Suppression of the commensurate spin-Peierls state in Sc-doped TiOCl
我们对掺杂的自旋佩尔斯化合物Ti(1-x)Sc(x)OCl(x = 0,0.01,0.03)单晶进行了X射线散射测量。这些测量结果表明,非磁性掺杂剂的存在下有一个深刻的影响,该系统的非常规的自旋佩尔斯行为,即使在浓度低至1%。Sc掺杂抑制了TiOCl的赝能隙和无公度自旋Peierls相的相称波动,并防止了长程有序自旋Peierls态的形成。在Tc 2 ~ 93 K附近,掺杂化合物产生了宽的非公度散射,并持续到基温(~ 7 K),没有锁定跃迁的迹象。无公度二聚化峰的宽度指示低于Tc 2约12埃的短相关长度。的无公度散射的强度显着降低,在较高的Sc浓度,表明相关的晶格位移的大小迅速降低作为掺杂的函数。
2008-06-07 cond-mat.str-el
Microscopic model for transitions from Mott to spin-Peierls insulator in TiOCl
基于从头算密度泛函理论(DFT)计算,我们推导出了TiOCl的微观模型哈密顿量,该体系表现出从莫特绝缘体到spin-Peierls绝缘体的两个连续的相变.我们的模型表明,在TiOCl中的磁挫折的存在下,导致与自旋Peierls扭曲,这导致在新的无公度相的竞争。此外,我们的计算表明自旋Peierls态是由绝热声子触发的,这对于理解相变的本质是必不可少的。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic theory for the incommensurate transition in TiOCl
我们提出了一个微观机制的无公度相的TiOX化合物。该模型包括反铁磁链的Ti离子浸没在声子浴的双层结构。利用Cross-Fisher理论,我们表明,几何挫折字符的晶格是负责的结构不稳定性,导致链的无公度相没有施加磁场。在TiOCl的情况下,我们表明,我们的模型是一致的,在$T=300K$和在转变温度下的inflation矢量的值测量的声子频率。此外,我们发现,动力学结构因子显示了一个渐进软化的区域边界附近的无公度声子随着温度的降低。这种软化伴随着峰的加宽,其在朝向转变温度时也变得不对称。这些特征与实验非弹性X射线测量结果一致。
2009-04-28 cond-mat.str-el
Heat conductivity of the spin-Peierls compounds TiOCl and TiOBr
本文报道了在温度为5 K <T<300 K和磁场为14. 0 ~ 14. 0时,S=1/2自旋链化合物TiOBr和TiOCl的热导率κ的实验结果。令人惊讶的是,我们没有发现明显的磁贡献的κ,这是在S=1/2自旋链铜氧化物的最近的结果形成鲜明对比的证据。尽管有这个意想不到的结果,这些自旋佩尔斯化合物的主要声子热导率表现出非常不寻常的行为。特别是,我们观察到强烈的异常在相变Tc 1和Tc 2。此外,我们发现一个整体,但各向异性抑制κ在中间相,甚至延伸到高于Tc 2的温度。外部磁场会导致Tc 1处的跃迁略微下移,并增强对κ的抑制直至Tc 2。我们在强自旋-声子耦合和声子散射所产生的自旋驱动的晶格畸变方面的研究结果。
2010-02-10 cond-mat.str-el
High pressure x-ray study of spin-Peierls physics in the quantum spin chain material TiOCl
压力的应用可以诱导相关材料中非常规量子相之间的转变。无机化合物TiOCl由S=1/2的Ti离子链组成,是具有相对简单的晶胞的spin-Peierls系统的理想实现。在环境压力下,由于强电子相互作用,它是绝缘体(莫特绝缘体)。其电阻率随压力的增加而突然下降,表明过渡到更金属化的状态,这可能与电荷密度波序的出现相一致。因此,用X射线对结构进行高压研究对于确定这种量子磁体的基态物理至关重要。在常压下,TiOCl在$T_{c2}=92$ K下转变为无公度的近二聚态,在$T_{c1}=66$ K下转变为公度的二聚态。在这里,我们发现一个丰富的相图作为温度和压力的函数,使用X射线衍射的单晶在金刚石砧室下降到$T=4$ K和压力高达14.5 GPa。值得注意的是,磁相互作用尺度随着压力的增加而急剧增加,正如自旋佩尔斯相的高起始温度所表明的那样。在$\sim$ 7 GPa下,自旋Peierls相的外推起始发生在$T=300$ K以上,表明在室温下存在量子单重态。进一步的比较与相关的自旋Peierls系统,显示金属性和压力下的超导性的相图。
2017-10-07 cond-mat.str-el
X-ray Scattering Study of the spin-Peierls transition and soft phonon behavior in TiOCl
用单晶X射线衍射和非弹性X射线散射技术研究了S=1/2准一维反铁磁体TiOCl。Ti离子形成交错的自旋链,其在低于Tc 1 = 66 K时二聚化,并且在Tc 1和Tc 2 = 92 K之间具有无公度晶格畸变。基于我们对无公度超晶格峰的强度、波矢和谐波的测量,我们建立了无公度调制的模型。结果是在良好的协议与孤子晶格模型,虽然存在一些定量的差异Tc 2附近。声子的行为进行了研究,使用非弹性X射线散射与~2 meV的能量分辨率。第一次,已观察到在自旋Peierls温度Tsp软化的带边界声子。我们的研究结果表明,在波矢附近的区域边界和温度附近的TSP的声子动力学的交叉Fisher理论相当好的定量协议。然而,并非数据的所有方面都可以描述,例如Tsp以上的软模式的强过阻尼。总的来说,我们的结果表明,TiOCl是自旋Peierls系统的一个很好的实现,其中声子软化允许我们确定转变温度为Tsp= Tc 2 =92 K
2007-08-06 cond-mat.str-el
Incommensurate spin Luttinger liquid phase in a model for the spin-Peierls materials TiOBr and TiOCl
在本工作中,我们的目标是描述的晶格结构和磁行为的自旋Peierls系统的无公度相。这个阶段出现时,磁交换相互作用耦合到一个底层的三角形晶格的扭曲,并在准一维化合物家族TiOX(X = Cl,Br)的实验实现。用一个简单的自旋为1/2的链模型插入到一个平面三角形的几何形状,使它们弹性耦合,我们能够获得均匀的无公度和inclusiate-dimerized相变在这些化合物中看到。此外,我们遵循的波矢的扭曲与温度的非公度相内的演变。最后,我们预测了中间相的TiOX化合物的无带隙自旋激发以及无公度的自旋-自旋相关。这种奇特的Luttinger液体样行为可以在未来的实验中观察到。
2011-03-09 cond-mat.str-el
Theoretical study of the magnetism in the incommensurate phase of TiOCl
超越了最近提出的自旋Peierls TiOX(X=Cl,Br)化合物中的无公度跃迁的微观模型,在本工作中,我们开始与XY自旋和绝热声子的模型的热力学研究。我们发现,该系统在低温$T_{c1}$下通过一级跃迁进入无公度相。在较高的温度下,发现$T_{c2}$连续相变为均匀相.此外,我们在一维Heisenberg模型下,用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了交换受无公度原子位置模式调制的无公度相的磁性.当调制波矢$q$在$π$附近时,我们发现局域磁化区(LMZ),在这些磁化区中,由于调制畸变引起的畴壁,自旋脱离了它们的单线态。当$q$远离$π$足够远时,LMZ消失,系统产生由结构引起的无公度磁关联。我们讨论了这一结果的相关性,关于以前和未来的实验在TiOCl。
2009-10-02 cond-mat.str-el
Density functional study of the electronic and vibrational properties of TiOCl
采用混合密度泛函理论计算了TiOCl的声子谱。对空间群Pmmn(高对称性相)和空间群P2_1/m(低对称性相)进行了完整的光谱分析,这是自旋Peierls相的对称性。我们表明,非局部相关性存在于混合DFT方法是重要的了解TiOCl中的电子-晶格相互作用。计算的频率比较以及与拉曼和红外光谱实验中观察到的,我们确定的拉曼光谱中观察到的异常声子的起源。在高对称性相位中的相关区域边界声子和在P2_1/m对称性中的区域中心对应物之间的关系允许我们推测spin-Peierls声子的起源。
2007-10-05 cond-mat.str-el
Relevance of nonadiabatic effects in TiOCl
我们分析了最近提出的模型上的声子动力学的效果均匀的无公度的过渡中看到的TiOX化合物。这项研究是基于最近开发的非绝热自旋Peierls系统的玻色化和平均场RPA近似的链间耦合的形式主义。为了重现测量的低温自旋隙,自旋-声子耦合比绝热方法预测的要大得多。这个高值与非弹性X射线实验中高温相声子的重整化是相容的。我们的理论解释了无公度转变的温度和在转变点的无公度波矢的值。
2009-05-27 cond-mat.str-el
Unusual quasi-one-dimensional electron dispersions in the spin-1/2 quantum magnet TiOCl
用极化相关动量分辨光电子能谱学研究了自旋1/2量子磁体TiOCl的电子结构。从这一点上,我们确认了准一维性质的电子结构沿晶体学b轴,并没有发现证据的相当大的声子诱导的轨道波动起源的非正则现象的自旋佩尔斯过渡在这个化合物。我们自己的LDA+U和哈伯德模型计算的实验数据的比较揭示了一个惊人的缺乏了解的准一维电子色散在正常状态下的这种化合物。
2005-07-29 cond-mat.str-el
Critical properties of the unconventional spin-Peierls system TiOBr
为了研究Tc ~ 2 ~ 48 K下无公度自旋Peierls态与顺磁态之间跃迁的临界性质,我们对自旋Peierls化合物TiOBr单晶进行了详细的X射线散射测量.我们已经确定了临界指数β值,这是符合传统的3D普适性类,与TiOBr和TiOCl的早期报道的结果相比。使用一个简单的幂律拟合函数,我们表明,在TiOBr的渐近临界制度是相当窄的,并获得一个值beta_{asy} = 0.32 +/- 0.03的渐近极限。包括一阶校正-缩放汇合奇异项的幂律拟合函数可用于解释渐近状态之外的数据,产生更稳健的值beta_{avg} = 0.39 +/- 0.05。我们没有观察到的证据Tc 1以上的TiOBr相称的波动,不像它的同构的姐妹化合物TiOCl。此外,我们还发现Tc 1和Tc 2之间的无公度结构相对于Tc 1以下的公度结构在Q空间中发生了位移。
2009-08-14 cond-mat.str-el
Mott-Hubbard gap closure and structural phase transition in the oxyhalides TiOBr and TiOCl under pressure
室温下TiOBr和TiOCl单晶的压力相关透射和反射光谱表明Mott-Hubbard能隙闭合,即,该间隙填充有向下延伸到远红外范围的附加电子状态。根据压力依赖的X-射线粉末衍射数据的间隙闭合符合结构相变。在TiOBr的转变发生在稍低的压力($p$ =14 GPa)相比,TiOCl($p$ =16 GPa)在流体静力学条件下,这是讨论的化学压力效应。TiOBr在低温下的压力相关的透射率测量的结果揭示了类似的效果在23 K,其中该化合物是在环境压力下的自旋Peierls相。
2008-06-14 cond-mat.str-el
Study of the pressure effects in TiOCl by ab initio calculations
对低维自旋为1/2的化合物TiOCl进行了正交相电子结构计算,发现其结构是准一维的。Ti 3+(d1)离子具有一个t2 g占据轨道(dyz),沿着晶体的b方向具有大的跳跃积分。最重要的磁耦合是沿b轴的Ti-Ti。转变温度(Tc)与压力呈线性关系,在约10 GPa时,Tc接近室温,导致室温下的自旋-Peierls绝缘体-绝缘体转变,电荷间隙显著减小,与实验结果一致。在高压单斜相上,TiOCl呈现两种可能的二聚化结构,具有长或短的二聚化。在15 GPa以上出现长二聚态,在此压力以下,短二聚态结构是更稳定的相。
2009-05-08 cond-mat.str-el
Unoccupied electronic structure of TiOCl studied by x-ray absorption near-edge spectroscopy
利用X射线吸收近边谱(XANES)研究了自旋为1/2的量子磁体TiOCl在Ti L和O K边的未占据电子结构.在总电子和荧光产率模式(分别为TEY和FY)下获取数据。虽然只有后者允许访问非常规的低温自旋Peierls(SP)相的TiOCl的信号被发现遭受显着的自吸收在这种情况下。然而,我们得出结论,从FY数据的SP失真的电子结构的影响是不存在的实验精度。室温FY和TEY数据的相似性,后者不被自吸收掩盖,使我们能够使用TEY光谱与模拟进行比较。这些是通过使用两个不同的代码在D $_{4h}$和D $_{2h}$对称性中的簇计算来执行的。我们提取值的晶场分裂(CFS)和参数化我们的结果经常发现符号斯莱特,拉卡和巴特勒。在所有情况下,与其他研究发表的值良好的协议。
2011-10-25 cond-mat.str-el
Mixing of magnetic and phononic excitations in incommensurate Spin-Peierls systems
我们分析了孤子存在时自旋-声子耦合链的激发谱。这被认为是一个微观模型的自旋Peierls材料放置在一个高磁场。我们表明,通过使用半经典近似的玻色化表示的自旋,在绝热近似中获得的捕获的磁态被破坏的动力学声子。低能态是被孤立子俘获的声子。当磁隙小于声子频率时,唯一的低能态是具有带隙能量的磁-声子混合态。我们强调,我们的结果是相关的无机自旋Peierls材料CuGeO $_3$的拉曼光谱。
2000-09-06 cond-mat.str-el
Absence of static magnetic order in lightly-doped Ti1-xScxOCl down to 1.7 K
在许多准一维系统中已经观察到杂质诱导的磁序,包括掺杂的自旋Peierls系统CuGeO 3的变体。TiOCl是另一个准一维量子磁体与自旋Peierls基态,和该系统的磁性Ti网站可以掺杂非磁性Sc。要调查在这个系统中的非磁性杂质的作用,我们已经进行了零场和纵向场muSR实验多晶Ti 1-xScxOCl样品与x = 0,0.01,和0.03。我们证实了TiOCl具有非磁性的基态,并且我们在低至1.7 K的轻掺杂Sc样品中没有发现自旋冻结或磁有序的证据。相反,我们的研究结果表明,这些系统保持非磁性的x = 0.03 Sc掺杂水平。
2011-01-13 cond-mat.str-el
Roles of two successive phase transitions in new spin-Peierls system TiOBr
在这篇论文中,我们通过电子和同步辐射X射线衍射分析确定了新的自旋Peierls系统TiOBr中两个连续的相变的作用。结果表明,在Tc 1 = 27 K和Tc 2 = 47 K之间,沿着h-和k-方向的无公度超结构,以及与低于Tc 1的自旋Peierls晶格畸变相关的双重超结构。在Tc2以上观察到的漫散射表明在高温下形成结构相关性。结果表明,Tc 2是一个二级锁定温度,与无公度结构的自旋Peierls晶格畸变有关; Tc 1是一个从无公度到公度的相变温度,与一级自旋Peierls晶格畸变有关.
2005-09-14 cond-mat.str-el
Classical Phase Fluctuations in Incommensurate Peierls Chains
在一维无公度Peierls系统的赝能隙区,序参量相位的涨落阻止了长程序的出现,并产生有限的关联长度.对于经典的相位涨落,我们给出了低温下平均电子态密度、平均局域化长度、电子比热和自旋磁化率的精确结果。我们的磁化率的结果给出了一个很好的拟合实验数据。
2000-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
A magnetic model for the incommensurate I phase of spin-Peierls systems
本文提出了一个描述自旋Peierls系统无公度I相的磁模型。基于晶格畸变的谐性,其主要成分是晶格畸变随平均磁化强度的变化而调整,使系统始终是带隙的。还预测了涨落谱中动力学不可逆性的存在。在此模型下,我们很好地理解了最近用NMR、ESR和光散射吸收等方法对CuGeO_3的实验结果。
1998-04-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Incommensurate Transverse Peierls Transition
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Michigan(密歇根大学);The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室纳米材料科学中心);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
研究发现四方狄拉克半金属EuAl₄中存在无规横向皮尔逊转变,通过X射线散射和第一性原理计算证实了该转变与电荷密度波的关联,并展示了其对旋转对称性的保留。
2024-10-14 cond-mat.str-el
Excitation Spectra of Structurally Dimerized and Spin-Peierls Chains in a Magnetic Field
利用精确对角化技术计算了结构二聚化和自旋Peierls链在磁场中的动态自旋结构因子和拉曼响应。在这两种情况下,在小场h < h_c1下,存在由相互作用的单重态二聚体组成的自旋液相,在无公度区(h_c1 < h < h_c2)中,三重态激发谱的调制适应于所施加的场,并且在上临界场h_c2以上存在完全自旋极化相。对于结构二聚链,自旋间隙关闭在无公度相,而自旋Peierls链保持间隙。在自旋液体制度中,三重态光谱的主要特征是一个单磁振子束缚态,从较高能量的连续态分离。也有迹象表明,在单磁振子三重态之上存在单重态束缚态。
1999-09-06 cond-mat.str-el
On the Incommensurate Phase of Pure and Doped Spin-Peierls System CuGeO_3
本文在朗道理论的基础上,研究了纯CuGeO_3和掺杂CuGeO_3的相变和相变。特别讨论了无公度相的临界行为、孤子宽度和低温比热。我们表明,稀释总是导致破坏的长程序在这个阶段,这是由代数衰减的相关性,如果无序是弱的。
1997-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Soliton Lattices in the Incommensurate Spin-Peierls Phase: Local Distortions and Magnetizations
结果表明,在CuGeO_3自旋Peierls系统中,孤子晶格的非绝热涨落导致了NMR谱线宽度的显著减小。这些波动是无质量相音激励的零点运动。此外,我们还表明,X射线和核磁共振孤立子宽度的差异可以理解为扭曲宽度和磁宽度之间的差异。它们的比率由自旋系统的挫折控制。通过这项工作,理论和实验结果可以调和在两个重要的点。
1999-02-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Commensurate and Incommensurate Phases of a Spin-Peierls System
随着铜锗氧化物(CuGeO_3)的发现,自旋-Peierls现象的研究日益受到人们的关注。这种无机化合物作为大的、高质量的单晶的可用性,允许有助于理解自旋佩尔斯现象的实验测量。本报告详细介绍了在准一维自旋佩尔斯系统(如铜锗氧化物)中发生的各种磁相的数值和分析工作。考虑系统是有限的,键位移,单粒子能量,能量本征函数,自旋密度和声子频率的数值计算的所有可能的磁化,其中包括公度和非公度相,在零温度。分数自旋的孤子被发现存在于适当的磁化系统。在此系统中发生的均匀二聚相变也进行了数值模拟。单粒子和基态能量后得到理论上的均匀和二聚相。此外,晶格自旋位移的分析建模为一个特定的磁化系统。
2001-10-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry disquisition on the TiOX phase diagram
本文用非弹性光散射实验研究了准一维无机自旋-Peierls体系TiOX(TiOBr和TiOCl)的相变序列,特别是低温无公度相和自旋-Peierls相的对称性。反常的一阶特征的自旋Peierls相的转变被发现是一个后果的不同对称性的无公度和自旋Peierls(P $2_{1}/m$)相。最低转变温度的压力依赖性强烈表明,磁链间相互作用在形成自旋Peierls和无公度相中起着重要作用。最后,VOCl的TiOX光谱的拉曼数据的比较表明,以前观察到的高能量散射具有声子起源。
2007-10-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Singlet-Triplet Excitations in the Unconventional Spin-Peierls System TiOBr
我们已经进行了飞行时间中子散射测量的粉末样品的非常规自旋佩尔斯化合物TiOBr使用精细分辨率费米斩波光谱仪(SEQUOIA)在SNS。这些测量揭示了公度和非公度自旋Peierls相内的两个磁激发分支,我们将其与单重态基态的n = 1和n = 2三重态激发相关联。这些测量值代表了TiOBr中单重态-三重态能隙的第一次直接测量,其被确定为Eg = 21.2 +/- 1.0 meV。
2010-09-21 cond-mat.str-el
Giant Nernst effect in the incommensurate charge density wave state of P4W12O44
本文报道了准低维钨青铜P_4W_(12)O_(44)的能斯特效应的研究结果。我们表明,在CDW状态的电子载流子的凝结和高迁移率的电子和空穴的存在下,起源于小口袋中的不完全嵌套的费米表面引起的能斯特效应的大小类似于观察到的重费米子化合物。
2016-12-13 cond-mat.str-el
Far-Infrared Spectroscopy in Spin-Peierls Compound CuGeO_3 under High Magnetic Fields
对无机自旋Peierls化合物CuGeO_3进行了偏振远红外光谱测量和远红外磁光研究。在二聚相(D相)中在98 cm $^{-1}$处发现的吸收线被分配给B $_{3u}$对称性的折叠声子模式。折叠模分裂成两个组件中的无公度相(IC相)已被首次观察到。仅在${\bf E}\parallel b$轴极化方向上观察到一个新的宽吸收峰,其中心位于63 cm $^{-1}$处,这是由单重态基态到连续态的磁激发引起的.
2000-03-20 cond-mat.str-el
Spin dynamics of the spin-Peierls compound CuGeO_3 under magnetic field
用数值方法研究了自旋Peierls系统CuGeO_3中与自旋能隙关闭有关的磁场驱动的跃迁。自旋动力学结构因子(由非弹性中子散射)和动量相关的静态磁化率的场依赖性进行了计算。在二聚相(H<H_c),我们认为横向磁化率的强场依赖性可以从低温自旋回波弛豫速率1/ T_{2G}或NMR谱的二阶矩实验上看出。在H_c以上,低能自旋激发出现在纵向磁化率chi_{zz}(q)达到峰值的非公度波矢处。
1997-01-15 cond-mat.str-el
Enhancement of magnetic order in the incommensurate phase of Mg-doped CuGeO$_{3}$
本文给出了Mg掺杂CuGeO $_{3}$在高磁场下的弹性中子散射结果。对于低镁浓度,自旋Peierls相存在,我们发现一个增强的长程反铁磁序的结构无公度相诱导的高磁场。在无公度相,内尔温度随着磁场的增加而增加,导致在低温下磁布拉格峰强度的增加。我们还发现,即使在高磁场下,由于孤子的形成,结构是不公度的,但磁布拉格峰仍然保持公度。我们解释这些结果的孤子形成在高磁场有效地作为掺杂杂质。我们的结果指出,一个强无序的基态与反铁磁秩序局部周围的杂质网站。
2004-08-02 cond-mat.str-el
Spin-Peierls transition in TiPO$_4$
我们通过磁化率、热容、ESR、X射线衍射、NMR测量和密度泛函计算研究了准一维3-$d^1$ -量子链系统TiPO $_4$($J \sim$ 965 K)的磁性和结构性质。TiPO $_4$经历了两次磁结构相变,一次在111 K,另一次在74 K.在74 K以下,NMR检测到两个不同的$^{31}$ P信号和磁化率消失,而DFT计算证明了Ti的键交替。每条链内的Ti距离。因此,74 K相变是从存在于111 K和74 K之间的无公度相演变而来的自旋Peierls相变。
2011-04-26 cond-mat.str-el
Incommensurate Charge Density Waves in the adiabatic Hubbard-Holstein model
绝热的Holstein-Hubbard模型描述了具有台阶$a$的链上的电子与其自身(具有耦合$U$)以及与经典声子场$\f_x$(具有耦合$ł$)相互作用。如果作为$\f_x$的泛函的电子基态能量$F(\f)$具有对应于具有周期${π\over p_F}$的周期函数的最小值,则存在Peierls不稳定性,其中$p_F$是费米动量。我们认为${p_F\overπa}$是无理的,使得CDW与链{ \it无公度}。我们证明了在严格的方式在无自旋的情况下,当$ł,U$小,${U\overł}$大,即a)当电子相互作用是有吸引力的$U<0$没有Peierls不稳定性b)当相互作用是排斥$U>0$有Peierls不稳定性的意义上,我们的收敛扩展$F(\f)$,截断在二阶,有一个最小值,对应于一个分析和${π\over p_F}$周期性$\f_x$。这样一个最小值被发现解决一个无限的耦合自洽方程组,一个为$\f_x$的无限傅立叶模式。
2001-11-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
NMR imaging of the soliton lattice profile in the spin-Peierls compound CuGeO_3
在自旋Peierls化合物CuGeO $_{3}$中,通过施加高于阈值$H_{c}\simeq $ 13特斯拉的外磁场($H$),在T=0时完全监测到关于原子位置调制和局部自旋极化的无公度跃迁。自旋极化的孤子分布,以及它的绝对幅度,已被精确地从$^{65}Cu$ NMR得到的线形成像$h=(H-H_{c})/H_{c}$变化从0.0015到2。这提供了一个独特的可能性,定量测试的各种数值和分析方法,以解决一个通用的哈密顿在1-D物理,即强烈相互作用的费米子在存在的电子-声子耦合在任意带填充。
1998-12-22 cond-mat.str-el
Phase Diagram and Soliton Picture of an Ideal Spin-Peierls Compound D-F$_{5}$PNN
我们研究了$S$ =1/2准一维有机反铁磁体D-F $_{5}$ PNN的磁性质,测量温度低至0.5 K.在磁场与温度的平面上观察到三种不同的相,包括均匀的、二聚化的(D)和无公度的(I)自旋结构,在场扫描测量中,在D-I转变之间出现显著的滞后。磁振子($S$ =1)和孤子($S$ =1/2)激发的组合成功地再现了所观察到的磁化率。此外,这种激发提供了一个合理的解释的温度依赖的电子自旋共振(ESR)谱。通过与理论研究结果的比较,我们认为D-F $_{5}$ PNN是研究自旋Peierls跃迁的理想化合物。
2017-06-21 cond-mat.str-el
Scaling Exponents in the Incommensurate Phase of the Sine-Gordon and U(1) Thirring Models
本文研究了量子sine-Gordon模型和U(1)Thirring模型在无公度相中的临界指数。当化学势$h$超过一个临界值时,这个相位就会出现,其特征是孤子的密度有限。该阶段的低能量部分是关键的,并且由高斯模型(Tomonaga-Luttinger液体)描述,其中紧化半径取决于孤子密度和正弦-戈登模型耦合常数$β$。对于固定的$β$,我们发现Luttinger参数$K$在相变点处等于1/2,并在远离相变点处接近渐近值$β^2/8π$.可能的相态有费米液体、自旋密度波、自旋Peierls和维格纳晶体。
2000-10-30 cond-mat.str-el
Statics and dynamics of an incommensurate spin order in a geometrically frustrated antiferromagnet CdCr$_2$O$_4$
利用弹性和非弹性中子散射,我们证明了立方尖晶石CdCr $_2$ O $_4$在$T_N$ = 7.8 K的自旋Peierls相变中沿c轴($c > a = b$)发生伸长. Néel相($T < T_N$)具有不寻常的自旋结构,其特征波矢为\textbf{Q} $_M$ =(0,$δ$,1),其中$δ\sim$为0.09,自旋位于$ac$ -平面上。这与另一种公知的Cr基尖晶石ZnCr $_2$ O $_4$形成鲜明对比,其经历c轴收缩和相称的自旋顺序。无公度Néel态的磁激发具有0.6 meV的弱各向异性间隙,并且它由至少三个延伸到5 meV的带组成。
2005-10-13 cond-mat.str-el
Transition from Haldane Phase to Spin Liquid and Incommensurate Correlation in Spin-1/2 Heisenberg Chains
利用密度矩阵重整化群(DMRG)和精确对角化方法,研究了具有二聚化和次近邻交换的一维S=1/2海森堡模型的体性质和杂质效应.这个模型广泛地涵盖了S=1海森堡模型,两条腿的梯子,键交替链和S=1/2海森堡模型。几乎整个参数空间都属于Half-phase。在非二聚极限下,发生了向一种自旋液体的转变,其特征在于离域自旋极化。这种跃迁导致了自旋Peierls化合物CuGeO_{3}和Halfonite系统之间明显的杂质效应。实验方面的一个键交替化合物CuNb_{2} O_{6}进行了讨论。进一步研究了该模型中的无公度关联,并绘制了相图。
1999-02-23 cond-mat.str-el
Theory of Phason Drag Effect on Thermoelectricity
Lee,Rice和Anderson在他们的不朽论文中证明了在Peierls态中一维无公度电荷密度波(CDW)中存在描述电子密度和声子耦合运动的集体模。这种模式,它代表了电子和晶格畸变的相干滑动运动,并影响低能量输运特性,是由复杂的Peierls凝聚体的序参量的相位描述,导致在纯系统中的Fröhlich超导性。然而,一旦出现空间无序,相子被钉扎,系统转变为绝缘的基态:这是一个戏剧性的变化。由于相位子可以被认为是声子拖曳效应的一个极限,因此,本文基于Kubo和Luttinger的线性响应理论研究了相位子对热电效应的影响。结果表明,在低温下,当k_BT/Δ<<1(Δ:Peierls能隙)时,Seebeck系数的绝对值与电阻率的平方根成正比,且与无Peierls能隙时的电子贡献相反。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Seebeck coefficient in low-dimensional fluctuating charge-density-wave systems
研究了准一维Peierls不稳定性导体中电荷密度波动对Seebeck系数温度依赖性的影响。低维无公度电荷密度波动的描述,通过广义Ginzburg-Landau方法获得的阵列的弱耦合链体现在半经典玻尔兹曼输运方程的数值解。然后可以提取电子的散射时间对波动的能量和温度依赖性,并计算其对塞贝克系数的影响。本文介绍了分子导体的理论和实验之间的联系,并作了批判性的讨论。
2019-10-31 cond-mat.str-el
Inverse pressure-induced Mott transition in TiPO$_4$
TiPO $_4$显示出有趣的结构和磁性,随着温度和压力的变化,如自旋Peierls相变和发展的无公度调制的晶格。最近,TiPO $_4$的高压实验报道了在高压下出现的两种新的结构相,即所谓的相IV和V [M. Bykov等人,Angew.国际版55,15053]。后者被证明包括在无机磷酸盐化合物中的5倍O-配位的P-原子的第一个例子。在这项工作中,我们通过从头计算表征这些新相的电子结构和其他物理性质,并研究结构转变。我们发现,相IV和V的外观相一致的莫特绝缘间隙和淬火的磁性相III的压力施加的崩溃。值得注意的是,我们的计算表明,在高压阶段V,这些功能重新出现,导致反铁磁莫特绝缘相,具有强大的本地时刻。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions, frustration, and the Fermi surface in the Kondo lattice model
在一维Kondo-Heisenberg模型框架下研究了从具有小费米面的自旋Peierls相到具有大费米面的顺磁Luttinger液相的量子相变.近藤自旋进一步耦合到彼此与各向同性最近邻和次最近邻反铁磁海森堡相互作用被调谐到Majumdar-Ghosh点。聚焦于八分之三填充,并使用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们表明,零温度之间的过渡阶段,小和大的费米动量出现连续的,并涉及一个新的中间相,费米面是不明确的。中间相是自旋能隙的,并具有近藤自旋相关,表现出无公度调制。我们的结果似乎与重费米子化合物中量子相变的局部图像不一致,该图像预测了费米动量大小的突然变化。
2011-02-13 cond-mat.str-el
Broken parity and a chiral ground state in the frustrated magnet CdCr2O4
我们提出了一个模型描述的晶格畸变和非公度磁序尖晶石CdCr2O4,海森堡“烧绿石”反铁磁体的一个很好的实现。磁阻挫是通过自旋Peierls扭曲的晶格涉及一个声子偶奇宇称缓解。这种畸变稳定了传播波矢为q=2π(0,0,1)的共线磁序。反转对称性的缺乏使得晶体结构具有手性。通过相对论自旋轨道耦合,旋向性被转换为磁序:共线态被扭曲成自旋在ac平面内的长螺旋,q移动到2π(0,δ,1)。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitations of a low-dimensional dimerized spin ladder under a magnetic field
研究了磁场作用下的二聚自旋梯与最近邻和次最近邻反铁磁相互作用。我们预测了在$J_1$和$J_2$上存在不同的磁化平台。由于XY相互作用,$J_1$二聚体在$m=0$处的磁化平台是自发的,但对于$J_2$二聚体,它是不存在的,对于某些特定的XXZ各向异性($Δ$)和$J_2$值,只有固有的umklapp项导致平台(自旋间隙)状态。在这里,我们预测的饱和平台,这是系统的经典阶段。有一些数字支持我们的分析方法已经存在于文献中。从公度带隙相到非公度Luttinger液相的转变是Mott- $δ$型转变。
2006-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of spin-phonon coupling in multiferroic Mn perovskites
通过扩展我们以前的工作[M],从理论上研究了稀土(R)Mn钙钛矿RMnO_3的磁电相图,着重于对称磁致伸缩或Peierls型自旋-声子耦合的关键作用. Mochizuki等人,物理修订版信函105,037205(2010)]。首先,我们构建了一个微观经典海森堡模型RMnO 3包括挫折自旋交换,单离子各向异性,和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。我们还将通过Peierls型磁致伸缩耦合到Mn自旋的晶格自由度。通过分析这个模型,使用复制交换蒙特卡罗技术,我们重现整个相图RMnO 3在平面上的温度和幅度的正交晶格畸变。令人惊讶的是,它被发现,在ab-平面螺旋自旋相,(S. S)型磁致伸缩起着重要的作用,为铁电顺序与极化P//a的贡献是可比的或大于从(SXS)型磁致伸缩的贡献,而在bc-平面螺旋相,铁电顺序与P//c是纯粹的(SXS)起源。这解释了实验观察到的ab-平面螺旋相位中的P比bc-平面螺旋相位中的P大得多,并且给出了如何增强基于自旋螺旋的多铁性中的磁电耦合的线索。我们还预测了E型自旋结构的非共线变形,导致有限(SXS)的贡献与P//a的铁电秩序,和广泛的共存制度的相称E和无公度螺旋状态,解决了几个实验难题。
2011-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Large N expansion for frustrated and doped quantum antiferromagnets
本文研究了基于辛(Sp(N))对称性的大N展开方法。在大N极限下,确定了正方晶格自旋S的量子反铁磁系统(J_1-J_2-J_3模型)在第一、第二和第三近邻反铁磁耦合作用下的相图,并讨论了有限N下量子无序相涨落的影响.除了具有长程磁序的相外,还发现了两类无序相:(i)与无阻挫系统中的相类似的态,具有相称的、共线的自旋关联、自旋子的禁闭以及由2S(mod 4)或2S(mod 2)值控制的自旋-Peierls或价键-固体有序;(ii)具有无公度、共面自旋关联和无约束玻色子自旋-1/2自旋子激发的态。讨论了在大S上“从无序中有序”的出现.本文还给出了在N=无穷大和零温下t-J模型中超导性的初步结果。
2004-02-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Long-Time Tails and Anomalous Slowing Down in the Relaxation of Spatially Inhomogeneous Excitations in Quantum Spin Chains
在自旋为1/2的XY链中,精确的解析计算表明,在空间非均匀激发的渐近动力学中存在长时间尾。对于$t\to \infty $,不均匀性的衰减以幂律\[ (t/τ_{Q}) ^{-ν_{Q}} \]的形式给出,其中弛豫时间$τ_{Q}$和指数$ν_{Q}$取决于波矢量$Q$,表征初始激发的空间调制。我们考虑了XY模型的几种变体(二聚化,交错磁场,键交替,各向同性和均匀的相互作用),分为两个家庭,无论能谱有间隙或没有。一旦初始条件给定,磁化的非平衡问题就以封闭形式求解,而不需要任何其他假设。$t\to \infty $的长时间行为可以通过稳定相方法以渐近级数的形式系统地获得。我们发现,有间隙的模型显示关键的行为,相对于$Q$,在这个意义上,存在临界值$Q_{c}$,其中的弛豫时间$τ_{Q}$发散和指数$ν_{Q}$变化不连续。在这些点处,引起弛豫过程的减慢,类似于在相变附近发生的现象。长寿命的激发被确定为无公度的自旋密度波,出现在系统进行Peierls转变。相比之下,无间隙模型不将上述异常作为波矢量$Q$的函数。
2001-09-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el