合物中实现,引起了理论和实验的兴趣。以往对Shastry-Sutherland晶格的研究大多集中在海森堡模型上。在这里,我们选择的哈伯德模型计算相图的相互作用参数范围很广,并显示相互作用,挫折和温度的竞争效应。在低温下,挫折有利于顺磁金属基态,而相互作用驱动系统的反铁磁绝缘体相。在这两个相之间,有一个反铁磁金属相和一个顺磁绝缘体(这应该是一个价键固体)相产生的挫折和相互作用的竞争。我们的研究结果可能会为进一步深入研究该晶格中的量子相变提供参考。
2014-01-16 cond-mat.str-el
Layered frustrated antiferromagnetic Heisenberg spin model: role of inplane frustration and interlayer coupling
本文对层状$J_{1}-J_{2}$反铁磁海森堡自旋模型进行了精确对角化研究,考察了层间反铁磁耦合$J_{\perp}$存在时,面内次近邻耦合$J_{2}$引起的阻挫效应.考虑了$(4\times 3)\oplus (4\times 3)$层状几何中的24个自旋的有限晶格,并使用Davidson迭代算法对角化所得到的哈密顿矩阵,以获得基态和一些低的激发态。由于需要大量的运行来对$J_{1}-J_{2}-J_{\perp}$参数空间进行采样,因此晶格尺寸($24$自旋与$S_{z}^{tot}=0$子空间中的$2704156$的希尔伯特空间维度)保持相对较小。计算了不同自旋-自旋耦合参数下的类自旋能隙、Shannon熵、自旋-自旋关联、静态自旋结构因子、磁比热和磁化率。随着层间耦合的增加,系统被驱动到具有长程序的态,并且夹在Néel和共线有序态之间的量子顺磁无序态的间隔在面内阻挫参数的尺度上变窄。
2016-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustration induced noncollinear magnetic order phase in one-dimensional Heisenberg chain with alternating antiferromagnetic and ferromagnetic next nearest neighbor interactions
利用耦合集团方法、数值精确对角化方法和数值密度矩阵重整化群方法,研究了具有交替反铁磁和铁磁次近邻相互作用的一维海森堡链的性质.在经典极限下,当a<1/2时,基态处于共线Neel态,而当a>1/2时,存在非共线倾斜态。对于量子情形,我们发现,虽然不存在经典Neel态,但当阻挫参数a超过临界点ac 1时,存在倾斜态。精确的临界点ac 1可以分别用耦合簇方法和数值精确对角化方法确定。耦合团簇方法和精确对角化方法的结果都揭示了由于量子涨落的作用,在ac 1处发生的相变类型从经典的二级相变转变为量子的一级相变。虽然在有限系统中存在另一个临界点ac 2,在该临界点处,基态从倾斜态演化到共线的Neel加铁磁态,但是该状态不存在,因为ac 2在热力学极限中趋于无穷大。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Magnetic behavior of spin-chain compounds, Sr3ZnRhO6 and Ca3NiMnO6, from heat capacity and ac susceptibility studies
热容量(C)和交流磁化率的测量已进行的自旋链化合物,Sr3ZnRhO6和Ca3NiMnO6,以建立它们的磁性行为,并探讨是否有磁阻挫效应,由于反铁磁耦合的链安排在一个三角形的方式。虽然已知顺磁居里温度很大,带有负号,好像反铁磁相互作用非常强,但结果表明:(i)前者显然只在15 K左右经历不均匀的磁有序,但没有自旋玻璃异常,(ii)后者在相对较低的温度(17 K)下反铁磁有序。因此,磁阻挫在这些化合物中表现不同。
2004-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-step antiferromagnetic transition and moderate triangular frustration in Li2Co(WO4)2
本文用磁化率和比热详细研究了自旋$\frac{3}{2}$体系Li $_2$ Co(WO $_4$)$_2$的磁性。实验结果表明,Li $_2$ Co(WO $_4$)$_2$在$χ$ $_{max}$ $\sim$ 11 K附近出现短程反铁磁关联,在T $_{N1}$ $\sim$ 9 K和T $_{N2}$ $\sim$ 7 K附近观察到两个连续的长程反铁磁关联相变.阻挫因子$\mid$ $Θ$ $\mid$/T $_{N1}$ $\sim$ 3表明该系统是中度阻挫的,这可通过三斜晶系晶体结构的$ab$-和$bc$-平面内的破缺三角对称性来识别。在低于T $_{N2}$的温度下的磁等温线显示出场诱导自旋翻转转变,并绘制了两步AFM系统的完整H-T相图。$Ab$~$initio$能带结构计算表明,最强的交换耦合并不对应于沿$a$轴的最短Co-Co距离,而是沿$bc$平面内Co-O-W-O-Co超-超交换路径的对角线方向
2014-11-22 cond-mat.str-el
Frustration-driven topological textures on the honeycomb lattice: antiferromagnetic meron-antimeron and skyrmion crystals emerging from spiral spin liquids
本文研究受挫蜂巢晶格反铁磁体中弱次近邻 DM 相互作用诱导的拓扑织构,通过 Luttinger-Tisza 近似和蒙特卡洛模拟揭示 meron-反meron 对晶体、气相及反铁磁斯格明子晶体相,并构建完整相图。
2025-02-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of interaction strength, doping, and frustration on the antiferromagnetic phase of the two-dimensional Hubbard model
最近的超冷原子的量子气体显微镜和铜氧化物的扫描隧道显微镜揭示了掺杂莫特反铁磁体的新的详细信息,这可以与计算进行比较。利用细胞动力学平均场论,我们绘制了二维哈伯德模型的反铁磁(AF)相随相互作用强度$U$、空穴掺杂$δ$和温度$T$的变化关系. Néel相边界作为$U$和$δ$的函数是非单调的。在小的$U$下,由第二邻居跳变引起的挫折更有效地降低了Néel阶。掺杂的AF在大的$U$下通过动能稳定,在小的$U$下通过势能稳定。AF绝缘体和掺杂的金属AF之间的过渡是连续的。在大的$U$,我们发现在间隙状态类似于在扫描隧道显微镜观察到的。我们预测,相反的哈伯德带,这些国家只有轻微的自旋极化。
2017-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Weakening of antiferromagnetism due to frustration on inhomogeneous 2D lattices
本文讨论了具有几种不同局域环境的二维晶格中量子自旋通过海森堡反铁磁交换相互作用的基态。在无阻格中,当存在Néel型序时,量子涨落导致非齐次的序参量。我认为增加挫折这样一个系统,包括次近邻反铁磁相互作用的影响。在线性自旋波理论中,我们发现,随着阻挫参数的增加,局部序参量以一个依赖于阻挫环中所涉及的位点类型的速率减小。被认为是一个装饰的正方形晶格系统的例子,和一个准周期瓷砖。
2010-06-23 cond-mat.str-el
Strong magnetic frustration in Y$_{3}$Cu$_{9}$(OH)$_{19}$Cl$_{8}$: a distorted kagome antiferromagnet
本文报道了$_{3}$ CuPDMATHABMN(OH)$_{19}$ Cl $_{8}$的晶体结构和磁性。在水热条件下生长Y $_{3}$ Cu $_{9}$(OH)$_{19}$ Cl $_{8}$的单晶。其结构由单晶X射线衍射确定,并由中子粉末衍射证实。所观察到的结构揭示了两个不同的Cu-位置,导致与密切相关的YCu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{3}$相反的轻微变形的kagome层。居里-外斯行为在高温下的外斯温度$θ_{W}$的数量级的$-100$ K,显示出一个大的占主导地位的反铁磁耦合的kagome平面内。单晶比热和磁化强度的测量揭示了一个反铁磁转变T $_{N}=2.2$ K表示一个明显的挫折参数$θ_{W}/T_{N}\approx50$。粉末样品和单晶的光学透射实验证实了结构的发现。比热测量YCu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{3}$下降到0.4 K证实了该系统的量子自旋液体状态。因此,这两个Y-Cu-OH-Cl化合物提出了一个独特的设置,以研究密切相关的结构与自旋液体状态和强烈受挫的AFM有序状态,通过稍微释放的挫折在一个kagome晶格。
2017-02-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-orbital frustration in pyrochlores A2Mo2O7
采用完全相对论密度泛函理论结合在位排斥(U)方法研究了钼系高温超导体A2 Mo 2 O 7的电子和磁性,重点研究了自旋玻璃绝缘材料Y2 Mo 2 O 7.我们发现在大U绝缘区,系统的不同磁态之间存在着特殊的能量竞争。传统的海森堡反铁磁交换作用的几何阻挫模型不能解释这种磁竞争。通过对广义自旋模型的分析,我们发现有效自旋相互作用不同于简单的海森堡形式,在自旋空间中具有强的各向异性。我们还发现,它们引起激烈的竞争之间的反铁磁态和铁磁态。磁相互作用的复杂形式表明了轨道自由度的关键作用。通过对一个三轨道哈伯德模型的分析,阐明了在4d 2电子组态中,磁竞争通过自旋-轨道相互作用与轨道阻挫密切相关.结果挑战了传统的自旋玻璃行为的图片,属性的起源纯粹的反铁磁交换相互作用的几何挫折。
2013-11-06 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Order and Magnetic Frustration in the Honeycomb Heavy-Fermion System Ce(Pt$_{1-x}$Pd$_{x}$)$_6$Al$_3$: $^{27}$Al and $^{195}$Pt NMR Studies
本研究通过NMR测量探究蜂窝重费米子体系Ce(Pt₁₋ₓPdₓ)₆Al₃的磁性质,发现Pd掺杂可诱导反铁磁有序并调控体系从巡游到局域的磁性转变,为研究近藤屏蔽与磁阻挫的竞争提供了可调谐平台。
2025-07-30 cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy and geometrical frustration in the Ising spin-chain system Sr5Rh4O12
报道了新合成的Sr_5Rh_4O_(12)单晶的结构和热力学研究。Sr5Rh4O12由沿着c轴的自旋链的三角形晶格组成。它是反铁磁有序低于23 K的链内和链间耦合铁磁性(FM)和反铁磁性(AFM),分别。有强有力的证据表明,伊辛字符的相互作用和几何挫折,导致不完整的远程AFM秩序。等温磁化强度表现出两个阶梯状的转变,导致亚铁磁状态在2.4 T和FM状态在4.8 T,分别。Sr_5Rh_4O_(12)是迄今为止在4d和5d基材料中发现的一种独特的受抑自旋链系统,不存在不完整的3d电子壳层。
2006-07-27 cond-mat.str-el
Low-Lying Energy Properties of a Frustrated Antiferromagnetic Spin-$\frac 1 2$ Ladder
利用密度矩阵重整化群方法,我们确定了零温下反铁磁自旋$\frac 1 2$阶梯的阻挫相图。确定了两个自旋能隙相,Haldom相和单线态相。两相之间的相变发生在阻挫耦合$J_{\times}$的任何非零值处。在相边界上,对于足够小的$J_{\times}$,自旋能隙消失。穿过该无间隙线,转变为二级,而对于较大的$J_{\times}$为一级。预测了阶梯材料的显著阻挫效应。
1998-03-24 cond-mat.str-el
Spin Frustration and Orbital Order in Vanadium Spinels
本文介绍了钒尖晶石氧化物$A$ V $_2$ O $_4$($A$ = Zn、Mg或Cd)中的几何阻挫效应和自旋与轨道自由度之间的相互作用的理论研究结果。在强关联极限下引入一个有效的自旋-轨道-晶格耦合模型,并对该模型进行蒙特卡罗模拟,提出了一个轨道有序相的约化自旋哈密顿量,以捕捉反铁磁有序的稳定机制.轨道序通过在自旋交换相互作用中引入空间各向异性大大降低了自旋阻挫,约化自旋模型可以看作是弱耦合的一维反铁磁链.通过有限尺寸标度分析得到的临界指数表明,磁跃迁属于三维海森堡普适类。平均场能级中剩余的挫折通过热涨落来减少,以稳定共线有序。
2004-09-21 cond-mat.str-el
Phase diagram of Kondo-Heisenberg model on honeycomb lattice with geometrical frustration
我们计算了二维蜂窝晶格上的Kondo-Heisenberg模型的相图,并考虑了最近邻和次最近邻反铁磁自旋交换,研究了磁阻挫时RKKY和Kondo相互作用之间的相互作用.在从属费米子表象的平均场解耦技术中,我们导出了零温相图与近藤耦合$J_k$和阻挫强度$Q$的关系。几何阻挫可以破坏磁性有序,将原始反铁磁(AF)相驱动到非磁性价键态(VBS)。此外,我们还发现了两种不同的VBS。随着$J_k$的增加,发生从AF到近藤顺磁(KP)相的相变,而没有在正方晶格系统中发现的AF顺序与近藤屏蔽共存的中间相。在KP相中,阻挫的增强削弱了Kondo屏蔽效应,导致从KP到VBS的相变。我们还发现了一个从VBS恢复AF顺序的过程,通过增加$J_k$在很大范围内的挫折强度。我们的工作可能会提供更深入的理解在重费米子材料的相变,特别是对于那些表现出三角形挫折。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Magnetic response and antiferromagnetic correlations in strained kagome ribbons
本研究通过密度矩阵重整化群计算,探究了应变下kagome晶格条带中强耦合Hubbard模型的磁特性,揭示了应变对反铁磁键分布、阻挫与关联的调控作用,为实验探测相关系统的对称性与相互作用提供了思路。
2024-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Incommensurate antiferromagnetic order in weakly frustrated two-dimensional van der Waals insulator CrPSe$_3$
虽然磁序被强磁阻挫抑制,但它被维持,但在弱阻挫系统中以复杂的序形式出现,如摆线或自旋密度波。本文报道了一种弱磁阻挫二维范德华材料CrPSe $_3$。在700 $^\circ$ ℃的优化温度下合成多晶CrPSe $_3$以避免形成任何次级相(例如,Cr $_2$ Se $_3$)。通过磁化率测量,在$T_N\sim 126$ K处出现反铁磁转变,具有大的居里-外斯温度$T_{\rm CW} \sim -371$,表明CrPSe $_3$中具有弱阻挫因子$f (|T_{\rm CW}|/T_N) \sim 3$。在低温下(低于120 K)的中子衍射测量结果表明,在120 K下,形成了传播矢量为$k = (0, 0.04, 0)$的长程无公度自旋密度波反铁磁有序.的C2/m对称性的单斜晶体结构被保存在所研究的温度范围内下降到20 K,证实了拉曼光谱测量。我们的研究结果在二维(2D)磁性材料的自旋密度波反铁磁秩序,以前没有观察到的MPX $_3$家庭,预计将丰富在2D极限的磁性物理,从而打开他们的实际应用在自旋电子学和量子器件的机会。
2022-10-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Frustration and Multicriticality in the Antiferromagnetic Spin-1 Chain"
最近由Pixley、Shashi和Nevidomskyy [Phys.Rev.B90,214426(2014)]研究的具有双线性-双二次和次近邻相互作用的自旋-1链的相图已经根据我们最近在类似模型上获得的结果重新审视。结合广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟与共形场论的论点,我们确认了Pixley等人确定的三个相的存在,Half-Phase,次近邻(NNN)Half-Phase和二聚相,但我们得出了关于二聚相的相变性质的明显不同的结论:i)我们提供了在NNN-Half相和二聚相之间连续伊辛转变的数值证据; ii)我们证明了三临界终点,在那里,Halfenic相和二聚相之间的连续转变变成一级转变,最后,我们证明了三临界终点与终止于此点的连续跃迁线处于相同的Wess-Zumino-Witten(WZW)SU(2)2级普适类中
2016-06-28 cond-mat.str-el
Role of Frustration and Dimensionality in the Hubbard Model on the Stacked Square Lattice: Variational Cluster Approach
利用变分集团方法,通过改变次近邻跃迁$t^{\prime}$和层间跃迁$t_{\perp}$,研究了在大$U$区域(U/t=10)内,阻挫和维数对堆积正方晶格上哈伯德模型基态磁性的影响.对于含有$t^{\ast}_{\perp}/t{\approx}0.44$的小$t_{\perp}<t^{\ast}_{\perp}$,在小$t^{\prime}<t^{\prime}_{c_{1}}$处出现反铁磁长程有序,在大$t^{\prime}>t^{\prime}_{c_{2}}$处出现共线磁长程有序.它们被出现在参数区域$t^{\prime}_{c_{1}}<t^{\prime}<t^{\prime}_{c_{2}}$中的顺磁Mott绝缘态分开。对于大的$t_{\perp}>t^{\ast}_{\perp}$,顺磁Mott绝缘态消失,在$t^{\prime}=t^{\prime}_{c_{3}}$处发生反铁磁态和共线磁态之间的直接跃迁。我们还发现,从反铁磁态到顺磁Mott绝缘态的跃迁是二级的,从共线磁态到顺磁Mott绝缘态或反铁磁态的跃迁是一级的。
2008-04-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic Frustration in a Mn Honeycomb Lattice Induced by Mn-O-O-Mn Pathways
采用X射线吸收光谱研究了具有Mn蜂窝晶格结构的层状Mn氧化物Bi 3 Mn 4 O 12(NO3)的电子结构。Mn的价态被确定为4+,具有小的电荷转移能。我们估计的值的超交换相互作用的第四个最近的邻居(J1,J2,J3和J 4)的非限制性Hartree-Fock计算和微扰方法。我们发现,J1到J 4的绝对值与正(反铁磁)J1和J 4,以及负(铁磁)J2和J3相似,这是由于Mn-O-O-Mn途径被小的电荷转移能量激活。负的J3在蜂窝晶格中提供磁阻挫以防止长程有序。
2011-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Finite-$U$ induced competing interactions, frustration, and quantum phase transition in a triangular-lattice antiferromagnet
三角晶格上哈伯德模型的$120^0$有序反铁磁态是$120^0$控制的竞争相互作用和挫折的有趣例子。发现在$U^* _{\rm stiff} \approx 6$处自旋刚度消失,而在${\bf q}_M=(2π/3,0)$等处自旋波能量$ω_M$消失,这是由于在有限的$U$处产生的竞争自旋耦合。由于${\bf q}_M$的磁不稳定性导致的磁序损失在$U=U_{\rm M}^*$的绝缘态产生一阶量子相变。讨论了量子自旋无序绝缘体对有机体系$\rm κ-(BEDT-TTF)_2 X$中自旋-液体态和Mott转变的影响。空穴和电子掺杂对磁有序和自旋刚度的影响也进行了研究。
2005-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Domain Wall Engineering in Chromium Films
我们利用沉积在铬膜上的薄铁帽层的磁阻挫效应设计了一个反铁磁畴壁。通过光刻和湿法蚀刻,我们选择性地去除Fe帽层的区域,以在Cr膜上形成图案化的铁磁掩模。局部去除Fe去除了Cr膜的用户定义区域中的磁阻挫。我们目前的X射线显微衍射结果证实了90°自旋密度波传播畴壁的Cr的形成。该畴壁在由Fe掩模限定的边界处成核。
2012-02-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Orbital antiferromagnetic currents in a frustrated fermionic ladder
本文研究无自旋离子Hubbard链映射的弱耦合三角梯,通过有效场论揭示完全与不完全动力学阻挫下的轨道反铁磁流、Luther-Emery液体及对称性破缺相。
2024-09-19 cond-mat.str-el
Magnetic frustration in a stoichiometric spin-chain compound, Ca$_3$CoIrO$_6$
Ca $_3$ CoIrO $_6$(一种在K $_4$ CdCl $_6$衍生的菱面体结构中结晶的自旋链化合物)的温度依赖性交流和直流磁化强度和热容数据显示出由于低于约30 K的受抑型磁有序而导致的特征,然而没有显示出在同构化合物中遇到的所谓“部分无序反铁磁结构”的特征,Ca $_3$ $_2$ O $_6$和Ca $_3$ CoRhO $_6$。因此,这类化合物提供了多种探测磁挫折的后果,由于拓扑的原因,在化学计量的自旋链材料,大概是由链间和链内磁耦合强度的细微差异。这种化合物提出了额外的有趣的情况下,在这个意义上说,交流磁化率表现出大的频率依赖性在30 K附近的传统的自旋玻璃的非特性,与此受挫的磁状态是强大的外部磁场的应用。
2003-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coupled magnetic and structural phase transitions in the antiferromagnetic polar metal Pb2CoOsO6 under pressure
Pb $_2$ CoOsO $_6$是一种新合成的极性金属,其反铁磁有序Co和Os亚晶格中的磁阻挫破坏了反转对称性。在45 K和环境压力下发生耦合的磁性和结构转变。在这里,我们进行输运测量和第一性原理计算,研究压力对Pb $_2$ CoOsO $_6$的磁/结构耦合跃迁的影响。实验上,我们监测电阻率异常$T_N$在各种压力下,高达11 GPa的立方砧室装置。我们发现,由电阻率异常确定的$T_N$首先随压力迅速增加,对于$P < 4$ GPa,以$dT_N/dP$ = +6.8(8)K/GPa的大斜率增加,然后在4 GPa以上以1.8(4)K/GPa的小得多的斜率增加。我们的第一性原理计算表明,所观察到的不连续的$dT_N/dP$约4 GPa可能是由于在压力下的Os磁矩的消失。压力大大降低了Os矩,并完全抑制它超过一个临界值,这缓解了反铁磁有序的Pb $_2$ CoOsO $_6$的磁挫折。Co和Os的极性畸变随压力的增加而减小,在临界压力下消失。因此,在临界压力以上,一个新的中心对称的反铁磁状态出现在Pb $_2$ CoOsO $_6$,不同于在环境压力下的一个,从而显示在$dT_N/dP$的不连续性。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Correlation Driven Magnetic Frustration and Insulating Behavior of TiF$_3$
本研究重新评估了TiF$_3$的理论模型,发现强电子关联是驱动其绝缘行为与磁阻挫的关键,结合光学反射率实验与ab initio计算,揭示了其非共线磁有序趋势及作为自旋液体候选者的潜力。
2023-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph
Quantum Phase Transition induced by Topological Frustration
在具有局域相互作用的量子多体系统中,边界条件的影响被认为是可以忽略的,至少对于足够大的系统来说。这里我们展示一个相反的例子。我们考虑一个自旋链与两个竞争的相互作用,设置在一个环上的奇数个网站。当只有占主导地位的相互作用是反铁磁的,从而导致拓扑挫折,标准的反铁磁秩序(表示的磁化强度)被破坏。当第二个相互作用从铁到反铁,反铁磁秩序的特点是由一个网站依赖的磁化,在空间中变化的无公度图案,出现。这种调制是由基态简并性引起的,这允许打破平移不变性。这两种情况之间的过渡是由信号的基态能量的一阶导数的不连续性,并表示一个量子相变引起的边界条件的特殊选择。
2020-12-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Exact Solutions on the Ground States of Ising Models in Magnetic Fields with Frustration on a Diamond Hierarchical Lattice
精确地得到了零温下含阻挫的伊辛模型在含有高配位数顶点的金刚石等级晶格上的磁化过程。在反铁磁系统中,由于反铁磁相互作用和塞曼相互作用之间的竞争以及分级晶格的内在长程性质,磁化强度在有限的磁场下不能饱和。对于在[Kobayashi等人,日本物理学会杂志78,074004(2009)],尽管伊辛模型具有离散的能级,但是无限小的施加磁场可以引起无限小的磁化。通过研究配分函数的结构,我们得到了基态自旋组态,并阐明了“类无隙行为”的机制。
2016-08-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-Spin Correlation Enhanced by Impurities in a Frustrated Two-leg Spin Ladder
我们从理论上研究了在阻挫的两条腿自旋梯中非磁性杂质增强的自旋-自旋关联。在反铁磁两支腿自旋梯中,次近邻反铁磁相互作用在支腿方向上引入了阻挫。用密度矩阵重整化群方法计算了杂质位附近的自旋-自旋关联函数。我们发现,自旋-自旋关联在杂质位附近增强,波数反映了阻挫。随着阻挫度的增加,波数由公度向非公度转变。根据我们的理论讨论了BiCu_2 PO_6的几个实验结果。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Cluster Frustration in the Breathing Pyrochlore Magnet LiGaCr4S8
我们提出了一个全面的中子散射研究呼吸烧绿石磁铁LiGaCr4S8。在12(2)K下,我们观察到一个非常规的磁激发谱,在自旋冻结跃迁以上的相关顺磁区,高能和低能自旋动力学分离。通过拟合磁扩散散射数据,我们参数化了自旋哈密顿量。我们发现,呼吸烧绿石晶格的大小四面体内的相互作用是铁磁性的,但反铁磁性的进一步相邻相互作用对于解释我们的数据也是必不可少的,与密度泛函理论预测的定性一致[Ghoshet al.,npj Quantum Mater.4,63(2019)]。我们解释了LiGaCr4S8中几何挫折的起源,是由于占据面心晶格的四面体自旋团簇之间的净反铁磁耦合。我们的研究结果提供了深入了解出现的挫折,在强进一步的邻居耦合的存在下,并确定在经典的自旋液体中的磁相互作用的蓝图。
2020-02-22 cond-mat.str-el
Dynamical Mean Field Theory of the Antiferromagnetic Metal to Antiferromagnetic Insulator Transition
利用动力学平均场论和精确对角化方法研究了反铁磁金属到反铁磁绝缘体的相互作用。我们发现两个定性不同的行为取决于磁相关的程度。对于强关联和磁阻挫,跃迁可以用重整化的斯莱特理论来描述,其中连续的能隙闭合由磁性驱动,但强烈地被关联重整化。对于弱的磁关联,过渡是弱的一级。
1998-12-03 cond-mat.str-el
Reduced Dimensionality and Magnetic Frustration in KCr$_3$As$_3$
研究了新发现的化合物KCr $_3$ As $_3$的电子结构和磁性。非磁性态有五个费米面片,分别涉及三个准一维能带和两个三维能带。然而,基态是磁性的,表现出一种新的层间反铁磁秩序的基本块自旋状态的一个单位铬三角形保持高自旋幅度。此外,它的费米面只涉及三个一维片,由于降维,提供了该化合物中局部矩的证据。通过拟合扭曲自旋管模型,发现由局部磁矩引起的磁挫弛豫,导致无隙自旋激发。预期在增加层内交换相互作用后,将出现向无序低块自旋态的阻挫诱导转变。
2015-05-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Frustration-induced quantum phase transitions in a quasi-one-dimensional ferrimagnet: Hard-core boson map and the Ton ks-Girardeau limit
我们提供了一个超流绝缘体转变(SIT)的磁振子在准一维量子亚铁磁体与{ \it各向同性}竞争反铁磁自旋相互作用的证据。这种SIT发生在两个不同的亚铁磁相之间,这是由于磁振子激发引起的间隙的阻挫闭合。因此,它会导致单重态和三重态在晶格晶胞的相干叠加和幂律衰减的交错自旋关联函数沿横向的自发磁化。一个核心玻色子图表明,渐近接近SIT的磁振子达到Tonks-Girardeau极限。在一阶过渡到单重磁螺旋相伴随着临界反铁磁有序之前,观察到凝聚单重态的量子化性质。在强挫折极限下,系统发生解耦过渡,成为一个孤立的有间隙的两条腿的梯子和一个临界的单线性链。
2008-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic Frustration and Iron-Vacancy Ordering in Iron-Chalcogenide
我们发现,在122 $(A_{1-y}Fe_{2-x}Se_2)$铁硫族化合物的磁性和空位顺序可以自然地从$J_1-J_2-J_3$模型与$J_1$是铁磁(FM)最近邻交换耦合和$J_{2}, J_3$是反铁磁(AFM)的下一个和第三个最近邻的,以前提出来描述在11(FeTe/Se)系统的磁性。在这11个系统中,磁交换耦合在有序双共线反铁磁态中受到极大的抑制,因此磁转变温度较低。在122个体系中,铁空位有序的形成降低了磁阻挫,显著提高了磁转变温度和有序磁矩。在实验中观察到的245铁空位顺序($\sqrt{5}\times \sqrt{5}$)的模式与磁阻挫的最大减少相关。因此,铁空位有序的性质可能是电子驱动的。我们探讨其他可能的空缺模式和与之相关的磁序。我们还计算了自旋波激发和它们的新特性来检验我们的模型。
2011-04-11 cond-mat.str-el
Peierls-like transition induced by frustration in a two-dimensional antiferromagnet
我们发现,通过次近邻交换相互作用引入到自旋为1/2的二维反铁磁海森堡模型中,当自旋与绝热声子耦合时,可以导致从四方相到正交相的类似Peierls的转变。这两种不同的正交基态定义了一个伊辛序参量,这将导致一个有限的温度转变。${\rm Li_2VOSiO_4}$,该模型的第一个实现的影响,将进行讨论。
2002-06-08 cond-mat.str-el
Frustration and Multicriticality in the Antiferromagnetic Spin-1 Chain
我们研究了自旋$S=1$海森堡链,最近邻,次近邻($α$)和双二次($β$)的相互作用使用的组合的密度矩阵重整化群(DMRG),一个解析变分矩阵产品状态波函数,和非阿贝尔玻色子。我们用$-1\leq β< 1$研究了阻挫($α>0$)对Halcite相的影响,揭示了丰富的相图。对于$-1<β<β^\ast$,我们建立了一个自发的二聚相的存在,从Haldom相分离的临界线$α_c(β)$连接到Takhtajan-Babudjian可积点$α_c(β=-1)=0$的二阶相变。在相反的区域,$β>β^\ast$,从Halcantine相转变为一阶到下一个最近邻(NNN)AKLT相。基于场理论的参数和DMRG计算,我们推测,这两个政权分开的多临界点($β^\ast, α^\ast$)的不同的普适性类,描述的$SU(2)_4$韦斯-祖米诺-威滕临界理论。根据DMRG计算,我们估计该多临界点位于$-0.2<β^\ast<-0.15$和$0.47<α^\ast < 0.53$范围内。我们发现,二聚化和NNN-AKLT阶段是由一个线的一阶相变,终止于多临界点分开。在Halfton相内,我们发现存在两个无公度交叉:Lifshitz过渡和第一类的无序过渡,分别标记动量和真实空间中的无公度相关。我们表明,这些交叉线延伸整个$(β,α)$相图,合并成一个单一的inadminate到相称的过渡线为负$β\l…
2015-01-27 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Stacking of Ferromagnetic Layers and Doping Controlled Phase Competition in Ca$_{1-x}$Sr$_{x}$Co$_{2-y}$As$_{2}$
在寻找CaCo $_{2-y}$ As $_{2}$的二维($2$ D)铁磁性和SrCo $_{2}$ As $_{2}$的条纹型反铁磁性之间的量子相变时,我们反而找到了磁性正方形Co层之间$1$ D磁阻挫的证据.我们目前的中子衍射数据的钙$_{1-x}$锶$_{x}$钴$_{2-y}$作为$_{2}$,揭示了一系列的$x$依赖的磁性转变,涉及不同的堆叠的$2$ D铁磁排列层具有不同的磁各向异性。我们解释了$x$依赖的磁序的变化,利用经典的分析计算的$1$ D海森堡模型,其中单离子磁各向异性和挫折的反铁磁最近和下一个最近的层交换是所有的组成依赖。
2019-07-15 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic chiral spin density wave and strain-induced Chern insulator in the square lattice Hubbard model with frustration
我们利用Hartree-Fock近似确定了阻挫正方晶格上哈伯德模型的磁基态。我们研究了作为库仑排斥强度$U$的函数的相图,以及最近和次最近邻跳跃$t$和$t'$之间的比率$t'/t$。在半填充和足够大的$U$,反铁磁手征自旋密度波顺序与非零自旋手征出现作为基态在一个广泛的制度的相图附近的$t'/t=1/\sqrt{2}$,其中费米面是嵌套良好的$(π,π)$和$(π,0)/(0,π)$波矢量。该三重- ${\bf Q}$手性相分别在较小和较大的$t'/t$处被单- ${\bf Q}$ Néel相和双- ${\bf Q}$共面自旋涡旋晶体相夹在中间。手征自旋密度波相位的能谱由四对简并带组成。这导致在布里渊区的$({π\over 2},{π\over 2})$点处产生两对具有相同手征的狄拉克锥。我们表明,对角应变的应用程序诱导一个$d_{xy}$波下一个最近的邻居跳跃,反过来,打开两个狄拉克锥与相反的质量的差距。结果,出现了四对分离良好的拓扑非平凡带,每对都贡献了一个陈数$\pm1$。在半填充,这导致一个零总陈数,并呈现拓扑novirregional属性观察到的交流响应制度。相反,我们表明,在$3/4$填充,三重- ${\bf Q}$手性相产生陈绝缘体表现出量子反常霍尔效应。
2020-11-17 cond-mat.str-el
Spin Liquids and Antiferromagnetic Order in the Shastry-Sutherland-Lattice Yb$_{2}$Pt$_{2}$Pb
我们目前的测量的磁化率$χ$和金属\ypp,其中本地化的Yb力矩位于几何挫折Shastry-Sutherland晶格(SSL)的单晶的磁化M。在这个准二维系统中发现了强的磁阻挫,它从Yb-二聚体的顺磁性液体中反铁磁有序排列为T_PDMATHABMO =2.02 \emph{K},在单重基态和三重激发态之间有一个能隙$Δ$ =4.6 \emph{K}.磁场抑制AF阶,其在1.25 \emph{T}量子临界点处消失。自旋间隙$Δ$持续到1.5 \emph{T},表明AF在T=0时退化为二聚体三联体的液体。在AF状态内的M(B)中观察到量化步骤,这是SSL系统的签名。我们的研究结果表明,\ypp是独特的,无论是作为一个金属SSL系统,是接近AF量子临界点,并作为一个重费米子化合物的几何挫折起着决定性的作用。
2012-02-01 cond-mat.str-el
Charge localization, frustration relief, and spin-orbit coupling in U$_3$O$_8$
关于U $_3$ O $_8$的低温磁序和电子性质的研究工作至今尚无定论。重新解释中子散射的结果,我们使用群表示理论表明,基态呈现共线的面外磁矩,层内和层间的反铁磁耦合。电荷局域化减轻了初始几何挫折,产生了轻微扭曲的蜂窝子晶格与Néel秩序。此外,我们表明,自旋-轨道耦合的导带态和带隙值有巨大的影响。我们的研究结果可以重新解释最近的光学吸收测量。
2023-01-23 cond-mat.str-el
Incommensurate antiferromagnetic order in the manifoldly-frustrated SrTb$_2$O$_4$ with transition temperature up to 4.28 K
Sr \emph{RE} $_2$ O $_4$(\emph{RE} =稀土)化合物的新阻挫家族的N $\acute{\rm e}$ el温度仍限于$\sim$ 0.9 K,这或多或少地妨碍了对相关磁阻挫和自旋相互作用的完全理解。本文报道了一个新的阻挫成员SrTbPDMATHABMO O $_4$(记录$T_{\rm N}$ = 4.28(2)K),并通过极化和非极化中子散射对磁相互作用和阻挫机制进行了实验研究。化合物SrTb $_2$ O $_4$显示出无公度反铁磁(AFM)有序,其横波矢量\textbf{Q} $^{\rm 0.5 K}_{\rm AFM}$ =(0.5924(1),0.0059(1),0),尽管在0.5 K下具有部分有序矩,1.92(6)$μ_{\rm B}$,这主要是由于它们不同的八面体畸变而产生于两个不等价的Tb位点中的仅一个。局域化的时刻被限制在\emph{bc}平面,11.9(66)$^\circ$远离\emph{b}轴可能是由单离子各向异性。我们发现,这种原子力显微镜的顺序主要是由偶极-偶极相互作用,并披露,八面体畸变,最近邻(NN)铁磁(FM)的安排,不同的下一个NN FM和原子力显微镜配置,以及在平面各向异性自旋相关的磁结构和相关的多个挫折是至关重要的。迄今为止最高的AFM转变温度的发现使SrTb $_2$ O $_4$成为家庭中一个新的友好的受…
2014-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Dynamics of Double-Exchange Manganites with Magnetic Frustration
本文研究了双交换模型中由于竞争的铁磁和反铁磁海森堡相互作用引起的磁阻挫对自旋动力学的影响。当局域矩不共线时,电荷密度波形成,因为电子更喜欢坐在铁磁耦合的位置线上。随着跳跃能量的增加,局域自旋变得对齐,平均自旋波刚度增加。相分离被发现只在一个狭窄的范围内的跳跃能量。这项工作的结果被施加到观察到的锰氧化物Pr $_{1-x}$ Ca $_x$ MnO $_3$与$0.3 \le x \le 0.4$的自旋波刚度的场致跳跃。
2004-02-12 cond-mat.str-el
Collapse of Ferrimagnetism in Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnet due to Frustration
研究了空间各向异性kagome晶格上反铁磁海森堡模型的基态亚铁磁性,其中在弱阻挫区出现传统Lieb-Mattis型亚铁磁性,而在各向同性情况下基态为弱阻挫.数值对角化的小有限尺寸集群进行检查的自发磁化。我们发现,在常规亚铁磁性和铁磁相之间的中间区域,自发磁化强度连续变化。局部磁化的中间状态显示出强烈的依赖网站的位置,这表明非Lieb-马蒂斯亚铁磁性。
2011-02-16 cond-mat.str-el
Manipulation by magnetic frustration in ferrotoroidal spin chains via curvature and torsion
研究恒定扭转闭合空间曲线上的自旋链,发现定制曲率与扭转可通过磁挫败产生纯环形构型或多磁环形畴,为磁电响应提供新机制。
2024-08-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el