Suppression of Dimer Correlations in the Two-Dimensional $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model: an Exact Diagonalization Study
本文对自旋半$J_1{-}J_2$模型的基态进行了精确对角化研究。二聚体关联函数和相关的翻译不变性的破坏的易感性计算的$4\times 4$和$6\times 6$集群。这些结果-特别是当比较的一维情况下,其中足够大的挫折的二聚相的发生是公认的-建议一个均匀的自旋液体或,可能的是,一个相当小的序参量的二聚状态。
2003-05-06 cond-mat.str-el
Spin-liquid versus dimerized ground states in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋为1/2的受抑$J_1-J_3$海森堡$n_l$-阶梯结构(其中$n_l$最多为8)的基态性质.对于强挫折($J_3/J_1\simeq 0.5$),偶数和奇数腿梯子显示一个有限的间隙自旋激发,我们认为在二维极限仍然是有限的。在这种情况下,在奇腿梯上的基态是自发二聚化的,与Lieb-Schultz-Mattis预测一致,而在偶腿梯上,二聚体相关性呈指数衰减。二聚体的序参量的大小随着支腿数目的增加而减小,这与二维自旋液体基态一致。
2004-04-05 cond-mat.str-el
A Generalized Quantum Dimer Model Applied to the Frustrated Heisenberg Model on the Square Lattice: Emergence of a Mixed Columnar-Plaquette Phase
为了描述具有非磁性单重态基态的受抑量子磁体,我们推广了Rokhsar-Kivelson(RK)环展开,导出了一个仅包含任意阶连通项的广义量子二聚体模型.对于正方形格点受抑海森堡反铁磁体(J1-J2-J3模型),展开到8阶表明,对原始RK模型的主要修正来自二聚体在长度为6的环上的运动。这个模型的原始符号的问题是免费的先进的数值技术处理。结果表明,在最大阻挫参数区域,海森堡模型的基态是旋转各向异性的元胞相。
2009-05-13 cond-mat.str-el
Effective Quantum Dimer Model for the Kagome Heisenberg Antiferromagnet: Nearby Quantum Critical Point and Hidden Degeneracy
用量子二聚体模型描述了Kagome晶格上量子海森堡反铁磁体的低能单重态动力学。使用先进的数值工具,后者显示出价键晶体顺序与一个大的36位的单位晶胞和隐藏的偶,奇宇称之间的简并。给出的证据表明,该基态位于附近的$\mathbb{Z}_2$二聚体液体区域由量子临界点分开。讨论了数值分析和实验的影响。
2010-02-14 cond-mat.str-el
Neel to staggered dimer order transition in a generalized honeycomb lattice Heisenberg model
我们研究了一个广义的蜂窝晶格自旋1/2海森堡模型与最近邻反铁磁2自旋交换,竞争4自旋相互作用,这有助于稳定一个交错的二聚体状态,打破晶格旋转对称性。使用量子蒙特卡罗数值,自旋波理论,和键算子理论的组合,我们表明,该模型经历了一个强大的一阶跃之间的Neel状态和交错的二聚体状态时,增加4-自旋相互作用的强度。我们把这种转变的强一级性质归因于在交错二聚体态中获得的点状Z(3)涡旋的核的无自旋性质。与柱状二聚体状态的情况不同,在交错的二聚体状态中无序的这种涡旋不会自然地导致磁序,这表明,在这个模型中,二聚体和Neel序参量应该被认为是独立的领域,如在传统的朗道理论。
2010-12-22 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram of Quantum Heisenberg Antiferromagnets on the Anisotropic Dimerized Square Lattice
用量子MonteCarlo方法研究了各向异性二聚正方晶格上S=1/2和S=1的二维量子海森堡反铁磁体.通过对关联长度的有限尺度分析,确定了以二聚化强度和空间各向异性强度为参数的基态相图。证实了相界上的量子临界现象与经典三维海森堡模型属于同一普适类。此外,当S=1时,我们证明了所有的自旋能隙相,如Haldrons相和二聚体相,在扩展的参数空间中是相互连接的,尽管它们在一维中根据弦序参量被分为不同的类,即,零链间耦合的情况。
2001-07-05 cond-mat.str-el
Excitation spectrum and ground state properties of the S=1/2 Heisenberg ladder with staggered dimerization
我们用二聚体级数展开法研究了具有交错二聚化的$S=1/2$量子自旋梯的激发谱,并对局域三重态的有效相互作用玻色气体进行了图解分析,同时对小团簇进行了精确对角化.我们发现,该模型有两个大规模的阶段,与占主导地位的链间(横档)或链内的相关性。从梯级二聚体到链内二聚体相的转变的特征在于$k=π$处的三重态光谱的软化。计算了激发谱以及远离和靠近临界线的自旋关联。还确定了相边界的位置。
1998-12-19 cond-mat.str-el
Abundant quadrupolar or nematic phases driven by the Heisenberg interactions in a spin-1 dimer system forming a bilayer
我们探讨了几类四极序的反铁磁耦合量子自旋1二聚体,这是堆叠在三角形晶格几何形状形成双层系统。该模型的低能量特性由定义在每个二聚体键上的$\mathcal{S}=1$硬核玻色子自由度来描述,其中二聚体自旋的单重态和三重态分别被解释为真空和玻色子的占据。每个二聚体中玻色子的数量以及玻色子的磁场和密度涨落都受二聚体间海森堡相互作用的控制。在固相中,每个二聚体都有一个玻色子,二聚体间的相互作用很弱,传统的自旋涨落相是通过玻色子对涨落实现的。较大的二聚体间相互作用有利于携带四极矩的玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)。其中,我们发现了一个奇异的相位,四极子在均匀的BEC顶部形成空间调制结构,在原始的二聚自旋1模型中解释为共存的$p$ -型磁关联和120 $^\circ$ -磁关联。这可以解释在Ba $_{3}$ ZnRu $_{2}$ O $_{9}$中发现的有趣的双晶相。
2020-01-06 cond-mat.str-el
A class of Heisenberg models with the orthogonal dimer ground states
沙斯特里-萨瑟兰模型的扩展有多种可能。特别地,可以在三维中构建具有精确的二聚体基态的自然模型。最近发现的自旋能隙系统SrCu_2(BO_3)_2具有这种结构。层之间的交换常数预计将小于层内耦合。然而,三维结构的二聚体状态的准确性对于理解为什么SrCu_2(BO_3)_2的磁性可以用二维模型很好地描述是重要的。
1999-04-01 cond-mat.str-el
Spontaneous plaquette dimerization in the $J_1-J_2$ Heisenberg model
我们使用精确对角化(最多36个位置)和量子Monte Carlo技术(最多144个位置)研究了正方晶格上自旋半阻挫海森堡反铁磁体的非磁相。计算了最重要的晶体对称性破缺算符的自旋能隙和磁化率。一个真正的,不知何故意想不到的“plaquette RVB”,自发破缺的平移对称性和没有破缺的旋转对称性,来自我们的数值模拟作为最合理的基态$J_2/J_1 \simeq 0.5 $。
1999-11-11 cond-mat.str-el
Spontaneous dimer order, excitation spectrum, and quantum phase transitions in the J1-J2 Heisenberg model
本文综述了近年来有关二维受抑Heisenberg反铁磁体的基态性质和激发谱的一些新的研究结果。自发二聚体秩序是存在于量子无序相的这个模型。我们研究的稳定性和分析的光谱结构,包括两个粒子的单重态激发分支整个无序相,以及在附近的Neel临界点。给出了二聚体序参量的变化,并指出在临界点附近,序参量的变化反映了低能单重束缚态的存在。
1999-12-14 cond-mat.str-el
Exact solution for quantum spin-1/2 Ising-Heisenberg orthogonal-dimer chain with the Heisenberg intra-dimer and Ising inter-dimer interactions
用严格的方法研究了磁场中自旋为1/2的量子正交二聚体链中二聚体间的Heisenberg和Ising相互作用.该模型保留了垂直海森堡键上总自旋的z分量,并利用这一性质用转移矩阵法精确计算了配分函数。我们得到了该模型在磁场中的基态相图以及伴随着磁化跳变的场致跃迁的宏观简并。该模型在饱和磁化强度的四分之一和二分之一处表现出两个中间分数平台。我们研究了XXZ海森堡二聚体内相互作用中交换各向异性对基态的影响。结果表明,四分之一和二分之一平台可能会消失的铁磁海森堡内二聚体相互作用的磁化曲线。我们还严格研究了阻挫相互作用对模型的热力学和磁学性质的影响,并显示了基态的宏观简并性如何反映在磁化强度、熵和比热的低温行为中。详细讨论了在绝热退磁过程中观察到磁热效应增强的可能性。
2013-08-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Elementary Excitations in Dimerized and Frustrated Heisenberg Chains
本文详细地数值分析了受抑自旋二聚体$S=1/2$海森堡链的低能激发谱。特别是,我们表明,在相称的自旋Peierls阶段的单重态和三重态激发间隙的比例是一个普适的函数,它只依赖于挫折参数。我们确定的条件下,第二个基本的三重态分支的激发光谱分裂的连续。我们比较我们的结果与预测从连续极限场论。我们讨论了我们的数据与最近的实验$CuGeO_{3}$,$NaV_2O_5$,和$(VO)_2P_2O_7$的相关性。
1998-06-17 cond-mat.str-el
Resonating dimer-monomer liquid state in a magnetization plateau of a spin-$\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
Investigation of frustrated and dimerized classical Heisenberg chains
我们考虑了一维二聚受抑反铁磁(铁磁)海森堡模型,模型具有任意自旋$S$ .用LK团簇法确定了零温下的精确经典磁相图。聚类结果表明,该模型的经典基态相图非常丰富,包括一级和二级相变。在没有二聚化的情况下,在临界阻挫$α_c=\pm 0.25$处,在反铁磁(铁磁)和螺旋相之间发生二级相变。在临界点$α_c$附近,螺旋序参量的精确经典临界指数为1/2。在二聚链($δ\neq0$)的情况下,螺旋序显示稳定性,并存在于基态相图的某些部分。在基态相图中发现了两条一级临界线。这些临界线将反铁磁相与螺旋相分开。
2015-01-23 cond-mat.str-el
Generalized Hardcore Dimer Models approach to low-energy Heisenberg frustrated antiferromagnets: general properties and application to the kagome antiferromagnet
我们提出了一个一般的非微扰方案,定量映射的低能量部门的自旋1/2受挫海森堡反铁磁体有效的广义量子二聚体模型。我们发展了形式的格点无关框架,并建立了一些重要的结果(i)的地方产生的哈密顿(ii)如何充分的重正化方案可以执行。然后将该方法应用于备受争议的kagome反铁磁体,对于该反铁磁体,完全图形化的有效哈密顿量-显示出捕获基本属性并提供对微观模型的深刻见解[D. Poilblanc,M. Mambrini和D. Schwandt,arXiv:0912.0724] -是派生的。
2010-04-11 cond-mat.str-el
Phase transitions in the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on the dimerized diamond lattice
本文结合量子蒙特卡洛模拟与退耦合二聚体平均场理论,确定二聚化金刚石晶格自旋-1/2 Heisenberg反铁磁体的量子临界点,并揭示强、弱二聚化相及有序温度差异。
2024-10-17 cond-mat.str-el
Dynamic structure factor of Heisenberg bilayer dimer phases in the presence of quenched disorder and frustration
我们研究了量子顺磁相下淬火无序对正方形、三角形和可果美晶格上海森堡双层膜动力学结构因子的影响。微扰连续么正变换和white图被用来计算一个三重子在双模态和连续无序的二聚体极限附近的微扰中的贡献。对于正方形晶格,我们发现,更强的量子关联增加的间隙模式的寿命,而更强的无序效应观察到的三角形晶格由于几何挫折。对于二聚体内无序,观察到两种晶格的带内能隙,这可以理解为在具有低和高的二聚体内交换的二聚体上的水平排斥,所述二聚体在带内能隙打开的动量处能量接近。对于高度受挫的kagome,晶格无序甚至允许降低带隙能量。此外,在微扰理论中,低能平带的局域化长度增加到$7$阶。淬火无序、几何挫折和强关联的相互作用导致了二维量子磁体的动力学结构因子中的丰富结构。
2020-04-01 cond-mat.str-el
Heisenberg spin chains with additional isotropic three-site exchange interactions
具有最近邻($J_1$)和附加各向同性三位($J_3$)自旋相互作用的$J_1-J_3$海森堡自旋模型仍然相对较少探索,尽管这种类型的竞争交换项可以自然地从不同的来源出现,包括多轨道哈伯德模型的强耦合展开。下面我们将对这一领域最近发表的研究进行一个简短的综述,重点是由几个通用的均匀和交替自旋$J_1-J_3$海森堡链支持的各种量子相位的特性。由于正($J_3>0$)三位点耦合倾向于形成局部量子二聚体的原因,$J_1-J_3$自旋模型通常在增加$J_3$时经历一些自发二聚化。实际上,在自旋- $S$-$J_1-J_3$-海森堡链($S>{1}/{2}$)中建立的二聚体相与具有次近邻耦合的自旋- ${1}/{2}$-海森堡链中著名的带隙的Majumdar-Ghosh二聚体相完全类似。在交替自旋($S,σ$)$J_1-J_3$链($S>σ$)中观察到相同的二聚化,条件是晶胞自旋为$S+σ=\rm{integer}$,而对于半整数晶胞自旋,局部二聚体形成产生无隙自旋液体基态。交替自旋$J_1-J_3$链也提供了一些支持所谓的非Lieb-Mattis磁相的自旋模型的典型例子。
2021-01-18 cond-mat.str-el
Exact Realization of a Quantum-Dimer Model in Heisenberg Antiferromagnets on a Diamond-Like Decorated Lattice
我们研究了类金刚石装饰正方形晶格上的海森堡反铁磁体在近邻耦合扰动下的性质。计算了二阶有效哈密顿量,得到的哈密顿量是一个正方形晶格的量子二聚体模型,具有有限的跳跃幅度和无排斥力,表明元格相是稳定的.我们构建量子二聚体模型的方法可以被其他晶格所采用,并为量子二聚体模型的实验实现提供了一条途径。
2016-08-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimer Order with Striped Correlations in the J_1-J_2 Heisenberg Model
用级数展开法比较了$J_1-J_2$正方晶格自旋半海森堡模型中元格序和二聚体序的基态能量。我们发现,这些能量是非常接近彼此在中间值的$J_2/J_1$,其中该模型被认为具有量子无序基态。它们与从$J_2/J_1 \approx 0.4$的2-亚晶格Néel态的伊辛展开得到的结果平滑地结合,表明从Néel态到量子无序态的二级跃迁,而它们以大角度穿过$J_2/J_1 \approx 0.6$的4-亚晶格有序态的能量,表明到4-亚晶格磁性态的一级跃迁。最有力的证据表明,在这个模型中没有实现的元胞相来自分析的单重态和三重态激发光谱,这表明在元胞相的不稳定性的系列。因此,我们的研究支持了Kotov等人最近的工作,该工作在该模型中为柱状二聚体顺序提供了强有力的图像。我们还讨论了条纹性质的自旋相关在这个阶段,与大量的共振沿列的二聚体。
1999-04-06 cond-mat.str-el
Dimerization and spin-decoupling in two-leg Heisenberg ladder with frustrated trimer rungs
我们研究的反铁磁自旋半海森堡阶梯中存在一个额外的令人沮丧的梯级自旋的动机和相关的真实的二维材料,如二维三聚体磁体Ba $_4$ Ir $_3$ O $_{10}$的描述。我们研究的零温度相图,在那里我们结合数值和分析方法到一个整体一致的描述。所有的数值模拟也伴随着通过密度矩阵重整化群获得的动力学自旋结构因子的研究。总的来说,我们发现在政权的强横档耦合一个缺口二聚相有关的竞争对称部门在希尔伯特空间,最终导致挫折驱动的自旋佩尔斯转变。在弱梯级耦合区,系统是均匀的,但显示出一个带隙的自旋连续体,以及一个尖锐的相干低能分支,使系统的整体临界。在任何一种情况下,附加的梯级自旋很快就被排除在外,一旦它们与梯子的裸耦合下降到略低于腿的直接海森堡耦合,它们就几乎解耦。
2021-03-16 cond-mat.str-el
Honeycomb antiferromagnet with a triply degenerate dimer ground state
提出了一个蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁量子模型。它有两个部分,其中之一是通常的最近邻海森堡模型。另一部分是我们引入的多重自旋相互作用项,它对基态是精确可解的。没有海森堡部分,模型有一个确切的三重简并二聚体基态。这种精确的基态在一般自旋S的情况下也存在。对于自旋为1/2的情形,我们进一步在基态进行了三重子分析,研究了海森堡相互作用与多重自旋相互作用之间的竞争。这种近似计算显示了从二聚体有序到Néel有序的连续量子相变。
2009-06-01 cond-mat.str-el
Dynamical dimer structure factor of the triangular $S=1/2$ Heisenberg antiferromagnet
Technische Universität München(慕尼黑工业大学);Université Libre de Bruxelles(布鲁塞尔自由大学);Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
研究三角晶格S=1/2反铁磁Heisenberg模型的动态二元结构因子,揭示不同自旋有序相及量子自旋液体态的特征,发现无能隙U(1)狄拉克QSL和手性QSL的特征。
2026-04-27 cond-mat.str-el
Quantum dimer model with extensive ground-state entropy on the kagome lattice
我们引入了一个量子二聚体模型的kagome晶格与动力学允许从3到6个二聚体共振周围的六边形。与先前研究的模型不同,不同的共振环出现不同的符号(由所涉及的二聚体数量的奇偶性给出)。这些符号在进行海森堡模型的最低阶重叠展开(Rokhsar and Kivelson 1988)时自然出现。我们证明了量子二聚体模型具有广泛的零温度熵和非常短的二聚体-二聚体关联。我们讨论了这种新的量子二聚体液体的自旋1/2海森堡模型的物理学上的戈薇晶格的可能相关性。
2003-02-07 cond-mat.str-el
Ground-state properties of two-dimensional dimerized Heisenberg models
本文研究了正方晶格上二维海森堡模型在给定二聚化条件下的基态性质。我们有三个目标:首先,我们要研究由弱耦合链组成的三个模型从二维到一维的尺寸过渡。简单的尺度参数表明,链间耦合总是相关的。因此,这些模型中的两个的基态仅在解耦点处具有一维性质。第三个考虑的模型是更复杂的,因为它包含额外的相关链内耦合导致的差距所示的缩放参数和数值研究。其次,我们研究了在什么时候二聚作用破坏了各向同性模型的Néel有序基态。在映射到非线性σ模型和线性自旋波理论(LSWT)中,我们得出结论,Néel有序态的稳定性取决于模型的微观细节。第三,所考虑的模型也可以被视为自旋-声子耦合系统的有效模型。这导致了一个问题,如果自旋佩尔斯转变,即总能量的增益,由于晶格畸变,是可能的。LSWT表明,这种转变是可能的,在一定的条件下,导致共存的长程序和spin-Peierls二聚。我们还发现,磁场能量的增益是最大的阶梯状扭曲的晶格。
2001-11-20 cond-mat.str-el
Spin-Peierls instability in the three-leg Heisenberg ladder
由于三腿阶梯的行为像一个重整化的海森堡链,我们认为,自旋Peierls不稳定性必须发生在这个系统中,当它耦合到三维声子。使用键平均场论,我们表明,这确实是这种情况。在自旋-Peierls转变温度以下的二聚态形成柱状二聚相,而不是交错二聚相。这与基于反铁磁性的论点形成对比。一个物理参数的基础上,而自旋成键的单线态解释了为什么柱状配置是有利的。在二聚链的柱状排列中不会发生量子临界性(无间隙性)。
2007-08-30 cond-mat.str-el
Dimer correlation amplitudes and dimer excitation gap in spin-1/2 XXZ and Heisenberg chains
本文研究了自旋- $\frac{1}{2}$ XXZ链在临界区的二聚体算符的关联函数。通过玻色化和密度矩阵重整化群方法的结合使用,高精度地确定了二聚体关联函数中主要振荡项的振幅作为交换各向异性参数和外磁场的函数。特别地,对于具有SU(2)对称性的反铁磁海森堡模型,研究了边缘无关算子对二聚体关联的对数修正,得到了二聚体关联函数的渐近形式.还导出了包含对数修正的自旋-佩尔斯激发能隙的渐近形式。
2017-10-24 cond-mat.str-el hep-th
Low-temperature thermodynamics of spin-1/2 orthogonal-dimer chain with Ising and Heisenberg interactions
我们考虑了自旋为1/2的量子正交二聚体链的一个精确可解形式,该链具有海森堡二聚体内耦合和伊辛二聚体间耦合。所研究的量子自旋系统在零温下在饱和磁化强度的1/4和1/2处呈现分数平台,并且在磁化强度跳跃的临界场处具有高度简并的基态。我们研究了低温比热与场的关系。晶格气体描述是在临界场附近制定的,以解释低温比热行为。
2013-07-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimer-Quadrupolar Quantum Phase Transition in the Quasi-One-Dimensional Heisenberg Model with Biquadratic Interaction
用量子蒙特卡罗模拟研究了零温下含双二次项的准一维S=1海森堡反铁磁体.随着链间耦合程度的增加,体系经历从自发二聚相到Néel有序相或自旋二聚相的相变。数值结果表明,一个非常规的二阶过渡的可能性,其中的对称群表征一个阶段是不是一个子群的其他。
2006-09-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimerization tendencies of the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet: A functional renormalization group perspective
利用赝费米子泛函重整化群方法研究了自旋$1/2$烧绿石海森堡反铁磁体的基态性质.我们的分析的第一部分是基于一个增强的部分子平均场的方法,考虑到从重整化顶点函数的波动影响。这种技术的实现扩展了早期的方法,并解决了与图解式超量计数相关的技术难题。对量子自旋液体、二聚态和三聚态采用不同的部分子方法,结果表明在基态存在晶格对称性破缺的趋势。虽然整体量子自旋液体似乎在这个系统中是不利的,最近提出的量子态仍然显示出最强的支持,在所有的自旋液体ansätze,我们已经测试,这是进一步证实了我们的补充变分蒙特卡罗计算。在我们研究的第二部分中,我们将赝费米子泛函重整化群应用于微扰系统,更直接地探测晶格对称性破缺。我们的结果从这种技术证实,系统的基态要么表现出破$C_3$旋转对称性,或反转和$C_3$对称性破缺的组合。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Effect of Spin-1 Impurities in Dimerized Heisenberg Chains
利用Lanczos对角化和量子蒙特卡罗模拟研究了自旋1杂质对二聚反铁磁自旋链的影响。首先,对于Cu-O-Cu体系,计算了Ni离子取代Cu离子的相互作用强度。然后,它表明,S=1杂质的引入导致的二聚系统的原始自旋间隙的抑制和靠近杂质的反铁磁关联的增强。这些功能被解释的纯和掺杂系统的基态的价键图片。的相似性和差异之间的潜在机制,产生这些影响的情况下,S=1杂质进行了分析。强调了在自旋1杂质位和两个自旋1/2相邻自旋之间形成的单重态表现为有效的双空位,这可能是整个系统反铁磁关联增强的部分原因.这些结果的实验意义进行了讨论。
1998-06-03 cond-mat.str-el
Topological Order Parameters of the Spin-1/2 Dimerized Heisenberg Ladder in Magnetic Field
研究了自旋为1/2的二聚海森堡阶梯在磁化强度为饱和值一半的磁场中的平台相的拓扑性质。虽然所施加的磁场消除了系统的大部分对称性,但存在由空间反演对称性支持的对称性保护的拓扑相。利用Z_2 Berry相位作为对称性保护的拓扑序参量,该相位与边界对称性有关,量子化为0和π。边缘状态也进行了分析,以确认散装边缘对应。此外,对称性破缺边界被认为是。然后,我们观察到一种独特类型的量子化的贝里相位,量子化到+-π/2的贝里相位。在这种情况下,体-边缘对应也是唯一的,即对于+-π/2量子化的情况,出现“极化”边缘态。我们还评估了纠缠熵的无限时间演化块抽取(iTEBD),以补充贝瑞相位的论点。此外,从由iTEBD给出的基态的矩阵乘积状态表示中提取不同类型的拓扑序参量。
2015-03-20 cond-mat.str-el
Neel to spin-Peierls transition in the ground state of a quasi-1D Heisenberg model coupled to bond phonons
用量子蒙特卡罗方法研究了与绝热键声子耦合的准一维自旋1/2海森堡模型的基态自旋Peierls跃迁.在由空间各向异性和自旋-晶格耦合强度构成的参数空间中,研究了从无带隙的Neel态到自旋带隙的Peierls态的转变。结果发现,对于任何有限的链间耦合,只有当自旋-晶格耦合超过一个有限的,非零的临界值时,才发生到二聚Peierls基态的转变。这与纯1D模型相反,其中绝热声子导致任何非零自旋-声子耦合的二聚基态。绘制了上述参数空间中的相图。没有证据表明,共存的长程磁秩序和二聚化的区域。Neel顺序的消失与二聚化的发生同时发生。
2003-07-30 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of anisotropically interacting Heisenberg-$Γ$ models on a honeycomb lattice
本文利用二聚体级数展开和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上$S=1/2$ Heisenberg- $Γ$模型的基态相图。我们专注于各向异性的相互作用的影响,通过调整的耦合常数,系统之间的孤立的二聚体和自旋链模型的变化。我们发现,在自旋链极限,有三种状态:Tomonaga-Luttinger液体和两个磁长程有序态。除了海森堡相互作用比非对角对称($Γ$)相互作用弱得多的情况外,所有三个态都通过无限小的链间相互作用成为二维长程有序态.从孤立的二聚体极限开始,三重态二聚体相在相图的大部分中存活到各向同性相互作用系统,其中海森堡和$Γ$相互作用分别是铁磁和反铁磁的。否则,在相互作用变为各向同性之前发生到磁有序相的相变。这表明在$Γ$模型中提出的量子自旋液体[A. Catuneanu等人,npj量子材料3,23(2018)]对相互作用的各向异性不稳定。
2021-06-22 cond-mat.str-el
Second-order Peierls transition in the spin-orbital Kumar-Heisenberg model
我们在B提出的一维SU(2)$\otimes$ XY自旋轨道模型中加入海森堡相互作用项$\proptoλ$。库玛在$λ=0$中,自旋和轨道自由度可以通过导致模型的精确解的幺正变换来分离。我们发现,一个有限的$λ>0$导致自发二聚的系统,在热力学极限成为一个光滑的相变在$λ\to 0$,而它仍然是不连续的一阶微扰方法。在$λ\to 0$的极限下,我们给出了纠缠熵、能隙和二聚序参量的行为,证实了临界行为。最后,我们给出了在海森堡极限$λ\to\infty$中另一个相变的证据,并对在小和大$λ$极限中观察到的二聚态给出了定性的分析解释.
2015-03-13 cond-mat.str-el
Quantum dimer model containing Rokhsar-Kivelson point expressed by spin-1/2 Heisenberg antiferromagnets
在类金刚石装饰正方形晶格上,我们得到了一个含有自旋为1/2的海森堡反铁磁体表示的Rokhsar-Kivelson(RK)点的量子二聚体模型(QDM)。该晶格具有宏观退化的量子基态,其等价于正方形晶格QDM的希尔伯特空间。然后,通过引入更多的近邻耦合作为微扰,得到了一个包含RK点作为二阶有效哈密顿量的正方格点QDM。我们的模型可以提供一个新的方法,在QDM的共振价键态的实验实现。
2020-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Basic properties of three-leg Heisenberg tube
研究了在横杠方向上具有周期边界条件的三腿反铁磁海森堡模型。由于梯级形成正三角形,因此诱导了自旋阻挫。我们用密度矩阵重整化群方法研究了体系的基态。我们发现,自旋激发总是有间隙的,以消除自旋挫折,只要横档耦合是非零的。我们还明显地确认自旋Peierls二聚化的腿方向的顺序。自旋能隙和二聚化有序性基本上都随着横档耦合的增加而增强。
2008-08-02 cond-mat.str-el
Unconventional pairing and electronic dimerization instabilities in the doped Kitaev-Heisenberg model
研究了蜂窝晶格上$t -J_{\mathrm{K}} - J_{\mathrm{H}}$ Kitaev-Heisenberg哈密顿量作为掺杂自旋轨道Mott绝缘体的最小模型的量子多体不稳定性。该自旋- $1/2$模型被认为描述了层状过渡金属氧化物Na $_2$ IrO $_3$的磁性。我们从关联费米子系统的泛函重整化群(fRG)确定了有限载流子密度系统的基态。为此,我们推导出fRG流方程适应缺乏完整的自旋旋转不变性的费米子相互作用,在这里表示的高度沮丧和各向异性Kitaev交换项。此外,采用一组沃德恒等式的Kitaev-海森堡模型,流动方程的数值解表明,丰富的相图出现在掺杂电荷载流子到基态流形($\mathbb{Z}_2$量子自旋液体和磁有序相)。我们证实了超导三重态$p$波不稳定性驱动的铁磁交换和各种单重态配对阶段。为了填充$δ> 1/4$,$p$波配对产生具有受保护的马约拉纳边模的拓扑状态。对于反铁磁Kitaev和铁磁海森堡交换,我们得到键序不稳定性在范霍夫填充支持嵌套和密度的状态增强,产生二聚模式的蜂窝晶格上的电子自由度。此外,我们的流量方程适用于更广泛的一类模型哈密顿。
2014-10-09 cond-mat.str-el
Spiral and Mixed Plaquette-Dimer Phases in the $S=1$ and $3/2$ Shastry-Sutherland Heisenberg Model
Sun Yat-sen University(中山大学);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Great Bay University(大湾区大学)
利用密度矩阵重正化群和团簇平均场理论,研究了二维 Shastry-Sutherland 晶格上 $S=1$ 和 $S=3/2$ Heisenberg 模型的基态相图,在 dimer 相和 Néel 反铁磁相之间发现了混合 plaquette-dimer 相和螺旋相,并构建了全局 $S$-$g$ 相图。
2026-05-23 cond-mat.str-el
Dimerization in the SU(4) Heisenberg model on the cubic lattice: iPEPS study
本研究采用基于张量网络的方法,探究立方晶格上带空间各向异性磁耦合的SU(4)海森堡模型,发现二聚化色序相在几乎全磁耦合范围内均存在,仅完全解耦一维链极限除外。
2025-09-30 cond-mat.quant-gas 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
Plaquette valence bond solid in the frustrated Heisenberg quantum antiferromagnet on the square lattice
使用精确对角化和对角化的短程价键单线态的一个子集,我们解决海森堡自旋1/2反铁磁体的正方形晶格与竞争的次近邻和次近邻次近邻反铁磁耦合(J1-J2-J3模型)的基态的性质。两种方法的详细比较揭示了沿着(J2+J3)/J1=1/2线的区域,其中最近邻单重覆盖的描述是极好的,因此为磁无序区域提供了证据。通过对二聚体-二聚体关联函数、二聚体结构因子和格片-格片关联函数的分析,证明了在部分磁无序区存在格片价键立体有序.
2006-09-06 cond-mat.str-el
A modified triplet-wave expansion method applied to the alternating Heisenberg chain
本文提出了二聚自旋系统的另一种三重波展开形式,它是Sachdev和Bhatt的“键算符”形式的修正。投影算子用于将系统限制在物理子空间中,而不是约束方程。交替海森堡链的情况下,说明了该方法,并与二聚体级数展开和精确对角化的结果进行了比较。一些讨论包括的现象“准粒子击穿”,因为它适用于在这个模型中的两个三重子束缚态。
2006-08-25 cond-mat.str-el
Frustrated spin-1/2 Heisenberg model on a Kagome-strip chain: Dimerization and mapping to a spin-orbital Kugel-Khomskii model
该研究通过精确对角化和密度矩阵重整化群方法,分析了Kagome条带链上受挫自旋-1/2海森堡模型的量子相,发现一个覆盖大部分相图的二聚化自旋有能隙相,并用简并微扰理论将其映射为Kugel-Khomskii模型,揭示二聚化起源。
2024-09-19 cond-mat.str-el
Numerical Diagonalization Study of the Phase Boundaries of the S=2 Heisenberg Antiferromagnet on the Orthogonal Dimer Lattice
University of Hyogo(兵库大学);National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology(量子辐射科学和技术国立研究所);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
本文通过数值对角化方法研究S=2 Heisenberg反铁磁体在正交二元链上的相界,发现中间区域随S增大而变宽。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics and phase transitions for the Heisenberg model on the pinwheel distorted kagome lattice
本文研究了在Rb_2Cu_3SnF_12材料中观察到的风车形畸变kagome晶格上的海森堡模型。实验相关的热力学性质在有限的温度下计算利用数值连接集群的扩展。我们还发展了一个基于Lanczos的零温度数值关联团簇展开,研究了风车扭曲晶格对均匀kagome晶格海森堡模型的逼近。我们发现了强有力的证据,相变之前,达到统一的限制,这意味着基态的kagome格点海森堡模型可能不是风车二聚化,是稳定的有限风车二聚化扰动。
2011-12-19 cond-mat.str-el
Haldane phases and phase diagrams of the S = 3/2, 1 bilinear-biquadratic Heisenberg model on the orthogonal dimer chain
本文利用精确对角化和密度矩阵重整化群系统研究S = 3/2, 1正交二聚体链,发现双二次项可扩展Haldane相区域,并证实S = 3/2情形下存在与AKLT点绝热连接的Haldane相。
2023-07-12 cond-mat.str-el
Plaquette valence-bond ordering in J_1-J_2 Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
采用精确对角化方法,在S_z=0基和最近邻单重价键(NNVB)基下研究了蜂窝晶格上具有第一和第二邻反铁磁交换的S=1/2海森堡模型(J_{1} - J_{2}模型).我们发现,当0.2<J_2/J_1<0.3时,NNVB基对基态的描述与精确结果相比是恰当的。通过分析二聚体-二聚体以及格片-格片的相关性,并定义适当的结构因子,我们研究了可能的对称性破缺态作为阻挫区基态的候选者。在0.2<J_2/J_1<0.3的情况下,我们提供了大量支持格片价键有序的证据.通过进一步增加比率J_2/J_1,该状态经历向交错二聚化状态的转变。
2011-01-31 cond-mat.str-el
Phase diagram of the $J$-$J_d$ Heisenberg Model on the Maple-Leaf Lattice: Neural networks and density matrix renormalization group
本文利用神经量子态和无限密度矩阵重正化群研究枫叶晶格海森堡模型,确定了二聚体顺磁相与倾斜120°磁有序的边界,并探讨了中间相的可能性。
2024-01-10 cond-mat.str-el
Competition between dimerization and vector chirality in the spin-$3/2$ $J_1$-$J_2$ Heisenberg chain with uniaxial single-ion anisotropy
本文通过大规模数值计算研究了自旋-3/2 J1-J2海森堡链在单轴单离子各向异性下的相图,发现七个相,揭示了二聚化价键序与矢量手性序之间的复杂竞争及共存现象。
2025-03-11 cond-mat.str-el
Quantum phases of dimerized and frustrated Heisenberg spin chains with s = 1/2, 1 and 3/2: an entanglement entropy and fidelity study
本文研究了自旋为1/2、自旋为1和自旋为3/2的一维反铁磁海森堡系统在次近邻相互作用($J_2$)和二聚作用($δ$)下相图中的不同区域.特别是,我们分析的行为的二分纠缠熵和保真度的无隙带隙相变和跨越线分离不同的相位在$J_2-δ$平面。在这项工作中的所有计算是基于有限系统的数值精确对角化。
2013-02-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Numerical Investigations of SO(4) Emergent Extended Symmetry in Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains
反铁磁海森堡链在红外极限下具有扩展的对称性[SU(2)xSU(2)]/Z 2,其物理解释是自旋和二聚体序参量构成一个共同的四维矢量.在这里,我们使用量子蒙特卡罗模拟的修改后的海森堡链(J-Q模型),其中可以避免传统的海森堡链的对数标度校正的涌现对称性进行数值研究。我们展示了两点和三点自旋和二聚体关联函数如何随着系统尺寸的增加而接近它们受共形场论约束的形式,并在数值上证实了扩展对称性对各种关联函数的预期影响。
2018-03-22 cond-mat.str-el
Properties of the random-singlet phase: from the disordered Heisenberg chain to an amorphous valence-bond solid
我们采用强无序重整化群(SDRG)方法和基态量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了具有随机耦合的S=1/2自旋链,计算了无序平均自旋和二聚体关联. QMC模拟表明对数校正的幂律衰减相关SDRG计划获得。相同的渐近形式适用于具有标准海森堡交换的系统和在干净系统中导致自发二聚化的某些多自旋耦合。我们表明,对数校正出现在价键(单重对)的基础上,不能产生的SDRG计划的贡献。在具有多自旋耦合的模型中,干净的系统自发地二聚化,在无序的存在下,在位于畴壁的自旋子之间形成随机单线态。这种无定形的价键固体是渐进的随机单重态,唯一不同于随机交换海森堡链的是它的短程性质。
2016-12-01 cond-mat.str-el