Monte Carlo determination of the low-energy constants for a two-dimensional spin-1 Heisenberg model with spatial anisotropy
用第一性原理蒙特卡罗方法计算了二维自旋1海森堡模型在正方形和长方形晶格上的低能常数,即自旋刚度$ρ_s$、单位面积的交错磁化密度${\cal M}_s$和自旋波速度$c$.特别是,所研究的模型具有反铁磁耦合$J_1$和$J_2$在空间1-和2-方向,分别。对于每个考虑的$J_2/J_1$,调整模拟中使用的相应线性盒尺寸$L_2/L_1$的纵横比,使得两个空间绕组数的平方取相同的值。此外,从磁振子手征微扰理论的相关有限体积和温度的预测中提取的数值,这些低能常数。我们的结果$ρ_{s1}$是在定量协议与通过系列扩展方法在广泛的$J_2/J_1$。这反过来又为我们的方法的定量正确性提供了令人信服的数值证据。这里提出的空间各向异性模型的${\cal M}_s$和$c$是新的,可以作为未来相关研究的基准。
2017-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo Study of Four-Spinon Dynamic Structure Function in Antiferromagnetic Heisenberg Model
利用MonteCarlo积分方法,描述了反铁磁自旋1/2海森堡量子自旋链中四自旋子动力学结构函数$S_{4}$随中子能量$ω$和动量转移$k$的变化.我们还确定了四自旋连续体,在$(k,ω)$平面的范围外,$S_{4}$是相同的零。在每种情况下,$S_{4}$的行为被证明是一致的四自旋连续和比较的确切的两自旋动力学结构函数之一$S_{2}$。注意到总体形状相似性。
2003-02-11 cond-mat.str-el
Chiral spin states in the pyrochlore Heisenberg magnet: Fermionic mean-field theory and variational Monte Carlo calculations
利用费米子平均场论和变分蒙特卡罗方法研究了海森堡模型在烧绿石晶格上可能的均匀基态。在各种通量配置中,我们发现携带\pm π/2通量通过每个三角形面的手征自旋态在平均场论和投影波函数研究中是最稳定的。计算了投影波函数的自旋-自旋关联函数和手征性序参量的性质。研究了平均场能带结构。
2008-11-15 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo Simulation of the Trellis Lattice Heisenberg Model for SrCu$_2$O$_3$ and CaV$_2$O$_5$
我们研究了自旋1/2格子海森堡模型,一个耦合的自旋梯系统,通过二聚体极限附近的微扰和量子蒙特卡罗模拟。我们讨论了梯间耦合对自旋能隙和色散的影响,并给出了均匀磁化率随温度变化的结果。后者被发现是参数化以及由平均场型缩放ananimals。最后讨论了SrCu $_2$ O $_3$和CaV $_2$ O $_5$的实验测量结果与我们的结果的吻合性。
1998-07-09 cond-mat.str-el
Phase Transition of 3D Heisenberg Magnet in Presence of Random-Bond Disorder
针对随机键型淬火无序下的三维Heisenberg磁体,研究基于简单立方晶格和Metropolis单自旋翻转算法开展经典Monte-Carlo模拟,以考察其相变行为。
2023-10-02 cond-mat.stat-mech 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
Notes on resummation-based quantum Monte Carlo vis-à-vis sign-problematic Heisenberg models on canonical geometrically frustrated lattices
本文指出基于重求和的量子蒙特卡洛方法无法减轻典型几何阻挫晶格上海森堡反铁磁模型的符号问题,但证明其更新具有遍历采样优势,为设计更好的阻挫磁体算法提供了思路。
2022-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Dynamical structure factor of the $J_1-J_2$ Heisenberg model in one dimension: the variational Monte Carlo approach
在变分框架下计算了一维$J_1-J_2$海森堡模型的动力学自旋结构因子。从Gutzwiller投影的费米子波函数出发,构造了双自旋激发的低能谱。与Lanczos计算的小集群的直接比较表明,无间隙和有间隙(二聚)相,也包括$J_2/J_1>0.5$的无公度结构的优秀描述。对大团簇的计算显示了当增加挫折比时强度如何演变,并给出了(不可积的)挫折自旋模型的动力学性质的前所未有的准确表征。
2018-06-07 cond-mat.str-el
Classical model emerges in quantum entanglement: Quantum Monte Carlo study for an Ising-Heisenberg bilayer
通过量子蒙特卡洛模拟,发现双层Ising-Heisenberg模型的量子纠缠哈密顿量可涌现为纯经典Ising模型,并给出一般性解释。
2023-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Valence-bond crystal in the extended kagome spin-1/2 quantum Heisenberg antiferromagnet: A variational Monte Carlo approach
利用一个扩展的投影波函数变分空间,重新研究了具有最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)交换相互作用的高阻挫自旋1/2量子海森堡模型.研究了文献中提出的调制价键晶体与狄拉克自旋液体之间的竞争。我们发现,除了一个{ \it小}铁磁次近邻交换耦合$|J_2|>0.09 J_1$导致稳定的36个站点的单位细胞VBC,虽然DSL仍然是一个局部最小的变参数景观。这意味着VBC与DSL的连接并不简单:相反,它具有非平凡的通量模式和大的二聚化。
2011-03-08 cond-mat.str-el
Spin Liquid Landscapes in the Kagome Lattice: A Variational Monte Carlo Study of the Chiral Heisenberg Model and Experimental Signatures
Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);University of Notre Dame(圣母大学);HUN-REN Wigner Research Centre for Physics(匈牙利研究与创新网络维格纳物理研究中心)
本研究通过变分蒙特卡洛方法探讨Kagome晶格中自旋液体的相图,并识别出不同磁通模式的自旋液体相,揭示其与实验特征的关联。
2026-01-16 cond-mat.str-el
Finite temperature properties of alternating ferro-antiferromagnetic Heisenberg chains
我们提出了一个研究自旋1/2海森堡链与交替铁磁和反铁磁交换,重点是交换耦合的作用,以涵盖两个,二聚体和Halfenge限制。采用微扰理论和量子蒙特卡罗模拟的互补组合,我们报告的磁化率以及动态结构因子在很宽的范围内的耦合常数和不同的温度提取的自旋间隙的结果。对于一个小的铁磁耦合,我们发现微扰理论和量子蒙特卡罗之间的协议。对于任意的交换耦合,我们表明,动态结构因子,从量子Monte Carlo,尺度之间的三重子和Halfenchain链光谱。最后,我们对比我们的研究结果的自旋间隙与交换耦合对现有的文献。
2020-01-14 cond-mat.str-el
On effects of regular S=1 dilution of S=1/2 antiferromagnetic Heisenberg chains by a quantum Monte Carlo simulation
利用量子MonteCarlo圈/团算法研究了S=1/2各向同性反铁磁链的规则S=1稀释效应.数值计算结果表明,随着$S^1=1$浓度的变化,基态相有两种交替出现。当单胞的有效自旋为半整数时,基态为亚铁磁态,能谱无带隙,且磁性随$S^1$浓度的降低而减弱,$ρ= 1/M$ .当它为整数时,出现一个非磁性基态,其能隙逐渐变窄,并符合$Δ\approx 1.25\sqrtρ$关系。
2005-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of the half-filled two-dimensional SU(N) Hubbard-Heisenberg model: a quantum Monte Carlo study
本文研究了正方晶格上具有跳跃t、交换J和Hubbard U的半满SU(N)Hubbard-Heisenberg模型的相图。在大N的限制,并作为一个功能的t/J值的减少,该模型显示了从d-密度波状态的自旋二聚绝缘体的过渡。在N=6时观察到类似的行为,而在N=2时自旋密度波绝缘基态稳定。N=4模型在大的t/J值下具有d密度波基态,其作为t/J值减小的函数变得不稳定,变为绝缘状态,没有明显的晶格和自旋破缺对称性。在这种状态下,交错的自旋-自旋关联按幂律衰减,导致在q =(pi,pi)处的无隙自旋激发。此外,在波矢q =(0,pi)和q =(pi,0)附近,具有小谱权的低位自旋模是明显的。在SU(4)海森堡模型中,这种无隙自旋液态在自伴反对称表象中同样存在。这种状态的一个π通量阶段的解释。我们的结果源于投影(T=0)量子蒙特卡罗模拟的晶格尺寸范围高达24 × 24。
2004-06-03 cond-mat.str-el
Monte Carlo determination of the critical exponents for a quantum phase transition of a dimerized spin-1/2 Heisenberg model
用第一性原理蒙特卡罗方法模拟了自旋为1/2的具有空间交错各向异性的海森堡模型。特别地,与二聚化引起的量子相变相关的临界指数$β/ν$和$ω$被高精度地确定。这里,$β$和$ν$分别是与磁化强度和相关长度相关的指数。此外,$ω$是汇合指数。利用相关观测量的精确数据,我们首先得到了一个与O(3)普适类中已知结果相容的$ω$值。此外,无论是使用这里确定的$ω$的值还是文献中建立的值,从我们的数据计算的指数$β/ν$与已知的结果$β/ν= 0.519(1)$以及定量一致。我们的研究表明,所研究的量子相变完全符合O(3)普适类.
2013-07-23 cond-mat.str-el hep-lat
The dynamical structure factor of the SU(3) Heisenberg chain: The variational Monte Carlo approach
我们利用[B]中介绍的费米海的Gutzwiller投影粒子-空穴激发所跨越的截断希尔伯特空间,变分地计算SU(3)海森堡链的动力学自旋结构因子$S(k,ω)$。Dalla Piazza等人,Nature Physics 11,62(2015)],具有修改的重要性采样。我们检查比较的$S(k,ω)$精确对角化的结果为18个网站和两个孤子连续的贝特Anglands为72个网站的方法的可靠性。我们在这两种情况下都取得了很好的一致。对有限尺寸效应的详细分析表明,该方法捕捉到了Wess-Zumino-Witten SU(3)$_1$的临界行为,并再现了正确的指数,除了共形塔底部重量的尺寸依赖性。我们还计算了SU($N$)海森堡模型的单模近似,并确定了激发速度。最后,我们将该方法应用于SU(3)Haldane-Shastry模型,发现变分法给出了$k=\pm 2π/3$最低激发的精确波函数。
2022-02-13 cond-mat.str-el
Dimensional crossover in spin-1 Heisenberg antiferromagnets: a quantum Monte Carlo study
我们提出了大尺度模拟的结果自旋为1海森堡反铁磁体在一个tetraquartz晶格。采用随机级数展开量子蒙特卡罗方法计算了外加磁场作用下的平衡态热力学变量。特别是,在准一维(Q1D),准二维(Q2D)和三维(3D)的限制,低温磁化曲线进行了研究。从3D极限开始,Q1D(Q2D)极限通过将面内(面外)自旋耦合强度减小到零来实现。在Q1D极限,在低磁场下,磁化曲线中出现Halcohol间隙。此外,在饱和场附近,磁化曲线的斜率显著增加,接近一维自旋1链的无限斜率行为。在Q2D限制中看到了类似的(尽管不太明显)效果。我们还研究了单轴单离子各向异性对Q1D和Q2D系统磁化曲线的影响。我们的研究结果对于理解一类低维镍基量子磁体的场致行为具有重要意义。
2011-08-08 cond-mat.str-el
Spin gap and string order parameter in the ferromagnetic Spiral Staircase Heisenberg Ladder: a quantum Monte Carlo study
本文考虑了一个自旋为1/2的铁磁梯级耦合J_ \perp和非等价链的梯形结构.该模型是由梯形的扭曲(θ)变形得到的,并在各向同性梯形(θ=0)和SU(2)铁磁Kondo项链模型(θ=π)之间插值。我们证明了(θ,J_ \perp)平面上的基态具有有限的表征Haldom相的弦序参量.扭转链引入了一个新的能量尺度,我们解释的苏尔-中村相互作用。因此,我们观察到弱耦合下自旋能隙的标度从Δ/J_| \propto J_ \perp /J_|(θ< θ_c)\simeq 8π/9到Δ/J_| \propto(J_ \perp /J_|)^2(θ> θ_c)的交叉。这些结果是在大规模量子蒙特卡罗计算的基础上得到的。
2007-06-25 cond-mat.str-el
Monte Carlo study of the classical antiferromagnetic $J_1$-$J_2$-$J_3$ Heisenberg model on a simple cubic lattice
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分支米·尼·米克谢耶夫金属物理研究所)
本研究通过蒙特卡洛方法探讨了简单立方晶格中经典 $J_1$-$J_2$-$J_3$ Heisenberg模型的相变特性,计算了Neel温度和摩擦参数,并讨论了其在反铁磁钙钛矿中的应用。
2026-02-25 cond-mat.str-el
Monte Carlo Determination of the Low-Energy Constants of a Spin 1/2 Heisenberg Model with Spatial Anisotropy
受\cite{Pardini08}中提出的YBCO电子液晶方向钉扎的可能机制的启发,我们采用第一性原理Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋为1/2的反铁磁耦合$J_{1}$和$J_{2}$的海森堡模型.相应的低能常数,即自旋刚度$ρ_s$,交错磁化强度密度${\cal M}_s$,自旋波速度$c$,以及基态能量密度$e_0$通过拟合的Monte Carlo数据的预测的磁振子手征微扰理论确定。特别地,研究了自旋刚度$ρ_{s1}$和$ρ_{s2}$作为耦合比$J_{2}/J_{1}$的函数。虽然我们发现我们的结果之间的一个很好的协议与弱各向异性制度的级数展开法,强各向异性,我们观察到的差异。
2009-06-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Monte Carlo study on Heisenberg model with local dipolar interaction
通过Monte Carlo模拟研究局域Heisenberg-偶极模型,发现其临界指数与Heisenberg不动点显著不同,且自旋关联函数无发散,暗示偶极不动点缺乏共形不变性。
2025-09-09 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Off-diagonal Wave Function Monte Carlo Studies of Hubbard Model I
本文提出了一种研究哈伯德模型的蒙特卡罗方法,它是量子蒙特卡罗方法和变分蒙特卡罗理论的混合方法。该理论是基于非对角和Gutzwiller型相关因子,考虑到由蒙特卡洛算法。在4x4系统中,我们的方法能够再现通过对角化获得的精确结果。最后给出了二维正方晶格半满带情形的应用。的能量是有利的量子蒙特卡罗数据相比。
2002-06-04 cond-mat.str-el
Dimensional crossover in the SU(4) Heisenberg model in the six-dimensional antisymmetric self-conjugate representation revealed by quantum Monte Carlo and linear flavor-wave theory
利用线性味波理论(LFWT)和辅助场量子Monte Carlo(QMC)方法,研究了各向异性正方晶格上SU(4)海森堡模型在全反对称六维不可约表示下的性质.由于在非常大的系统上的计算,我们已经能够令人信服地证明,QMC结果与各向同性点处的小但有限的反铁磁矩是一致的,与先前获得的LFWT定性一致[F. H. Kim { \it{et al.} },Phys. Rev. B { \bf 96},205142(2017)],并且与之前在哈伯德模型上获得的结果定量一致[D. Wang { \it{et al.} },Phys. Rev. Lett. { \bf 112},156403(2014)]外推至无限$U/t$后。长程反铁磁序的存在已被进一步证实,通过显示相变发生到价键固体(VBS)相不太远的各向同性点时,减少耦合常数沿一个方向上的方式去耦链。
2019-08-01 cond-mat.str-el
Monte Carlo Study of the S=1/2 and S=1 Heisenberg Antiferromagnet on a Spatially Anisotropic Square Lattice
利用量子Monte Carlo方法研究了空间各向异性正方晶格上的海森堡反铁磁体,其中x方向的耦合强度($J_x$)与y方向的耦合强度($J_y$)不同.通过改变各向异性$α$从0到1,我们插值之间的一维链和二维各向同性的正方形晶格。为了便于比较,分别考虑$S=1/2$和S=1系统。计算了不同$α$值下的均匀磁化率和自旋-自旋关联长度随温度的变化关系。当S=1时,证实了在$α^{S=1}_c=0.040(5)$处存在量子临界点以及自旋能隙的标度.从${\cal O}(3)$非线性$σ$模型预测的普适量与我们在$α=0.04$的结果一致,没有任何可调参数。另一方面,$S=1/2$的结果是一致的$α^{S=1/2}_c=0$,由以前的一些理论研究讨论。$S=1/2$化合物,如Sr $_2$ CuO $_3$的实验影响也进行了讨论。
2000-06-30 cond-mat.str-el
Comment on "Projective Quantum Monte Carlo Method for the Anderson Impurity Model and its Application to Dynamical Mean Field Theory"
关于投影量子蒙特卡罗方法中Anderson正交性突变重要性的一点评论。
2006-04-05 cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo Method in the Presence of Spin-Orbit Interaction and Its Application to the Kitaev and Kitaev-Heisenberg Model
我们提出了一种适用于强自旋轨道相互作用的精确变分蒙特卡罗方法。我们的变分波函数由广义Pfwean-Slater波函数组成,它涉及单重态和三重态库珀对的混合,Jastrow-Gutzwiller型投影和量子数投影。广义波函数允许任何对称破缺态,从磁和/或电荷有序态到超导态及其涨落,在平等的基础上,没有任何特设的变分波函数。本文详细讨论了具有复数变分参数的广义Pfwean-Slater波函数的优化方案。本文还介绍了广义量子数投影,它不仅要求自旋和动量量子数守恒,而且要求威尔逊圈守恒。作为本变分蒙特卡罗方法的能力的演示,本方法的精度和效率进行了测试的Kitaev和Kitaev-Heisenberg模型。Kitaev模型作为本方法的一个重要基准:该模型的精确基态是一种典型的无隙量子自旋液体,远远超出了简单平均场波函数的适用范围。新引入的量子数投影精确地再现了Kitaev自旋液体的基态简并度,以及它们的基态能量。我们的框架为强电子关联和自旋轨道相互作用共存的系统提供了精确的解决方案。
2015-11-08 cond-mat.str-el
Zero-temperature Monte Carlo study of the non-coplanar phase of the classical bilinear-biquadratic Heisenberg model on the triangular lattice
利用蒙特卡罗模拟研究了三角晶格上经典双线性-双二次海森堡模型的高度简并非共面相位的基态性质.为此,我们引入了一个伊辛赝自旋表示的基态,我们使用一个简单的大都市算法与本地更新,以及一个强大的集群算法。在可以用局部更新采样的尺寸下,长程序的存在令人惊讶地与相关性的代数衰减和手性的完全无序相结合。只有通过对具有簇更新的异常大的系统(包含$\sim 10^8$自旋)的研究,才能达到真正的渐近状态,并且可以证明该系统由等效的(即,等序的)子格。这些大规模的模拟还表明,标量手性表现出长程序在零温度下,这意味着该系统必须经历一个有限温度相变。最后,我们表明,平均距离在序参量空间,它具有一个无限的凯莱树的结构,保持非常小的任何一对点之间,即使在极限时,他们之间的实际空间距离趋于无穷大。
2013-09-06 cond-mat.str-el
Monte Carlo simulation method for Laughlin-like states in a disk geometry
我们讨论了另一种精确的蒙特卡罗方法来计算圆盘几何中分数量子霍尔效应的劳克林态的基态能量和相关量。这种替代方法使我们能够获得准确的散装制度(热力学极限)的各种数量的蒙特卡罗模拟与少量的粒子(远小于所需的标准蒙特卡罗方法)的值。
2007-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of 2-d dimerized spin-1/2 Heisenberg models with spatial anisotropy
基于蒙特卡罗方法的意外结果以及对正方晶格上自旋为1/2的二维交错二聚体海森堡模型临界理论标度的大修正的理论建议,我们利用第一性原理蒙特卡罗方法研究了几个具有空间各向异性的二聚体量子海森堡模型的二聚化诱导的相变.值得注意的是,虽然我们的Monte Carlo数据的所有模型在这里考虑,包括人字形和梯形二聚体模型的正方形晶格,是兼容的最近提出的增强校正缩放的情况下,我们发现它很可能是增强校正缩放表现为放大的非通用前因子出现在缩放形式。换句话说,我们的数据是一致的临界指数,包括合流指数,在O(3)的普适性类的既定数值。令人信服的数字证据提供支持这一建议的情况。
2012-06-17 cond-mat.str-el hep-lat
Field-induced phase transitions in the Kitaev-Heisenberg model: A sign-problem-free quantum Monte Carlo study and possible application to $α$-RuCl3
本文用无符号量子蒙特卡洛模拟研究z向磁场下蜂窝晶格KH模型,证明零温下锯齿磁有序相直接转变为自旋极化相,不存在中间QSL相。
2025-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Systematic Comparison and Cross-validation of Fixed-Node Diffusion Monte Carlo and Phaseless Auxiliary-Field Quantum Monte Carlo in Solids
量子蒙特卡罗(QMC)方法是模拟相关电子系统的一些最精确的方法。我们调查的兼容性,优点和缺点的两个这样的方法,即扩散蒙特卡罗(DMC)和量子场蒙特卡罗(AFQMC)。在这两种方法中采用的多行列式试验波函数是使用扰动选择迭代(CIPSI)技术的配置相互作用产生的。在DMC和AFQMC之间的比较研究中,使用CIPSI估计的完全基组全组态相互作用(CBS-FCI)能量作为参考。通过专注于一组典型的有限尺寸的固态系统,我们表明,这两个QMC方法可以系统地收敛到相同的能量,一旦基组效应和系统的偏见已被删除。AFQMC示出了一个小得多的试验波函数比DMC的依赖,同时表现出更大的基组依赖。我们概述了改进这些方法的一些剩余挑战和机遇。
2020-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.comp-ph