Magnetization Process of the Spin-1/2 Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet with Next-Nearest-Neighbor Interactions -- Plateau or Nonplateau
采用数值对角化方法研究了磁场作用下具有次近邻相互作用的$S=1/2$三角格子海森堡反铁磁体.它是已知的,在弱和强的次近邻相互作用的情况下,该系统揭示了在饱和磁化强度的三分之一的磁化平台。我们研究的稳定性,这个磁化平台时,下一个最近邻相互作用的振幅是变化的。我们发现,在弱和强次近邻相互作用的情况下,一个非平台区之间的平台阶段出现。
2017-08-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stabilization of the collinear plateau phase by thermal fluctuations in the disordered triangular lattice antiferromagnet Rb$_{(1-x)}$K$_{x}$Fe(MoO$_4$)$_2$
针对无序三角晶格反铁磁体Rb$_{(1-x)}$K$_{x}$Fe(MoO$_4$)$_2$,实验证实热涨落可抵消杂质静态无序的抑制作用,在加热时重建由涨落稳定的共线“1/3平台”磁相。
2025-07-25 cond-mat.str-el
Slow convergence of spin-wave expansion and magnon dispersion in the 1/3 plateau of the triangular XXZ antiferromagnet
针对三角XXZ反铁磁体1/3平台相,本文改用α=Jxy/Jzz展开替代1/S展开计算磁振子色散,证明1/S展开对S=1/2收敛极慢,且新方法更符合K2Co(SeO3)2实验结果。
2025-05-08 cond-mat.str-el
Spin phonon induced colinear order and magnetization plateaus in triangular and kagome antiferromagnets. Applications to CuFeO_2
自旋和晶格自由度之间的耦合在几何受挫磁体中是重要的,它们可以导致简并提升和新的订单。我们发现,在三角形和Kagome反铁磁体中,适度的自旋-晶格耦合可以诱导出复杂的共线磁序。当三角晶格上的经典海森堡自旋与爱因斯坦声子耦合时,出现了丰富的相,包括实验观察到的四个子晶格态和磁电材料CuFeO $_2$中的五个子晶格1/5平台态。此外,我们预测磁化平台在1/3,3/7,1/2,3/5和5/7在这些耦合。强的自旋-晶格耦合诱导条纹共线态,见于$α$-NaFeO $_2$和MnBr $_2$。在Kagome晶格上,适度的自旋-晶格耦合诱导共线有序,但仍存在广泛的简并。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variational Studies of Triangular Heisenberg Antiferromagnet in Magnetic Field
本文研究了空间各向异性三角晶格上的海森堡反铁磁体在磁场中的变分问题。首先,我们在各向同性晶格上构造了一个简单而精确的1/3磁化平台波函数。从这个状态开始,我们得到自然的扩展到附近的相称的共面相位的高原两侧。后者也发生在低的晶格各向异性,而uud状态扩展到更大的各向异性。远离1/3平台和显着的各向异性,无公度状态有更好的能量,我们解决高场制度的共面和非共面状态之间的竞争。对于非常强的各向异性,我们的研究主要是准一维物理。变分的研究补充了精确的对角化计算,这为测试我们的试验波函数的能量,以及帮助确定候选相位提供了参考。
2010-07-20 cond-mat.str-el
We perform high-field magnetization measurements on the triangular lattice antiferromagnet Fe$_{1/3}$NbS$_2$. We observe a plateau in the magnetization centered at approximately half the saturation magnetization over a wide range of temperature and magnetic field. From density functional theory calculations, we determine a likely set of magnetic exchange constants. Incorporating these constants into a minimal Hamiltonian model of our material, we find that the plateau and of the $Z_3$ symmetry breaking ground state both arise from interplane and intraplane antiferromagnetic interactions acting…
2020-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-magnetization plateau in a Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice
给出了二维各向同性海森堡反铁磁体在磁场中的相图。我们考虑具有最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)相互作用的自旋$S$模型.我们重点讨论了$1/8<J_2/J_1<1$的范围,其中有序态不同于仅具有最近邻交换的模型中的有序态。在这个范围内的经典基态有四个子晶格,在任何场中都是无限简并的。然后,通过“无序中有序”现象的量子涨落来确定实际的有序。我们认为,相图是丰富的,由于竞争的四个亚晶格量子态之间的竞争,打破$\mathbb{Z}_3$取向对称性或$\mathbb{Z}_4$亚晶格对称性。在小场和高场下,基态是$\mathbb{Z}_3$破缺的倾斜条纹态,而在中间场下,有序态破缺了$\mathbb{Z}_4$亚晶格对称性。最引人注目的状态是“三上一下”状态,其中三个子晶格中的自旋沿着场定向,而一个子晶格中的自旋与场相反。这样的状态不破坏连续对称性,并且具有带隙激发。因此,磁化强度在饱和值的一半处有一个平台。我们确定了无间隙状态,边界的“三上,一下”的状态,并讨论了这些状态和倾斜条纹状态之间的过渡。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Magnetization Plateaus in the Spin-Orbit Coupled Bilayer Triangular Lattice Antiferromagnet Rb2Co2(SeO3)3
Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室);Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Princeton University(普林斯顿大学)
自旋轨道耦合双层三角晶格反铁磁体Rb2Co2(SeO3)3中的磁化平台研究显示,各向异性交换是稳定完整平台层次结构的关键机制。
2026-01-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
In this study, we investigate the magnetic susceptibility, entropy, and isothermal magnetization curve of the spin-1/2 Heisenberg model on an anisotropic triangular lattice using the orthogonalized finite-temperature Lanczos method. In addition, we investigate the adiabatic magnetization curve and magnetocaloric effect. We estimate these physical quantities with sufficient accuracy in the thermodynamic limit, except at low temperatures. We observe a 1/3 magnetization plateau in the isothermal magnetization process, whereas the plateau is observed to have a slope in the adiabatic process. We sh…
2022-02-23 cond-mat.str-el
RKKY plateau in zero- and one-dimensional triangular Kagome lattice models
基于在Kagome晶格中实现平带和磁化平台的研究兴趣,我们采用紧束缚模型中的实空间格林函数方法,研究了零维和一维三角Kagome晶格(1D-TKL)模型中的电子性质和磁相互作用.我们首先研究了交错亚晶格势下0 D和1D-TKL的电子性质,然后通过分析这些晶格结构中的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yoshida(RKKY)相互作用,计算了两个磁性吸附原子存在下0 D和1D-TKL的磁性基态.研究发现,由于跳跃积分和自旋轨道耦合的不同,TKL的一维通道表现出不同的电子和磁性行为。这些TKL的两个重要的显着特征是在它们的能带结构中存在平坦带以及相对于费米能量出现RKKY平台。据我们所知,这些RKKY高原以前没有报道过。最显著的观察是在0 D和1D TKL中RKKY平台的宽度和位置的势和费米能量变化。磁性杂质的空间构型也可以显著改变RKKY平台的质量和数量。我们相信,我们的研究结果提供了重要的见解设计进一步的实验,以寻找实现的平带和磁化平台阶段的自旋电子学和赝自旋电子器件的基础上TKL。
2019-09-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
We have found an unusual competition of two frustration mechanisms in the 2D quantum antiferromagnet Cs$_2$CoBr$_4$. The key actors are the alternation of single-ion planar anisotropy direction of the individual magnetic Co$^{2+}$ ions, and their arrangement in a distorted triangular lattice structure. In particular, the uniquely oriented Ising-type anisotropy emerges from the competition of easy-plane ones, and for a magnetic field applied along this axis one finds a cascade of five ordered phases at low temperatures. Two of these phases feature magnetization plateaux. The low-field one is su…
2020-12-17 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
Effect of further-neighbor interactions on the magnetization behaviors of the Ising model on a triangular lattice
本文利用蒙特卡罗模拟研究了三角晶格上经典伊辛模型的磁化行为,特别注意了远邻相互作用的影响.几个有趣的自旋态被识别为分别在某些磁场区域中稳定,导致除了在0处的众所周知的平台之外,在饱和磁化强度MS的2/3、5/7、7/9和5/6处的磁化平台,1/3和1/2的MS。这些有趣的订单的稳定性可以理解为塞曼能量和交换能之间的竞争的结果。
2016-05-25 cond-mat.str-el
Triangular $J_1$-$J_2$ Heisenberg Antiferromagnet in a Magnetic Field
研究了三角形 $J_1$-$J_2$ 量子反铁磁体在磁场中的行为,揭示了磁化平台的连续转变及其量子自旋液体相的特征。
2025-12-09 cond-mat.str-el
Semiclassical theory of the magnetization process of the triangular lattice Heisenberg model
受自旋范围从1/2到5/2的三角格子海森堡反铁磁体中1/3磁化平台的众多例子的启发,我们重新审视了该模型磁化曲线的半经典计算,目的是提出一种简单的方法,允许计算完整的磁化曲线,而不仅仅是1/3平台的临界场。我们表明,它实际上是可以计算的磁化曲线,包括第一个量子校正和外观的1/3高原完全在线性自旋波理论,与预测的临界场,同意1/S阶与那些来自很久以前的参数,需要超越线性自旋波理论的基础上。这个计算依赖于中心的观察,在经典基态是共线的up-up-down结构的场的半经典能量中有一个扭结,并且当对所有场的所有半经典基态相互比较时,这个扭结引起能量与场的局部线性行为。用这种方法计算的自旋为1/2,1和5/2的磁化曲线与现有的实验数据符合得很好。
2016-09-16 cond-mat.str-el
Magnetization process of spin-1/2 Heisenberg antiferromagnets on a layered triangular lattice
本文采用数值集团平均场方法和标度格式(CMF+S)研究了层状三角晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的磁化过程。在具有量子涨落的二维(2D)三角晶格上的反铁磁自旋在磁场下的磁化曲线中表现出三分之一的磁化平台。我们表明,CMF+S定量再现的磁化曲线,包括稳定的平台。{We还讨论了有限层间耦合的影响,这是不可避免的,在真正的准二维材料。最近有人认为层状三角晶格化合物Ba 3CoSb 2 O 9的模型,这种层间耦合可以诱导一个额外的一级跃迁在一个强电场。我们给出了在存在磁场和弱反铁磁层间耦合的情况下基本海森堡汉密尔顿量的磁化强度和磁化率曲线的详细CMF+S结果。在强磁场~ 0.712的饱和磁场下,额外的一级相变表现为磁化曲线的一个很小的跳跃和磁化率的发散。
2015-10-15 cond-mat.str-el
Phase diagram of the classical Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice in applied magnetic field
二维三角晶格上的海森堡反铁磁体是阻挫磁性中的一个典型问题。即使在经典极限下,它的性质也远非简单。受抑反铁磁相互作用的“120度”基态包含一个隐藏的手征对称性,并支持两种不同类型的激发。著名的是,三个不同的阶段,包括共线的三分之一磁化平台,是稳定的热波动施加磁场。这个模型提出的破缺问题是深刻而微妙的,经过30多年的研究,它的相图的许多细节仍然令人惊讶地模糊不清。本文利用现代蒙特卡罗模拟技术确定了三角形格子上经典海森堡反铁磁体在外加磁场中的有限温度相图。在低到中间值的磁场,我们发现一个连续的相变从顺磁体到共线的三分之一磁化高原,属于三态波茨普适性类的证据。我们还发现了传统的Berezinskiii-Kosterlitz无磁过渡的证据,从三分之一的磁化平台到倾斜的“Y-状态”,并在高场发现2:1倾斜相。然而,从顺磁体到2:1倾斜相的相变虽然是连续的,但似乎不属于任何传统的普适类。我们认为,这是一个有趣的例子,一个有限温度相变与复合序参数对称性的手征相变讨论在零场,值得进一步研究。我们评论的相关性,这些结果的磁性材料的实验与三角晶格。
2011-11-13 cond-mat.str-el
Magnetization Plateaux as a Roadmap to Quantum Spin Liquids
Technion(以色列理工学院);University of Utah(犹他大学);University of Tennessee(田纳西大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
该研究通过DMRG和自洽磁子理论分析了$J_1-J_2$三角晶格反铁磁体在磁场中的相变行为,发现量子涨落导致共面序和磁化饱和平台序列,揭示了系统接近自旋液体区域的特征。
2026-09-18 cond-mat.str-el
We report magnetization, heat capacity, thermal expansion, and magnetostriction measurements down to millikelvin temperatures on the triangular antiferromagnet YbMgGaO$_4$. Our data exclude the formation of the distinct $\frac13$ plateau phase observed in other triangular antiferromagnets, but reveal plateaulike features in second derivatives of the free energy, magnetic susceptibility and specific heat, at $μ_0H$ = 1.0 - 2.5 T for $H\parallel{}c$ and 2 - 5 T for $H\perp{}c$. Using Monte-Carlo simulations of a realistic spin Hamiltonian, we ascribe these features to nonmonotonic changes in the…
2020-10-12 cond-mat.str-el
Experimental Realization of Spin-1/2 Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
我们报道了Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$的磁化强度和比热测量结果,其中磁性Co $^{2+}$离子具有一个假想的自旋1/2,并证明了一个自旋1/2的海森堡反铁磁体在规则三角晶格上实际上是在Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$中实现的.我们发现,包括三分之一量子磁化平台的整个磁化曲线是在定量水平上与理论计算非常一致。
2011-10-18 cond-mat.str-el
Ground-state properties of the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet with arbitrary spin quantum number $s$
利用耦合集团方法,在高阶近似和精确对角化下,研究了三角晶格自旋$s$海森堡反铁磁体的基态性质。我们计算了自旋量子数为$s=1/2, 1, \ldots, s_{\rm max}$的基本基态量,即能量$e_0$、亚晶格磁化强度$M_{\rm sub}$、面内自旋刚度$ρ_s$和面内磁化率$χ$,其中$s_{\rm max}=9/2$表示$e_0$和$M_{\rm sub}$,$s_{\rm max}=4$表示$ρ_s$,$s_{\rm max}=3$表示$χ$ .我们使用$s \ge 3/2$的数据来估计对$e_0$、$M_{\rm sub}$、$ρ_s$和$χ$的经典值的主要量子修正。此外,我们还研究了磁化过程、1/3平台的宽度以及平台态的亚晶格磁化强度随自旋量子数$s$的变化。
2015-08-25 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram of the Multiple-Spin Exchange Model with up to the Six-Spin Exchange Interactions on the Triangular Lattice
在平均场近似下,研究了磁场中三角晶格上多自旋交换相互作用的基态。通过比较有和没有五自旋和六自旋相互作用的系统的相图,我们发现五自旋和六自旋相互作用扩展了铁磁相。相反,反铁磁类相收缩。具有1/2平台的相也被五自旋和六自旋相互作用收缩。除了尚未报道的结果与系统的四个自旋相互作用,我们得到了新的相位与系统的六个自旋相互作用。特别地,在磁化过程中,在铁磁相附近的低磁场中出现1/6平台。这个相具有十二子晶格结构,其中单位晶胞由平行于磁场的七个自旋和反平行于它的五个自旋组成。
2019-01-23 cond-mat.str-el
Role of alkaline metal in the rare-earth triangular antiferromagnet KYbO$_2$
本研究通过对量子自旋液体候选材料NaYbO₂进行A位K取代,制备了三角反铁磁体KYbO₂,揭示了碱金属取代引发的晶格应变对磁相互作用、g张量及场致有序行为的调控规律,为理解三角晶格磁性体系的构效关系提供了新实验依据。
2023-06-19 cond-mat.str-el
Half-metallic magnetization plateaux
我们提出了一种新的基于相互作用的二维晶格上的相互作用电子的半金属态的路线。平行于晶格施加的磁场用于将自旋密度之一调谐到与晶格值相当的特定值,其中系统经由范霍夫增强密度波状态自发地“锁定”。相反自旋极化的电子保持它们的金属特性,并提供半金属状态,此外,该半金属状态在外部磁场的有限间隔中支持磁化平台。在三角晶格上的有限U哈伯德模型中,在最大磁化强度的1/3处实现了类似的半金属态。
2012-07-30 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in frustrated antiferromagnetic quantum spin models
量子自旋系统的零温磁化曲线在磁化强度为有理数时出现平台。在一个维度上,平台的出现是由磁化的量化条件控制的,所述磁化涉及局部自旋的长度和基态的平移晶胞的体积。我们讨论的例子几何挫折量子自旋系统的大(一般无界)周期自发破缺的基态的平移对称性。在两个维度上,我们讨论了正方形,三角形和Kagome格使用精确对角化(ED)多达N=40的网站。对于自旋为1/2XXZ的三角晶格模型,我们研究了三分之一饱和磁化强度处平台的性质和稳定区域。可果美晶格产生了特别丰富的行为与几个高原的磁化曲线和跳跃,由于本地磁振子激发低于饱和。
2004-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Absence of high-field spin supersolid phase in Rb$_2$Co(SeO$_3$)$_2$ with a triangular lattice
本研究通过磁化、比热和核磁共振实验,证实三角晶格量子伊辛反铁磁体Rb$_2$Co(SeO$_3$)$_2$中不存在高场自旋超固态相,其高场相图与理论预测相矛盾。
2025-09-08 cond-mat.str-el
The quadrupolar phases of the S=1 bilinear-biquadratic Heisenberg model on the triangular lattice
利用平均场论、精确对角化和SU(3)味理论,我们精确地绘制了三角格子上S=1双线性-双二次海森堡模型在磁场中的相图,重点研究了四极相及其激发.特别是,我们表明,铁四极序可以共存的短程螺旋磁秩序,和反铁四极相的特点是由一个显着的2/3磁化平台,其中每个三角形的一个网站保留四极序,而其他两个沿场极化。实际的S=1磁铁的影响进行了讨论。
2006-08-23 cond-mat.str-el
Magnetization plateau in a two-dimensional multiple-spin exchange model
我们研究了三角晶格上的多自旋交换模型,这是一个可能的低密度固体3 He薄膜模型。由于铁磁三自旋交换和反铁磁四自旋交换的强烈竞争,在经典极限下,基态是高度简并的。除了SO(3)对称性外,L*L三角格上至少存在2^{L/2}重简并.在磁化过程中,我们发现在m/ m_{sat} =1/2处有一个平台,此时的基态为“uuud态”(共线的四个子晶格态)。由于强的四自旋交换作用,出现了1/2平台。这一平台能抵抗量子涨落和热涨落。在实现“uuud”有序态的磁场下,在有限温度下发生相变。我们预测低密度固体3 He薄膜在磁化过程中可能会出现1/2平台。对平台的实验观测将验证四自旋交换的强度。还讨论了这种磁化平台可以理解为粒子图像中的绝缘-导电转变。
1999-02-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Liquid in the Multiple-Spin Exchange model on the Triangular lattice: 3He on graphite
使用精确的对角化,我们调查的T=0相图的多自旋交换(MSE)模型的三角晶格:我们发现一个过渡分离铁磁相从非磁性带隙的自旋液相。离铁磁转变足够远的系统具有变磁行为,在m/m_sat=0和1/2处具有磁化平台。本文用均方误差来描述吸附在石墨表面的~ 3 He固体薄膜,计算了第二层低密度区各参数的均方误差热容,发现了双峰结构。
1998-06-18 cond-mat.str-el
Cascade of Spin Liquids in a Bilayer Triangular-lattice Antiferromagnet Rb_2Co_2(SeO_3)_3
Renmin University of China(中国人民大学);Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所);High Magnetic Field Laboratory, HFIPS, Chinese Academy of Sciences(中国科学院合肥物质科学研究院高磁强场实验室)
研究通过高磁场调控在双层三角晶格反铁磁体中发现自旋液体级联,揭示了自旋液体的形成机制及通用冰规则的作用。
2026-04-07 cond-mat.str-el
The phase diagram of the antiferromagnetic XXZ model on the triangular lattice
我们确定了三角晶格上反铁磁自旋1/2 XXZ模型的量子相图作为磁场和各向异性耦合$J_z$的函数。利用二维密度矩阵重整化群(DMRG)算法,我们确定了1/3 Néel阶平台相和两个不同共面相之间的相边界位置.这两个共面相的特征是平移对称性和U(1)对称性同时破缺,这让人联想到超固体。与铁磁跳跃和经典模型的相应情况相比,在相对小的$J_z$值下,通过一阶相变进入一个不变性的伞形相位。相变线在平台态波瓣顶端的两个三临界点处相交,使得两个共面态完全断开。有趣的是,对于大的$J_z > 2.5J$值,平台态和上共面态之间的相变从二阶变为一阶。
2014-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Magnon Supersolid and Anomalous Hysteresis in Spin Dimers on a Triangular Lattice
利用团簇平均场方法和团簇尺度方法研究了三角晶格上弱耦合自旋二聚体的磁相图和磁滞行为。我们发现,磁化曲线在总磁化强度的1/3和2/3处有平台,在平台处,局域单重态和三重态形成超晶格模式。此外,从1/3(2/3)平台区增加(减少)磁场,在超晶格背景下发生三重子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC),导致向磁振子超固相的转变.我们还发现,在循环磁场时,这些固态与标准磁振子BEC态之间的一级跃迁表现出反常的磁滞现象,这种跃迁只能发生在从固态到BEC的过程中,而在相反的过程中,系统不能回到初始的固态.
2013-07-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
Field-orientation dependence of quantum phase transitions in the S=1/2 triangular-lattice antiferromagnet Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$
该研究通过脉冲强磁场测量Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$的场角依赖性,揭示了平行与垂直c轴方向量子相变的差异,并发现新的1/3磁化平台和高场转变。
2022-09-14 cond-mat.str-el
Geometric frustration and magnetization plateaus in quantum spin and Bose-Hubbard models on tubes
我们研究了圆柱周围受抑三角晶格上的XXZ海森堡模型。除了具有有趣的磁相之外,这些模型等价于玻色-哈伯德模型,玻色-哈伯德模型描述了惰性气体在碳纳米管表面上吸附的物理问题。我们发现可能的磁化平台值作为一个函数的包装向量的圆柱体,这在一般情况下引入额外的几何挫折,除了由于底层的三角形晶格的分析结果。我们发现,对于特定的包裹矢量$(N,0)$,这对应于锯齿形纳米管,有一个宏观简并的经典伊辛极限的基态。简并态的希尔伯特空间可以先映射到环绕圆柱的正方形格子中的路径(布拉特利图),然后映射到与单个${\bf Z}_N$自由度相互作用的自由费米子。从这个模型中,我们得到了各向异性海森堡极限的谱,表明它是无隙的。连续极限是一个$c=1$共形场论,其紧化半径$R=N$由物理管半径决定。证明了紧化半径量子化在投影$J_\perp/J_z \ll 1$极限下是精确的,高阶修正使$R$的值减小.的特殊情况下的$(N=2,0)$管,它对应于一个2-腿的梯子与交联,分别研究和示出的间隙,因为费米子映射的问题包含超导配对条款。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Spin-current order in anisotropic triangular antiferromagnets
研究了二维量子自旋S空间各向异性三角晶格反铁磁体在磁场中共线up-up-down态的不稳定性。我们发现,在大S近似下,在平台的端点附近,共线态变得不稳定,这是由于两个束缚的磁振子对而不是单个磁振子的凝聚。双磁振子不稳定性导致了一种新的二维矢量手征相,具有交变的自旋电流,但在横向磁场的方向上没有磁序。这个相位破坏了离散的Z_2对称性,但保持了绕场轴的连续U(1)旋转。它具有轨道反铁磁性,并显示磁电效应。
2013-08-19 cond-mat.str-el
$μ$SR evidence for the U(1) quantum spin liquid ground state in the triangular antiferromagnet YbMgGaO$_4$
μ子自旋弛豫和旋转($μ$ SR)的结构完美的三角形反铁磁体YbMgGaO $_4$的单晶体的实验表明,静态的长程磁序和自旋冻结到0.048 K在零场的情况下。低于0.4 K,$μ^{+}$自旋弛豫速率,这是正比于Yb $^{3+}$自旋的动态相关函数,表现出与温度无关的平台。在20 Oe的横场作用下,从$μ^{+}$自旋旋转频率的Knight位移中提取的与温度无关的局域极化率也揭示了同样的行为.所有这些$μ$ SR结果都明确支持在三角形反铁磁体Yb MgGa O $_4$中形成无带隙U(1)量子自旋液体基态.
2016-07-12 cond-mat.str-el
Magnetization plateau and supersolid phases in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a tetragonally distorted fcc lattice
面心立方(fcc)晶格上的海森堡模型是一个典型的三维阻挫自旋系统,具有磁化平台和超固相。存在fcc晶格的模型化合物$A_2$ CoTeO $_6$($A$ = Ca,Sr,Pb),但具有晶格畸变。受这些化合物存在的启发,为了寻找新的超固相,我们采用大尺寸团簇平均场方法研究了磁场中四方畸变面心立方晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的基态.在模型中我们发现了五个超固相,表明在这些化合物中观察到超固相的可能性。我们还发现,超固相之一是类似于在三角晶格上的XXZ模型中获得的非经典共面相。
2019-04-20 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
Absence of zero-point entropy in a triangular Ising antiferromagnet
受挫的伊辛磁体承载着外来的激发,比如自旋冰中的磁单极子。在这种情况下,基态(GS)的特征在于广泛的简并性和相关的剩余熵,这可以追溯到G. Wannier早在1950年就在三角形伊辛反铁磁体(TIAF)中建立了每摩尔自旋接近50%Rln 2的大剩余熵。在这里,我们试图验证这一结果的实验使用TmMgGaO 4,一种新型的稀土基阻挫反铁磁体与伊辛自旋安排在一个完美的三角形晶格。与理论预期相反,我们发现几乎没有剩余熵,并将这一结果归因于弱的第二近邻耦合J2 zz ~ 0.09J1zz的存在,该耦合提升了GS简并产生了几个有序态,条纹序,1/3-平台和1/2-平台。TmMgGaO 4提供了实验访问这些新的阶段伊辛自旋三角晶格。
2018-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum magnetic properties of the spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet Ba$_2$La$_2$CoTe$_2$O$_{12}$
本文报道了Ba $_2$ La $_2$ CoTe $_2$ O $_{12}$的晶体结构。磁性测量结果表明,Ba $_2$ La $_2$ CoTe $_2$ O $_{12}$在低温下是自旋为1\2的三角晶格反铁磁体,具有易面各向异性.该化合物在$T_{\rm N}\,{=}\,3.26$ K下发生磁相变,成为具有$120^{\circ}$结构的有序态。磁化曲线呈现三角晶格量子反铁磁体的三分之一平台特性。平行和垂直于$c$轴的反铁磁交换相互作用和$g$因子分别为$J/k_{\rm B}\,{=}\,22$ K、$g_{\parallel}\,{=}\,3.5$和$g_{\perp}\,{=}\,4.5$。
2018-11-06 cond-mat.str-el
A Comparative Study of the Magnetization Process of Two-Dimensional Antiferromagnets
本文研究了正方形、三角形和六角晶格自旋为1/2XXZ反铁磁体磁化曲线中的平台。人们发现一个零磁化高原(对应于自旋间隙)的正方形和六边形晶格与伊辛样各向异性,和高原的三分之一的饱和磁化强度的三角形晶格上幸存的少量易平面各向异性。在这里,我们开始与转移矩阵计算的伊辛极限,并继续在XXZ-各向异性的平台边界使用伊辛极限的基态系列。然后,主要重点是数值计算的磁化曲线与各向异性的各向同性的情况附近。最后,我们讨论了普遍性类相关的磁化曲线接近饱和的渐近行为,观察到的数值在两个和更高的维度。
1999-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization plateau as a result of the uniform and gradual electron doping in a coupled spin-electron double-tetrahedral chain
研究了双四面体链在纵向磁场中的运动,其局域伊辛自旋占据的节格位置与三角形格点规则交替,其动力学过程符合哈伯德模型.结果表明,在绝对零度下,化学势控制的电子浓度的均匀变化,以及模型参数与外加磁场的竞争,导致了一个手征相和七个非手征相的形成.在三分之一和二分之一的饱和磁化强度的合理平台也可以确定在低温磁化曲线。另一方面,逐步电子掺杂的结果在11个不同的基态区域,其中区分彼此的电子分布在此过程中的演变。由于模型中电子含量的连续变化,在磁化过程中观察到了几个与掺杂有关的磁化平台。
2017-10-18 cond-mat.str-el
Field-driven transition from quantum spin liquid to magnetic order in triangular-lattice antiferromagnets
本文用Schwinger-boson理论解释三角晶格反铁磁体中磁场如何通过自旋子凝聚和order-by-disorder机制将量子自旋液体转变为对称性破缺磁有序态。
2024-07-05 cond-mat.str-el
The nature of spin excitations in the one-third magnetization plateau phase of Ba$_3$CoSb$_2$O$_9$
量子磁体中的磁化平台--玻色子准粒子结晶成涌现的自旋超晶格--是逃避经典描述的集体量子现象的壮观而简单的例子。虽然在一些自旋为1/2的反铁磁体中已经观察到磁化平台,但它们的磁激发的描述仍然是一个开放的理论和实验挑战。本文利用非线性自旋波理论和中子散射测量相结合的方法研究了三角晶格自旋为1/2的反铁磁体Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$在三分之一磁化平台相的动力学性质。我们的理论处理和实验数据之间的协议表明,磁振子的行为半经典的平台,尽管纯粹的量子起源的基础磁结构。这允许定量测定Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$交换参数。我们讨论了我们的结果的影响,从半经典行为观察到的零场自旋动力学相同的材料,并得出结论,他们必须有一个内在的起源。
2018-05-07 cond-mat.str-el
Quasi two-dimensional antiferromagnet on a triangular lattice RbFe(MoO4)2
RbFe(MoO 4)2是一个罕见的三角晶格上的近二维海森堡反铁磁体。磁共振谱和磁化强度曲线表明,该系统具有六个磁子晶格的层状自旋结构。层内的子晶格以三角形方式排列,磁化矢量间隔120度。构造了包含至少五种不同磁相的H-T相图。在零磁场下,RbFe(MoO 4)2在T_N=3.8 K发生相变,形成非共线的三角形自旋结构,所有自旋都限制在基面内。面内磁场的应用在磁场H_c1=47 kOe和H_c2=71 kOe之间诱导共线自旋状态,并且在饱和力矩的三分之一处产生磁化平台。ESR和磁化测量也清楚地表明在35 kOe的磁场中有一个额外的一阶相变。这种相变的确切性质是不确定的。
2002-10-11 cond-mat.str-el
Robust semiclassical magnetization plateau in the kagome lattice
Instituto de Física, Universidade de São Paulo(圣保罗大学物理研究所)
研究kagome晶格中在外部磁场下J1-J2反铁磁模型的1/3磁化平台,发现其稳健性与量子涨落选择列线态有关,且半经典方法能有效解释实验和数值结果。
2025-11-28 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus as insulator-superfluid transitions in quantum spin systems
我们研究了二维S=1/2自旋系统的磁化过程,讨论了平台结构的出现。考虑了以下三种情况:(1)三角晶格上的Heisenberg反铁磁体和多自旋交换模型,(2)Shastry-Sutherland型晶格,[这是SrCu_2(BO_3)_2的一种可能模型],(3)1/5耗尽晶格(CaV_4 O_9)。我们发现,在这些系统中,磁化平台可以出现由于从超流体的磁激发的莫特绝缘体的过渡。平台态具有CDW阶的激发。平台的磁化强度取决于磁激发的分量、排斥相互作用的范围和晶格的几何形状。
2000-02-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical magnetization behaviors of the triangular and Kagome lattice quantum antiferromagnets
利用数值精确对角化方法研究了磁场中三角晶格和Kagome晶格上的$S=1/2$量子自旋反铁磁体.特别地,我们专注于每个系统在饱和磁化强度的1/3处的异常磁化行为。临界指数分析表明,三角晶格上存在一个常规的磁化平台,而Kagome晶格上存在一个非常规的现象,称为磁化斜坡。
2011-02-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Microscopic Model Calculations for the Magnetization Process of Layered Triangular-Lattice Quantum Antiferromagnets
采用数值集团平均场方法研究了自旋为1/2的层状三角晶格反铁磁体在磁场H作用下的磁化过程。我们发现,小的反铁磁层之间的耦合引起几种类型的额外的量子相变之间不同的高场共面相位。特别地,在H \approx 0.7 H_s(H_s为饱和场)处,发现了场诱导的一级跃迁,这是理想TLAFs除了1/3平台之外的另一个常见的量子效应.在适当的参数下,我们的微观模型计算与Ba_3CoSb_2O_9 [T. Susuki等人,物理修订信函110,267201(2013)]。考虑到这一事实,我们认为基于Co^{2+}的化合物可能允许对这个简单的受抑模型的有趣性质进行量子模拟,例如量子临界性和超固态。
2015-02-12 cond-mat.str-el
Magnetization Process and Collective Excitations in the S=1/2 Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnet Ba3CoSb2O9
我们对具有代表性的二维自旋1/2海森堡反铁磁体Ba $_3$ CoSb $_2$ O $_9$单晶进行了高场磁化强度和ESR测量,并确定了所有的磁性参数。对于平行于$ab$平面的外加磁场$H$,整个磁化曲线(包括饱和磁化强度三分之一处的平台($M_\mathrm{s}$))与理论计算的结果非常一致,除了$(3/5)M_\mathrm{s}$附近的异常,指示额外的场诱导转变。然而,对于$H\,{\parallel}\,c$,磁化曲线在$M_\mathrm{s}/3$附近呈现尖点。高于Néel温度的顺磁共振信号表明几乎各向同性的$g$ -因子。在有序状态下观察到的集体ESR模式的详细分析,结合磁化过程,提供了弱易面各向异性的证据。
2013-06-25 cond-mat.str-el
Raman scattering in a Heisenberg {\boldmath $S=1/2$} antiferromagnet on the triangular lattice
研究了三角晶格上$S=1/2$海森堡反铁磁体的双磁振子拉曼散射,考虑了1/S修正对单磁振子谱的重整化效应和末态磁振子-磁振子相互作用.裸拉曼强度显示两个峰与单磁振子van-Hove奇异性有关。我们发现,1/S自能修正的单磁振子谱强烈修改这个强度分布。由于磁振子色散的平台,中心拉曼峰显著增强,由于磁振子阻尼,高频峰被抑制,并且整体光谱支持显著变窄。此外,我们研究的最终状态的相互作用,通过解决贝特萨尔彼得方程$O(1/S)$。与共线反铁磁体相反,磁基态的非共线性质导致不可约的磁振子散射,其被延迟并且已经不可分离到最低阶。我们发现,最终状态的相互作用导致一个相当广泛的拉曼连续约两倍的“roton”能量为中心。我们还讨论了散射几何的依赖性。
2008-03-02 cond-mat.str-el
Spin nematic order in multiple-spin exchange models on the triangular lattice
我们计算出适用于固体3 He薄膜的多自旋交换模型的基态具有八面体自旋π阶。在磁场的作用下,它在垂直自旋平面上变形为反铁四极有序,晶格Z3旋转对称性也被破缺。此外,该系统在一半处显示出窄的磁化平台,m/ m_{sat} =1/2,这类似于最近的磁化测量[H. Nema等人,物理修订信函102,075301(2009)]。
2011-11-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
Dynamics and thermodynamics of the S = 5/2 almost Heisenberg triangular lattice antiferromagnet K2Mn(SeO3)2
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗森多夫亥姆霍兹中心);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
研究S=5/2近Heisenberg三角晶格反铁磁体K2Mn(SeO3)2的热力学与动力学特性,发现多种磁相,包括零场下的非collinear Y相、磁场诱导的m=1/3磁化平台以及高场下的V相,揭示了大S Heisenberg自旋系统中磁子-磁子相互作用的重要性。
2026-04-23 cond-mat.str-el
Pseudogap metal and magnetization plateau from doping moiré Mott insulator
本研究基于半导体莫尔材料模拟三角晶格Hubbard模型,预测在小掺杂和中等磁场下,莫特绝缘体会因自旋极化子准粒子形成一种具有单粒子能隙和依赖掺杂磁化平台的赝能隙金属态。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el