Multiorbital kinetic effects on charge ordering of frustrated electrons on the triangular lattice
利用推广的无自旋费米子哈伯德模型研究了多轨道效应对半填充三角晶格上电子阻挫序出现的影响。通过使用两种互补的方法,不受限制的Hartree-Fock和精确对角化,我们解开了一个非常丰富的相图控制的本地和场外库仑相互作用的强度和轨道间跳跃各向异性比$t'/t$。研究发现,三角形几何结构中存在三种稳健的非常规电子相:弹球液体、反弹球液体和大晶胞$\sqrt{12} \times \sqrt{12}$液滴相,它们受能带结构参数控制。后者也稳定在我们的微观模型的各向同性极限,恢复了标准的SU(2)自旋扩展单带哈伯德模型。
2015-11-06 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
XY ring exchange model with frustrated Ising coupling on the triangular lattice
研究了三角晶格上具有阻挫伊辛耦合的$Z_2$不变XY环交换相互作用的性质。在纯XY环交换作用的极限下,我们证明了由于哈密顿量的$Z_2$ -不变性,经典基态是简并的。量子涨落提升这些经典简并基态,并产生一种不寻常的状态,其激发光谱在${\bf k}=0$附近表现出带隙的最大二次色散,并在布里渊区两侧的中点处消失。这个结果与U(1)不变对应物中${\bf k}=0$附近的无间隙二次色散形成对比。我们还研究了与经典的挫折伊辛互动竞争时,挫折的影响。我们提供了一个可能出现的量子阶段的一瞥。然而,这个哈密顿量的全面理解,不能解析地阐明,需要一个明确的数值模拟。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Topological Magnon Bands and Unconventional Thermal Hall Effect on the Frustrated Honeycomb and Bilayer Triangular Lattice
在传统的铁磁系统中,拓扑磁振子带和热霍尔效应是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,简称DZYH)引起的。然而,原则上,磁共振要么是可以忽略的,要么是在某些量子磁体中对称性所不允许的。因此,我们预计,拓扑磁振子功能将不会出现在这些系统。此外,三角晶格上的量子磁体预计不会具有拓扑特征,因为由于相邻三角形的相等和相反的贡献,自旋手征或自旋手征被抵消。然而,在这里,我们预测,同构的阻挫蜂窝晶格和双层三角晶格反铁磁系统将显示拓扑磁振子带和拓扑热霍尔效应的情况下,一个内在的量子阱。这些非常规的拓扑磁振子功能是由于磁场诱导的非共面自旋配置与非零标量自旋手征。的相关性的结果,以现实的双层三角形反铁磁材料进行了讨论。
2017-06-29 cond-mat.str-el
Frustrated Ising chains on the triangular lattice in Sr$_3$NiIrO$_6$
对自旋链化合物Sr $_3$ NiIrO $_6$的非弹性中子散射研究揭示了带隙的准一维磁激发。观察到的一个磁振子带之间的29.5和39 meV的磁振子模式的Ni $^{2+}$离子。自旋波谱的拟合揭示了沿$c$轴的强耦合Ising样链,其在$ab$平面中弱耦合成阻挫三角晶格。的磁激发生存高达200 K远高于磁有序温度的$T_N \sim 75$ K,也表明在Sr $_3$ NiIrO $_6$的磁相互作用的准一维性质。我们的微观模型是在良好的协议与从头计算的电子结构计算和解释在体磁化测量中观察到的巨大的自旋翻转场。
2016-04-22 cond-mat.str-el
Strain as a tool to stabilize the isotropic triangular lattice in a geometrically frustrated organic quantum magnet
本文提出利用精细控制的大各向异性应变有效调控Mott绝缘体κ-(ET)2Cu2(CN)3的几何阻挫程度,通过弹热效应实验绘制温度-应变相图,为三角晶格Hubbard模型计算提供基准并凸显晶格工程的潜力。
2025-07-11 cond-mat.str-el
Charge disproportionation and collinear magnetic order in the frustrated triangular antiferromagnet AgNiO2
我们报告了轨道简并的阻挫金属磁体AgNiO 2的晶体和磁结构的高分辨率中子衍射研究。在高温下的结构是六方晶系与一个单一的晶体Ni网站,低自旋Ni 3+与自旋-1/2和两倍的轨道简并,安排在一个反铁磁三角晶格与挫折自旋和轨道秩序。当冷却到365 K以下时,发生结构转变,得到三重六方晶胞,其中包含三个晶体学上不同的Ni位点,具有膨胀和收缩的NiO 6八面体,自然由Ni三角层上的自发电荷顺序解释。没有Jahn-Teller扭曲发生,这表明电荷顺序发生,以解除轨道简并。对称性分析推断的镍电荷顺序模式和观察到的氧位移模式表明,过渡可以介导的电荷波动耦合到一个软氧光学声子呼吸模式在镍网站。在低温下,富电子的Ni亚晶格(分配到接近Ni 2+与S = 1的化合价)的顺序磁性成反铁磁性排列在三角形平面的铁磁行的共线条纹结构。我们讨论了这种不寻常的自旋顺序模式的易轴三角形反铁磁体的背景下,额外的弱第二邻居相互作用和层间耦合的稳定性。
2008-04-01 cond-mat.str-el
First order phase transition in the frustrated triangular antiferromagnet CsNiCl3
通过高分辨率的超声速度测量,作为温度和磁场的函数,不同的低温磁性相变观察准一维化合物CsNiCl 3的性质建立。特别注意的是在H-T相图中多临界点以上的场致120度相变,其中弹性常数C_(44)呈现阶梯状变化和滞后效应。这些结果代表的第一个实验证据表明,120度的相变是弱的第一顺序和矛盾的流行观念的新的普遍性类的手征系统。
2006-06-02 cond-mat.str-el
Spin-chain correlations in the frustrated triangular lattice material CuMnO$_2$
伊辛三角晶格仍然是受抑磁性的经典测试案例。在这里,我们报告的CuMnO $_2$,它由一个扭曲的晶格Mn $^{3+}$自旋与单离子各向异性的短程磁序的中子散射测量。CuMnO $_2$上的物理性质测量与各向异性轨道占据引起的一维相关性一致。然而,在粉末测量中观察到的漫磁中子散射先前已经由2D Warren型相关性拟合。使用中子能谱,我们表明,顺磁波动持续到$\sim$ 25 meV以上TN= 65 K。这与典型衍射仪的入射能量相当,并导致能量积分信号的拖尾,因此不能在准静态近似下进行分析。我们使用低能量XYZ极化中子散射提取纯磁(准)静态信号。这是由反向蒙特卡罗分析,这表明,在三角形层中的两个方向是完全受挫的经典自旋液相在75 K。强的反铁磁关联只发现沿b轴,因此,我们的结果统一的中子散射和宏观物理性质测量所看到的图片。
2020-06-11 cond-mat.str-el
Ultrahigh Magnetic Field Phases in Frustrated Triangular-lattice Magnet CuCrO$_2$
研究了三角晶格反铁磁体CuCrO $_2$在沿$c$轴向磁场($H$ // [001])下的磁相,磁场强度达120 T.法拉第旋转和磁吸收光谱被用来揭示丰富的物理磁相。在90--105T,10 K左右观察到一个UUD(up-up-down)磁结构相。发现了邻近UUD阶段的其他明显异常,并提出Y形和V形阶段是可行的候选者。这些有序相是在极高磁场环境中,几何自旋挫挫、单离子各向异性和热涨落相互作用的结果。
2017-10-19 cond-mat.str-el
Coupled spin-charge order in frustrated itinerant triangular magnets
在三角形Kondo晶格模型的强耦合极限下,我们发现了四个新的自旋-电荷有序基态。在三分之一的电子填充($n=1/3$)的两个状态由装饰的铁磁链与相邻的链反铁磁耦合。第三磁基态是非共线的,由一对倾斜的铁磁链分开的反铁磁链组成。在$n=2/3$发现了一个更不寻常的磁基态,它是$120^{\circ}$ Yafet-Kittel相的变体。这些磁序是通过在电子光谱中打开一个间隙来稳定的:一种“带效应”。所有的相位支持调制的电子电荷密度由于磁不等价的网站的存在。特别地,在各种三角晶格系统中观察到在$n=2/3$处发现的电荷有序模式,例如2 H-AgNiO $_2$、3R-AgNiO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$。
2014-12-07 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
From Frustrated to Unfrustrated: Coupling two triangular-lattice itinerant Quantum Magnets
受系统的启发,可以看作是由两个沮丧的子晶格结合成一个不那么沮丧的总晶格,我们研究了双交换模型与最近邻(NN)和下一个最近邻(NNN)耦合蜂窝晶格。当添加NN跳跃和由此产生的双交换反铁磁(AFM)海森堡耦合,所得到的相图是完全不同的,从纯粹的海森堡磁模型,并强烈依赖于电子填充。对于半填充,AFM二聚体的图案占主导地位,其中有效的电子带保持石墨烯样的狄拉克锥在所有阶段,从FM到$120^\circ$限制。当费米能级的态密度相当大时,我们发现了非共面的无公度态和小涡旋相。最后,一个非共面的相称模式实现了陈绝缘体在四分之一填充。在NN和NNN跳变的情况下,三角晶格中的陈氏绝缘体的非共面自旋图案被发现是相当稳定的耦合到一个蜂窝系统。由此产生的总相位是拓扑非平凡的,无论是陈绝缘体与$C=2$或磁性拓扑晶体绝缘体的保护组合或镜像反射和时间反演对称性出现。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Ising versus Potts criticality in a low-temperature magnetothermodynamics of a frustrated spin-1/2 Heisenberg triangular bilayer
研究了自旋为1/2的受抑Heisenberg三角形双层膜的低温磁化曲线和热力学性质,在高受抑参数区域,考虑了反铁磁二聚体内相互作用和铁磁或反铁磁二聚体间相互作用,其中局域多磁振子本征态对磁热力学的贡献最大.相应地,可以从与场中的有效三角晶格自旋1/2伊辛模型的映射对应中找到高阻挫自旋1/2海森堡三角双层的低能态。基于有效伊辛模型的描述表明,具有铁磁二聚体间耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在零温磁化曲线上表现出不连续的磁化跳变,随着温度的升高,这种磁化跳变逐渐减小,直到在某一临界温度达到从Ising普适类开始的连续场驱动相变.反铁磁二聚体耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在饱和磁化强度的三分之一和三分之二处表现出中间平台的多步磁化曲线,而在足够低的温度下,在零温度变化下观察到的不连续磁化跳变到连续场驱动的相变,从三态Potts模型的普适类。精确的结果和蒙特卡罗模拟的有效伊辛模型面临的完全精确的对角化数据的海森堡三角形双层,以证实这些发现。
2018-09-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lattice distortion effects on the frustrated spin-1 triangular-antiferromagnet A3NiNb2O9 (A = Ba, Sr and Ca)
在具有低维小自旋矩的几何阻挫材料中,量子涨落可以干涉自旋、电子、晶格和轨道之间复杂的相互作用,并产生奇异的基态,如双自旋态和手征液相.虽然一维链状和S - 1/2二维三角晶格反铁磁体(TLAF)的量子相位已经被理论和实验工作者研究得比较透彻,但对S = 1 TLAF的研究还很有限。我们在TLAFs(A = Ba,Sr,Ca)中引入了晶格畸变,S(Ni ~(2+))= 1,并进行了热力学、磁学和中子散射测量。A3 NiNb 2 O 9的基态为非共线的120°反铁磁相,但Ni 2+晶格由等边三角形(A = Ba)转变为等腰三角形(A = Sr和Ca)。用线性自旋波理论模拟了中子非弹性散射数据,讨论了畸变晶格引起的单离子各向异性和交换各向异性之间的竞争。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Frustrated Magnetism in Triangular Lattice TlYbS$_2$ Crystals Grown via Molten Flux
通过熔融助熔剂生长技术,使用氯化钠,将三角晶格化合物TlYbS $_2$制备为大单晶。各向异性磁化率测量下降到0.4 K表明完全没有长程磁序。尽管这种缺乏长程序,短程反铁磁相互作用是通过广泛的过渡,表明挫折的行为。变磁场测量揭示了温度低于2 K时的变磁行为。复杂的低温场可调的磁性行为,除了没有观察到长程序到0.4 K,表明TlYbS $_2$是一个受抑磁铁和一个可能的量子自旋液体的候选人。
2020-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnons and Spinons in $\mathrm{Ba}_2\mathrm{CoTeO}_6 $: A Composite System of Isolated Spin-$1/2$ Triangular Heisenberg-like and Frustrated Honeycomb Ising-like Antiferromagnets
本文报道了由两个几乎孤立的子系统A和B组成的$\mathrm{Ba}_2\mathrm{CoTeO}_6$中磁有序和激发的中子散射结果,这两个子系统分别被描述为$S\,{=}\,1/2$三角形类海森堡反铁磁体和受抑蜂窝状类伊辛反铁磁体.在$T_{\rm N1}\,{=}\,12.0$ K以下证实了子系统B的条纹有序,而在0.3 K(${\ll}\,T_{\rm N2}\,{=}\,3.0$ K)下沿$(1/3, 1/3, L)$和$(2/3, 2/3, L)$观察到尖锐的条纹。这表明子系统A中有序的二维性质。结果表明,两个子系统的激发光谱分离良好,相互独立。子系统A的激发谱由两个单磁振子分支组成,在M点处具有类似于回旋子的极小值,并具有结构清晰的强连续谱,与在$\mathrm{Ba}_3\mathrm{CoSb}_2\mathrm{O}_9$中观察到的类似,这强烈地指示了自旋子激发。子系统B的色散曲线可以用第三近邻交换相互作用中的线性自旋波理论来描述。
2021-11-18 cond-mat.str-el
Spin dynamics of frustrated easy-axis triangular antiferromagnet 2H-AgNiO2 explored by inelastic neutron scattering
我们报告的非弹性中子散射测量的自旋动力学的层状六角磁体2 H-AgNiO 2,其中堆叠的三角形层的反铁磁耦合Ni 2+自旋(S=1)有序的共线交替条纹图案。我们观察到一个宽频带的磁激发以上的小间隙为1.8毫电子伏,并延伸到7.5毫电子伏,表明强烈的色散激发。测得的粉末平均光谱的边界的色散可以定量地解释由反铁磁最近和弱次近邻耦合,强易轴各向异性和附加的弱层间耦合的三角形层的线性自旋波色散。由此产生的色散关系具有全球性的最小值,而不是在磁布拉格波矢,但在磁相关的软点,我们把这种异常的功能之间的强竞争的易轴各向异性和受挫的反铁磁耦合。我们还通过扩展Chubukov和Jolicoeur [Phys. Rev. B v46,11137(1992)]的工作,计算了自旋波理论中1/S阶色散关系的量子修正,发现易轴各向异性的存在显著降低了各向同性模型预测的量子重整化。
2009-02-04 cond-mat.str-el
Frustrated quantum spin systems in small triangular lattices studied with a numerical method
量子阻挫系统的研究一直是量子磁学最具挑战性的课题之一,因为它们可以容纳量子自旋液体,而这种液体的特性是相当难以捉摸的。带隙量子自旋液体的存在具有长程纠缠,同时是局部不可区分的,往往需要高度复杂的数值方法来描述它们。在这里,我们提出了一个简单的计算方法的基础上精确对角化工程边界条件非常小的plaquettes。我们应用这种方法研究了三角格子中各种反铁磁受抑海森堡模型的量子相图。我们的结果是在定性协议与以前的结果通过复杂的方法,如2D-DMRG或变分量子蒙特卡罗。
2019-09-25 cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic Orders Proximal to the Kitaev Limit in Frustrated Triangular Systems: Application to Ba$_3$IrTi$_2$O$_9$
近年来,自旋轨道耦合(SOC)和电子关联共同作用的阻挫过渡金属化合物引起了人们的广泛关注。在5 $d$过渡金属的情况下,其中SOC很大,费米能级附近的$j_\text{eff}=1/2$带被认为包含材料的基本物理性质,可能导致具体实现奇异磁相,如Kitaev自旋液体。在这里,我们推导出一个基于$j_\text{eff} = 1/2$赝自旋的三角晶格上的自旋模型,该赝自旋通过反铁磁海森堡($J$)和Kitaev($K$)交换相互作用,并且关键的是,各向异性$(Γ)$交换。我们对自旋模型的经典分析表明,除了120 $^\circ$、$\mathbb{Z}_2$ /双$\mathbb{Z}_2$涡旋晶体和双晶相的小区域外,条纹相和铁磁相在$J$ - $K$ - $Γ$相图中占主导地位。我们将我们的模型应用于5 $d$过渡金属化合物,Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$,其中Ir $^{4+}$离子形成分层的二维三角晶格。我们计算的能带结构和最近邻跳跃参数使用从头计算。结合我们的从头算和经典分析,我们预测Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$具有条纹有序的磁性基态。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Extended supersolid phase of frustrated hard-core bosons on a triangular lattice
本文研究了三角晶格上具有最近邻跃迁($t$)和排斥($V$)的硬核玻色子模型。我们认为,在大排斥($V\gg|t|$)的限制,二聚体表示适用的超固体基态,通过构建一个酉映射到很好地理解未受挫跳跃的情况下。这种广义的“马歇尔符号规则”使我们能够建立精确的性质的超固体秩序,利用最近提出的二聚体变分波函数,其相关性可以有效地计算使用格拉斯曼方法。通过连续性,在宽的参数范围$V>-2t>0$内预测超固体。这也建立了一个简单的相图三角晶格自旋1/2 XXZ反铁磁体。
2008-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Contractor-Renormalization approach to frustrated magnets in magnetic field
我们建议使用承包商重整化(CORE)技术,以获得有效的模型量子磁体在磁场。CORE是一种强大的非微扰技术,可以通过关注低能量部分来降低给定微观模型的复杂性。我们提供了一个详细的分析,在过去已被广泛研究的挫折自旋梯:特别是,我们讨论了如何选择的积木,并强调使用其约化密度矩阵。与通常的微扰理论相反,CORE通过选择合适的基,能够再现整个相图中磁化平台的存在与否。我们还讨论了二维双层膜中平台的形成问题,并指出了非阻挫强各向异性模型和阻挫SU(2)模型之间的相似性。
2007-08-27 cond-mat.str-el
Spin excitations in the frustrated triangular lattice antiferromagnet NaYbO$_2$
在这里,我们提出了一个中子散射为基础的研究磁激发和磁秩序下的应用程序的外部磁场在NaYbO $_2$。确定了晶体电场分裂$J = 7/2$多重态结构,揭示了混合的$|m_z>$基态二重态,与Ding等[1]最近的报道一致。我们的测量结果进一步表明,在晶体场谱的交换效应的签名,表现为一个小分裂的过渡到第一个激发的双重能量。分析了低能磁激发从量子无序基态到涨落驱动有序态跃迁的场依赖性。一阶相变到一个非共线有序状态的迹象显示在上场相边界的有序制度,和高阶磁振子散射,强磁振子-磁振子相互作用的暗示,解决了以前报道的$up-up-down$阶段。我们的研究结果揭示了一个复杂的相图内的场诱导的顺序和自旋激发NaYbO $_2$,并证明了主导作用的量子涨落跨越其层间阻挫三角晶格内的广泛领域。
2020-05-20 cond-mat.str-el
Frustrated Quantum Magnetism with Bose Gases in Triangular Optical Lattices at Negative Absolute Temperatures
具有几何阻挫的量子反铁磁体具有丰富的多体物理性质,但很难用经典计算机模拟。虽然量子模拟研究分析这样的系统,因此是可取的,他们仍然局限于高温地区,有趣的量子效应涂抹。在这里,我们提出了一个可行的协议进行模拟量子模拟的挫折反铁磁性与强量子涨落,使用超冷玻色气体在光晶格在负绝对温度。具体来说,我们从数值模拟表明,负温度状态的时间演化受到缓慢扫描的跳跃能量模拟量子相变的挫折玻色-哈伯德模型与符号反转的跳跃。此外,我们定量地预测了跳跃各向异性三角晶格中的阻挫超流相和Mott绝缘体相之间的相边界,作为量子模拟的基准。
2020-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnetic and spin-liquid phases in the frustrated $t-t^\prime$ Hubbard model on the triangular lattice
哈伯德模型和它的强耦合版本海森伯模型已经在三角晶格上得到了广泛的研究,以捕捉不同材料的基本低温特性。一个例子是过渡金属二硫属化物,如1 T $-$ TaS $_2$,其中具有$13$ Ta原子的大单位晶胞形成具有各向同性三角晶格的弱耦合层。通过使用精确的变分Monte Carlo计算,我们报告的$t-t^\prime$哈伯德模型的三角形晶格的相图,突出的$t^\prime/t$的正值和负值之间的差异,这一结果可以被捕获,只有包括电荷的波动,总是存在一个有限的电子-电子排斥。检测到两个自旋液体区域:一个用于$t^\prime/t<0$,其持续到电子-电子排斥的中间值,和一个较窄的用于$t^\prime/t>0$。自旋液相似乎是无隙的,虽然变分波函数具有与海森伯极限相反的非线性特征。我们没有发现任何证据的非磁性莫特阶段的金属-绝缘体过渡附近,在与预测(主要是基于强耦合展开$t/U$),这表明存在一个弱莫特阶段,侵入金属和磁有序绝缘体之间的差异。
2020-09-17 cond-mat.str-el
Inversion symmetry breaking in noncollinear magnetic phase of a triangular lattice antiferromagnet CuFeO2
本文研究了具有阻挫三角晶格的CuFeO_2单晶的磁电和磁弹性现象,这些现象与相变到非共线磁相有关。CuFeO2表现出几种与自旋阻挫相关的长波长磁性结构,并且发现有限电极化的强度,即反转对称性破缺,在非共线的情况下发生,而在共线的情况下不发生.这一结果表明,非共线自旋结构是一个关键的作用,诱导电极化的强度,并建议往往有利于非共线配置的受抑磁体可能是合理的候选人磁电与强磁电相互作用。
2005-10-26 cond-mat.str-el
Critical Anisotropies of a Geometrically-Frustrated Triangular-Lattice Antiferromagnet
本文研究了几何阻挫三角晶格反铁磁体(TLA)共线基态局域稳定性所需的临界各向异性。使用Holstein-Primakoff展开,我们计算了自旋波频率为1,2,3,4,和8-亚晶格(SL)基态的TLA与第三邻居相互作用。局部稳定性要求所有的自旋波频率都是实的和正的。的2,4,和8-SL相分裂成几个区域的临界各向异性是一个不同的功能的交换参数。我们发现临界各向异性是一个连续的函数,除了在2-SL/3-SL和3-SL/4-SL相界,其中3-SL相具有更高的临界各向异性。
2009-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice-coupled Antiferromagnet on Frustrated Lattices
本文分析了三角形格子、Kagome格子和烧绿石格子中的格子耦合反铁磁自旋模型。在基态自旋局部有序的三角晶格和Kagome晶格中,自旋-晶格相互作用不会导致晶格的静态变形。在烧绿石结构中,自旋-晶格耦合支持了最近实验中提出的六边形自旋团簇的图像[S。H. Lee等人,Nature,418,856(2002)]。通过自旋-晶格相互作用,烧绿石晶格中的各个六边形可以发生均匀收缩,并降低交换能。剩余的六边形-六边形相互作用采取三态Potts模型的形式,其中附近六边形的自旋环指向矢的优选方向相互正交。
2004-12-02 cond-mat.str-el
Interleaved bond frustration in a triangular lattice antiferromagnet
University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);Cornell High Energy Synchrotron Source, Cornell University(康奈尔大学高能同步辐射光源,康奈尔大学);Advanced Photon Source, Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室先进光子源)
本文研究了三角晶格反铁磁化合物LnCd3P3中电荷与磁性的共存阻挫,发现其独特的CdP3单元通过kagome冰键关联导致长程有序受阻,为可掺杂半导体中嵌入阻挫磁性提供了新平台。
2025-10-22 cond-mat.str-el
High-field recovery of the undistorted triangular lattice in the frustrated metamagnet CuFeO2
脉冲场磁化实验延长了典型的变磁阶梯CuFeO 2高达58 T,揭示了一个额外的一阶相变在高场的平行和垂直场配置。几乎完全的各向同性行为检索只有在此过渡,表明高场恢复的未失真的三角形晶格。提供了一个一致的唯象合理化的场依赖性和系统的变磁性交叉,证明了自旋-声子耦合和一个小的场依赖性的易轴各向异性的重要性,在准确地描述CuFeO 2的磁化过程。
2009-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between supersolid phases and magnetisation plateaux in the frustrated easy-axis antiferromagnet on a triangular lattice
大多数磁性材料具有一定程度的磁各向异性,无论是在单个离子的水平上,还是在不同磁性离子之间的交换相互作用中。在这些交换相互作用也受到阻碍的情况下,它们与各向异性之间的竞争可以在施加的磁场中稳定各种各样的新相。受六方铜铁矿2 H-AgNiO 2的启发,我们研究了具有竞争第一和第二近邻相互作用和单离子易轴各向异性的层状三角晶格上的海森堡反铁磁体.结合经典的蒙特卡罗模拟,平均场分析,朗道理论,我们建立了该模型的磁相图作为一个函数的温度和磁场交换相互作用的固定比例,但易轴各向异性D的值从海森堡(D =0)延伸到伊辛(D=∞)限制。我们发现了丰富多样的不同磁性相。这些包括几个相,它们是磁性超固体(在Matsuda和Tstuneto或Liu和Fisher的意义上),其中一个可能已经在AgNiO 2中观察到。我们将探讨如何通过关闭自旋波谱中的间隙来产生这种特殊的超固体,以及随着易轴各向异性的增加,它如何与竞争对手的共线相竞争。这一阶段的有限温度特性被发现是不同于以往任何研究的磁性超固体。
2011-02-14 cond-mat.str-el
Studies on Novel Yb-based Candidate Triangular Quantum Antiferromagnets: Ba3YbB3O9 and Ba3YbB9O18
Yb基三角形磁体最近作为探索受挫折的量子磁性的有希望的候选者而引起了人们的注意。然而,一些候选人已经被证明有显着的网站混乱,显着影响低温磁行为。为了克服这个问题,需要没有结构无序的Yb基受抑系统。本文报道了两种Yb基三角形磁体Ba3YbB3O9和Ba3YbB9O18的物理性质。通过磁化率,磁化强度和μ子自旋旋转测量,我们验证了Ba3YbB3O9和,特别是第一次研究,Ba3YbB9O18不显示长程磁序或玻璃样自旋冻结到0.28 K,但显示出典型的顺磁行为。
2021-04-02 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnets with entanglement renormalization: ground state of the spin-1/2 Heisenberg model on a kagome lattice
利用纠缠重整化方法对kagome晶格上自旋1/2海森堡模型的基态进行了数值研究。考虑了具有周期边界条件的N={36,144,inf}格点。对于无限晶格,最好的近似的基态被发现是一个价键晶体(VBC)与36位的单位电池,兼容与以前的建议。它的单位能量E=-0.43221,是一个精确的上限,并且低于任何先前的(带隙的或代数的)自旋液体候选者的基态的能量。
2010-05-11 cond-mat.str-el
Frustrated quantum critical theory of putative spin-liquid phenomenology in 6H-B-Ba3NiSb2O9
最近发现的材料6 H-B-Ba 3 NiSb 2 O 9显示出不寻常的低温现象,被解释为三角晶格上自旋S = 1的量子自旋液体。本文研究了自旋S = 1的AB叠层三角晶格上的量子顺磁-螺旋磁跃迁模型,该模型由易平面单离子各向异性驱动。我们表明,受挫层间和层内交换相互作用诱导的低能量激发,导致一个广泛的交叉制度的线性温度依赖的比热轮廓线。基于这一点和其他各种预测,我们认为,所观察到的现象学可以理解的一个传统的图片接近这个挫折的临界点。
2012-08-23 cond-mat.str-el
Effects of the three-dimensional interplanar coupling on the centrosymmetric skyrmion crystal formation in the frustrated stacked-triangular Heisenberg model
通过蒙特卡洛模拟研究堆叠三角海森堡模型中三维层间耦合对中心对称斯格明子晶体的影响,发现短程模型不出现副本对称性破缺,表明长程相互作用可能是其必要条件。
2025-05-26 cond-mat.str-el
Magnetic Interaction in the Geometrically Frustrated Triangular Lattice Antiferromagnet $\rm CuFeO_2$
用高分辨中子非弹性散射测量了几何阻挫三角晶格反铁磁体(TLA)$\rm CuFeO_2$的自旋波激发。反铁磁相互作用在ab平面内的第三近邻(J_1,J_2,J_3,与$J_2/J_1 \approx 0.44$和$J_3/J_1 \approx 0.57$),以及面外耦合(J_z,与$J_z/J_1 \approx 0.29$)都需要描述自旋波色散关系,表明磁相互作用的三维特征。在与多铁性相关联的无公度波矢处,自旋波色散中出现两个能量下降,并且可以被解释为该系统中磁电行为的动力学前兆。
2007-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reaching the equilibrium state of frustrated triangular Ising magnet Ca3Co2O6
Ca 3Co 2 O 6是一种受抑磁体,由三角形排列的伊辛自旋链组成。它显示了规则的磁化步骤与磁场每1.2 T,是亚稳态的非常缓慢的动态。这个问题困扰了社会多年,并产生了许多潜在的理论。这里我们通过寻找T = 2 K时难以捉摸的磁平衡态来解决这个问题。为此,我们探索了两种方法:(1)通过直接场冷却到目标温度来绕过由改变场产生的缓慢动力学,以及(2)横向磁场中的量子退火。虽然我们没有观察到可测量的效果的量子退火场高达7 T,这可能是由于大伊辛各向异性的Co自旋在这种材料中,我们发现,对于场冷却在纵向领域,我们实现了预测的平衡1/3磁化。我们进行了蒙特卡罗模拟的基态相图,我们也模拟了量子退火过程,发现实验和理论之间的良好协议。因此,我们提出了一个调查难以捉摸的基态性能的正则阻挫三角系统Ca 3 Co 2 O 6。
2021-12-02 cond-mat.other cond-mat.str-el
NMR study of the spin excitations in the frustrated antiferromagnet Yb(BaBO$_3$)$_3$ with a triangular lattice
本文用核磁共振研究了阻挫三角晶格反铁磁体Yb(BaBO $_3$)$_3$的自旋激发性质。从光谱分析,既没有磁有序,也没有自旋冻结观察到的温度下降到$T=0.26$ K,远低于其居里-外斯温度$|θ_w|\sim2.3$ K。从核弛豫测量,精确的温度无关的自旋-晶格弛豫率在低温下观察到弱磁场,表明无带隙自旋激发。进一步增加电场强度,我们观察到自旋激发带隙的大小与电场强度成正比。这些现象表明一个非常不寻常的强关联量子无序相,并进一步讨论了量子自旋液体状态的影响。
2020-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Pinball liquid phase from Hund's coupling in frustrated transition metal oxides
利用多带扩展的哈伯德模型研究了阻挫三角晶格中d轨道流形中非定域库仑排斥和Hund耦合的相互作用.我们发现一个丰富的相图与几个竞争阶段,包括一个强大的弹球液相,这是一种非常规的金属,其特征在于三重电荷顺序,不良的金属行为和出现高自旋局部时刻。我们的结果自然解释了在三角形层状化合物AgNiO 2中观察到的异常电荷有序金属态。其他三角过渡金属氧化物的潜在相关性进行了讨论。
2015-05-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Bosonic Mott Insulator on the Frustrated Triangular Lattice
我们研究了三角形晶格上相互作用玻色子的超流和绝缘相,其中三角形晶格具有反向色散,对应于两个位置之间的阻挫跳跃。由此产生的单粒子色散在动量空间中的非零波矢处具有多个极小值,与无阻问题中唯一的零波矢极小值相反。因此,超流相是不稳定的,反对发展额外的手征秩序,打破时间反演(T)和宇称(P)的对称性,形成一个凝聚在非零波矢。我们表明,超流性的损失可能会导致一个更奇特的相,手性莫特绝缘体,与非平凡的电流顺序,打破T,P。这些结果是通过变分估计,以及结合玻色子化和DMRG的三角梯,这两者结合起来允许一个相当完整的表征相图。我们讨论了这些阶段的相关性,光晶格实验,以及飞行时间图像的手征对称性打破签名。
2013-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Frustrated minority spins in GeNi2O4
最近,在反铁磁尖晶石GeNi $_2$ O $_4$中观察到两个连续的相变,在冷却时,分别在$T_{N1}=12.1$ K和$T_{N2}=11.4$ K,\cite{matsuno, crawford}。利用非极化和极化的弹性中子散射,我们表明,这两个转变是由于存在的挫折少数自旋在该化合物。在冷却时,在$T_{N1}$,$<111>$ \kagome平面上的自旋在平面内铁磁有序,而在平面之间反铁磁有序(阶段I),使得分离\kagome平面的$<111>$三角形平面上的自旋受挫和无序。在较低的$T_{N2}$处,三角形自旋也在$<111>$平面中排序(阶段II)。我们还提出了一个方案,涉及交换相互作用,定性地解释了两个纯磁相变的起源。
2007-08-23 cond-mat.str-el
Development of short and long-range magnetic order in the double perovskite based frustrated triangular lattice antiferromagnet Ba2MnTeO6
氧化物双钙钛矿,其中由3d元素和sp基重元素形成的八面体引起对未来应用至关重要的非常规磁有序和相关量子现象。通过实验和第一性原理研究,我们给出了Ba_2MnTeO_6的电子结构和磁相,其中Mn^2+离子自旋S = 5/2构成了一个完美的三角晶格.磁化率揭示了一个大的居里-外斯温度-152 K,表明在自旋晶格中Mn ^2+磁矩之间存在强的反铁磁相互作用。磁化率和比热揭示了在20 K的相变,这是由于存在相当大的面间相互作用。在转变温度以下,比热数据显示反铁磁振子激发,带隙为1.4 K。此外,μ子自旋弛豫揭示了在有序态中存在静态内场,并为T > TN的短程自旋关联提供了强有力的证据。DFT+U计算和自旋二聚体分析推断,海森堡相互作用控制层间和层内自旋阻挫在这种钙钛矿。层间和层内交换相互作用的强度相当(J1 = 4.6 K,J2 = 0.92 J1)。然而,由于通过线性路径Mn-O-Te-O-Mn的双交换相互作用,存在弱的第三近邻铁磁层间相互作用(J3=-0.04J1)。J2和J3相互作用的组合效应稳定了该阻挫磁体中的三维长程磁有序。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Spin Density Wave versus Fractional Magnetization Plateau in a Triangular Antiferromagnet
报道了在量子阻挫反铁磁绝缘体Cs $_2$ CoBr $_4$中实现的高度非经典的无公度自旋密度波(SDW)态.在著名的伊辛自旋链的情况下,在这里的SDW是稳定的凭借竞争平面链内各向异性和挫折链间交换。与SDW相相邻的是宽的$m = 1/3$磁化平台,其可以被视为SDW状态到上-上-下(UUD)自旋结构中的相称锁定。这代表了三角形量子磁体中长期寻求的SDW-UUD转变的第一个例子。
2022-08-18 cond-mat.str-el
Phases and phase transitions of frustrated hard-core bosons on a triangular ladder
我们研究硬核玻色子的三角形阶梯在半填充的存在下,一个令人沮丧的跳跃项和竞争的最近邻排斥$V$,促进结晶。利用有限尺寸密度矩阵重整化群方法,得到了包含均匀超流(SF)、绝缘电荷密度波(CDW)晶体和键有序绝缘体(BO)三个相的相图.我们发现,从SF到CDW和SF到BO的过渡本质上是连续的,临界指数沿相边界连续变化,而从CDW到BO的过渡被发现是一阶的。相图还示出包含一个精确可解的Majumdar Ghosh点,和再入SF到CDW的相变。
2013-09-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tensor networks for frustrated systems: emergence of order from simplex entanglement
我们考虑了一个挫挫反铁磁三角晶格哈密顿量,并表明其退化基态的流形的性质是由一种新型的张量网络。这些张量网络不是基于辅助的最大纠缠对,而是基于三角形的W型单形。反铁磁三角形挫折,然后与辅助W-状态相反,铁磁秩序出现从收缩的GHZ样三角形单形。我们进一步讨论了各种单形的向外纠缠能力。这种分析表明,从定义张量网络的单形上的纠缠分类中,出现了不同的宏观有序类型。
2013-12-03 cond-mat.str-el hep-th quant-ph
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
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
Finite-Temperature Mott Transition in Two-Dimensional Frustrated Hubbard Models
本文利用胞腔动力学平均场论研究了两种典型的二维阻挫晶格--kagome晶格和各向异性三角晶格上的哈伯德模型。我们发现,金属相是稳定的,以相当大的哈伯德相互作用下,在这两种情况下,强烈的几何挫折,这导致在重费米子行为和一些异常的性能周围的莫特过渡点。特别是,对于各向异性三角晶格,我们发现新的重入行为的莫特转变中的适度挫折的参数制度,这是由费米液体的形成和磁关联之间的竞争。它表明,重入行为是一个通用的功能固有的莫特过渡与中间几何挫折,并确实根据最近的实验结果为有机材料。
2008-10-22 cond-mat.str-el
A Class of Compounds Featuring Frustrated Triangular Magnetic Lattice CsRESe$_2$ (RE=La-Lu): Quantum Spin-Liquid Candidates
采用助熔剂法合成了一系列三角形晶格的稀土硒化物CsRESe 2单晶。该系列稳定在三方晶系(R-3 m)或六方晶系(P63/mmc)中。CsRESe 2的物理性质通过磁化率和热容测量进行了探索,直到0.4 K。在所有磁性化合物中都观察到了反铁磁相互作用,但没有发现长程磁序,表明磁性受抑。CsDySe 2在0.7 K下呈现自旋冻结,揭示了自旋玻璃态。CsCeSe 2和CsYbSe 2的磁化强度分别在0.7 K和1.5 K处出现宽峰,表明磁性稀土离子之间存在短程相互作用。在这些化合物(RE = Ce,Yb)中没有长程磁有序和自旋冻结到0.4 K的特征,表明它们可能是量子自旋液体态。
2019-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cascade of magnetic-field-induced quantum phase transitions in a spin $\bm{1/2}$ triangular-lattice antiferromagnet
我们报告的磁热和磁矩的证据表明,在铯$_{2}$ CuBr $_{4}$ -一个几何受挫海森堡$S=1/2$三角晶格反铁磁体-量子波动稳定在简单的增加分数的饱和磁化强度$M_{s}$的一系列自旋态。只有这些状态中的第一个--在$M={1/3}M_{s}$ --在理论上被预测。我们讨论了高分数量子态是如何产生的,并提出了自旋排列的模型。我们认为,一阶性质的过渡到这些国家是由于强大的量子涨落的能量降低,与几何挫折系统的量子相变的一般特征的影响。
2009-05-21 cond-mat.str-el
Field-selected seven-site topological magnons in a classical frustrated triangular-lattice K-$Γ$-$Γ'$ magnet
College of Physics Science and Technology, Yangzhou University(扬州大学物理科学与技术学院);National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理学院);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心);Jiangsu Key Laboratory of Quantum Information Science and Technology, Nanjing University(南京大学江苏省量子信息科学技术重点实验室)
通过经典自旋基态搜索和线性自旋波理论,研究三角晶格K-Γ-Γ'模型在场下形成非共面七位有序,揭示磁振子能带具有场可调陈数,并导致拓扑相变和热霍尔电导率符号反转。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Non-perturbative approach to quantum liquid ground states on geometrically frustrated Heisenberg antiferromagnets
我们对kagome和三角格点上的几何阻挫量子自旋系统给出了一个扭曲算符的论证,从而将Lieb-Schultz-Mattis(LSM)和Oshikawa-Yamanaka-Affleck(OYA)定理推广到这些系统.由于几何阻挫格点的多重子格点和非正交基矢的存在,几何阻挫格点的等效大规范变换不同于非阻挫格点。对零外磁场下的$S=1/2$ kagome Heisenberg反铁磁体的研究给出了存在具有有限激发隙和分数激发的二重简并基态的判据.在有限场,我们预测各种高原在分数磁化强度,类比整数和分数量子霍尔态的主要序列。这些平台对应于单位晶胞中具有固定数量的单态和自旋子的带隙量子液体基态。对三角形晶格的类似分析预测在$1/3$处的单个分数磁化平台。我们的结果与数值和实验研究广泛一致。
2019-10-10 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
Quasi Long Range Order of Defects in Frustrated Antiferromagnetic Ising Models on Spatially Anisotropic Triangular Lattices
在空间各向异性三角晶格上的反铁磁伊辛模型中,一个方向的交换耦合比另外两个方向的强,在零温以下不存在相变。在该模型中,低温物理是由畴壁激发(缺陷)驻留在强耦合方向的债券。在这封信中,我们表明,一个额外的小的吸引缺陷之间的相互作用(铁磁次近邻弱耦合方向的相互作用)导致Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)过渡在有限的温度下,通过执行蒙特卡罗模拟。BKT相可以看作是具有准长程序缺陷的相。我们确定了相图在一个广泛的参数制度,并认为相结构从热力学力学和场论的观点。
2013-06-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el