Separation of the magnetic phases at the Néel point in the diluted spin-Peierls magnet CuGeO3
用ESR技术研究了掺杂自旋Peierls磁体Cu(1-x)Mg(x)GeO(3)的杂质诱导反铁磁有序。Mg浓度x<4%的晶体表现出顺磁和反铁磁ESR模式共存。这种共存表明在顺磁和反铁磁相的宏观均匀的样品的分离。在长程自旋Peierls序存在下(x=1.71%的样品),Néel点T_N以下的反铁磁相的体积远小于顺磁相的体积。在短程自旋Peierls有序(x= 2.88%,x= 3.2%)的情况下,在T=T_N时,顺磁相和反铁磁相的体积相当。反铁磁相的分数随着温度的降低而增加。在自旋Peierls二聚化(在x=4.57%)的情况下,整个样品表现出过渡到反铁磁状态,没有相分离。相分离的解释,考虑位于杂质原子附近的交错磁化的集群。在这个模型中,相干关联自旋所占据的区域随着温度的降低而扩大,并且发生了有序区域通过宏观距离的渗透。
2001-05-12 cond-mat.str-el
Discrete antiferromagnetic spin-wave excitations in the giant ferric wheel Fe18
采用中子非弹性散射实验和现代数值方法,如动力学密度矩阵重整化群或量子Monte Carlo技术,以及自旋波理论分析计算,研究了原子力显微镜分子轮Fe 18中的低温元自旋激发. Fe 18包含18个自旋为5/2的Fe(III)离子,希尔伯特空间维数为10^14,构成了一个介于微观和宏观之间的物理系统。实验和理论相结合的方法使我们能够非常详细地表征和讨论Fe 18的磁性。它表明,物理概念,如旋转带或L& E带的概念开发的较小的环仍然适用。特别是,在Fe 18或AFM轮中,较高的低温元自旋激发一般具有离散的反铁磁自旋波特征。
2012-06-27 cond-mat.str-el
What Becomes of the Antiferromagnetic String When Long Range Neel Order Is Lost? Exact Results
I. Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg(汉堡大学理论物理第一研究所)
本研究探讨掺杂反铁磁体中长程尼尔序丧失后,反铁磁弦机制如何转变为由半涡旋对数禁闭的二维拓扑纹理,揭示禁闭仍存在但机制改变。
2026-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Three dimensional Symmetry Protected Topological Phase close to Antiferromagnetic Neel order
一维自旋为1的链的Halcantine相是一种对称性保护的拓扑相,可用非线性西格玛模型(NLSM)描述,在Theta = 2 Pi处引入了一个Theta项.本文研究了SU(2N)反铁磁自旋系统的三维SPT相,系统的每一格点都具有自共轭表象。该系统的自旋有序Neel相具有一个基态流形M = U(2 N)/[U(N)xU(N)],该系统可用一个由流形M定义的NLSM来描述.由于同伦群Pi 4 [M] = Z(N > 1),这个NLSM自然可以有一个θ项。我们将论证当Theta = 2 Pi时,此NLSM描述SPT相位。这个SPT相位受到SU(2N)自旋对称性或其子群SU(N)xSU(N)xZ 2的保护,而不假设任何其他离散对称性。我们还将在一个三维晶格上构造一个SU(2N)自旋态,并证明该态的长波物理性质可以用上述的NLSM(θ = 2 Pi)精确描述。
2013-02-18 cond-mat.str-el
Spin Waves in Antiferromagnetic Spin Chains with Long Range Interactions
利用自旋波近似,研究了长程相互作用不受阻反铁磁自旋链,其衰变遵循指数为$β$的幂律。我们发现足够大的自旋$S$,尼尔秩序是稳定的,在T=0的$β< 3$,并生存到有限的尼尔温度$β< 2$,验证自旋波的方法在这些制度。我们估计了Neel序稳定的$S$和$T$的临界值。自旋波谱是无带隙的,但在长波长处具有非线性的动量依赖性,这是抑制量子和热涨落并稳定Neel态的原因。我们还表明,对于$β\le 1$和一个大的,但有限大小的系统尺寸$L$,系统的激发间隙接近零慢于$L^{-1}$,一个行为,这是相反的Lieb舒尔茨马蒂斯定理。
2004-05-10 cond-mat.str-el
Decoherence wave in magnetic systems and creation of Néel antiferromagnetic state by measurement
研究了反铁磁海森堡模型的单重态基态与实验测得的反铁磁体Néel态之间的相互作用。为了验证假设[M. I. Katsnelson等人,Phys.Rev.B63,212404(2001)],后者可以被认为是局域测量破坏量子基态纠缠的结果,我们对一维反铁磁自旋1/2系统的各种类型和程度的磁各向异性的情况下的von Neumann测量的影响进行了系统的模拟。发现在基态,磁化测量可以产生退相干波[M. I. Katsnelson等人,Phys.Rev.A62,022118(2000)],并且对称性破坏各向异性不会导致自旋在特定方向上的对准。然而,对于与交换常数相同量级的易轴各向异性,对单重态基态的测量可以在实验可达到的尺寸的有限系统中创建Néel有序。
2016-02-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Control of the Néel vector in the quantum antiferromagnetic honeycomb lattice
TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本文通过Schwinger玻色平均场理论研究量子反铁磁蜂窝晶格中Néel矢量的切换过程,探讨低对称量子反铁磁体中切换阈值磁场与晶格结构的关系,为反铁磁切换的理论和计算发展提供基础。
2026-04-27 cond-mat.str-el
A Néel-type antiferromagnetic order in the spin 1/2 rare-earth honeycomb YbCl$_3$
对Kitaev材料的大部分搜索涉及具有自旋-轨道耦合${J=1/2}$局部矩的$4d/5d$磁体,例如虹彩酸盐和$α$ -RuCl $_3$。在这里,我们提出了单斜晶系的Yb $^{3+}$蜂窝晶格的Yb Cl $_3$的Kiteav物理的探索。我们对YbCl $_3$单晶进行了热力学、$ac$磁化率、角度相关磁矩和中子衍射测量。我们发现Yb $^{3+}$离子表现出Kramers双重态基态,从而产生有效的自旋${J_{\text{eff}}=1/2}$局部时刻。该化合物在1.20 K以下表现出短程磁序,在0.60 K时表现出长程Néel型反铁磁序,在此温度以下,有序Yb $^{3+}$自旋位于$ac$平面内,与$a$轴成16(11)$^{\circ}$角。这些订单可以抑制面内和面外磁场在约6和10 T,分别。此外,Néel温度在面外磁场下呈非单调变化。面内磁各向异性和在0.25 K下约化阶矩为0.8(1)$μ_B$表明YbCl $_3$可能是一个二维自旋系统,接近Kitaev物理。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Néel-Dimer Transition in Antiferromagnetic Heisenberg Model and Deconfinement of Spinons at the Critical Point
研究了正方晶格反铁磁海森堡模型中从Néel态到二聚体态的量子相变.我们引入了一个控制参数$α$,用于连接Néel($α=0$)和二聚体($α=1$)状态的交换耦合。我们采用$s={1\over 2}$自旋算符的$CP^1$(Schwinger玻色子)表示,并对$CP^1$中一半的奇位变量进行积分,得到一个$CP^1$非线性$σ$模型.有效耦合常数是$α$的函数,并且在$α=0$处,$CP^1$模型处于有序相,其对应于AF海森堡模型的Néel状态。当$α$增加时,在$α_C$的某一临界值处发生向二聚体状态的相变。在Néel态下,$CP^1$模型中的动力学复合U(1)规范场处于Higgs相,低能激发是无带隙自旋波。在二聚体阶段,实现了规范理论的限制阶段,低能激发是$s=1$磁振子。对于临界点,我们认为,一个解除禁闭阶段,这是类似的库仑相在3个空间维度,实现和$s={1\over 2}$自旋子出现作为低能量激发。
2004-08-26 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
On the precise boundary of the Néel antiferromagnetic phase in the Shastry-Sutherland model
Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制重点实验室(教育部));Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学汤川研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
通过大规模密度矩阵重整化群计算,确定Shastry-Sutherland模型中Néel反铁磁相边界,排除中间量子自旋液相,支持PVBS到Néel AFM的直接转变。
2026-09-22 cond-mat.str-el
Fast non-volatile electric control of antiferromagnetic states
本研究在绝缘Co₃O₄尖晶石中利用线性磁电效应与电、磁场协同作用,实现数微秒内非易失性电压脉冲切换反铁磁Néel矢量。
2023-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin dynamics and continuum spectra of the honeycomb J1-J2 antiferromagnetic Heisenberg model
利用自旋集团微扰理论研究了蜂窝晶格上反铁磁$J_{1}$ - $J_{2}$ Heisenberg模型的动力学性质.我们得到了相图中所有可能相的激发光谱,包括Néel相、格构价键固相、二聚体价键固相和条纹反铁磁相。在Néel位相中,除了磁振子色散的重整化外,我们还发现在第二布里渊区(BZ)附近有一个圆顶状的宽连续谱,在BZ的拐角处有一个强连续谱.在价键固相中,光谱主要由一个强大的广泛的连续一路下降到低于$J_1$共存的最低能量的三重子模式表征的格片和二聚体相。我们把这种强的宽连续谱和靠近Néel相BZ角的附加连续谱归因于分数自旋激发的贡献。在条纹相,一个明显的区别,从线性自旋波近似的是,光谱是带隙的$M$点,而后者所获得的是由于强烈的量子涨落无带隙。我们指出,在Néel相中观察到的特征与最近对YbCl $_{3}$和YbBr $_{3}$的中子散射实验是一致的。
2022-05-25 cond-mat.str-el
Molecular-field-theory fits to magnetic susceptibilities of antiferromagnetic GdCu2Si2, CuO, LiCrO2, and alpha-CaCr2O4 single crystals below their Neel temperatures
最近发展的分子场论(MFT)已被用来拟合单晶磁化率chi与温度T数据低于各自的反铁磁有序温度TN的各种共线和共面非共线海森堡反铁磁体。假设系统中的自旋通过海森堡交换相互作用,并且是相同的和晶体学等效的。共线反铁磁体的chi(T)的拟合参数是可测量的量:居里-外斯定律中的外斯温度theta_p,TN,chi(TN)和自旋S。对于共面非共线螺旋线和摆线结构,额外的拟合参数是铁磁对准自旋层之间的转角。在这里,MFT适合各向异性chi(T)数据从文献中的共线反铁磁体GdCu2Si2和CuO和非共线反铁磁体LiCr2As2与120度摆线结构和α-CaCr2O4与120度螺旋结构低于各自的尼尔温度。MFT对CuO的各向异性chi(T <TN)数据的拟合较差,而对GdCu2Si2、LiCrO2和α-CaCr2O4的数据的拟合相当好。CuO的拟合差归因于与小Cu自旋和准一维磁性相关的强量子涨落的影响,这些都没有被MFT考虑在内。在T <TN时,磁场对共线反铁磁体GdNiGe_3零场热容的贡献也由MFT拟合。
2021-04-26 cond-mat.str-el
Schwinger-Boson Mean-Field Theory of Mixed-Spin Antiferromagnet $L_2BaNiO_5$
利用Schwinger-boson平均场论研究了准一维混合自旋反铁磁体化合物$L_2BaNiO_5$的三维反铁磁有序和激发.为了研究这些化合物的磁性,我们引入了一个三维混合自旋反铁磁海森堡模型的基础上的晶体结构的$L_2BaNiO_5$的实验结果。该模型可以解释在Néel温度以下的实验发现的Half带隙和反铁磁长程序共存。利用该模型计算了$Ni$和稀土离子的低激发态、磁化强度、Néel温度以及低于Néel温度的Halcohol能隙等性质,计算结果与中子散射实验符合较好.
2002-09-18 cond-mat.str-el
Giant Magnetoelectric Effect in Antiferromagnetic BaMnO3-δand Its Derivatives
六方晶系钙钛矿1/5 R-BaMnO_(2.99)是一种反铁磁绝缘体,在Néel温度TN = 220 K时有序化,晶胞中立方层与六方层之比为1/5。本文报道了BaMnO_(2.99)及其衍生物BaMn_(0.97)Li_(0.03)O_3和Ba_(0.97)K_(0.03)MnO_3的结构、磁性、介电性能和热性能。本研究的主要发现是:(1)这些材料通常具有较大的高温磁电效应,在其各自的Néel温度附近,该效应将介电常数放大超过一个数量级;(2)Li和K掺杂可以容易地改变立方层与六方层的比例,并引起介电和磁性的急剧变化;特别是,仅用3%的Li取代Mn就显著削弱了磁各向异性并使晶格松弛;因此,a轴和c轴的介电常数在接近Néel温度时急剧上升到2500。这种晶格软化也伴随着弱极化。这些发现为开发新型高温磁电材料提供了一个新的范例,这些材料最终可能有助于技术发展。
2010-11-10 cond-mat.str-el
Unconventional Neel and dimer orders in a spin-1/2 frustrated ferromagnetic chain with easy-plane anisotropy
研究了一维自旋为1/2的易平面XXZ模型在参数范围$0<J_2/|J_1|<0.4$内的铁磁最近邻(NN)耦合$J_1$和竞争次最近邻(NNN)反铁磁耦合$J_2$的基态相图.当使用$J_2/|J_1|\lesssim1/4$时,模型处于Tomonaga-Luttinger液相中,该液相与$J_2=0$的XXZ模型的临界相热力学连接。在有效(sine-Gordon)理论和有限尺寸系统低能级数值分析的基础上,我们证明了NNN耦合诱导了从Tomonaga-Luttinger液体到Neel或二聚体有序带隙相的相变.有趣的是,这两种类型的有序相交替出现的易平面各向异性向各向同性的限制。反铁磁(Neel)秩序在这个模型中的外观是显着的,因为它是强烈不赞成的经典自旋图片中的易平面铁磁NN耦合和反铁磁NNN耦合。我们认为,紧急三聚体自由度的Neel秩序的形成中发挥了至关重要的作用。
2010-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The influence of spin and charge fluctuations on the pressure dependence of the Neel temperature near a quantum phase transition in rare-earth intermetallic compounds
在单圈近似下,计算了自旋和电荷涨落对反铁磁序参量重整化的贡献。结果表明,考虑到波动修正允许定量描述的压力依赖性的Neel温度观察到的准二维金属间反铁磁体与重费米子CeRhIn $_5$。
2015-09-08 cond-mat.str-el
Quantum Spin Singlet Ground State with Large Excitation Gap in the S = 3/2 quasi-1D van der Waals materials MoX3 (X = I, Br)
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles(加州纳米系统研究所,加州大学洛杉矶分校);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Auburn University(奥本大学);University of Georgia(佐治亚大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究发现 MoX3 (X = I, Br) 晶体同时具有量子自旋单态基态和经典 Néel 有序,通过实验与理论计算证实了其一维链内与三维链间耦合的相互作用,为探索原子链极限下的量子磁性提供了独特平台。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Emergence of Long Period Antiferromagnetic Orders from Haldane Phase in S=1 Heisenberg Chains with D-Modulation
研究了单格点各向异性D的空间调制对S=1海森堡链基态的影响。在周期2调制的情况下,发现相图中包含Haldum相、大D相、Udud型Neel相和U 0 d 0型Neel相。结果表明,隐藏的反铁磁序在Halflies相兼容的D-项的空间调制得到冻结,导致出现各种类型的Neel订单。对具有较长周期D调制的模型的研究也证实了这一点。
2005-04-06 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
Curvature induced drift and deformation of magnetic skyrmions: comparison of ferro- and antiferromagnetic cases
从理论上研究了手征磁性薄膜的几何曲率对托管Skyrmions的静态和动态性质的影响。我们预测的曲率梯度的作用下,没有任何外部刺激的曲率诱导漂移的skyrmions的效果。曲率引起的驱动力的强度基本上取决于Skyrmion类型,Neel或Bloch,而运动的轨迹由磁有序的类型决定:铁磁或反铁磁。当在表面上移动时,Skyrmion会发生变形,这取决于Skyrmion的类型。在小曲率的限制,使用集体变量的方法,我们表明,驱动力作用在Neel skyrmion是线性的平均曲率的梯度。作用在布洛赫斯基米子上的驱动力要小得多:它与平均曲率和梯度的乘积成正比。与快速Neel skyrmion相反,慢速Bloch skyrmion的动力学基本上受skyrmion轮廓变形的影响。为了简单起见,我们限制自己的情况下,零高斯曲率,并考虑一般类型的柱面。用集体变量的形式给出了弯曲磁性薄膜中铁磁和反铁磁skyrmions的运动方程。所有的分析预测证实了数值模拟。
2021-11-14 cond-mat.str-el
Spin transport in the Neel and collinear antiferromagnetic phase of the two dimensional spatial and spin anisotropic Heisenberg model on a square lattice
本文分析和比较了空间各向异性和自旋各向异性对二维正方晶格上S=1/2海森堡量子磁体自旋电导率的影响。我们探讨了Neel反铁磁(AF)相和共线反铁磁(CAF)相的模型。我们发现,在海森堡模型中的自旋各向异性的影响相反,在AF阶段的空间各向异性不抑制零温度的自旋电导率在零频率limit-rather它增强it. We的经常部分还探讨了有限温度的影响在AF阶段的各种空间和自旋各向异性参数的Drude重量。我们发现,当温度接近零时,德鲁德重量趋于零。在有限的温度下(在碰撞少近似),增强空间各向异性会增加Drude权值,而增加自旋各向异性会降低Drude权值。在CAF阶段(在非相互作用近似下),零频率自旋电导率对于空间各向异性参数的非零值具有有限值。在CAF阶段,增加空间各向异性参数抑制了零频率下自旋电导率响应的规则部分。此外,我们发现,CAF阶段显示的自旋电导率没有看到在AF阶段的尖峰。包含最少量的自旋各向异性导致在AF和CAF相的自旋电导率响应中产生间隙。基于这些研究,我们得出结论,具有空间各向异性的材料是更好的自旋导体比那些自旋各向异性在零温度和有限的温度。我们利用交换参数比为真实的材料系统作为输入的自旋电导率的计算。
2012-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and dielectric behavior of the spin-chain compound Er2BaNiO5 well below its Néel temperature
我们最近报道了在32 K以下经历反铁磁序的Haldom自旋链系统Er_2BaNiO_5,其特征是在60 K附近由于自旋链内短程磁序诱导的磁电耦合而出现铁电性。我们已经进行了额外的磁性和介电研究,以了解远低于反铁磁有序温度的性能。我们在这里强调以下几点:(i)在低得多的温度(低于8 K)下观察到交流磁化率和复杂介电性质的强烈频率依赖行为,即重入多玻璃样现象,自然表明存在远低于Neel温度的额外转变; ii)在非常低的温度下观察到磁电相共存(例如,T =2K),其中高场磁电相在通过变磁转变的循环之后返回到零磁场时被部分地阻止。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Coherent THz Spin Dynamics in Antiferromagnets Beyond the Approximation of the Néel vector
针对反铁磁体中波矢达布里渊区边缘的激光诱导 THz 自旋动力学无法用传统磁化强度和 Néel 矢量描述的问题,提出利用无惯性的自旋关联函数进行建模并推导其量子力学运动方程。
2023-12-28 cond-mat.str-el
Neel order in the Hubbard model within spin-charge rotating reference frame approach: crossover from weak to strong coupling
利用量子SU(2)xU(1)转子方法研究了二分立方晶格上最近邻跳跃的二维和三维哈伯德模型的反铁磁相,得到了满足Mermin-Wagner定理的反铁磁态的完全自洽处理.电荷和自旋的集体变量分别以时空涨落U(1)相场和SU(2)对称性支配的旋转自旋量子化轴的形式被隔离。结果,相互作用的电子表现为一个由裸费米子和U(1)、SU(2)规范场组成的复合体。由自旋-电荷转子和费米子场组成的有效作用量是库仑排斥力U和跳跃参数t的函数。我们的理论描述了在零温下从Slater(U <<t)到Mott-Heisenberg(U>> t)反铁磁体的演化。给出了反铁磁哈伯德模型的零温亚晶格磁化强度(2D)和有限温(3D)相图与交叉参数U/t的关系,分析了自旋Berry相在相互作用驱动交叉中的作用.
2008-11-03 cond-mat.str-el
Topological Antiferromagnetic Semimetal for Spintronics: A Case Study of a Layered Square Net System EuZnSb$_2$
我们利用第一性原理和有效哈密顿方法研究了最近合成的层状反铁磁方网拓扑半金属EuZnSb $_2$ [1]的电子结构和磁性.该文件的主要信息是,磁有序和\Neel矢量的方向的变化所产生的能带结构的小变化的影响被放大的自旋霍尔电导率等传输特性。我们预测,对称性破缺的影响引入的有序的\Neel矢量,是非常弱的散装,在表面的电子色散是明显的,这表明表面探针可能更适合于测量它们。磁性与许多其他竞争相的共存使这种材料有趣,并可能对量子自旋电子学应用有用。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological defects of Néel order and Kondo singlet formation for Kondo-Heisenberg model on a honeycomb lattice
重费米子系统是研究磁量子相变的一个典型背景。一个特别的焦点是近藤破坏的物理学,它捕获了朗道序参量涨落框架之外的量子临界性。在此背景下,我们研究了半填充蜂窝晶格上自旋为1/2的Kondo-Heisenberg模型。这个问题是接近近藤破坏,反铁磁有序绝缘相。我们描述了一个粗粒度的量子非线性西格玛模型的本地时刻,并表明反铁磁序参数的skyrmion缺陷主机的数量竞争的序参量。除了自旋Peierls,电荷和电流密度波序参量的参数,我们首次确定近藤单线作为反铁磁性的竞争订单。我们表明,反铁磁性和各种竞争单重态订单可以通过广义手征变换的基础费米子相互关联。我们还表明,传导电子通过耦合到Néel序的刺猬配置获得Berry相位,这抵消了局部矩的Berry相位。我们的研究结果表明,当反铁磁序被抑制时,Kondo单线态形成和自旋Peierls序之间的竞争,从而在零温度下重费米子系统的全局相图上提供了新的线索。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Neel order, quantum spin liquids and quantum criticality in two dimensions
本文研究了二维量子反铁磁体中从共线Neel相到顺磁自旋液体的直接二级跃迁的可能性。与传统的智慧相反,我们表明,这样的二阶量子跃迁可能会发生在某些自旋液体状态流行的铜酸盐理论。我们提供了一个理论,这种转变,并研究其普遍性质的$ε$扩展。这种转变的存在对于基于自旋液体的欠掺杂铜酸盐的方法具有许多有趣的影响。特别是,它大大澄清了现有的想法,将反铁磁长程序到这样的自旋液体为基础的方法。
2005-09-22 cond-mat.str-el
Collinear antiferromagnetic phases of a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ $J_{1}$--$J_{2}$--$J_{1}^{\perp}$ Heisenberg model on an $AA$-stacked bilayer honeycomb lattice
用耦合团簇方法(CCM)研究了$AA$双层蜂窝晶格上自旋- $\frac{1}{2}$-$J_{1}$- $J_{2}$- $J_{1}^{\perp}$模型的零温量子相图.该模型包括两个单层的自旋,居住在蜂窝晶格网站,通过最近邻(NN)和挫败次近邻各向同性反铁磁(AFM)海森堡交换迭代相互作用,各自的强度$J_{1} > 0$和$J_{2} \equiv κJ_{1}>0$。这两个层通过NN层间对之间的可比海森堡交换相互作用耦合,强度为$J_{1}^{\perp} \equiv δJ_{1}$。用$κ> 0$在$κδ$半平面上计算了两个准经典共线AFM相,即Néel和Néel-II相的完整相边界。在Néel状态下,每个单层上的所有NN对自旋都是反平行的,而在Néel-II状态下,Z字形链上沿着三个等效蜂窝晶格方向之一的NN对自旋是反平行的,而NN链间自旋是平行的。我们直接在热力学中计算(无限晶格)限制了磁序参数$M$和从$s^{z}_{T}=0$基态到最低$|s^{z}_{T}|=1$激发态的激发能$Δ$(其中$s^{z}_{T}$是整个系统的自旋的总$z$分量,并且其中共线排序沿着$z$方向)对于所使用的两种准经典状态,(单独)作为CCM模型状态,在此之上的多自旋量子关联,然后计算到高阶($n \leq 10$)在一个系统的一系列近似涉及$n$自旋团簇。然后,所做的唯一近似是将…
2019-03-07 cond-mat.str-el
A lattice model for the SU(N) Neel-VBS quantum phase transition at large N
本文将SU(N=2)$S=1/2$正方晶格量子磁体中的最近邻反铁磁耦合($J_1$)和次最近邻铁磁耦合($J_2$)推广到任意的$N$ .对于所有$N>4$,基态具有$J_2=0$的价键固体(VBS)顺序和$J_2/J_1\gg 1$的Néel顺序,允许我们访问这些类型的状态之间的过渡为大$N$。使用量子Monte Carlo模拟,我们表明,这两个顺序参数消失在一个单一的量子临界点,其普适指数足够大的$N$(这里高达N=12)的方法中获得的值在1/N扩展的非紧凑CP $^{N-1}$场论。这些结果有力地支持了Néel-VBS跃迁的非限定量子临界理论。
2011-10-18 cond-mat.str-el
Experimental percolation studies of two-dimensional honeycomb lattice: Li2Mn1-xTixO3
具有S=3/2二维Mn蜂窝晶格结构的Li 2 MnO 3在TN=36 K处具有Neel型反铁磁转变,在TM=48 K处具有宽的磁化率最大值.我们已经调查了现场渗滤效果,取代Mn与TiO 2 Ti,并完成了一个完整的相图Li 2 Mn 1-xTixO 3固溶体系统,发现反铁磁转变被抑制连续没有一个明确的迹象,在尼尔型反铁磁结构的变化。磁有序最终消失在xc=0.7的临界浓度。当考虑到第三近邻相互作用时,这个实验观察与蜂窝晶格的逾渗理论是一致的。这项研究突出了最近邻以外的相互作用的重要性,即使是在蜂窝晶格中具有相对局域化的3d电子的Mn元素。
2014-06-27 cond-mat.str-el
BaCu_2Si_2O_7: a new quasi 1-dimensional S = 1/2 antiferromagnetic chain system
用磁化率和中子散射技术研究了新的反铁磁化合物BaCu_2Si_2O_7。所观察到的行为是由松散耦合的S=1/2链与链内AF交换常数J = 24.1毫电子伏的存在下占主导地位。在T_n = 9.2K以下观察到长程Neel有序。在弱相互作用量子自旋链的平均场RPA模型的框架内讨论了结果。
1999-02-18 cond-mat.str-el
Dynamical properties of Néel and valence-bond phases in the $J_1-J_2$ model on the honeycomb lattice
利用基于Gutzwiller投影费米子态的变分Monte Carlo方法,研究了蜂窝晶格上反铁磁$S=1/2$海森堡模型在第一近邻($J_1$)和第二近邻($J_2$)耦合下的动力学结构因子.体系的基态表现出${J_2/J_1 \lesssim 0.23}$的长程反铁磁有序、${0.23 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.36}$的格构价键有序和${J_2/J_1 \gtrsim 0.36}$的柱状二聚体有序。在反铁磁态中,观察到一个定义明确的磁振子模,其色散与$J_2=0$的线性自旋波近似相当吻合。当包括非零的第二近邻超交换时,在$K$点周围形成类似于Roton的模式(即,布里渊区的角落)。当$J_2/J_1$增加时,该模式变软,并在过渡点$J_2/J_1 \approx 0.23$处变为无间隙。在这里,在动力学谱中可以清楚地看到一个很宽的连续态,这表明至少在相对高的能量下,可能存在近似非受限的自旋子激发。对于较大的值的$J_2/J_1$,价键顺序检测和系统的光谱变得明显的缺口,在低能量的三重子模式。这是特别明显的二聚体价键相的光谱,其中的三重子模式是相当好的分离,从连续的激发,出现在更高的能量。
2019-12-19 cond-mat.str-el
Phase diagrams of $\rm La_{1-x}Ca_xMnO_3$ in Double Exchange Model with added antiferromagnetic and Jahn-Teller interaction
多价锰氧化物$\rm La_{1-x}Ca_xMnO_3$在温度和掺杂$x$空间中的相图是对理论物理的挑战。这对研究这些化合物的模型和计算方法是一个重要的考验。为了从理论上得到$x<0.5$的这种图,我们考虑了锰氧化物的两带双交换模型,其中加入了Jahn-Teller耦合和反铁磁海森堡项。为了计算居里温度和内尔温度,我们推导出一个有效的海森堡模型的矢量描述的总磁化系统的局部取向。该模型的交换常数在不同的空间方向上是不同的,并依赖于$e_g$电子的密度,反铁磁常数和Jahn-Teller能量。为了再现低$x$时从A型反铁磁性到铁磁性以及大$x$时从C型反铁磁性到G型反铁磁性的相变,我们认为反铁磁性交换常数应该依赖于晶格方向.结果表明,铁磁到A型反铁磁的转变是由Jahn-Teller畸变引起的。充分考虑磁振子-磁振子相互作用,计算居里温度和内尔温度。计算结果与实验结果吻合得很好,并为模型参数提供了数值,这些参数最好地描述了$x<0.5$的临界温度行为。
2011-11-01 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
Metamagnetism of antiferromagnetic XXZ quantum spin chains
利用精确对角化方法研究了具有类伊辛各向异性交换作用的一维反铁磁海森堡模型的磁化过程。结果表明,在$S\geq 1$的Néel有序相中存在一阶自旋翻转跃迁和有限的磁化跳变.这意味着,S=1/2链是一个例外的情况下,变磁转变成为二级由于大的量子涨落。
1999-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Antiferromagnetic molecular nanomagnets with odd-numbered coupled spins
近年来,环状分子纳米磁体的研究引起了研究者的广泛关注。这些磁铁的大小是有限的,包含非常大的自旋。它们是有趣的,因为它们具有Néel矢量的宏观量子隧穿。对于具有有限个偶数耦合自旋的反铁磁分子纳米磁体,隧穿涉及由磁能垒分隔的两个经典局域Néel基态。问题是:在具有奇数个磁性离子的纳米磁体中是否可以观察到这种现象?答案并不直接明显,因为具有奇数耦合自旋的循环链是失败的,因为人们无法获得完美的Néel顺序。这些受抑自旋确实可以在实验中观察到,所以它们很有趣。在这封信中,我们从理论上研究了在沿磁体平面施加磁场的情况下,具有任意自旋$s$的奇自旋系统中的宏观量子隧穿。与偶自旋耦合系统相比,奇自旋循环系统的基态由于自旋阻挫而包含一个拓扑孤子。因此,经典基态是$2N$ -折叠简并的,因为孤子可以被放置在沿着环的任何地方,总$S_z=\pm s$。小的量子涨落使孤子离域,形成能带。我们用简并微扰理论在$2s$阶得到了这个能带。我们证明了孤子基态对于半奇数自旋是手征的,对于整数自旋是非手征的。从能带结构中我们推断,随着自旋值的增加,极化中子非弹性散射强度随哈密顿量参数的强弱而增大或减小。
2015-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Antiferromagnetic magnons from fractionalized excitations
我们开发了一种方法来描述反铁磁振子的二分晶格支持尼尔状态使用分数自由度通常固有的量子自旋液体。特别地,我们考虑了一个长程磁有序态的相互作用的二维量子自旋$-1/2$模型使用的Chern-Simons(CS)费米子表示的相互作用的自旋。相互作用导致库珀不稳定性和配对的CS费米子,和CS超导性,自发地违反连续的$\mathrm{U}(1)$对称性产生的线性色散的无隙Nambu-Goldstone模式,由于相位波动。我们评估这种模式,并表明它是在高精度协议与相应的Néel反铁磁体的磁振子无关的晶格对称性。使用费米子制定的竞争相互作用的系统,我们表明,挫折提高到非平凡的长程四,六,和更高的腿的相互作用顶点介导的CS规范场,这是负责恢复的连续对称性在足够强的挫折。我们确定了这些新的相互作用顶点,并讨论了它们对非常规相变的影响。我们还提出了一个模型的任意子,可以不断调整从费米子玻色子的理论。
2018-03-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The phase transition between dimerized-antiferromagnetic and uniform-antiferromagnetic phases in impurity-doped spin-Peierls cuprate CuGeO3
在掺杂的自旋Peierls(SP)铜酸盐Cu{1-x} MgxGeO 3中发现了二聚反铁磁相和均匀反铁磁相之间的一级相变.随着杂质浓度的增加,观察到SP转变温度(T{SP})的线性降低和Neel温度(TN)的线性增加,直到x = 0.023。在此临界浓度(xc)下,SP跃迁突然消失,TN跳跃不连续。TN附近的磁化率峰xc不像其他浓度下那么尖锐,表明低浓度相和高浓度相发生了相分离。这些结果表明存在二聚反铁磁和均匀反铁磁长程序之间的一级相变。
1998-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel antiferromagnetic quantum phase transition in underdoped cuprates
我们研究了费米子具有d波带隙的零温巡游反铁磁跃迁。这个问题涉及欠掺杂铜氧化物的节状液体绝缘相和d波超导相。我们发现存在一个非平凡的量子相变,并且量子临界点由Néel序参量的长程相互作用($|x-y|^{-2d}$)控制,这种长程相互作用是由Dirac-like费米子在能隙节点附近诱导的.我们构造了一个Ginzburg-Landau泛函,并通过大N展开法估计了临界指数。
1999-02-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th