Infinite series of magnetization plateaus in the frustrated dimer-plaquette chain
二聚体-元格链经历由阻挫驱动到正交二聚体基态的一级跃迁。我们分析了在这个正交二聚体制度的磁化曲线。除了最近发现的在m=1/4和m=1/2处的磁化平台之外,我们发现在m=1/4和m=1/2之间的无限序列的平台。这些附加的平台属于磁化强度m(n)=n/(2n+2),其中n是正整数。
2001-07-06 cond-mat.str-el
Exotic topological point and line nodes in the plaquette excitations of a frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
当系统的基态处于自旋无序格片-价键-固相时,在阻挫自旋1/2 $J_1$ - $J_2$反铁磁Heisenberg蜂窝模型的三重格片激发中出现了包括Dirac、二次和三次带接触点在内的一系列拓扑节点以及一对简并的Dirac线节点.利用孤立的海森堡六角元格的本征态,发展了该蜂窝模型的六自旋元格算子理论。自旋-1/2算符表示在由格元算符张成的Fock空间中,格元算符是根据单个受抑Heisenberg六边形本征态的精确解析形式得到的。最后,利用平均场近似,基于低能单态和三态元格算符,得到了该系统的有效相互作用玻色子模型。估算了该体系的基态能和自旋能隙,并与已知结果进行了比较,验证了该方法的有效性。在自旋无序基态的基础上出现的拓扑点和线节点在任何阻挫系统上都是非常罕见的,同时也出现了三重态平带。这些拓扑节点的演变研究在整个完整的挫折政权。最后,拓扑相位的出现已被报道后,添加一个时间反演对称性破缺项的哈密顿量。自旋能隙与拓扑节点或相位的共存使这个蜂窝模型成为一个有趣的模型。
2020-08-01 cond-mat.str-el
Sequence of first-order quantum phase transitions in a frustrated spin half dimer-plaquette chain
研究了铁磁二聚体键的受抑二聚体-元格量子自旋链。这个量子系统经历了一系列由挫折或磁场驱动的一阶基态相变。我们发现基态相的不同性质对磁化曲线以及低温热力学有很大的影响。特别是,磁化曲线表现出平台和跳跃,其数量取决于挫折的强度。的磁化率的温度依赖性可能会显示激活的自旋间隙行为小挫折或居里像顺磁性行为的强烈挫折。
2002-06-27 cond-mat.str-el
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
Plaquette Order in a Dimerized Frustrated Spin-Ladder
本文研究了自旋Peierls不稳定性对具有弱横、对角耦合的反铁磁自旋1/2阶梯的相图的影响。我们的分析集中在一个一维版本的模型(即一个单一的双腿梯子),我们认为两种形式的自旋Peierls(SP)的腿上的不稳定性:柱状二聚体(CD)和交错二聚体(SD)。我们特别检查的参数(对应于中间XXZ各向异性)的SP和横档耦合项是同样相关的制度。在CD和SD情况下,我们发现描述系统的有效场论是一个自对偶sine-Gordon模型,它有利于有序化和对激发打开一个能隙。序参量反映了SP和横档相互作用之间的相互作用,代表了一个4-自旋斑晶,其上纵向和横向二聚体处于叠加状态。取决于SP不稳定模式,这些斑块是封闭或开放的,然而,这两种类型自发地打破反射对称跨越阶梯。封闭的小格是稳定的,而开放的小格序是相对脆弱的,并且在极端条件下相应的间隙可以被调整为零。我们进一步发现,一个一级跃迁发生从Plaquette顺序的二聚体的腿上的价键晶体(VBC)。这表明,在一个更高的维度版本的这个系统中,这种不同的VBC状态具有可比的能量导致域的形成。有效的一维无带隙自旋模式域边界上可能占自旋液体行为的实验观察在物理实现的模型。
2014-12-22 cond-mat.str-el
Magnetic field induced topological nodal-lines in triplet excitations of frustrated antiferromagnet CaV$_4$O$_9$
在自旋为1/2的阻挫反铁磁模型的三重态色散带中发现了磁场诱导的多条非Dirac谱线。分别基于格片共振价键和二聚基态,采用格片和键算符方法,在最近和次最近邻海森堡相互作用下,得到了两种不同参数体系下的三重格片和键激发.在没有磁场的情况下,在元格激发中观察到一对具有明显拓扑特征的六重简并磁环。发现在磁场存在下,它们分裂成三对二重简并磁环。在另一参数区,在有磁场存在的情况下,系统在三重子色散带中存在各种形状的二重简并多重线。另外还确定了这两种体系的基态能和自旋能隙。这些谱线可望在阻挫反铁磁体CaV $_4$ O $_9$的中子散射实验中被探测到。
2020-08-01 cond-mat.str-el
Exact columnar dimer ground state and quantum phase transitions in a frustrated coupled spin ladder model
School of Physical Sciences, Central University of Rajasthan(中央拉贾斯坦大学物理科学学院)
研究自旋-1/2受挫耦合梯子系统,通过引入腿对称梯间相互作用,发现精确柱状二聚体基态,并用BOMFT和DMRG分析相变,确定双条纹、Néel和量子无序二聚体相及其临界点。
2026-06-08 cond-mat.str-el
The plaquette phase of the square lattice quantum dimer model
本文用连续时间蠕动量子蒙特卡罗方法研究了正方晶格量子二聚体模型的元格相,其晶格尺寸为48 × 48。我们确定的位置之间的相变的柱状相和格构相发生在V_c/J=0.60 +- 0.05,这是显着大于从以前的精确对角化研究推断较小的晶格。得到了非对角关联函数。它们表现出长程序在plaquette阶段,但不是在Rokhsar-Kivelson点。我们还观察到显着的有限尺寸校正标度之间的过渡的元晶相和临界共振价键液体。这项研究表明,在考虑正方形晶格量子二聚体模型的临界性质时,理解有限尺寸效应的重要性。
2006-05-09 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated quantum-XY model on the honeycomb lattice studied by series expansions: Evidence for proximity to a bicritical point
采用基态级数展开方法,研究了蜂窝晶格上的最近邻交换($J_1$)和次邻交换($J_2$)XY反铁磁体.在小$J_2$处的传统的两个子晶格XY N{é}el阶在$J_2/J_1=0.22\pm 0.01$处消失,这与密度矩阵重整化群(DMRG)研究的结果一致。在过渡附近,我们发现XY和Ising自由度之间{ \it近似}涌现对称性的证据,即最近邻Ising和XY自旋相关变得几乎相等。这表明系统接近于分离XY和伊辛阶的双临界点。在更大的$J_2/J_1$的柱状和二聚体的能量被发现是几乎简并。在甚至更大的$J_2$下,获得柱状相。在所有三个阶段的基态能量是在DMRG研究中发现的值很好的协议。
2014-03-08 cond-mat.str-el
Ground-State Properties of Quantum Many-Body Systems: Entangled-Plaquette States and Variational Monte Carlo
本文提出了一种格子上量子多体系统基态波函数的新计算方法。其关键思想是覆盖的晶格与plaquettes和获得的状态,其配置的权重可以通过变分蒙特卡罗算法进行优化。这样的方案适用于任何维度,没有任何“符号”不稳定性。我们显示各种二维自旋模型(包括挫折的)的结果。与现有的精确结果,以及与变分方法的基础上不同ansatzs提供了详细的比较。特别是,我们的数值估计是在相当好的协议与精确的未受挫系统,并比较有利的其他方法受挫的。
2009-08-26 cond-mat.str-el
Search for quantum dimer phases and transitions in a frustrated spin ladder
本文对具有对角相互作用的自旋为1/2的两条腿阶梯进行了数值研究。我们把注意力集中在柱状二聚体相,这是最近预测的基础上重新玻色子化理论的可能性。利用密度矩阵重整化群技术和精确对角化方法计算了柱状二聚体的序参量、自旋关联、弦序参量和标度激发能隙。仔细使用各种有限尺寸标度技术,我们的研究结果表明,在考虑的自旋梯的柱状二聚体相的存在没有支持。
2006-05-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A Frustrated 3-Dimensional Antiferromagnet: Stacked $J_{1}-J_{2}$ Layers
研究了$J_1 - J_2$多层结构的三维阻挫反铁磁体。在二维情况下,中间的“量子自旋液体”相随着层间耦合的增加而变窄,并在三相点处消失。除此之外,存在从N{\' e}el到柱状顺序的直接一阶过渡。讨论了实际材料的可能应用。
2011-03-09 cond-mat.str-el
Plaquette-RVB state in the Frustrated Honeycomb Antiferromagnet
我们研究了蜂窝格子$J_1-J_2$模型中次近邻相互作用引起的格片-RVB(pRVB)态。从退耦六边形的极限出发,我们发展了一种元胞算符方法来描述pRVB态及其低能激发。我们的计算澄清了假定的pRVB态必然具有f-波对称性-元格波函数是凯库莱结构的反对称组合。我们估计了作为$J_2/J_1$的函数的元格有序振幅、基态能量和自旋能隙。pRVB状态在$J_2/J_1 \sim 0.25$附近最稳定。我们确定的波矢量的最低三重激发,这可以使用精确对角化或DMRG研究进行验证。当$J_2$被约化时,我们可以有一个非限定的量子相变(QPT)或一个一阶跃迁到Néel态。当$J_2$增加时,我们推测系统经历一级相变,进入打破晶格转动对称的状态。
2013-02-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Uncovering double-stripe and plaquette antiferromagnetic states in the one-band Hubbard model on a frustrated square lattice
在平均场近似下重新讨论受抑正方形晶格上单带哈伯德模型的基态磁性,其中考虑了半填充时的最近邻$t_1$和次最近邻$t_2$跳跃。在中等强度的Hubbard $U$和相对较强的$t_2/t_1$阻挫下检测到两种新的磁性相,称为双条纹和格片反铁磁态,这两种反铁磁态都是金属的,即使在有限的温度和电子掺杂下也是稳定的。详细分析了不同相之间的相变的本质和两种新态的性质。我们在极小模型中从几何挫折中出现的各种磁态的结果表明,在两个高T $_c$超导族的母态中实验观察到的不同的反铁磁性,即,铜酸盐和铁基超导体可以从统一的微观起源来理解,而不管轨道自由度或比次近邻更远的跳跃等。
2021-07-05 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Spin-1/2 frustrated antiferromagnet on a spatially anisotopic square lattice: contribution of exact diagonalizations
利用有限样本上的精确对角化方法研究了自旋为1/2的$J-J'-J_2$模型的相图。该模型是具有两个不同最近邻耦合$J,J'$的正方形晶格上的$J_1-J_2$模型的推广,并且也可以被视为耦合海森堡链的阵列。结果表明,Nersesyan和Tsvelik [Phys. Rev. B { \bf 67},024422(2003)]预测的$J_2=0.5J' \ll J$的共振价键态是真实的,并沿着与每个自旋能量最大值的直线几乎一致的曲线延伸到小链间耦合的极限之外.这条线可能在两侧以柱状二聚体长程序为界。该列顺序可以扩展到对应于$J_1-J_2$模型的$J'\to J$。
2004-04-07 cond-mat.str-el
Fourfold degenerate columnar-dimer ground state in square lattice antiferromagnets
在正方晶格上构造并研究了两个自旋为1/2的受抑量子模型,它们类似于反铁磁$J_1$ - $J_2$模型,但增加了一些四自旋交换作用.这些模型承认一个完全可解的情况下,其中的基态由四个简并柱二聚体单态(CDS)配置。远离确切的情况下,我们采用键算符平均场论研究的基态的演变,通过改变相互作用参数。平均场计算揭示了一个量子相图,其中CDS相经历了连续的相变到Néel或共线有序反铁磁相。
2008-03-23 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 $。
1999-11-11 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of two-dimensional transverse field Ising model: unconstrained tree tensor network and mapping analysis
研究了棋盘格点上横场受抑伊辛(TFI)模型的基态相图,其中包含Néel相、共线相、量子顺磁体相和格片-价键固体(VBS)相.我们实现了一个数值模拟,这是基于最近开发的无约束树张量网络(TTN)的anastrophic,系统地提高了传统方法的准确性,因为它利用了内部规范的选择。在高阻挫区($J_2=J_1$),我们观察到了在临界磁场$Γ_{c}=0.28$下从块晶-VBS态到顺磁体相的二级相变,并得到了相应的临界指数$ν=1$和$γ\simeq0.4$,它们是在不同晶格尺寸$N=4\times 4, 6\times 6, 8\times8$的有限尺寸标度分析中得到的.利用自旋-自旋关联函数研究了低磁场下块晶-VBS相的稳定性,证实了在$J_2=J_1$处存在块晶-VBS相,排除了Néel相的存在.此外,我们的数值计算结果表明,从Néel(对于$J_2<J_1$)到Plaquette-VBS相的转变是一个非限定相变.此外,我们还引入了一种映射,使CL上的TFI低能有效理论与$J_1-J_2$正方晶格(SL)上的TFI低能有效理论一致。我们表明,在CL上的高度挫折点$J_2=J_1$的plaquette-VBS阶段映射到SL上的紧急字符串-VBS阶段在$J_2=0.5J_1$。
2019-01-02 cond-mat.str-el
Phase diagram of the fully frustrated transverse-field Ising model on the honeycomb lattice
受三角晶格上量子二聚体模型的研究现状的启发,我们利用经典和半经典近似方法研究了蜂窝晶格上与之密切相关的完全阻挫横向场伊辛模型的相图.我们发现,除了在大的领域完全极化相,经典模型具有众多的阶段,打破了平移对称性,在二聚体语言,对应于一个plaquette相和一个柱状相分离的混合相的无限级联。在线性自旋波理论的背景下,研究了量子涨落对相图的修正。半经典能量的外推表明,当自旋为1/2时,元格相向下延伸到零场,这与三角晶格上只有动能的量子二聚体模型的$\sqrt{12}\times\sqrt{12}$相一致.
2010-12-08 cond-mat.str-el
Critical Dynamics of Singlet Excitations in a Frustrated Spin System
构造并分析了一个二维格元有序的受抑量子自旋模型,其中低能动力学过程由自旋单态控制。在一个临界值的挫折的单态光谱变得无缝,表明量子过渡到一个阶段与二聚体秩序。这种T=0转变属于3D伊辛普适类,而在有限温度下,2D伊辛临界线分离的元胞和二聚相。磁化率在整个相图中具有激活形式,而比热在量子临界点处呈现丰富的结构和对温度的幂律依赖性。我们认为,在这项工作中讨论的单线态临界相关的新的量子临界行为可以是相关的量子自旋系统,如反铁磁体Kagome和烧绿石晶格,其中的低能量激发是已知的自旋单线态,以及CAVO晶格和最近发现的几个强烈受挫的正方晶格反铁磁体。
2000-11-03 cond-mat.str-el
Long-Range Entangled-Plaquette States for Critical and Frustrated Quantum Systems on a Lattice
我们探讨了一种变分的晶格量子系统-命名为远程纠缠元格态-其中相邻晶格位置的集群对在任何距离相关。这种波函数具有显式的无标度关联结构,使其适合于再现具有长程纠缠的临界态。在Anterior中使用复权重允许以完全变分的方式对非正定状态进行有效优化,即除了由状态系数的参数化所施加的偏置之外,没有任何附加偏置(由预先施加的符号结构引起的\emph{e.g.})。这两个特点使得Ancestor特别适合于研究受抑系统中的量子相变。此外,可以通过增加长程斑块尺寸以及通过包含更大的相邻位点斑块来系统地改善Ancillary。我们在XX和海森堡链的情况下验证了我们的Ancestion,并进一步将其应用到一个简单的情况下,但挫折的典范模型,即$J_1-J_2$反铁磁海森堡链。对于这个模型,我们提供了明确的证据,证明我们的试验波函数忠实地描述了短程物理(特别是在基态能量方面)和由Luttinger指数表示的长程物理,以及相关的中心荷。共形场论,它们分别支配相关性的衰减和纠缠熵的缩放。最后,我们成功地再现了不相称的相关性发展中的系统在强烈的挫折,作为一个结果的灵活表示的符号(相位)结构,通过复杂的权重。
2019-11-07 cond-mat.str-el quant-ph
Plaquette bond order wave in the quarter-filled extended Hubbard model on the checkerboard lattice
在二维烧绿石晶格的阻挫棋盘格上研究了扩展的哈伯德模型(包括最近邻排斥和反铁磁自旋交换)。结合Gutzwiller重整化平均场(MF)的计算,精确对角化(ED)技术,和弱耦合重整化群(RG)分析,我们提供了强有力的证据,结晶价键元格相在四分之一填充。基态是双重简并的,破坏了平移对称性。当电荷分布保持均匀时,键能显示出惊人的变化。
2007-01-22 cond-mat.str-el
Observation of a 4-spin Plaquette Singlet State in the Shastry-Sutherland compound SrCu2(BO3)2
相互作用自旋系统的研究对现代凝聚态物理具有重要意义。在阻挫晶格上,磁交换相互作用不能同时满足,并且经常引起竞争的奇异基态。SrCu_2(BO_3)_2实现的二维Shastry-Sutherland晶格是对量子磁性理解的一个重要检验。它被构造成在一定的交换参数和阻挫范围内具有精确可解的2-自旋二聚体单重态基态。虽然精确的二聚体状态和反铁磁顺序在相图的两端是众所周知的,基态和自旋相关的中间挫折范围内一直有广泛的争论。我们在这里报告的第一个实验鉴定的SrCu 2(BO 3)2中的单重态中间相。在21.5 kbar的压力调谐后,通过非弹性中子散射观察到它。这种带隙的单重态具有很强的4-自旋关联,导致在40 kbar以上跃迁到有序的Neel态,这可以实现去精细的量子临界点。
2016-03-07 cond-mat.str-el
Spin correlations in the frustrated ferro-antiferromagnet SrZnVO(PO4)2 near saturation
在强磁场中对阻挫铁-反铁磁体SrZnVO(PO 4)2进行了单晶体弹性和非弹性中子散射实验。研究了全极化态、预饱和相和低于预饱和相的柱状反铁磁相。所观察到的自旋波带宽的重整化、不同分支之间强度的重新分布以及磁化曲线中的非线性都表明与经典自旋波理论的强烈偏离。先前观察到的预饱和过渡归因于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的交错模式。
2022-04-27 cond-mat.str-el
Tensor network study of the Shastry-Sutherland model in zero magnetic field
我们模拟的Shastry-Sutherland模型在两个维度的无限投影纠缠对状态(iPEPS)-变分张量网络方法,其中的精度可以系统地控制所谓的键尺寸。除了良好建立的二聚体和Néel相,iPEPS证实存在具有格片长程序的中间相,并且我们以高精度确定其相边界。$J=0.675(2)$在二聚体相和格片相之间的一级相变与以前的级数展开结果是一致的。iPEPS预测了$J=0.765(15)$在格构和Néel相之间发生的弱一级相变。我们没有找到一个稳定的中间柱二聚体相,即使当我们偏向这个顺序的状态。
2012-12-14 cond-mat.str-el
Extended Ashkin-Teller transition in two coupled frustrated Haldane chains
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford(牛津大学鲁道夫·派尔斯理论物理中心)
研究两耦合反铁磁Haldane链的复杂基态相图,揭示扩展Ashkin-Teller相变及拓扑临界行为。
2026-04-15 cond-mat.str-el
One-dimensional frustrated plaquette compass model: Nematic phase and spontaneous multimerization
我们引入了一个一维的赝自旋模型,其中对于偶键和奇键(横档),沿腿和横档的伊辛相互作用在$X_{i}X_{i+1}$和$Z_{i}Z_{i+1}$之间交替.我们还包括下一个最近的邻居伊辛相互作用的plaquettes的对角线上,交替在这样一种方式,一个模型,其中只有腿的相互作用被打开是等效的,当只有对角线的存在。因此,在没有横档相互作用的情况下,模型可以在两个1D罗盘模型之间插值。该模型描述了局部对称性,即梯形的每个$2\times 2$胞元(格元)内的奇偶性。我们发现,对于不同的相互作用值,它可以实现不同的基态的图案形成这些本地宇称。通过精确对角化,我们推导出详细的$L=4$,6和8的小系统的相图,并使用下一个$L=12$,以确定出现在更大的系统以及通用的阶段。其中,我们发现,当腿和对角相互作用是相等的,而横档相互作用大于一个临界值时,一个具有宏观简并性的双相。该相位与二维罗盘模型中发现的相位相似。对于特定的参数,目前的元胞模型的低能量部分减少到一个一维罗盘模型与自旋$S=1$,这表明它实现了特殊的交叉类罗盘模型。最后,我们证明了该模型可以实现具有破坏平移不变性的相,这些相可以是二聚的,三聚的,\textit{etcetera}的,或者完全无序的,并且在相图的一个很好识别的窗口中高度纠缠。
2016-05-26 cond-mat.str-el quant-ph
Collinear Néel-type ordering in partially frustrated lattices
我们考虑了三角晶格和五角晶格上的两个部分阻挫S = 1/2反铁磁自旋系统。在两个晶格的基本元格中,一个键具有交换相互作用强度$α$($α\leq 1$),而所有其他键具有交换相互作用强度单位。我们证明了当$α$小于一个临界值$α_{c}$时,在基态中共线Néel型有序是可能的.利用线性自旋波理论,基于Holstein-Primakoff变换,确定了分子的基态能量和激发光谱。
1998-08-20 cond-mat.str-el
Self-consistent spin-wave theory for a frustrated Heisenberg model with biquadratic exchange in the columnar phase and its application to iron pnictides
最近的中子散射研究揭示了铁磷属元素化物磁性的三维特征以及垂直于自旋条纹和平行于自旋条纹的交换之间的强各向异性。本文利用自洽自旋波理论对S = 1的J1-J2-Jc海森堡模型进行了推广研究。提供了两个方案的柱状相的不稳定性的讨论。讨论了面内最近邻之间的双二次交换项的相关性。我们介绍了平均场双二次项使用戴森-马列耶夫和Schwinger玻色子表示。值得注意的是,他们各自的平均场论即使在零温度下也不会导致相同的结果。它们在N 'eel相位中与精确对角化和级数展开进行比较。在双二次交换Jbq的影响下分析了J1-J2-Jc模型,并给出了交错磁化和磁激励的详细描述。双二次交换增加了面内交换常数的重正化,这增强了平行于自旋条纹和垂直于自旋条纹的交换之间的各向异性。应用该模型的铁pnictides,它是可能的复制自旋波色散的CaFe_2As_2在垂直于自旋条纹的方向和垂直于平面。离散性保持在平行于自旋条纹的方向上,这可以通过从S = 1到S = 2来解决。此外,在自洽自旋波理论的动力学结构因子的结果提供。
2011-06-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Exploring frustrated spin-systems using Projected Entangled Pair States (PEPS)
利用基于投影纠缠对态(PEPS)的变分算法研究了阻挫J1-J2模型和J1-J3模型的基态性质。通过研究自旋-自旋关联函数,我们观察到长程有序和短程有序区域的分离。与短程价键单线态子空间中的精确对角化的直接比较表明,该系统很好地描述了在短程有序区域的这个子集内的状态。我们讨论的问题是否系统形成自旋液体,一个plaquette价键晶体或柱状二聚体晶体在这些区域。
2009-01-14 cond-mat.str-el
Spin-1/2 J1-J2 Heisenberg antiferromagnet on a square lattice: a plaquette renormalized tensor network study
我们应用张量网络态的元格重整化方案[Phys. Rev. E,83,056703(2011)]研究了自旋为1/2的受抑海森堡J1-J2模型在L*L正方晶格上的性质,其中L = 8,16和32.将张量元作为变分参数,得到了不同J2/J1值下的基态,并研究了交错磁序参量、最近邻自旋-自旋关联和格元序参量.除了在低J2/J1和高J2/J1处的Néel序和共线序外,我们还观察到在中间J2/J1处的元格序。在J2 = 0.40J1附近观察到Néel有序和元格有序之间的连续过渡。通过一级相变在J2 = 0.62J1处出现共线级。
2012-03-12 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
Deconfined criticality in the frustrated Heisenberg honeycomb antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群,我们确定了自旋为1/2的海森堡反铁磁体在具有最近邻相互作用J1和令人沮丧的次邻交换J2的蜂窝晶格上的相图.随着阻挫的增加,基态表现出Neel,plaquette和二聚体顺序,临界点在J2/J1 = 0.22和0.35。我们观察到自旋能隙和相应的序参量在两个临界点都连续消失,表明存在非限定的量子临界性。
2013-01-05 cond-mat.str-el
1-Dimensional behavior and sliding Luttinger liquid phase in a frustrated spin-1/2 crossed chain model: contribution of exact diagonalizations
精确的对角化表明,由Starykh,Singh和Levine [Phys. Rev. Lett. 88,167203(2002)],对于宽范围的横向联接持续存在。对其他相(格片价键晶体和Néel长程序)的扩展进行了精确的描述。没有发现这两个阶段共存的明确迹象,与Sachdev和Park的建议(cond-mat/0108214)不同。
2002-04-15 cond-mat.str-el
Plaquette Valence Bond Theory of High-Temperature Superconductivity
基于对t,t'哈伯德模型中元胞中量子临界点的观测,提出了高温超导理论的强耦合方法。当参数接近最佳掺杂时,N= 2,3,4扇区中的基态能量发生交叉。该理论预言了d(x2-y2)波序参量的最大值出现在定域和巡游电子行为之间的边界处,并给出了与环境中元胞的局域单重态有关的软费米子模赝能隙形成的自然解释.我们的方法遵循共振价键理论的一般路线,强调单线态在高温超导体物理中的关键作用,但重点是局部单线态的形成,类似于在受挫的一维量子自旋模型中观察到的现象。
2016-04-06 cond-mat.str-el
Modulation structure of a frustrated spin ladder
我们研究了在基本格元中具有各向同性交换和双二次相互作用的两条腿自旋1/2阶梯。结果表明,对于极端挫折的情况下,系统表现出自组织相分离。在某些参数区域,单重态横档在三重态横档主体中形成Wigner样晶格。在该调制阶段中存在三种类型的基本激励,即,三重态畴中的自旋子,单重态梯级的断裂和类维格纳晶格的变形。本文还讨论了在梯级二聚化阶段外加磁场所引起的磁通相。
1999-11-04 cond-mat.str-el
Competition between spin liquids and valence-bond order in the frustrated spin-$1/2$ Heisenberg model on the honeycomb lattice
利用变分波函数和Monte Carlo方法,研究了蜂窝晶格上第一近邻$J_1$和第二近邻$J_2$反铁磁耦合的反铁磁海森堡模型.我们进行了系统的比较磁有序和自旋态(自旋液体和价键固体),以获得基态相图。Néel顺序是稳定的小值的令人沮丧的第二邻居耦合。增加比例$J_2/J_1$,我们发现强有力的证据,连续过渡到一个连续的阶段在$J_2/J_1 \approx 0.23$。在跃迁点附近,Gutzwiller投影的均匀共振价键态给出了精确基态能量的极好近似。对于$0.23 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.4$,具有狄拉克节点的无隙$Z_2$自旋液体与元格价键固体竞争。与此相反,在以前的工作中考虑的带隙自旋液体有显着更高的变分能量。尽管预期格片价键顺序会在Néel顺序融化后立即出现,但这种有序状态显然只对$J_2/J_1 \gtrsim 0.3$有利。最后,对于$0.36 \lesssim J_2/J_1 \le 0.5$,具有柱状序的价键固体作为基态,其能量也低于具有共线序的磁性状态。我们进行了详细的有限尺寸标度和标准的数据崩溃分析,我们讨论了一个去限制的量子临界点分离的Néel反铁磁体从plaquette价键固体的可能性。
2017-10-05 cond-mat.str-el
Phase diagram of an extended classical dimer model
我们提出了一个广泛的数值研究的临界行为的二聚体模型在三维空间中,专注于之间的相变库仑和结晶柱相。平行二聚体之间的吸引力相互作用的情况下,在一个plaquette进行连续的相变的临界指数接近的O(N)的三临界普适类,这种情况是不容易捕捉到的传统场论。二聚体模型精确地微调到一个高度对称的点是一个重要的声明,需要仔细的数值研究。本文对具有元胞和立方相互作用的广义二聚体模型进行了广泛的蒙特卡罗研究,并确定了它的扩展相图。我们发现,当这两种相互作用有利于二聚体的对齐,相变是一阶,在几乎所有的情况下。相反,当相互作用竞争时,过渡变得连续,临界指数η~ 0.2。通过对大尺寸系统的模拟和流图法,证实了两个区域之间存在一个三临界点。此外,我们发现在很低的温度下,在阻挫制度,这是从柱状相分离的一级转变的高度简并的结晶相。
2010-05-14 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated spin ladder
我们重新研究了具有两个竞争链间反铁磁交换的自旋1/2阶梯的阻挫相图,即横耦合J_ \perp和对角耦合J_ \times。基于对梯形结构低能哈密顿量的精确重整化群分析,我们认为,在经典简并线J_ \perp = 2 J_PDMATHABMN附近,链间电流-电流相互作用对先前预测的中间柱状二聚体相的不稳定性起着核心作用.根据这一见解,我们建议,改变这些竞争的链间交换从以前考虑的反铁磁性的铁磁性的完全消除了边缘相互作用的问题,并显着扩大了区域的稳定性的柱状二聚体相。数值密度矩阵重整化群和精确对角化计算以及强梯级耦合极限下的微扰计算都令人信服地证实了这一解析预言。测定了铁磁J_ \perp和J_ \times的相图。
2010-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chiral phases of two-dimensional hard-core bosons with frustrated ring-exchange
本文用层次平均场论研究了任意密度下具有最近邻和环交换跳跃的正方晶格上二维硬核玻色子的零温相图。在挫折制度,量子蒙特卡罗遭受的符号问题,我们发现一个丰富的相图中出现的非零手性的异国情调的国家。其中,新的绝缘相,其特征在于非零键手性和元格秩序,被发现在一个大的区域的参数空间。在未受挫折的制度,层次平均场的方法提高了标准的平均场治疗,因为它是能够捕获的过渡从超流体的价键状态时,增加环交换项的强度,在定性协议与量子蒙特卡罗结果。
2014-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Intrinsic transverse field in frustrated quantum Ising magnets: its physical origin and quantum effects
横场伊辛模型是量子磁学中常用的模型,常被用来描述量子相变。然而,它在量子磁体中的物理起源实际上并没有得到很好的理解。这个模型在受抑系统上的量子力学性质也没有得到很好的理解。本文阐明了量子伊辛模型中横场的本征和非本征物理起源,并解释了Kagome系统中的量子效应。本文讨论了稀土可果美磁体中的量子元格有序和从这种有序态中的量子相变。我们的具体结果可以在稀土三脚架可果美磁铁中找到它们的相关性。
2019-10-20 cond-mat.str-el
Spin chirality on a two-dimensional frustrated lattice
相互作用的磁矩的集体行为可以受到底层晶格的拓扑结构的强烈影响。在几何阻挫自旋系统中,有趣的手征关联可能与三角形格子上的自旋排列有关。本文研究了二维几何阻挫晶格中的自旋手征。我们新的化学合成方法使我们能够生产KFe 3(OH)6(SO 4)2的大单晶样品,这是一种理想的Kagome晶格反铁磁体。结合热力学和中子散射测量表明,相变的有序基态是不寻常的。在低温下,施加磁场会引起具有不同非平凡自旋织构的状态之间的转变。
2005-04-05 cond-mat.str-el
Competing Spin-Gap Phases in a Frustrated Quantum Spin System in Two Dimensions
本文研究了二维阻挫反铁磁自旋系统中自旋带隙相和磁有序相之间的量子相变,该系统内插了正交二聚体模型和1/5耗尽正方晶格模型等重要模型.用级数展开法计算了该体系的基态能量、交错磁化率和自旋能隙,确定了基态相图,讨论了几何阻挫的作用.特别是,它被发现,最近提出的RVB型的自旋间隙相的正交二聚体系统的1/5耗尽的正方形晶格模型已知的元格相是间接连接。
2001-03-13 cond-mat.str-el
Exact ground and excited states of frustrated antiferromagnets on the CaV_4O_9 lattice
在反铁磁自旋为1/2的化合物$CaV_4O_9$中实验观察到的自旋带隙是由于在1/5耗尽的正方晶格中形成了格片共振价键(PRVB)态。我们在1/5耗尽晶格上构造了一个自旋为1/2的模型,在特定的参数范围内,PRVB态可以被证明是精确的基态。在该参数区域的子空间中,第一激发态可以精确计算。在不同的参数制度,二聚体状态被证明是确切的基态。
1997-05-29 cond-mat.str-el
Geometrically Frustrated Anisotropic Four-Leg Spin-$1/2$ Nanotube
我们发展了一个实空间量子重整化群(QRG),在热力学极限下研究了自旋为1/2的各向异性四脚纳米管的阻挫。得到了相图、不动点、临界点、耦合常数的标度和磁化曲线。我们的研究指出,在强腿耦合的情况下,对角挫折的相互作用是边际QRG变换下,不影响模型的普适类。值得注意的是,重整化方程表示,在强腿耦合的情况下制备的自旋纳米管去强元格耦合极限(弱相互作用元格)。随后,在弱相互作用的格子的限制下,该模型被映射到一个1D自旋1/2 XXZ链在纵向磁场下的QRG变换。此外,自旋纳米管的有效哈密顿激发了伴随分数磁化平台的一阶和二阶相变。结果表明,各向异性显著地改变了磁化曲线和相变点。最后,我们报告了数值精确对角化的结果比较基态相图与我们的分析视野。
2019-06-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
First-Order Phase Transitions in Frustrated Spin Systems
本文简要回顾了我们最近对正交二聚体结构自旋链中一级量子相变的研究工作。当竞争的反铁磁交换耦合的比例是不同的,一级过渡之间发生的二聚体相和元胞相,这是伴随着在自旋激发间隙的不连续性。我们进一步表明,强挫折触发磁场中的相变,表现出高原和跳跃的磁化曲线。空穴掺杂效应也解决了正交二聚体链与链接四面体结构。结果表明,空穴掺杂时,竞争反铁磁相互作用导致一级金属-绝缘体相变。
2002-04-23 cond-mat.str-el
Plaquette order in classical spin liquid stabilized by strong off-diagonal exchange
我们报道了一种新的经典自旋液体,其中集体通量自由度打破了蜂窝晶格的平移对称性。这种奇异相存在于受抑自旋轨道磁体中,其中占主导地位的非对角交换,即所谓的$Γ$项,导致经典水平的宏观基态简并。我们证明了系统在临界温度$T_c \approx 0.04 |Γ|$下经历了由热有序无序驱动的相变。乍看之下,这种转变将一种新出现的球形自旋对称性降低到立方对称性:自旋主要指向$T < T_c$的立方轴。然而,这似乎只是恢复了$Γ$模型的立方对称性,并且在$T_c$以下的非共面自旋仍然是无序的。我们发现,相变实际上对应于元胞有序的六方通量和立方对称性确实被打破,我们广泛的蒙特卡罗模拟进一步证实了这种情况。
2018-03-14 cond-mat.str-el
Geometrically frustrated Cairo pentagonal lattice stripe with Ising and Heisenberg exchange interactions
受最近发现的一些化合物的启发,例如在一些其它化合物中,以正交晶体结构与$\mathrm{Fe}^{3+}$离子结晶的$\mathrm{Bi}_{2}\mathrm{Fe}_{4}\mathrm{O}_{9}$和遵循Cairo五边形结构模式的铁基氟氧化物${\rm Bi}_{4}{\rm Fe}_{5}{\rm O}_{13}{\rm F}$化合物。我们提出了一个模型的开罗五边形伊辛-海森堡晶格的一个条纹,一个五边形的边缘是不同的,这个边缘将与海森堡交换相互作用,而伊辛交换相互作用将关联的其他边缘。我们研究了零温下的相变,描述了五个相:铁磁相(FM)、二聚体反铁磁相(DFM)、元胞反铁磁相(PAF)、典型反铁磁相(AFM)和两种具有相同能量的阻挫态共存的特殊阻挫相(FRU).为了得到该模型的配分函数,我们使用了传递矩阵方法,并遵循八顶点模型符号。利用这一结果,我们讨论了比热、内能和熵随温度的变化,并在低温极限下观察到了一些意想不到的行为,如由于在一个相互靠近的区域内存在着三个相变(FRU,PAF(AFM)和FM)而导致的反常的比热双峰。因此,低能热激发产生了这种双反常峰,我们还讨论了出现这种双峰曲线的低温极限处的内能。我们的结果的一些性质与二维开罗五边形晶格,以及正交二聚体元格Ising-Heisenberg链进行了比较。
2017-02-12 cond-mat.str-el
Hole-doping effects on a frustrated spin ladder
研究了具有四面体结构的{ \it t-J}梯形模型的空穴掺杂效应。我们讨论了如何发生金属-绝缘体过渡后,特别强调几何挫折的影响,空穴掺杂。通过密度矩阵重整化群计算电子密度和自旋关联函数,我们发现当空穴掺杂到单重态时,强的阻挫会引发一级跃迁到金属相.通过研究自旋激发在金属的情况下,详细,我们讨论了自旋间隙相是否持续后,根据强度的挫折空穴掺杂。进一步表明,自旋带隙金属相的最低激发态可以用两个独立的准粒子来描述。
2002-05-29 cond-mat.str-el
Dimerized Solids and Resonating Plaquette Order in SU(N)-Dirac Fermions
本文研究了半填充蜂窝晶格上具有SU(N)对称、类海森堡最近邻味交换作用的费米子的量子相位。采用投影(零温度)的量子蒙特卡罗模拟N的偶数值,我们探讨了从弱耦合半金属到强耦合,绝缘制度的演变。此外,我们比较我们的数值结果的鞍点近似在大N极限。从大N态到SU(6)态,绝缘态是一个柱状价键晶体,在弱的有限耦合下直接跃迁到半金属态,这与大N极限下的平均场结果一致。然而,在SU(4),绝缘体表现出微妙的不同的价键晶体结构,通过共振价键片稳定。在SU(2)极限下,我们的结果支持半金属和反铁磁绝缘体之间的直接跃迁。
2013-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Phase Diagram of a Frustrated Quantum Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Magnetic Order versus Valence-Bond Crystal formation
我们提出了一个全面的计算研究的蜂窝晶格上的受抑S=1/2海森堡反铁磁体的相图,与第二最近(J2)和第三近邻(J3)耦合。利用自旋模型的精确对角化、投影到最近邻短程价键基的哈密顿量和有效量子二聚体模型的精确对角化以及自洽的集团平均场论,我们确定了区域J2,J3 \in [0,1]中几个磁有序相的边界,并在它们之间发现了一个相当大的磁无序区.我们的特点是部分的磁无序相作为一个plaquette价键晶体相。在较大的J2,我们位于一个相当大的区域,其中交错的价键晶体相关性被发现是重要的,无论是由于真正的价键晶体有序或作为一个结果的磁有序相,打破晶格旋转对称。此外,我们发现,一个特定的参数自由Gutzwiller投影紧束缚波函数具有显着准确的能量相比,有限大小的外推ED能量沿过渡线从传统的Néel到plaquette VBC阶段,一个事实,点可能有趣的临界行为-如一个decofined临界点-在这个过渡。我们还评论的相关性,这种自旋模型的自旋液体区域中发现的半满哈伯德模型蜂窝晶格模型。
2011-07-11 cond-mat.str-el
New quantum phase transitions in the two-dimensional J1-J2 model
我们分析了二维受抑海森堡反铁磁体J1-J2模型的相图。该模型中的两个量子相变是已知的:在(J_2/J_1)_{c2}=0.38处从Neel态到自旋液体态的二级相变和在(J_2/J_1)_{c4}=0.60处从自旋液体态到共线态的一级相变。我们发现了两个新的二级相变:从自旋柱二聚态到(J_2/J_1)_{c3}=0.50的元胞型调制态的相变(2)和从简单Neel态到(J_2/J_1)_{c1}=0.34的自旋柱二聚态的相变(4)。本文还用一种新的方法独立地计算了(J_2/J_1)_{c2}=0.38。
2000-07-27 cond-mat.str-el
New Chiral Universality Class in a Frustrated Three-Leg Spin Ladder
研究了三条$S=1/2$反铁磁海森堡自旋链通过链间相互作用和链间格子对角相互作用弱耦合的模型。结果表明,该模型表现出一个临界相与中心荷C=2,属于类的“手性稳定”的液体最近介绍的安德烈,道格拉斯和赫雷斯。通过允许自旋空间中的各向异性相互作用,我们在图卢兹点找到了一个精确解,它捕获了模型的所有普适性质,包括SU(2)对称的情况。在新的临界点处,用有效的$S = 1/2$海森堡自旋链和两个临界伊辛模型描述了无质量自由度.我们讨论了该模型的光谱性质,计算了自旋-自旋关联函数,并估算了核磁共振弛豫速率。
1998-06-30 cond-mat.str-el
The phase diagram of the hexagonal lattice quantum dimer model
讨论了量子二聚体模型在六方(蜂窝)晶格上的相图。除了在以前的工作中已经讨论过的柱状和交错价键固体,我们建立了一个plaquette价键固体的存在。在$v/t=-0.2 \pm 0.05$的晶元和柱状相之间的转变被认为是一阶的。我们注意到这个模型应该描述六角晶格上受挫海森堡模型的价键主导相,并讨论了它与J.B. Fouet等人对同一格点上的J_1-J_2模型进行了研究。我们的结果还揭示了三角晶格上的横向场Ising反铁磁体和堆叠三角晶格上的经典Ising反铁磁体的性质,这些性质与二聚体模型通过对偶性联系在一起。
2001-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con