Theory of the field-induced BEC in the frustrated spin-1/2 dimer compound BaCuSi2O6
最近的中子和NMR实验的基础上,我们调查的领域引起的外来临界观察到的挫折自旋1/2二聚体化合物BaCuSi 2 O 6使用挫折模型与两种类型的双层。有效的硬核玻色子模型的半经典处理表明,完美的层间挫折导致一个2D的临界指数φ =1,没有对数校正和3D低温相不同,但非零三重态人口在两种类型的双层。这些结果进一步表明,一个简单的现象,在一个依赖于场的横向耦合的上下文中,我们重现整个场-温度相图与量子蒙特卡罗模拟。
2009-02-16 cond-mat.str-el
Structural Phase Transition in the 2D Spin Dimer Compound SrCu2(BO3)2
在二维自旋二聚体化合物SrCu_2(BO_3)_2中发现了一个位移的二级结构相变,在Ts=395 K时,从Ts之下2 m的空间群I ~ 4到Ts之上的I ~ 4/mcm.在这两个阶段的结构的温度演变进行了研究,通过X射线衍射和拉曼散射,辅以差示扫描量热法和SQUID磁强计。将讨论这种转变的影响和观察到的声子异常的拉曼散射自旋-声子和层间耦合在这个量子自旋系统。
2000-12-20 cond-mat.str-el
Magnetic phase transitions in the triangular-lattice spin-1 dimer compound K2Ni2(SeO3)3
本研究通过磁化与热容测量及第一性原理模拟,揭示了三角晶格自旋-1二聚体化合物K2Ni2(SeO3)3中由磁场诱导的磁相变,包括c方向下的两步相变,为几何阻挫磁系统提供了新见解。
2024-05-29 cond-mat.str-el
63,65Cu Nuclear Resonance Study of the Coupled Spin Dimers and Chains Compound Cu2Fe2Ge4O13
本文测量了自旋二聚体和链状化合物Cu_2Fe_2Ge_4 O_(13)中Cu的核磁共振(NMR)和核四极共振(NQR)。Cu NQR也已被测量在同构材料Cu 2Sc 2Ge 4 O 13,包括只有自旋二聚体。两种化合物之间的63 Cu核自旋-晶格弛豫速率的温度依赖性的比较表明,在Cu 2Fe 2Ge 4 O 13中的Fe链不改变从在Cu 2Sc 2Ge 4 O 13中的Cu二聚体的自旋能隙,另外有助于在Cu位点的弛豫速率。在4.2 K时,在反铁磁态Cu_2Fe_2Ge_4O_(13)的Cu位上观察到一个适度大的内场,其部分原因是Cu原子有序矩的量子减少。由于超精细相互作用在Cu位的大的各向异性,Cu的内场和有序矩是非共线的。基于Cu的四重平面配位的内场模型分析表明,Cu 2+离子的3d空穴主要处于d(x2-y2)轨道状态。
2013-02-18 cond-mat.str-el
Dynamical coupling of dilute magnetic impurities with quantum spin liquid state in the S = 3/2 dimer compound Ba3ZnRu2O9
研究了稀磁杂质对量子自旋液体候选物Ba_3 Zn_(Ru_2 O_9)和自旋能隙化合物Ba_3CaRu_(2 O_9)的磁性的影响。每种化合物的磁性基态都与2%的磁性杂质取代Zn或Ca有关。我们已经发现,这些杂质的磁响应,表现为顺磁自旋,取决于主机材料和两个体现在外斯温度的差异,这很难解释的情况下,单独的Ba 3 ZnRu 2 O 9的稀磁性杂质。我们认为,从Ru 5+离子,这将只出现在取代Ba 3 ZnRu 2 O 9的贡献,并讨论了可能的物理意义所观察到的外斯温度。
2018-07-11 cond-mat.str-el
Singlet-triplet dispersion reveals additional frustration in the triangular dimer compound Ba$_3$Mn$_2$O$_8$
本文报道了S=1二聚准二维反铁磁体Ba $_3$ Mn $_2$ O $_8$的单晶非弹性中子散射测量。单重态-三重态色散揭示了相邻双层之间相互竞争的最近邻和次最近邻铁磁相互作用。虽然双层间交换与双层内交换相当,但这种额外的挫折降低了沿c轴的有效耦合,并导致准二维行为。此外,所得到的交换值能够再现相图中的四个临界场。
2008-04-28 cond-mat.str-el
Magnetism of the antiferromagnetic spin-$\frac{3}{2}$ dimer compound CrVMoO$_7$ having an antiferromagnetically ordered state
我们测量了CrVMoO $_7$粉末的磁化强度、比热、电子自旋共振、中子衍射和非弹性中子散射。在低于$T_{\rm N} = 26.5 \pm 0.8$ K时出现反铁磁有序态。我们认为CrVMoO $_7$的自旋模型可能是一个相互作用的反铁磁自旋- $\frac{3}{2}$二聚体模型。我们评价了二聚体内相互作用$J$为$25 \pm 1$ K,有效二聚体间相互作用$J_{\rm eff}$为$8.8 \pm 1$ K。CrVMoO $_7$是一种罕见的自旋二聚体化合物,在大气压和零磁场下显示出反铁磁有序状态。有序矩的大小为$0.73(2) μ_{\rm B}$。它比经典值$\sim 3 μ_{\rm B}$小得多。在单晶CrVMoO $_7$中可以观察到纵向模式磁激发。
2017-02-16 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram for the Three-Dimensional Orthogonal-Dimer System
利用级数展开技术研究了化合物$\rm SrCu_2(BO_3)_2$三维正交二聚体体系的量子相变。然后,我们讨论了二聚体相,Halfenite相,挫挫诱导的无序相和磁有序相相互竞争的相图。发现化合物$\rm SrCu_2(BO_3)_2$位于接近相界的二聚物相中。
2000-09-18 cond-mat.str-el
Low-temperature heat transport of the layered spin-dimer compound Ba_3Mn_2O_8
本文报道了Ba_3Mn_2O_8单晶的低温热输运研究。Ba_3Mn_2O_8是一种层状自旋二聚体化合物,具有磁场诱导磁有序或磁振子玻色-爱因斯坦凝聚。沿ab平面和c轴的热导率(κ)显示出对磁场的几乎各向同性的依赖性,即κ随着磁场的增加而被强烈抑制,特别是在磁相变的临界场处。这些结果表明,磁激发起着散射声子的作用,当磁场关闭自旋谱中的能隙时,散射效应增强。此外,该材料BEC态的磁振子没有表现出明显的载热能力。
2011-09-03 cond-mat.str-el
Collective Singlet Excitations and Evolution of Raman Spectral Weights in the 2D Spin Dimer Compound SrCu2(BO3)2
我们对二维量子自旋系统SrCu_2(BO_3)_2的拉曼光散射进行了研究,结果表明磁激发谱具有丰富的结构,低温下包括几个定义明确的束缚态模,高温下包括散射连续谱和准弹性光散射贡献.理解SrCu 2(BO 3)2独特特性的关键是在该化合物中实现的正交自旋二聚体网络中的良好定域三重激发之间存在强相互作用。基于我们的海森堡模型相关的这种材料的分析,我们认为,涉及两个和三个粒子的单重束缚态的集体激发具有大的结合能,并观察到明确的峰在拉曼光谱。
2000-07-26 cond-mat.str-el
Static and Dynamic Magnetic Properties of Spin-1/2 Inequilateral Diamond-Chain Compounds $A_3$Cu$_3$AlO$_2$(SO$_4$)$_4$ ($A$=K, Rb, and Cs)
自旋为1/2的化合物A3 Cu 3AlO 2(SO 4)4(A=K,Rb,Cs)具有一维不等边金刚石链。我们分析了磁化率的温度依赖性,并确定磁交换相互作用。与蓝铜矿相反,二聚体形成在金刚石的一侧。通过对模型的数值分析,我们发现二聚体和一个近似孤立的一维海森堡链共同表征了磁性,包括磁化曲线和磁激发。这意味着,没有挫折的二聚体-单体复合物链是描述这些化合物的良好起点。
2017-05-15 cond-mat.str-el
Ordered magnetic phases of the frustrated spin-dimer compound Ba3Mn2O8
Ba 3 Mn 2 O 8是一种自旋二聚体化合物,由S=1,3d^2,Mn^{5+}离子对排列在三角形晶格上。反铁磁内二聚体交换导致在零场的单重态基态。在这里,我们提出的第一个结果的热力学测量单晶探测高场有序状态的这种材料与关闭自旋间隙的激发三重态。比热,磁热效应,扭矩磁强计测量进行磁场高达32 T和温度下降到20 mK。对于H_{c1} ~ 8.7 T以上的磁场,这些测量揭示了平行于c的H的单一磁相,但是垂直于c的H的两个不同的相(关于相图的中心近似对称)。最简单的可能的自旋哈密顿描述这个系统的分析产生的候选人,这些有序的状态对应于一个简单的螺旋结构的H平行于c,和两个不同的调制相位的H垂直于c。单离子各向异性和几何挫折在定义相图中起着至关重要的作用。
2008-03-26 cond-mat.str-el
Cu Nuclear Quadrupole Resonance Study of the Spin-Peierls Compound Cu1-xMgxGeO3: A Possibility of Precursory Dimerization
采用零场~(63)Cu核四极共振(NQR)方法研究了掺杂Mg的Cu_(1-x)Mg_xGeO_3(单晶;当x=0,0.0043和0.020时,自旋Peierls转变温度Tsp~14,13.5和11 K)在4.2 K ~ 250 K温度范围内的晶体结构.我们发现,在低于T ~*~77 K时,Cu的NQR谱变宽,Cu核的非指数自旋-晶格弛豫增大,Mg掺杂样品的这一现象更为显著。结果表明,随机晶格畸变和杂质诱导的自旋出现低于T*,我们与自旋Peierls转变的前兆。传统的磁临界慢化不会出现下降到4.2 K低于Tsp。
2001-07-17 cond-mat.str-el
Reexamination of the charge-ordered dimer pattern in the spinel compound CuIr2S4 using single-crystal synchrotron x-ray diffraction
本研究利用单晶同步辐射X射线衍射重新审视了尖晶石化合物CuIr2S4的低温晶体结构,发现其Ir二聚体的电荷有序图案和排列与先前报道不同,为后续物理性质研究提供了基础。
2025-06-30 cond-mat.str-el
Orbital ordering promotes weakly-interacting S=1/2 dimers in the triangular lattice compound Sr3Cr2O8
用粉末中子衍射和非弹性中子散射研究了弱相互作用的S=1/2二聚体Sr_3Cr_2O_8体系。我们的数据揭示了室温以下的结构相变,对应于反铁轨道有序,占据的3z^2-r^2 d轨道排列接近90度。这种配置导致相对于高温轨道无序状态的二聚体间交换能量急剧减少,如使用扩展休克尔紧束缚方法进行的超超交换相互作用的自旋二聚体分析所示。非弹性中子散射揭示了在5.4毫电子伏的准非色散磁激发的存在下,与弱相互作用的二聚体的图片。
2008-07-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High Field behavior of the Spin Gap compound Sr$_2$Cu(BO$_3$)$_2$
本文报道了自旋带隙化合物Sr $_2$ Cu(BO $_3$)$_2$单晶样品的磁化强度和热容测量结果。低场数据表明,该材料具有单重态基态,包括二聚体与二聚体内耦合J = 100 K。高场数据揭示了弱二聚体间耦合的作用。对于较大的自旋间隙相比,三重态激发观察到显着较小的领域比孤立的二聚体预测,表明弱的二聚体间耦合导致三重态离域。在低温下的高场磁化行为表明额外的合作效应。
2004-11-02 cond-mat.str-el
Anisotropic phase diagram of the frustrated spin dimer compound Ba3Mn2O8
利用热容和磁矩测量方法研究了自旋阻挫二聚体Ba_3Mn_2O_8在0 ~ 18 T磁场范围内的各向异性温度场相图。对于沿c轴取向的场,在此场范围内发现单个磁有序相,而对于沿a轴取向的场,观察到两个不同的相。目前的测量揭示了一个令人惊讶的非单调演变的相图作为磁场旋转的[001]-[100]平面。的临界场(HC 1),标志着关闭的自旋间隙的角度依赖性可以定量占使用最小的自旋哈密顿量,包括最近的和下一个最近的Mn离子之间的超交换,塞曼能量和单离子各向异性。该哈密顿量还预测了场在a-c平面中旋转时两个有序态之间的过渡的非单调演化。然而,所观察到的效果被发现是显着更大的幅度,这意味着要么这个最小的自旋哈密顿是不完整的,或者磁有序状态有一个稍微不同的结构比以前提出的。
2010-04-14 cond-mat.str-el
Role of anisotropy in the spin-dimer compound BaCuSi2O6
我们目前的自旋二聚体系统BaCuSi 2 O 6的磁化和电子顺磁共振实验结果。有证据表明自旋哈密顿量中各向异性项的来源是磁偶极相互作用。轴向破缺是在~11 mK的非常小的能量尺度上,证实了在量子临界点附近的扩展温度范围内的玻色-爱因斯坦凝聚临界标度。
2006-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modes of magnetic resonance of S=1 dimer chain compound NTENP
用电子自旋共振(ESR)技术研究了准一维$S=1$键交替自旋带隙反铁磁体Ni($_9$ H $_{24}$ N $_4$)NO $_2$(ClO $_4$)(简称NTENP)的自旋动力学.观察到了五种ESR跃迁模式:单重态基态和激发三重态之间的跃迁,集体三重态自旋子能级之间的三种跃迁模式和场诱导反铁磁有序相的反铁磁共振吸收。单重态-三重态和三重态内模表现出一种双峰结构,这是由于在低频范围内磁振子态密度的两个最大值。联合分析所观察到的光谱和其他实验结果允许测试的费米和玻色子模型的适用性。我们的结论是,费米的方法是更合适的特定情况下的NTENP。
2010-11-26 cond-mat.str-el
Spin-dimer ground state driven by consecutive charge and orbital ordering transitions in the anionic mixed-valence compound Rb$_4$O$_6$
最近,从分子过氧化物O $_2^{2-}$和超氧化物O $_2^-$阴离子的电荷排序推导出混合价碱金属倍半氧化物Cs $_4$ O $_6$中的Verwey型转变,伴随着结构转变和电子电导率的显著变化[Adler等人,Sci. Adv 4,eaap7581(2018)]。在这里,我们报告说,在姊妹化合物Rb $_4$ O $_6$一个类似的Verwey型电荷有序过渡强烈联系到O $_2^-$轨道和自旋动力学。在冷却时,粉末中子衍射实验揭示了在$T_{\rm CO}=290$ K下的电荷有序化和α-到-tetrahydroxide转变,随后是在$T_{\rm s}=92$ K下的进一步结构不稳定性,其涉及磁性O $_2^-$阴离子的额外重新取向。由密度泛函理论计算支持的磁共振技术表明出现了一种特殊类型的$π^*$ -磁活性O $_2^-$单元的轨道排序,其促进了由弱耦合自旋二聚体组成的量子自旋态的形成。这些结果表明,与3种$d$过渡金属化合物类似,在$π^*$开壳碱金属倍半氧化物中,类Jahn-Teller电子-晶格耦合和Kugel-Khomskii型超交换之间的相互作用决定了轨道有序和磁性基态的性质.
2019-11-27 cond-mat.str-el
Comment on Microscopic magnetic modeling for the S = 1/2 alternating chain compounds Na3Cu2SbO6 and Na2Cu2TeO6 (arXiv:1402.1091)
在Schmitt等人最近的一篇论文中(arXiv:1402.1091),通过理论计算论证了在Na 3Cu 2SbO 6和Na 2Cu 2 TeO 6的畸变蜂窝体系中一维交替链的两个交换相互作用的符号。尽管作者报告说,他们已经澄清了结构二聚体内自旋之间的相互作用J1 a是铁磁性的,而J1 b是这些二聚体之间的反铁磁性,但这些结果在我们的两篇论文中已经知道很长时间了,Schmitt等人引用了这两篇论文。
2014-02-27 cond-mat.str-el
Coupled spin-lattice fluctuations in a compound with orbital degrees of freedom: the Cr based dimer system Sr3Cr2O8
我们报告了一个扩展的自旋二聚体系统Sr 3Cr 2 O 8的拉曼活性声子和磁散射的异常的基础上的波动制度。该化合物具有两个特征温度,TS = 275 K,与具有结构扭曲和轨道有序的Jahn-Teller转变有关,第二个T*= 150 K,这是由于轨道扇区的进一步变化。在TS以下,准弹性散射标志着强烈的波动,此外还观察到声子异常。对于低于T* 的温度,我们观察到一个声子线宽的指数下降,并确定轨道激发的间隙。在低温下,两个和三个磁振子散射的观察允许的自旋激发间隙的测定。
2011-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Conductivity Measurement of a Dimer-Mott to Charge-Order Phase Transition in a Two-Dimensional Quarter-Filled Organic Salt Compound
我们报告了一种新的绝缘体-绝缘体转变所产生的内部电荷自由度的二维四分之一填充的有机盐β-(meso-DMBEDT-TTF)2 PF 6。高于Tc = 70 K的光学电导率谱显示二聚体-莫特绝缘体的突出特征,其特征在于随着温度的降低,在0.6 eV附近的二聚体峰显著增长。二聚体峰的增长迅速淬火,只要一个峰值的电荷顺序显示低于Tc,表明两个绝缘相之间的竞争。我们的红外成像光谱进一步揭示了远低于Tc的空间竞争性电子相,表明由材料参数变化驱动的量子相变的性质。
2013-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Doping Effects on the two-dimensional Spin Dimer Compound $SrCu_2(BO_3)_2$
用固相反应法合成了一系列化合物M $_{0.1}$ Sr $_{0.9}$ Cu $_2$(BO $_3$)$_2$,其中Sr被M=Al,La,Na和Y取代。XRD分析表明,这些掺杂化合物与SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$是同构的。在1.0T的磁场下,测量了1.9 - 300 K的磁化率和1.9 - 25 K的比热。自旋能隙由低温磁化率和比热导出。发现自旋能隙被磁场强烈抑制。在所有四个样品中都没有观察到超导性。
2004-06-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetism and the formation of interlayer As2-dimers in Ca(Fe1-xNix)2As2
化合物Ca(Fe_(1-x)Ni_x)_2As_2具有四元ThCr_2Si_2型结构(空间群为I4/mmm),其层间As-As距离从CaFe_2As_2的非键态(dAs-As = 313 μ m)连续转变为CaNi_2As_2的单键二聚体(dAs-As = 260 μ m)。磁性测量显示,在成分Ca(Fe0.5Ni0.5)2As 2附近产生弱铁磁性,而镍浓度较低和较高的化合物都是保利顺磁的。DFT能带结构计算表明,As 2-二聚体的形成是富Ni化合物的MA 4-层(M = Fe 1-xNix)中较弱的金属-金属的结果,而不依赖于前面提出的As-As反键态的减少或移动.我们的研究结果还表明,Ca(Fe_(0.5)Ni_(0.5))_2As_2和相关化合物SrCo_2(Ge_(0.5)P_(0.5))_2的铁磁性可能不是由最近提出的二聚体断裂引起的,而是由费米能级附近的过渡金属3d带产生的高态密度引起的,而没有二聚体的贡献。
2013-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Singlet ground state in the spin-1/2 dimer compound Sr3Cr2O8
本文报道了Sr_3Cr_2O_8和Sr_3V_2O_8的磁化率和比热随温度变化的测量结果。居里-维斯拟合Sr 3Cr 2 O 8的高温磁化率数据表明,Cr原子处于稀有的Cr^5+(自旋S = 1/2)价态,正如成分所预期的那样。基态为自旋单重态,与磁性三重态的激发能隙Δ/kB = 61.9(1)K,并推测二聚体间的弱耦合为6(2)K. Sr 3V 2 O 8的比热和磁化率的测量表明,在110 K的相变,这是一个明显的结构转变。
2007-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Tomonaga-Luttinger spin liquid in the spin-1/2 inequilateral diamond-chain compound K$_3$Cu$_3$AlO$_2$(SO$_4$)$_4$
K $_3$ Cu $_3$ AlO $_2$(SO $_4$)$_4$是一种高度一维的自旋为1/2的不等边金刚石链反铁磁体。在非弹性中子散射谱中观察到自旋连续谱和自旋单重态二聚体激发,这与理论预测非常一致:二聚体-单体复合结构,其中二聚体由强反铁磁(AFM)耦合引起,单体形成几乎孤立的量子AFM链控制低能激发。此外,μ子自旋旋转/弛豫光谱显示没有长程有序下降到90 mK,这是大约三个数量级低于量子原子力显微镜链的交换相互作用。因此,K $_3$ Cu $_3$ AlO $_2$(SO $_4$)$_4$被认为是在接近基态的低温下表现出Tomonaga-Luttinger自旋液体行为的化合物。
2017-07-14 cond-mat.str-el
Structural and magnetic properties of spin-$1/2$ dimer compound Cu$_2$(IPA)$_2$(DMF)(H$_2$O) with a large spin gap
本文报道了金属有机化合物Cu $_2$(IPA)$_2$(DMF)(H $_2$ O)的合成,并通过X射线衍射、磁化强度和热容测量等手段对化合物的结构和磁性进行了详细的研究。通过合理选择有机配体和选择性水热反应路线合成了标题化合物的单晶。它以正交晶系结构结晶,空间群为$Cmca$。结构分析表明,两个Cu $^{2+}$离子在正方形桨轮中通过有机组分(-O-C-O-)保持在一起以形成自旋二聚体,所述自旋二聚体彼此垂直排列并且进一步通过有机配体(辛酸)偶联形成二维层。温度依赖的磁化率$χ(T)$可以用自旋- $1/2$二聚体模型来描述.自旋极化率$χ_{\rm spin} (T)$在低温区呈指数下降,低于宽的最大值,证实了具有大自旋能隙$Δ/k_{\rm B} \simeq 409$ ~K的单重基态。测量的热容$C_{\rm p}$与温度的函数关系也证实了在2~K以下不存在磁性长程有序。
2017-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Heat capacity of the site-diluted spin dimer system Ba3(Mn1-xVx)2O8
对稀释的自旋二聚体化合物Ba_3(Mn_(1-x)Vx)_2 O_8进行了热容和磁化率测量。母体化合物Ba 3 Mn 2 O 8是基于反铁磁耦合的S = 1,3d 2 Mn 5+离子对的自旋二聚体系统,使得零场基态是单线态的产物。非磁性S = 0,3d 0 V5+离子的取代导致未成对Mn矩的相互作用网络,其低温性质在小浓度(0<x<0.05)的极限下被探索。这个稀释系统的零场热容量揭示了磁熵在一个扩展的温度范围内的逐步消除,没有相变的证据。浓度依赖性不符合自旋玻璃状态的预期。相反,数据表明低温随机单态相,反映了该系统中发现的交换能的层次结构。
2011-08-15 cond-mat.str-el
Spin dimers under staggered and random field in Cu$_2$Fe$_2$Ge$_4$O$_{13}
研究了$S=1/2$二聚体在耦合链和二聚体化合物Cu $_2$ Fe $_2$ Ge $_4$ O PDMATHABMP_2 $Fe$ _2 $Ge$ _4 $O$ _{13}中的激发.
2009-10-28 cond-mat.str-el
Charge ordering in Ir dimers in the ground state of Ba$_5$AlIr$_2$O$_{11}$
实验已经很好地确定了Ir $^{4+}$和Ir $^{5+}$氧化物中电子关联和自旋轨道相互作用的相互作用分别导致绝缘J $_{\rm eff}$ =1/2和J $_{\rm eff}$ =0基态。然而,在铱离子的结构二聚化是有利的化合物中,直接Ir $d$ - $d$杂化可以是显著的,并发挥关键作用。在这里,我们调查的直接Ir $d$ - $d$杂化的影响相比,在Ba $_5$ AlIr $_2$ O $_{11}$,Ir二聚体化合物的电子相关性和自旋轨道耦合。结合$ab$ $initio$多体波函数量子化学计算和共振非弹性X射线散射(RIXS)实验,我们研究了Ba $_5$ AlIr $_2$ O $_{11}$的电子结构.我们发现计算和测量的自旋轨道激发之间的良好协议。与预期相反,多体波函数的分析表明,在该化合物中的Ir $_2$ O $_9$二聚体单元中的两个Ir(Ir $^{4+}$和Ir $^{5+}$)离子分别保持其局部J $_{\rm eff}$特性接近1/2和0。在每个Ir站点的局部点群对称性承担了重要的作用,显着限制直接$d$ - $d$杂交。我们的研究结果强调,在本地晶体场(CF)的环境中的微小的细节可以导致显着的差异,一般在铱酸盐和5 $d$氧化物的电子状态。
2021-02-03 cond-mat.str-el
Indirect magnetic interaction mediated by spin dimer in Cu$_2$Fe$_2$Ge$_4$O$_{13}$
Cu $_2$ Fe $_2$ Ge $_4$ O $_{13}$是一种双组分化合物,由具有不同能量标度的Cu二聚体和Fe链组成。利用高能量分辨率的非弹性中子散射技术,我们观察到铜二聚体的间接铁-铁交换耦合。得到的有效间接相互作用和相关超交换相互作用的参数与半静态估计值一致。这种一致性表明,铜二聚体在间接磁相互作用中起着介电介质的作用。
2007-05-14 cond-mat.str-el
Dynamical properties of the spin-Peierls compound α'--NaV2O5
用一维二聚海森堡模型研究了新型无机自旋Peierls化合物NaV_2O_5的动力学性质。通过精确的对角化链与多达28个网站,辅以有限尺寸标度分析,二聚化参数δ是通过要求该模型再现实验观察到的自旋间隙Δ确定。计算了动态和静态自旋结构因子。对于CuGeO 3,预测存在一个从连续谱中分离出来的低能磁振子分支。目前的计算还表明,一个大的磁拉曼散射强度应该出现在1.9 Δ的能量阈值以上。预测的光电子能谱是定性的结果相似的一个undimerized链由于存在相当大的短程反铁磁相关。
1997-04-25 cond-mat.str-el
Structural instability of the rutile compounds and its relevance to the metal-insulator transition of VO2
VO 2的金属-绝缘体转变(MIT)进行了讨论,特别强调金红石型化合物对二聚化的结构不稳定性。Ti取代实验表明,MIT是强大的高达20%的Ti取代,甚至发生在极薄的富V片层的调幅分解TiO 2-VO 2复合材料,表明MIT是不敏感的空穴掺杂,基本上采取了本地字符。这些观察结果表明,无论是在莫特-哈伯德意义上的电子相关或Peierls(费米面)不稳定性在MIT中起着次要的作用。通过对金红石相关化合物的晶体化学的广泛视角,注意到VO 2和该家族中的另一种MIT化合物NbO 2最终位于两个结构群之间的边界附近,这两个结构群具有规则的金红石结构和以形成具有直接金属-金属键合的二聚体为特征的扭曲结构。VO 2和NbO 2的MIT是两个基团之间结构转变的自然结果,因为所有d电子在低温下被捕获在二聚体的成键分子轨道中。这种二聚体晶体普遍存在于具有链状结构的早期过渡金属化合物中,例如MoBr 3、NbCl 4、Ti 4 O 7和V 4 O 7,后两者也表现出可能相同来源的MIT。在更广泛的意义上,二聚体晶体是一种分子轨道晶体,其中由过渡金属原子组成的具有部分填充的t2 g壳层的虚拟分子,例如二聚体、三聚体或更大的分子,通过金属-金属键合产生,并嵌入到各种共享边或面的八面体网络中。分子轨道结晶为晶体中未成对t2 g电子的稳定化开辟了一条天然途径。
2015-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamics of photoexcited states in one-dimensional dimerized Mott insulators
从理论上研究了一维莫特绝缘体在自旋Peierls不稳定性作用下二聚化后光激发态的动力学性质。结合微扰分析的数值计算表明,没有最近邻相互作用的最低光激发态对应于属于色散激发的二聚体间电荷转移激发。这种激发态使二聚相不稳定,导致光诱导的逆自旋Peierls转变。我们讨论了纯电子起源的midgap状态,观察到在最新的光激发实验的有机自旋Peierls化合物,K-TCNQ(钾-tetracyanoquinodimethane)。
2006-09-08 cond-mat.str-el
Quantum Statistics of Interacting Dimer Spin Systems
化合物TlCuCl 3代表具有强二聚体间相互作用的二聚量子自旋的模型系统。我们通过非弹性中子散射实验研究了三重态色散随温度的变化。通过与一些理论方法的比较,我们证明了Troyer,Tsunetsugu和Wuertz [Phys.Rev.B50,13515(1994)]的描述为有限温度下的二聚体自旋系统提供了一个合适的量子统计模型,其中多体关联变得特别重要。
2005-10-18 cond-mat.str-el
Rapidly fluctuating orbital occupancy above the orbital ordering transition in spin-gap compounds
几个低维自旋系统在TS以下的分子轨道内形成自旋二聚体相,与长程反铁磁有序竞争。通常,优先轨道占据和有序化是二聚化的实际驱动力,如在所谓的轨道驱动的自旋佩尔斯化合物(MgTi 2 O 4、CuIr 2S 4、La 4 Ru 2 O 10、NaTiSi 2 O 6等)中。通过对La_4Ru_2O_(10)的热导率k(T)的微观分析,我们发现在TS以上轨道占有率迅速波动,导致轨道-液体状态。强的轨道-晶格耦合引入了动态键长波动,其散射声子以产生与TS以上的T成比例的k(T)(即玻璃状)。这种声子玻璃声子晶体的转变发生在其他自旋二聚体系统,如NaTiSi 2 O 6,指向一个普遍的现象。
2010-11-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical spectroscopy on the spin-Peierls compound CuGeO$_3$
综述了无机自旋Peierls化合物CuGeO $_3$的拉曼光谱和红外光谱研究,重点研究了这种准一维磁弹性化合物的均匀相、二聚相和高场相的磁涨落。
1997-11-11 cond-mat.str-el
Ferromagnetically coupled dimers on the distorted Shastry-Sutherland lattice: Application to (CuCl)LaNb2O7
最近的一项研究[Tassel { \it et al.},物理修订信函{ \bf 105},167205(2010)]提出了(CuCl)LaNb 2 O 7的显著自旋模型,其中二聚体在扭曲的Shastry-Sutherland晶格上彼此铁磁耦合。在该模型中,二聚体内的交换耦合J>0是反铁磁的,而二聚体间的交换耦合是铁磁的,并且在两个键方向上取不同的值,J_x,J_y<0。考虑到该模型的高阻挫特性可能导致(CuCl)LaNb_2 O_7及其相关化合物的广泛行为,我们采用以下三种方法:小J_x和J_y的强耦合展开、有限团簇的精确对角化和Schwinger玻色子平均场理论,对该模型的基态相图进行了详细的理论研究.当|J_x|,|J_y| <~ J时,体系处于具有有限自旋能隙的二聚体单重态相.这种状态与双链二聚体极限J_x=J_y=0有着密切的联系。我们发现,这一阶段的磁化过程取决于至关重要的二聚体间耦合的空间各向异性。当自旋能隙在一定的磁场下闭合后,磁化强度分别在弱各向异性和强各向异性下出现跳跃或平滑增加。当|J_x|或|J_y| >~ J时,发生到各种磁有序相(铁磁、共线条纹和螺旋)的量子相变。Schwinger玻色子分析表明,量子涨落分裂不同的螺旋基态的经典简并。根据我们的理论结果和现有的实验数据,(CuCl)LaNb 2 O 7和相关化合物的影响进行了讨论。
2011-08-16 cond-mat.str-el
Suppression of magnetism in Ba5AlIr2O11: interplay of Hund's coupling, molecular orbitals and spin-orbit interaction
用GGA和GGA+SOC方法研究了含Ir-Ir二聚体的$_5$ $_2$ O $_{11}$的电子和磁性.我们发现最近在[J. Terzic { \it et al.},B { \bf 91},235147(2015)]中所述的方法不是由于电荷有序化,而是与自旋-轨道相互作用和强共价性的联合效应有关,导致形成金属-金属键。它们密谋并违反原子内洪德规则交换相互作用,以减少二聚体的总磁矩。我们认为,同样的机制可能是相关的其他$4d$和$5d$二聚过渡金属化合物。
2016-01-20 cond-mat.str-el
Coupled dimerized alternating-bond quantum spin chains in the distorted honeycomb-lattice magnet Cu$_5$SbO$_6$
Mahidol University(马希隆大学);Thailand Center of Excellence in Physics, Commission of Higher Education(泰国物理卓越中心,高等教育委员会);Tohoku University(东北大学);Tokyo University of Science(东京科学大学);National Taiwan University(台湾大学);Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials, National Science and Technology Council(台湾新兴晶体材料联盟,国家科学技术委员会);Center of Atomic Initiative for New Materials, National Taiwan University(台湾大学新物质原子倡议中心);J-PARC Center(J-PARC中心);University of Maryland(马里兰大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
研究揭示Cu$_5$SbO$_6$中存在交替铁磁-反铁磁耦合的双极化自旋链,其磁耦合方案不同于传统蜂窝晶格模型。
2026-03-04 cond-mat.str-el
Critical Lines and Massive Phases in Quantum Spin Ladders with Dimerization
本文利用有限尺寸DMRG算法确定了二聚量子自旋梯的耦合常数相图中临界线的存在性。我们认为交错和柱状二聚模式,和反铁磁和铁磁腿间耦合。临界相的存在取决于这些模式的精确组合。分离的临界线的大规模阶段的性质,其特征在于与广义字符串序参量,确定其价键固体(VBS)的内容。
2007-08-06 cond-mat.str-el
Vison excitations in near-critical quantum dimer models
研究了正方形和三角形格子上介于Rokhsar-Kivelson模型之间的量子二聚体模型中的vison激发。在正方形格子的情况下,该模型是临界的,并由U(1)拓扑量子数表征。引入对角二聚体使模型进入Z_2共振价键相。我们研究了在低浓度的对角二聚体,接近临界点的vison激发的出现变化。我们发现,在这一制度下,视子激发的尺寸大,其结构类似于II型超导体中的涡旋。
2011-05-30 cond-mat.str-el
Exotic criticality in the dimerized spin-1 $XXZ$ chain with single-ion anisotropy
我们考虑了自旋为1的二聚$XXZ$链,它具有单离子各向异性$D$。在没有明确的二聚化有三个阶段:一个大的- $D$,反铁磁有序和Halcohol相。这种相结构持续到临界二聚化,高于该临界二聚化,则Halfenite相消失。我们表明,弱二聚化的阶段分离的高斯和伊辛量子相变。在稀释伊辛模型的普适类中,一个伊辛跃迁终止于临界点。我们评论的相关性,我们的研究结果的准一维各向异性自旋1量子磁体的实验。
2018-12-09 cond-mat.str-el
Floating, critical and dimerized phases in a frustrated spin-3/2 chain
研究了自旋为3/2的反铁磁最近邻$J_1$、次最近邻$J_2$和三位$J_3$相互作用链中的自发二聚和涌现临界.在没有三个网站的相互作用$J_3$,我们提供的证据表明,该模型经历了一个显着的序列的三个相变作为一个功能的$J_2/J_1$,连续通过一个关键commesurate相,部分二聚的缺口相,一个关键的浮动相与准长程无公度秩序,最终在一个完全二聚的阶段在非常大的$J_2/J_1$。在场论语言中,这意味着负责二聚化的边际算子的耦合常数改变了三次符号。对于足够大的$J_3$,完全二聚化相对于所有$J_2$都是稳定的,并且临界相和该相之间的相变沿着部分边界都是Wess-Zumino-Witten(WZW)SU(2)$_3$,并且由于在WZW SU(2)$_3$模型中存在边缘算子,在某些点处转变为一阶。相比之下,两个二聚相之间的转变总是一级的,并且部分二聚相和临界相之间的相变是Kosterlitz无相变的。最后,我们讨论了有趣的自旋1/2边缘状态,出现在部分二聚化阶段,甚至链。与自旋-1链中的对应物不同,它们不受限制,并且在增加$J_2$时消失,有利于二聚化模式的重组。
2020-02-20 cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced ordered phase in the chloro-bridged copper(II) dimer system [Cu2(apyhist)2Cl2](ClO4)2
利用比热和磁化强度的测量,确定了化合物[Cu 2(apyhist)2 Cl 2](ClO 4)2在低温(T < 0.36 K)和磁场(1.6 T < H < 5.3 T)下的磁场诱导的长程反铁磁有序相.该体系由Schiff碱铜(II)配合物组成,在双核排列中相邻铜离子之间含有氯桥,具有反铁磁二聚体内相互作用|Jintra| /kB = 3.65 K,通过反铁磁耦合|Jinter| z/kB = 2.7 K连接。利用平均场近似和蒙特卡罗模拟结果分析了磁场诱导的有序化行为。所获得的系统的物理性质与磁激发的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的有序相的描述一致。我们提出了这种化合物的相图,它显示了最低的临界磁场在所有已知的BEC量子磁体家族的成员之一。
2017-05-24 cond-mat.str-el
Numerical study of critical properties and hidden orders in dimerized spin ladders
已知二聚反铁磁自旋1/2梯在基态表现出量子临界相变,其存在与否取决于梯的二聚模式。传统的朗道长序参量不能区分带隙的相位。然而,他们拥有一个非本地(隐藏)字符串序参量,这是非零的一个阶段,并在其他消失。我们使用一个精确的对角化技术来计算基态能量,能隙和字符串序参量的二聚两条腿和三条腿的海森堡阶梯,以及临界标度分析产生的临界指数nu和beta的估计。
2011-03-29 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in weakly coupled spin dimers and chains material Cu2Fe2Ge4O13
用非弹性中子散射测量了弱耦合自旋二聚体和链状化合物Cu_2Fe_2Ge_4O_(13)的磁激发。结构因素和低能量激发的色散高达10 meV的能量转移的半经典自旋波理论涉及相互作用的Fe $^{3+}$($S = 5/2$)链很好地描述。额外的无色散激发观察到在较高的能量,在$\hbar ω= 24$毫电子伏,并与单重态-三重态跃迁内铜$^{2+}$ -二聚体。这两种类型的激发可以理解的平均场/随机相位近似的水平,通过处理弱相互作用的Cu $^{2+}$和Fe $^{3+}$子系统。然而,这个简单的模型未能占测得的24毫电子伏模式的温度依赖性。
2005-06-03 cond-mat.str-el
Multicolored quantum dimer models, resonating valence-bond states, color visons, and the triangular-lattice t_2g spin-orbital system
三角晶格上三重简并t_2g电子的自旋轨道模型被证明是由二聚体控制的:相图既包含强共振的复合自旋轨道二聚体态,也包含准静态的自旋单线价键(VB)态。为了阐明在这些不同的制度的真正的基态的性质,该模型被映射到一些量子二聚体模型(QDM),其中每一个有三个二聚体的颜色。通用的多色QDM,说明了两种和三种颜色的情况下,具有拓扑颜色结构,“色视子”的激发,和广泛的区域共振VB阶段。具体的模型进行了分析,以进一步了解可能的基态的超交换和直接交换限制的电子哈密顿量,并建议在所有情况下对VB顺序的强烈趋势。
2010-09-27 cond-mat.str-el
Phonon and magnetic dimer excitations in Fe-based S=2 spin ladder compound BaFe$_2$Se$_2$O
在15 ~ 623 K温度范围内测量了新型铁基S=2自旋梯形化合物BaFe $_2$ Se $_2$ O的拉曼散射光谱。实验上观察到了由因子群分析预测的BaFe $_2$ Se $_2$ O的六个A $_{1g}$和两个B $_{1g}$拉曼激活模,其能量与晶格动力学计算相当吻合. BaFe $_2$ Se $_2$ O在低于$T_N$ =240 K时的反铁磁长程自旋有序在A $_{1g}$和B $_{1g}$声子模线宽和能量上都留下了指纹。在400 ~ 650 cm $^{-1}$能区,我们观察到磁激子连续谱形式的磁激子相关结构,峰对应于一维磁激子态密度的奇异性。在15 K时,在437 cm $^{-1}$处发现了磁连续区的起始值(2 $Δ_{S}$).在623 K附近磁性连续区消失,这表明BaFe $_2$ Se $_2$ O中的短程磁有序在2.6 $T_N$以下明显存在.
2013-12-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum criticality in dimerised anisotropic spin-1 chains
应用(无限)密度矩阵重整化群技术,我们探讨了显式二聚作用对自旋1的$XXZ$链的基态相图与单离子各向异性$D$的影响。我们证明,Halcadine相之间的大- $D$和反铁磁相生存到一个临界二聚。作为另一个新的特点,二聚诱导的直接连续伊辛量子相变之间的大- $D$和反铁磁相与中心电荷$c=1/2$,它终止于一个关键的端点,其中$c=7/10$。计算了序参量、中性能隙和自旋-自旋关联函数的临界指数,分别得到了$β=1/8$(1/24)、$ν=1$(5/9)和$η=1/4$(3/20),证明了伊辛普适类与场论预言一致.
2021-04-14 cond-mat.str-el
Field dependent thermodynamics and Quantum Critical Phenomena in the dimerized spin system Cu2(C5H12N2)2Cl4
本文将Cu_2(C_5H_12N_2)_2Cl_4(简称CuHpCl)的均匀磁化率、磁化强度和比热随温度和外场变化的实验数据与三种不同的二聚自旋模型:交替自旋链模型、自旋梯模型和双层海森堡模型进行了比较。它示出,因为这种材料由弱耦合的自旋二聚体,大部分的数据是不敏感的二聚体是如何耦合在一起,什么是系统的有效维数。当这样一个系统通过施加一个场而被调谐到量子临界点时,维数就表现为热力学量对温度的幂律依赖性。我们讨论了CuHpCl中这种量子临界行为的温度窗口。
1998-03-08 cond-mat.str-el
Critical Dimerization Strength of the Quarter-Filled t-J Model
本文采用小团簇精确对角化技术研究了四分之一填充时二聚t-J模型的基态。等时电荷和自旋的相关性,电荷和自旋的差距,和结合能计算的二维晶格与空间二聚模式对应的有机导体$κ-(BEDT-TTF)_2X$。我们表明,两种类型的二聚化,即,跳跃积分中的二聚化和交换相互作用中的二聚化导致模型的基态中的绝缘体-超导体转变。从而提出了相图。
1998-05-27 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality and Neel order via dimer disorder
从价键固体(VBS)方面对二维量子磁体的Neel有序相和VBS有序相之间的量子临界点的性质进行了研究。这种方法导致了一个吸引人的简单的物理描述,并进一步深入了解过渡的性质。
2004-05-31 cond-mat.str-el