Quantum paramagnetic states in the spin-1/2 distorted honeycomb-lattice Heisenberg antiferromagnet -- application to Cu$_2$(pymca)$_3$(ClO$_4$)
我们研究了自旋为1/2的蜂窝晶格反铁磁（AF）海森堡模型的基态相图，该模型具有三种交换相互作用$J_{\rm A}$、$J_{\rm B}$和$J_{\rm C}$，该模型在扭曲的蜂窝晶格反铁磁物质${\rm Cu_2 (pymca)_3 (ClO_4)}$中实现。我们重新测量了它的多晶样品的磁化率与特别照顾，并确定这种材料的交换参数，通过与基于量子蒙特卡罗（QMC）方法的数值结果的比较。QMC方法还提供了$J_{\rm A}/J_{\rm C}$ - $J_{\rm B}/J_{\rm C}$平面中的基态相图。相图由小的N ${\rm \acute{e}}$ el相和围绕N ${\rm \acute{e}}$ el相的带隙的量子顺磁相组成。后者包括六个区域的六边形单重态和二聚体单重态交替没有边界关闭自旋能隙。我们进一步用QMC方法计算了各相的等时自旋结构因子。用精确对角化方法计算的自旋动力学在AF相附近和AF相中呈现连续性。特征的四个能带结构的状态下，具有强的六边形单重态型的相关性是有用的，以澄清基态的${\rm Cu_2 (pymca)_3 (ClO_4)}$通过未来的中子散射测量。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Triangular-lattice anisotropic dimerized Heisenberg antiferromagnet: Stability and excitations of the quantum paramagnetic phase
受非磁性三角晶格莫特绝缘体实验的启发，我们研究了一个候选顺磁相，柱状二聚体（或价键）相。我们应用键算子理论的变体，二聚和空间各向异性自旋1/2海森堡模型，并确定其零温度相图和基本三重激发（三重子）的光谱。根据模型参数，我们发现，最低的三体子能量位于一个公度或非公度波矢。在这个三重态-无公度跃迁处的三重态凝聚定义了一个量子Lifshitz点，有效的降维可能导致在三重态带隙的闭合附近出现非平凡的顺磁（例如自旋液体）态。我们还讨论了高能三重子的两粒子衰变，我们评论的相关性，我们的结果为有机莫特绝缘体EtMe 3 P [Pd（dmit）2]2。
2012-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin dynamics in paramagnetic diluted magnetic semiconductors
在考虑磁性杂质随机分布的Kondo晶格模型框架下，研究了稀磁半导体中低能自旋动力学的微观性质。基于涨落耗散定理，我们导出了自旋扩散系数对单粒子格林函数的显式依赖关系，并直接用动力学平均场论计算。在顺磁状态下，磁散射已被证明抑制自旋扩散。与其他铁磁体系统一致，我们还指出，在稀磁半导体中的自旋扩散在小的载流子浓度显示出单调的$1/T$样的温度依赖性。通过研究自旋扩散系数在较宽的模型参数范围内的变化，所得到的结果为理解顺磁稀磁半导体中的自旋动力学提供了一个有意义的方案。
2015-10-07 cond-mat.str-el
Quantum Phases of the Planar Antiferromagnetic J_1-J_2-J_3 Heisenberg-Model
本文给出了平面阻挫J_1-J_2-J_3自旋1/2量子反铁磁体的补充分析结果。利用动力学泛函重整化群、高阶耦合团簇计算和基于流方程的级数展开方法，计算了广义动量分辨磁化率、基态能量、磁序参量和元激发能隙.由此我们确定了一个量子相图，它显示了一个位于Neel态、螺旋态和共线态之间的量子顺磁相的大窗口，这些状态已经存在于经典的J_1-J_2-J_3反铁磁体中。我们的研究结果是一致的大量元格相关的量子顺磁相。量子顺磁区的范围被发现是在令人满意的协议之间的三种不同的方法，我们已经采用。
2010-10-15 cond-mat.str-el
Magnetism in spin crossover systems: short-range order and effects beyond the Heisenberg model
为了研究强关联电子系统中自旋交叉附近的非海森堡效应，我们导出了两带Kanamori模型的有效低能哈密顿量。它包含与交换常数成正比的海森堡高自旋项和与自旋能隙参数$\varepsilon_s$成正比的低自旋项。利用集团平均场论，我们得到了几种非海森堡效应。在自旋能隙$\varepsilon^c_s$的临界值附近存在一级磁相变。在顺磁相中的$\varepsilon^c_s$附近，我们观察到在宽温度范围内顺磁磁化率的居里常数的非平凡行为。在$\varepsilon_s > \varepsilon^c_s$上观察到了最近邻自旋-自旋关联的重入温度行为。最后，利用有效哈密顿量得到了铁钙钛矿的压温磁相图。
2019-10-10 cond-mat.str-el
Gapped paramagnetic state in a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg antiferromagnet on the cross-striped square lattice
本文利用耦合集团方法在很高的近似下研究了十字条纹正方晶格上的自旋- $\frac{1}{2}$ $J_{1}$- $J_{2}$ Heisenberg模型。正方形晶格上的每一对最近邻的位点都具有强度为$J_{1}>0$的各向同性反铁磁交换键，而交替列中的基本正方形格元具有由强度为$J_{2} \equiv αJ_{1} > 0$的等效阻挫键连接的两个或两个次最近邻（对角）位点对。通过研究磁序参数（即，在阻挫参数的$0 \leq α\leq 1$范围内，我们发现准经典反铁磁Néel态和（所谓的）双Néel态在各自的区域$α< α_{1a}^{c} = 0.46(1)$和$α> α_{1b}^{c} = 0.615(5)$中形成稳定的基态相.双Néel态的Néel（$\cdots\uparrow\downarrow\uparrow\downarrow\cdots$）有序性沿着（列）方向平行于具有两个或没有$J_{2}$键的正方形条纹，并且自旋沿着垂直（行）方向以成对（$\cdots\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow\cdots$）方式交替，因此平行对出现在具有两个$J_{2}$键的正方形上。三重态自旋带隙和零场均匀横向磁化率的进一步明确计算提供了令人信服的证据，在所有或大部分的…
2017-09-27 cond-mat.str-el
Emergent interacting spin islands in a depleted strong-leg Heisenberg ladder
用磁测量和中子能谱相结合的方法研究了耗尽海森堡自旋梯系列材料（C $_7$ H $_{10}$ N）$_2$ Cu $_{1-z}$ Zn $_{z}$ Br $_4$的性质.无序引起的自由度导致一个特定的磁响应，描述在紧急强烈相互作用的“自旋岛”的对象。自旋岛的结构和动力学的高分辨率非弹性中子散射研究。这允许确定它们的空间形状并观察它们的相互作用，表现为强光谱的间隙贡献。
2016-02-29 cond-mat.str-el
Correlated valence bond state and its study of the spin-1/2 J1-J2 Anti-ferromagnetic Heisenberg model on a square lattice
我们提出了一类变分波函数，即相关价键态，在顺磁相的阻挫哈密顿量。这类波函数在二分格上存在负振幅和相同的子格配对，因而存在负号问题。然而，如果适用于小系统，使用标准的变分蒙特卡罗方法的符号问题是可管理的。我们优化了正方形晶格上J1-J2反铁磁海森堡模型的波函数，在耦合区域J2/J1 \in [0.45：0.56]，系统尺寸L = 4，6，8。为了计算较大系统的关联函数和序参量，我们使用在系统大小L = 8时优化的变分参数进行广泛的Monte Carlo采样。我们发现顺磁相在整个J 2/J 1 \in [0.45：0.56]范围内都是无能隙的自旋液体，具有无能隙的单重态激发和有能隙的三重态激发。
2014-10-06 cond-mat.str-el
Phase diagram of the $J_1$-$J_2$ quantum Heisenberg model for arbitrary spin
本文利用自旋泛函重整化群并结合自旋代数约束，计算了正方晶格 $J_1$-$J_2$ 海森堡模型在任意自旋下的基态相图，发现量子顺磁相随自旋增大而消失。
2024-05-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
J_1-J_2 frustrated two-dimensional Heisenberg model: Random phase approximation and functional renormalization group
本文利用精确投影的辅助费米子公式，在图解近似下研究了正方晶格上二维自旋1/2 J_1-J_2-Heisenberg模型的基态性质.在第一近似中，我们假设赝费米子谱函数的唯象宽度来计算RPA内的磁化强度、磁化率和自旋相关长度，证明在足够大的赝费米子阻尼下，在Neel有序相和共线有序相之间出现顺磁相。其次，我们使用泛函重整化群公式。我们发现，传统的截断方案省略三粒子和更高阶的顶点是不够的。因此，我们包括自能重整化的单尺度传播最近提出的Katanin，以保持沃德恒等式在一个更好的方式。当g = J_2/J_1 < 0.4时，我们发现了Neel序。0.45在g > 0.66时共线有序。0.68，这是在良好的协议，通过数值研究得到的结果。在干预量子顺磁相，我们发现增强柱状二聚体和plaquette波动强度相等。
2010-02-26 cond-mat.str-el
Non-linear bond-operator theory and 1/d expansion for coupled-dimer magnets I: Paramagnetic phase
对于耦合二聚体海森堡磁体，磁量子相变的一个范例，我们开发了一个系统的扩展在1/d，空间维数的倒数。展开采用了键算符技术的公式，并基于这样的观察：适当选择的乘积态波函数在d->infty极限下产生局部观测值的精确零温度期望值，校正值为1/d。我们展示了一个超立方晶格上的二聚体模型的方法，它将正方晶格双层海森堡模型推广到任意d。在本文中，我们使用1/d展开计算静态和动态观测值在零温度下的顺磁单态相，量子相变，并比较结果与数值数据d=2。联系也与以前提出的改进键算子理论，以及与微扰膨胀的二聚体间耦合。在一个配套文件中，目前的1/d扩展将被扩展到有序相，在那里它是一致的描述整个相图，包括量子临界点。
2015-03-04 cond-mat.str-el
Spin injection and spin transport in paramagnetic insulators
本文用辅助粒子方法研究了用简单海森堡相互作用描述的顺磁绝缘体中的自旋注入和自旋输运。这些方法中的一些方法允许在磁性转变温度以上获得顺磁状态和在低温下获得磁性状态。据预测，自旋注入在界面处与正常的金属是相当不敏感的温度以上的磁转变温度。另一方面，低于转变温度，它单调下降，并在零温度消失。我们还分析了体自旋电导。结果表明，如线性自旋波理论预测的那样，电导在零温度下变为零，但随着温度的升高而增大，并在磁转变温度附近达到最大值。这些发现表明，这两种效应之间的折衷决定了利用磁绝缘体的自旋电子学应用的最佳温度。
2016-02-22 cond-mat.str-el
Magnetic order and paramagnetic phases in the quantum J1-J2-J3 honeycomb model
最近的工作表明，量子自旋液体可以出现在现实的费米模型上的蜂窝晶格。我们研究量子自旋1/2海森堡蜂窝模型，考虑耦合J1，J2和J3的第三个最近的邻居。我们用无偏赝费米子泛函重整化群方法计算了模型的磁化率，确定了模型的有序态和无序态。除了反铁磁，共线，螺旋秩序域，我们发现一个大的顺磁区域在中间J2耦合。对于较大的J2在这个域中，我们发现一个强烈的倾向交错二聚体排序，而剩余的顺磁制度低J2只显示弱斑和交错二聚体响应。我们认为，当电荷涨落包含在内时，这一区域是寻找量子自旋液体态的一个很有前途的区域。
2011-03-04 cond-mat.str-el
Hierarchical mean-field approach to the $J_1$-$J_2$ Heisenberg model on a square lattice
研究了受抑$J_1$ - $J_2$自旋为1/2的海森堡哈密顿量的量子相图和激发谱.一个层次的平均场的方法，在其核心在于确定{ \it相关}自由度的想法，开发。因此，通过执行受过教育的，明显的对称性保持平均场近似，我们揭示了系统的基本属性。然后，我们比较了各种覆盖的正方形格子与格片，二聚体和其他自由度，并表明，只有{ \it对称格片}覆盖，它再现了原来的布拉维晶格，导致已知的相图。中间量子顺磁相是一个（单线态）{ \it格片晶体}，与相邻的Néel相连接的连续相变。我们还介绍了周围的分层平均场的解决方案的波动，并表明，在顺磁相的地面和第一激发态是由一个有限的差距，关闭在Néel和柱状相。我们的研究结果表明，Néel和顺磁相之间的量子相变可以在Ginzburg-Landau-Wilson范式下适当地描述。
2009-01-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characterization of a Quasi-One Dimensional Spin-1/2 Magnet which is Gapless and Paramagnetic for g mu_B H <= J and k_B T << J
采用高场磁化、场相关比热测量和零场非弹性磁中子散射等方法研究了吡嗪二硝酸铜（Cu（C_4H_4N_2）（NO_3）_2）的磁性。该材料是一个理想的一维自旋1/2海森堡反铁磁体，最近邻交换常数J=0.90（1）meV，链沿正交a方向延伸。与以前研究的分子基自旋1/2磁性系统相反，二硝酸铜吡嗪在g μ_BH/J至少达到1.4和k_BT/J至少降低到0.03时保持无带隙和顺磁性，这使得该材料成为探索一维自旋1/2海森堡反铁磁体H-T相图中预期的T=0临界线的极好模型系统。作为这种研究的第一个例子，我们精确测量了自旋气体的索末菲常数与g μ B H/J < 1.4的关系，结果表明在该场范围内，自旋气体的平均速度降低了32%。计算结果与基于Bethe模型的数值计算结果吻合良好。
1998-09-03 cond-mat.str-el
Criticality of the low-frequency conductivity for the bilayer quantum Heisenberg model
数值研究了双层量子海森堡模型低频电导率的临界性。动态电导率（与O $(3)$对称性相关）分别显示了有序相和无序相的电感器$σ(ω) =(iωL)^{-1}$和电容器$i ωC$行为。两个常数$C$和$L$与顺磁间隙$Δ^{-1}$的标度维数相同。然后，出现了一个问题，以确定其中的临界振幅比的集合。到目前为止，O $(2)$的情况下进行了研究的玻色子涡对偶。在本文中，我们采用精确对角化方法，使我们能够直接计算的顺磁间隙$Δ$。由此，对具有$N \le 34$自旋的星系团，用有限尺度分析方法估计了$C$、$L$和$Δ$的临界振幅比。
2018-05-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Model analysis of magnetic susceptibility of Sr$_2$IrO$_4$ - 2D $J_{\rm eff}$ = 1/2 Heisenberg system with competing interlayer couplings
本文报道了Sr $_2$ IrO $_4$单晶顺磁相的磁化率$χ$（$T$）的分析。我们制定的理论磁化率的基础上，各向同性海森堡反铁磁性纳入Dzyaloshinsky-Moriya相互作用，并包括层间耦合的平均场近似。发现高于$T_{\rm N}$的$χ$（$T$）被模型很好地描述，表明主要的海森堡交换与微观理论一致。分析指出，最近和次最近邻层间耦合的竞争，这导致在向上-向上-向下-向下配置的衍射实验确定的面内倾斜力矩。
2016-08-22 cond-mat.str-el
Magnetic Order-Disorder Transition in the Two-Dimensional Spatially Anisotropic Heisenberg Model at Zero Temperature
利用自旋旋转不变的格林函数方法和Lanczos对角化方法，结合有限尺寸标度，研究了正方晶格上自旋为1/2的空间各向异性耦合反铁磁海森堡模型的基态性质.我们重点研究了由各向异性驱动的从Néel态到反铁磁短程有序顺磁态的跃迁以及自旋关联函数的空间依赖性。我们的主要结果是，在耦合比$R_0\simeq 0.2$（$R=J_y/J_x$）的磁行为发生了相当尖锐的交叉。
1999-05-10 cond-mat.str-el
Phases and Quantum Phase Transitions in Anisotropic Antiferromagnetic Kitaev-Heisenberg-$Γ$ magnet
我们研究Kitaev-Heisenberg- $Γ$模型与反铁磁Kitaev交换在强各向异性（复曲面代码）限制，以了解的阶段和干预之间的相变带隙的$Z_2$量子自旋液体和自旋有序（在海森堡限制）以及顺磁相（在伪偶极，$Γ$，限制）。我们发现，在大$Γ$极限下得到的顺磁相没有拓扑纠缠熵，并且接近于由不同取向的堆叠一维$Z_2\times Z_2$对称性保护拓扑相的相等叠加所描述的系统的无间隙临界点。使用精确对角化计算和场论分析相结合，我们映射出的阶段和相变，揭示完整的相图作为海森堡，Kitaev，和伪偶极相互作用的函数。我们的工作显示了大量的非常规相和相变，并提供了对各向异性Kitaev-Heisenberg- $Γ$系统物理学的全面理解，以及我们最近的论文[Phys. Rev. B 102，235124（2020）]，其中研究了铁磁Kitaev交换。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
{\it Ab initio} Studies on the Interplay between Spin-Orbit Interaction and Coulomb Correlation in Sr$_2$IrO$_4$ and Ba$_2$IrO$_4$
本文报道了A $_2$ IrO $_4$（A=Sr，Ba）的{\it Ab initio}分析。基于动力学平均场理论，求解了Ir 5 $d$ $t_{2g}$流形的有效Hubbard型模型. A=Sr和Ba的结果正确地再现了顺磁性金属在低于Néel温度$T_N$时连续转变为绝缘体的过程。这些化合物不属于莫特绝缘体，而属于斯莱特绝缘体。然而，绝缘间隙打开的Neel顺序和显着的带重正化的协同作用，这也表现为在量子临界附近的顺磁相的2D坏金属行为。
2012-03-01 cond-mat.str-el
Physics of low energy singlet states of the Kagome lattice quantum Heisenberg antiferromagnet
本文讨论了在Kagome晶格量子海森堡反铁磁体的数值研究中发现的自旋能隙以下的低能单重激发的物理性质。洞察这些激发的性质是通过利用一个近似映射到一个完全受挫的横场伊辛模型的双骰子晶格。这个伊辛模型被证明具有至少两个阶段-一个有序的阶段，也打破了平移对称性与一个大的单位细胞，和一个顺磁相。前者被认为是一个可能的候选人的基态的原始戈薇磁铁，从而表现出一个特定的模式的二聚体订购与一个大的晶胞。与现有的数值结果进行了比较。
2003-05-08 cond-mat.str-el
Strange metal in paramagnetic heavy-fermion Kondo lattice: Dynamical large-N fermionic multi-channel approach
奇异金属（SM）在磁相变附近的非常规电荷输运机制已成为关联电子系统中一个突出的开放性问题。最近，在近藤击穿附近的顺磁受抑重费米子材料中观察到了奇异的量子临界SM相。我们通过对二维Kondo-Heisenberg晶格模型的动力学大N费米子多通道方法建立了一个可控的理论框架，其中KB跃迁将重费米子液体从费米子自旋液体态分离。在充分考虑近藤起伏的情况下，我们发现了与KB相关的具有准线性温度散射率的明显的SM行为。当粒子-空穴对称性存在时，$ω/T$标度扩展到很宽的范围，揭示了作为$T \rightarrow 0$的临界自旋液体SM相的特征。我们将这些特征归因于临界玻色子电荷（近藤）波动和无隙费米自旋的相互作用。我们的实验结果的影响进行了讨论。
2020-05-07 cond-mat.str-el
Phase Structure of Anisotropic Antiferromagnetic Heisenberg Model on Layered Triangular Lattice: Spiral State and Deconfined Spin Liquid
本文研究了各向异性三角晶格上的自旋- ${1 \over 2}$反铁磁海森堡模型，得到了它的相结构。我们用Schwinger玻色子来表示自旋算符，也用相干态路径积分来计算物理量。通过数值蒙特卡罗模拟研究了系统的温度特性。通过计算系统的内能、比热、自旋关联函数等，得到了系统的详细相图，有AF Néel态、顺磁态和螺旋态。打开元格项（即，通过对一个U（1）规范场翻转一对平行自旋单重态键的过程的研究，我们发现出现了一个被认为是退禁闭自旋液态的相，尽管从顺磁相到这个相的“跃迁”不是二阶的，而是一个交叉。在那个阶段，涌现的规范玻色子是与自旋子耦合的物理无带隙激发。这些结果支持了我们以前对三角晶格上AF Heisenberg模型在零温下的研究。
2010-09-30 cond-mat.str-el quant-ph
Comparative Study of Magnetic Behaviour in Three Classic Molecular Magnets
研究了三种非那烯基有机中性自由基的磁性。第一个是海森堡链反铁磁体，每个分子有一个未成对的自旋;第二个是抗磁性的，在高温下表现出抗磁性到顺磁性的相变;第三个由自由中性自由基组成，表现出顺磁性行为。对所有三个系统进行了温度相关的磁化率测量和等温磁化强度测量（作为磁场的函数）。在反铁磁系统的情况下，温度依赖的磁化率和磁化等温线拟合邦纳-费舍尔模型。在第二个系统的情况下，通过在两个不同的阶段进行等温磁化测量的抗磁到顺磁相变的研究。反磁性到顺磁性的相变似乎是一级性质。
2012-04-12 cond-mat.str-el
Absent pinch points and emergent clusters: further neighbour interactions in the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet
我们讨论的起源自旋相关性中子散射实验中观察到的顺磁相的一些挫折尖晶石化合物，最显着的ZnCr 2 O 4。这些相关性令人震惊，原因有二。首先，它们被解释为弱相互作用的六边形自旋簇形成的证据。其次，它们与最近邻海森堡烧绿石反铁磁体的计算结果非常不同，其中库仑相位相关产生尖锐的散射特征，称为夹点。使用大- $n$计算和蒙特卡罗模拟，我们表明，非常弱的进一步邻居交换相互作用可以占两个明显的形成集群和抑制的夹点。
2010-06-21 cond-mat.str-el
Quantum phase transition from an antiferromagnet to a spin liquid in a metal
研究了近藤-海森堡晶格系统中从易平面反铁磁金属到顺磁金属的量子相变。如果顺磁性金属是一种分馏费米液体，那么即使费米面与磁区边界相交，对于弱近藤耦合，相变的普遍临界性质也不受影响。这与传统的顺磁和反铁磁金属之间的相变理论形成了鲜明的对比，在传统的理论中，任何近藤耦合都是强烈相关的，并导致了朗道阻尼的赫兹-米利斯理论。电子准粒子在量子临界区仍然是定义明确的，临界自旋涨落只对传导电子的各种性质产生次级修正。
2009-10-07 cond-mat.str-el
Weak plaquette valence bond order in the $S=1/2$ honeycomb $J_1-J_2$ Heisenberg model
利用密度矩阵重整化群，研究了具有第一（$J_1$）和第二近邻（$J_2$）相互作用的蜂窝晶格上的$S=1/2$ Heisenberg模型.我们能够研究长开口圆柱体的宽度高达12晶格间距。对于$J_2/J_1$接近0.3，我们发现一个明显的顺磁相，由反铁磁相为$J_2\lesssim 0.26$和由价键晶体为$J_2\gtrsim 0.36$接壤。在这个中间阶段，我们发现最长的相关长度是格片价键（PVB）顺序。这种相关长度的增长与圆柱周长强烈，表明量子临界或弱PVB秩序。
2013-03-22 cond-mat.str-el
Nickel-Titanium double perovskite: A three-dimensional spin-1 Heisenberg antiferromagnet
双钙钛矿${\rm La}_2{\rm NiTiO}_6$被确定为三维$S=1$量子磁体。通过密度泛函理论，我们证明了这种材料是一个高自旋$d$电子系统深在海森堡极限，并建立其顺磁莫特相持续到低温（$T_{\rm N}$ = 25 K），而不是因为挫折效应，而是极端的强耦合物理。我们的多体计算的$ab$ $initio$衍生的多轨道基础上预测确实动能增益时，进入磁有序相。因此，${\rm La}_2{\rm NiTiO}_6$作为自旋三重态莫特绝缘体的典型实现而出现。它的特殊性质可能会有助于对物质相关拓扑状态的持续追求。
2015-02-05 cond-mat.str-el
Paramagnetic fluctuations of the magnetocaloric compound MnFe$_4$Si$_3$
利用非弹性中子散射研究 MnFe$_4$Si$_3$ 单晶的顺磁自旋动力学，发现其在室温以上呈局域磁性，并揭示赝偶极相互作用。
2024-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Renormalization group analysis of dipolar Heisenberg model on square lattice
本文对正方晶格上自旋为1/2的偶极海森堡模型进行了详细的泛函重整化群分析。该模型类似于众所周知的$J_1$ - $J_2$模型，描述了具有长程各向异性偶极-偶极相互作用的深光晶格中的极性分子的赝自旋自由度。基于张量网络分析的该模型的先前研究表明，对于一定的偶极倾斜角，可以在实验中调节以控制交换耦合的顺磁基态。在小的团簇晶胞上的张量矩阵不足以描述螺旋序，因此在高方位倾斜角下的相图仍然是不确定的。在这里，我们得到了全相图的模型从数值赝费米子泛函重整化群计算。我们表明，扩展的量子顺磁相位之间的Néel和条纹/螺旋相位实现。在这个区域中，自旋磁化率平稳地流动到最低的数值重整化群尺度，没有发散或崩溃的迹象，与流向长程有序相的流动形成鲜明对比。我们的结果进一步证明了偶极海森堡模型是量子自旋液体的一个沃土。
2018-03-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Invariant spin coherent states and the theory of quantum antiferromagnet in a paramagnetic phase
基于自旋相干态的路径积分，建立了短程反铁磁有序无序相海森堡量子反铁磁的自洽理论。我们已经提出了拉格朗日理论的形式是明确不变的旋转下，并已发现自然变量的长期可以构建一个自然的扰动理论。短波自旋涨落与自旋波理论的自旋涨落相似，长波自旋涨落服从非线性西格玛模型。我们还证明了短波自旋涨落必须在时间离散形式的路径积分的框架内精确地考虑。在我们的方法的框架内，我们已经获得了整个区域的频率$ω$和波矢${\bf k}$的自旋涨落的响应函数，并计算了系统的自由能。
2000-09-27 cond-mat.str-el
Unraveling exotic 5$f$ states and paramagnetic phase of PuSn$_3$
本文结合密度泛函理论与嵌入动力学平均场理论，揭示了 PuSn$_3$ 中温度诱导的 5$f$ 局域-巡游转变、费米面拓扑变化及轨道选择性关联，解释了其顺磁基态成因。
2021-05-13 cond-mat.str-el
Thermal Hall Effect of Spins in a Paramagnet
发展了相关顺磁相中自旋的霍尔输运理论。通过识别自旋语言中的热霍尔电流算符，其结果等于纯海森堡模型中的自旋手征，可以直接导出各种响应函数。随后减少到Schwinger玻色子表示的自旋允许一个方便的计算热和自旋霍尔系数在顺磁制度使用自洽的平均场论。对适用于有序相的自旋算符的Holstein-Primakoff约化结果进行了比较。
2015-02-25 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the honeycomb-lattice Hubbard model
在变分集团近似下研究了蜂窝晶格上哈伯德模型的量子相变。顺磁到反铁磁相变的临界相互作用被发现是在最近的大规模量子蒙特卡罗模拟显着的协议。计算得到的交错磁化强度随$U$的增加而不断增加，因此发现相变为二级相变。我们还发现，半金属-绝缘体转变发生在无限小的相互作用下，因此在很宽的相互作用范围内出现顺磁绝缘态。在计算的单粒子激发谱和短程自旋关联函数中发现了电子从巡游到局域化的交叉行为，表明顺磁绝缘相的有效自旋模型远不是具有最近邻交换相互作用的简单海森堡模型.
2012-09-06 cond-mat.str-el
Semi-classical spin dynamics of the antiferromagnetic Heisenberg model on the kagome lattice
本文采用Monte Carlo和分子动力学模拟相结合的方法研究了kagome晶格上经典反铁磁海森堡模型的动力学性质。我们发现，挫折感诱导的合作顺磁制度（即远高于发病的共面性）的时间尺度的分布，最近在氘黄钾铁矾实验报道。在较低的温度下，当共面相关性建立良好时，我们表明weath- ervane回路波动控制系统弛豫：在较高温度下观察到的时间分布分裂成两个不同的时间尺度，与共面性平面内和平面外的波动相关。这两个组件的温度和波矢量的依赖性是定性一致的循环扩散在熵占主导地位的自由能景观。数值结果进行了讨论，并与$O(N)$模型和最近的实验的经典和量子实现的戈薇磁铁。
2014-03-31 cond-mat.str-el
Spin liquid nature in the Heisenberg $J_{1}$-$J_{2}$ triangular antiferromagnet
研究了三角晶格上存在最近邻$J_1$和次最近邻$J_2$反铁磁耦合的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型.受密度矩阵重整化群（DMRG）最近发现的启发，该发现声称存在具有自发破缺晶格点群对称特征的带隙自旋液体[Zhu和White，Phys.Rev.B92，041105（2015）; Hu，Gong，Zhu和Sheng，Phys.Rev.B92，140403（2015）]，我们采用变分蒙特卡罗（VMC）方法从另一个角度分析模型，该角度考虑磁有序和顺磁试验状态。我们发现了一个量子顺磁体的制度$0.08\lesssim J_2/J_1\lesssim 0.16$，由$120^{\circ}$共面（条纹共线）的反铁磁序较小（较大）$J_2/J_1$。通过考虑由Abrikosov平均场理论导出的不同规范群和晶格点群含量的自旋液体波函数的优化，我们得到了与DMRG迄今所提倡的所有对称或有隙$\mathbb{Z}_{2}$自旋液体相比，无隙$U(1)$ Dirac自旋液体是能量上最优选的状态。此外，通过应用少量的Lanczos迭代，我们发现能量与DMRG结果在误差条内相同。为了进一步解决VMC和DMRG之间有趣的分歧，我们补充我们的方法论的赝费米子泛函重整化群（PFFRG）比较自旋结构因子的顺磁制度计算的VMC，DMRG，和PFFRG。这个模型有望成为一个理想的测试平台，为未来的数值优化…
2016-04-11 cond-mat.str-el
SPINVERT: A program for refinement of paramagnetic diffuse scattering data
我们提出了一个程序（SPINVERT; http://spinvert.chem.ox.ac.uk）的磁漫散射数据的挫折磁铁，自旋液体，自旋玻璃，和其他磁无序材料的细化。该方法使用反向蒙特卡罗细化，以适应一个大的配置的自旋实验粉末中子衍射数据。尽管拟合球平均数据，这种方法允许恢复的三维磁漫散射图案和自旋对关联函数。我们说明了使用SPINVERT程序与两个案例研究。首先，我们使用正则海森堡kagome模型的模拟粉末数据来讨论两两和高阶自旋相关的SPINVERT细化的敏感性。有限的实验数据对结果的影响也被考虑。第二，我们重新分析发表的实验数据受挫系统Y0.5Ca0.5BaCo4O7。SPINVERT精修的结果表明Y0.5Ca0.5BaCo4O7和其母体化合物YBaCo 4 O 7之间的相似性，这在先前使用粉末数据的分析中被忽略。
2013-02-12 cond-mat.str-el
Intertwined nematic orders in a frustrated ferromagnet
本文研究了正方晶格上具有铁磁$J_1$和反铁磁$J_2$及$J_3$相互作用的自旋受抑$\frac{1}{2}$ $J_1$ - $J_2$-$J_3$海森堡模型的量子相位.利用赝费米子泛函重整化群技术，我们发现一个中间顺磁相位于经典有序铁磁，条纹反铁磁，和无公度螺旋相。我们观察到，量子涨落导致显着移位的螺旋螺距角相比，经典的限制。通过计算系统对各种自旋旋转和晶格破坏扰动的响应，我们确定了顺磁相中不同自旋态之间复杂的相互作用。在保持时间反演不变性的同时，这些相位要么打破自旋旋转对称性，要么打破晶格旋转对称性，或者两者兼而有之。因此，我们提出了$J_1$ - $J_2$ - $J_3$海森堡模型作为一个范例的例子，在同一个模型中出现不同的密切连接类型的有序。
2016-12-03 cond-mat.str-el
Magnetic excitations of the classical spin liquid MgCr2O4
我们报告了一个全面的非弹性中子散射研究受挫烧绿石反铁磁体MgCr2O4在其合作顺磁制度。理论建模产生了一个微观海森堡模型与交换相互作用的第三个最近的邻居，定量地解释了动态磁响应的所有细节。我们的工作表明，在顺磁性MgCr2O4中的磁激发是忠实地代表在整个布里渊区的磁振子在一个高度相关的顺磁性背景中传播的理论。我们的研究结果还表明，MgCr2O4是接近螺旋自旋液相不同于库仑相，这对磁结构相变在MgCr2O4的影响。
2018-10-28 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
Thermodynamics of a spin-1/2 XYZ Heisenberg chain with a Dzyaloshinskii-Moriya interaction
研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的XYZ海森堡链的热力学性质，描述了深绝缘区一维自旋轨道耦合玻色子模型的低能行为.利用准精确转移矩阵重整化群计算了系统的熵和比热。特别是，在限制$U^\prime/U\rightarrow\infty$，我们的模型是完全可解的，因此作为我们的数值方法的基准。从我们的数据中，我们发现，对于$U^\prime/U>1$的（反）铁磁相和Tomonaga-Luttinger液相之间的量子相变发生在有限的$θ$，而对于$U^\prime/U<1$的铁磁相和顺磁相之间的转变发生在$θ=0$。一个精细的基态相图，然后推导出它们的低温行为。我们的研究结果提供了一种替代方法来检测这些可区分的阶段实验。
2016-12-23 cond-mat.str-el
One-dimensional quantum antiferromagnetism in the $p-$orbital CsO$_2$ compound revealed by electron paramagnetic resonance
最近有人提出，超氧化物CsO $_2$化合物中$π_{x,y}^*$分子轨道的轨道有序化导致在冷却时发生$T_{\rm{s1}}=61$ ~K的结构相变之下形成自旋为1/2的链。在这里，我们报告了一个详细的X-波段电子顺磁共振（EPR）研究这一阶段的CsO $_2$粉末。EPR信号在$T_{\rm{s1}}$以下显示为宽线，在Néel温度$T_{\rm N}=8.3$ ~K以下被反铁磁共振所取代。$T_{\rm{s1}}$和$T_{\rm{N}}$的EPR谱线宽度随温度的变化与在对称各向异性交换相互作用存在下对$S=1/2$自旋的一维海森堡反铁磁链的预言一致。在Tomonaga-Luttinger液体（TLL）框架内的EPR线形、线宽和信号强度的互补分析允许确定TLL指数$K=0.48$。因此，目前的EPR数据完全符合量子反铁磁态自旋1/2链的轨道有序相CsO $_2$，这是，因此，一个独特的$p-$轨道系统，这样的状态可以进行研究。
2015-08-04 cond-mat.str-el
Zero temperature phases of the frustrated J1-J2 antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg model on a simple cubic lattice
利用非线性自旋波理论研究了零温下简单立方晶格上具有竞争第一和第二近邻交换（J1和J2）的自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体的磁相.我们发现存在两个阶段：一个两个亚晶格Neel相小J2（AF），和共线反铁磁相在大J2（CAF）。我们得到了这两个相的亚晶格磁化强度和基态能量，并发现在临界转变点pc = 0.28处存在从AF相到CAF相的一级相变。我们的结果与蒙特卡罗模拟和变分自旋波理论的结果非常一致。我们还表明，由于自旋波相互作用的四次1/S修正增强了亚晶格磁化在这两个阶段，导致中间顺磁相预测从线性自旋波理论消失。
2009-10-06 cond-mat.str-el
Paramagnetic spin excitations in insulating Rb$_{0.8}$Fe$_{1.6}$Se$_2$
本文用中子散射方法研究了绝缘反铁磁Rb $_{0.8}$ Fe $_{1.6}$ Se $_2$的温度依赖自旋激发。在低温AF态，自旋波可以用局域矩海森堡哈密顿量精确描述。当升温到T_N=500的Neel温度时，$ K, low-energy (E<30meV) paramagnetic spin excitations form Lorentzian-like quasielastic peaks centered at the AF wave vectors associated with spin waves, while high-energy (E>50meV) spin excitations become heavily damped. Upon further warming to above the structural distortion temperature of T_s=524K, the entire paramagnetic excitations become overdamped. These results suggest that AF Rb$ _{0.8} $Fe$ _{1.6} $Se$ _2$不再是类似氧化铜的莫特绝缘体，与金属铁磷属元素化物和铁硫属元素化物相比，其电子关联较小。
2012-11-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice: A candidate for deconfined quantum criticality
利用耦合集团理论和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上含$J_{2} = J_{3} =κJ_1$的自旋为1/2的阻挫$J_{2}$ - $J_{3}$反铁磁体的基态相图.我们目前的GS能量，磁序参数，自旋-自旋关联函数，和Plaquette价键晶体（PVBC）的磁化率的结果。我们发现了一个Néel反铁磁（AFM）相的$κ< κ_{c_{1}} \approx 0.47$，共线条纹AFM相的$κ> κ_{c_{2}} \approx 0.60$，和顺磁PVBC相的$κ_{c_{1}} \lesssim κ\lesssim κ_{c_{2}}$。在$κ_{c_{2}}$处的相变似乎是一级类型的，而在$κ_{c_{1}}$处的相变是连续的。由于Néel相和PVBC相打破了不同的对称性，我们的结果有利于在$κ_{c_{1}}$的过渡解除限制的情况。
2011-03-20 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the Heisenberg antiferromagnet on the maple-leaf lattice
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie（亥姆霍兹柏林材料能源中心）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems and Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin（达勒姆复杂量子系统中心与柏林自由大学物理系）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Institute of Physics, University of Bonn（波恩大学物理研究所）
本文通过数值联簇展开法研究枫叶晶格上反铁磁Heisenberg模型，发现特定温度下的比热容呈现双峰结构，并揭示了零温收敛性对基态能量估计的影响。
2026-04-05 cond-mat.str-el
Chiral liquid phase of simple quantum magnets
研究了二维三角晶格上自旋为$S=1$ XXZ的海森堡反铁磁体在量子顺磁态和磁有序态之间的$T=0$量子相变.这种转变是由易平面单离子各向异性$D$引起的。在平均场水平下，系统在临界$D = D_c$处经历在$D > D_c$处的顺磁态和在$D < D_c$处的具有破缺U（1）对称性的有序态之间的直接跃迁。我们表明，超出平均场的相图是非常不同的，包括一个中间体，部分有序的手性液相。具体来说，我们发现，在顺磁相的伊辛（$J_z$）海森堡交换组件绑定到一个两粒子的束缚态与零总动量和自旋的磁振子。在单粒子激发变得不稳定之前，这种束缚态在$D > D_c$处凝聚，并产生手性液相，其自发地破坏空间反转对称性，但保持自旋旋转U（1）和时间反转对称性不变。这种手性液相的特征在于没有长程偶极磁序的有限矢量手性。在我们的分析处理中，手征相出现任意小的$J_z$，因为磁振子-磁振子吸引成为奇异的单磁振子凝聚过渡附近。该相存在于有限的$D$范围内，并在一定的$D<D_c$转变为磁有序态。我们证实了我们的分析处理与数值密度矩阵重整化群计算。
2017-11-07 cond-mat.str-el
Quantum paramagnetism and magnetization plateaus in a kagome-honeycomb Heisenberg antiferromagnet
利用三重子分析和量子MonteCarlo方法研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的海森堡模型。该模型受Cu $_2$（pymca）$_3$（ClO $_4$）的启发，在形成可果美超晶格的三组不同的最近邻键上具有三种不同的反铁磁交换相互作用（$J_A$、$J_B$、$J_C$）。虽然该模型是二分的和unfrustrated，它的量子相图被发现是占主导地位的量子顺磁相，最好描述为一个自旋能隙的六边形单态。奈耳反铁磁序只存在于$J_A=J_B=J_C$周围的一个小区域。由外部磁场产生的磁化强度在饱和值的1/3和2/3处呈现平台，或仅在1/3处呈现平台，或没有平台。值得注意的是，平台只存在于六边形单态相内的有界区域内。本研究对Cu $_2$（pymca）$_3$（ClO $_4$）的自旋能隙行为和磁化平台有了清晰的认识，并预测了2/3平台在压力下可能消失。
2021-07-12 cond-mat.str-el
Spin Susceptibility and Superexchange Interaction in the Antiferromagnet CuO
在Heisenberg模型的框架下给出了CuO准一维反铁磁性的证据。通过$^{63}$ Cu NMR位移测量，从总磁化率中分别减去轨道磁化率，得到了CuO顺磁自旋磁化率的实验绝对值，并与理论预测进行了比较。结果是最好的一维$S=1/2$反铁磁海森堡（AFH）模型描述，支持早期作者援引的推测。我们还提出了一个半定量的原因，为什么CuO，似乎是一个3D结构，出乎意料的准一维反铁磁体。
2003-05-02 cond-mat.str-el
Phase diagram of Kondo-Heisenberg model on honeycomb lattice with geometrical frustration
我们计算了二维蜂窝晶格上的Kondo-Heisenberg模型的相图，并考虑了最近邻和次最近邻反铁磁自旋交换，研究了磁阻挫时RKKY和Kondo相互作用之间的相互作用.在从属费米子表象的平均场解耦技术中，我们导出了零温相图与近藤耦合$J_k$和阻挫强度$Q$的关系。几何阻挫可以破坏磁性有序，将原始反铁磁（AF）相驱动到非磁性价键态（VBS）。此外，我们还发现了两种不同的VBS。随着$J_k$的增加，发生从AF到近藤顺磁（KP）相的相变，而没有在正方晶格系统中发现的AF顺序与近藤屏蔽共存的中间相。在KP相中，阻挫的增强削弱了Kondo屏蔽效应，导致从KP到VBS的相变。我们还发现了一个从VBS恢复AF顺序的过程，通过增加$J_k$在很大范围内的挫折强度。我们的工作可能会提供更深入的理解在重费米子材料的相变，特别是对于那些表现出三角形挫折。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Microscopic spin Hamiltonian for a dipolar-Heisenberg magnet LiGdF4 from EPR measurements
本文通过低温EPR测量LiY_{1-x}Gd_xF_4单晶，精确确定了LiGdF4的微观自旋哈密顿量参数，并揭示其隐藏磁阻挫导致延迟磁有序和增强磁热效应。
2022-10-18 cond-mat.str-el
A ground state study of the spin-1 bilinear-biquadratic Heisenberg model on the triangular lattice using tensor networks
利用无限个投射纠缠对态，研究了三角格子上最近邻自旋为1的双线性双二次海森堡模型的基态相图。与以前的研究一致，我们发现铁磁性，120度磁有序，ferroquadrupole和antiferroquadrupole相，并确认所有相应的相变是一阶。此外，我们提供了一个准确的估计的位置的铁四极120度磁有序相变，从而完全建立相图。此外，我们没有遇到任何量子顺磁相存在的迹象。特别是，相反的等效正方形晶格模型，我们证明，在三角形晶格的一维Haldom相位不达到所有的方式到二维的限制。最后，我们调查的可能性，一个中间部分磁性部分四极相接近$θ= π/2$，我们表明，也相反的正方形晶格的情况下，这个阶段是不存在的三角形晶格。
2018-06-11 cond-mat.str-el
Phase diagram of the Heisenberg antiferromagnet with four-spin interactions
利用最近提出的分层平均场方法，研究了具有四自旋环交换相互作用的海森堡平面反铁磁体的量子相图。通过确定相关的自由度，我们能够使用一个单一的变分anzatz映射模型的整个相图，并揭示其各个阶段的性质。结果表明，在Néel态和量子顺磁相之间存在一个跃迁，其特征是平移不变性被破坏.非磁性相保持晶格旋转对称性，并具有相关元格性质。我们的研究结果还表明，这种相变可以适当地描述在朗道范式。
2009-12-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The infinite-range quantum random Heisenberg magnet
本文用精确对角化方法研究了具有S=1/2的SU（2）自旋和无限程随机交换作用的海森堡模型。计算了自旋玻璃到顺磁转变的临界温度T_g。我们得到T_g ~ 0.13，与以前的量子Monte Carlo和解析估计符合得很好.我们提供了一个详细的图片不同类型的激励干预的动态响应chi“（w，T）在T=0，并分析其演变为T的增加。我们还计算了比热Cv（T）。我们发现，它在TM ~ 0.25处显示出平滑的最大值，与实验定性一致。我们认为，事实上，TM>Tg是由于量子无序效应。
2002-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
