Dipolar ground state of planar spins on triangular lattices
经典偶极自旋的无限三角晶格通常被认为具有铁磁基态。我们研究的有效性，这一声明的有限格和大格的限制。我们发现，矩形阵列的基态是强烈依赖于尺寸和纵横比。得到了三个对理解基态性质有意义的结果：i）在低于临界长宽比时，畴壁的形成在能量上是有利的; ii）在无限自旋数的热力学极限下，涡旋态总是有利的，但即使在长宽比很大的晶格中，也可能观察不到这种构型; iii）对实际偶极和的有限范围近似可能不能提供正确的基态配置，因为铁磁态是线性不稳定的，并且对于任何有限范围截止，畴壁能量是负的。
2005-12-23 cond-mat.stat-mech
Quantum critical behavior in chains of hindered dipolar planar rotors
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）；Jilin University（吉林大学）
本研究以绿柱石空腔内受限水分子为模型，通过密度矩阵重整化群计算，发现晶体场阻碍可促进偶极有序，为受限分子转子的铁电性及量子器件调控提供了依据。
2026-08-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum criticality in chains of planar rotors with dipolar interactions
本文利用密度矩阵重正化群方法研究了偶极相互作用的平面转子链，发现随转子平面取向变化会发生从无序到偶极有序的量子相变，并揭示了涵盖Ising至XY模型的不同普适类。
2024-01-05 cond-mat.stat-mech physics.atm-clus physics.chem-ph
Supersolid dipolar phases in planar geometry: effects of tilted polarization
该研究探究平面几何中偶极Bose-Einstein凝聚体的倾斜极化效应，发现面内极化分量将相图的单临界点转为三条临界线，引发相结构轴向形变和超流性各向异性，为相关实验与理论研究提供新方向。
2025-01-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Qubit encodings for lattices of dipolar planar rotors
University of Waterloo（滑铁卢大学）；Institute For Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理前沿研究所）
本文提出两种量子比特编码方法用于二维极子晶格，通过二进制分解和单数映射实现，并验证了其在小链上的正确性及模拟资源需求。
2025-07-23 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph
Anisotropy-temperature phase diagram for the two-dimensional dipolar Heisenberg model with and without magnetic field
我们研究了具有单轴各向异性的二维偶极海森堡模型中的相变，其中交换常数和偶极常数之间具有特定的比值$δ=1$。本文用Monte Carlo方法和$O(N)$算法得到了典型磁场值下的$η$ - $T$（各向异性与温度）相图。我们发现在较低的磁场下，$η$ - $T$相图由平面铁磁相（F）、（垂直）条纹有序相（SO）和顺磁相（P）组成，并以三相点为特征。在以较大的$η$和较小的$T$实现的SO相中，SO图案根据场而变化。另一方面，我们发现，在更高的领域，SO相不存在，而平面F相鲁棒地保留。我们采用有限尺寸尺度分析的相边界的性质进行了研究。我们发现，自旋重取向转变线的斜率是正的有和没有场，即，$\frac{dη}{dT}>0$，这意味着随着温度的降低，平面F相转变为SO相。在相图中，我们观察到的P-平面F相变线的特征形状，其最大点的$η$位于中间温度。这种结构导致了与P和平面F相相关的温度诱导重入相变，该相变随着温度的降低而出现在连续的相变中：在较低场下的P $\rightarrow$平面F $\rightarrow$ P $\rightarrow$ SO相和在较高场下的P $\rightarrow$平面F $\rightarrow$ P相。
2019-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamic perturbation theory for dipolar superparamagnets
本文利用热力学微扰理论导出了偶极-偶极弱耦合各向异性经典自旋晶格的平衡线磁化率和比热的解析表达式。计算中对耦合常数随温度的变化进行了二阶处理，同时对单自旋各向异性进行了精确处理。对于弱各向异性（A/kT << 1），结果的适用温度范围与普通高温膨胀的温度范围相似，但对于中等和强各向异性自旋（A/kT > 1），只要相互作用强度足够弱，它可以延伸到发生超顺磁阻塞的温度（A/kT \sim 25）。此外，考虑到各向异性，结果描述的各向同性（A = 0）以及强各向异性（A \to \infty）系统（离散取向模型和平面旋转器）的相互作用的影响作为特殊情况。
2001-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Path integral Monte Carlo in a discrete variable representation with Gibbs sampling: dipolar planar rotor chain
University of Waterloo（滑铁卢大学）
本文提出了一种基于离散变量和吉布斯采样的路径积分蒙特卡洛方法，用于研究偶极子平面转子链的基态性质，并通过对比不同方法验证了该方法的优越性。
2024-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.atm-clus
Classical dipolar Heisenberg models on the Archimedean and Laves lattices
CRISP – Centre de Recerca Independent de sa Pobla（萨波布拉独立研究中心）；Universitat de les Illes Balears（巴利阿里群岛大学）
本研究系统计算了15种阿基米德与拉夫斯平面晶格上经典偶极海森堡模型的基态与自旋波谱，揭示了倾斜行为、量子修正与晶格几何的关联，为相关材料与人工磁体实验提供预测。
2026-09-04 cond-mat.stat-mech
Universality of the Berezinskii-Kosterlitz-Thouless type of phase transition in the dipolar XY-model
研究了具有偶极-偶极相互作用的平面XY模型自旋系统中的相变性质。结果表明，在有限的温度下，有序（铁）相和无序（对位）相之间总是发生Berezinskiii-Kosterlitz-Alternless（BKT）型相变.低温相对应于一个有序的状态与热波动，由一个“气体”的绑定涡-antivortex对，这将，当被认为是孤立的，其特征在于由一个恒定的涡-antivortex吸引力，这是由于偶极相互作用项的哈密顿量。利用拓扑荷模型，我们表明，小的束缚对容易极化，并筛选足够大的对的涡旋-反涡旋相互作用。屏蔽使涡旋的线性吸引势变为对数吸引势，并导致常见的BKT型相变的对解离机制。通过数值模拟证实了拓扑电荷模型，其中我们表明，与BKT结果相比，短程相互作用的转变温度略有增加。
2014-05-08 cond-mat.stat-mech
Enhanced phase segregation induced by dipolar interactions in polymer blends
我们提出了一个广义的理论研究在其骨干上含有偶极子的聚合物共混物的相分离。该理论被用来构建共存曲线，并研究偶极相互作用对共存相之间的平面界面的界面张力的影响。我们表明，在单体的偶极矩，或等效的纯组分的介电常数的失配的失配，导致不稳定的均匀相。利用该理论预测了Flory-Huggins相图的修正。此外，我们表明，界面张力的增加而增加的不匹配的组件的偶极矩。通过扩展Cahn-Hilliard和Helfand-Tagami-Sapse的形式主义，分别构建了扩散和尖锐的聚合物-聚合物界面的密度分布和界面张力。
2014-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probability distribution function of dipolar field in two-dimensional spin ensemble
我们从理论上确定了代表极化粒子的偶极子随机平面结构的净场的概率分布函数。在小的表面浓度c的点偶极子，这种分布表示在特殊的功能。当偶极表面浓度高达0.6时，偶极场服从高斯分布。为了得到过渡区c <0.6的分布函数，我们提出了基于累积量展开的方法。我们计算了一些特定配置的偶极子的分布参数。在低和中等表面浓度下，偶极子有序系综的分布函数相对于分布中值具有不对称的形状。分布函数允许计算二维相互作用的纳米粒子系综的各种物理参数。
2012-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
High-temperature expansions through order 24 for the two-dimensional classical XY model on the square lattice
将二维正方晶格上经典XY（planar rotator）模型的自旋-自旋关联函数的高温展开式从21阶扩展到24阶，并分析了其对临界参数的改进估计.
2007-10-01 cond-mat.stat-mech hep-lat
Extinction of BKT transition by nonmagnetic disorder in planar-symmetry spin models
本文采用结合单自旋翻转、团簇和超弛豫技术的混合蒙特卡罗模拟，研究了二维正方晶格平面旋转体和XY模型中空位随机稀释的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT（BKT）相变.转变温度$T_c$被确定为空位密度的函数$ρ_{vac}$通过计算的螺旋模量和通过有限尺寸标度的面内磁化率。$T_c$的结果与Binder的精度低得多的四阶累积量的结果一致。发现$T_c$随着$ρ_{vac}$的增加而单调减小，并且在接近正方形晶格逾渗极限$ρ_{vac}\approx 0.41$时降至零。这个结果在物理上是合理的：在晶格中没有足够的自旋相互作用的情况下，低温相的长程取向顺序不能保持。
2005-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Observation of condensed phases of quasi-planar core-softened colloids
我们实验研究了两维排斥核软化球的凝聚相。超顺磁性微球在横向磁场作用下产生偶极对排斥，通过适当调节微球的厚度可以使其变软。我们扫描一个广泛的密度范围，我们实现了大部分的理论预测相的核心软化颗粒，包括膨胀和密集的六边形，正方形，链状，条纹/蜂窝状，和蜂窝状相系统。通过蒙特卡罗模拟进一步了解它们的结构。
2007-07-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dipolar Interactions in Superconductor-Ferromagnet Heterostructures
我们考虑一个简单的模型，由一个薄的磁性薄膜放置在两个大块超导体之间的超晶格。磁膜是由一个平面，但在其他任意分布的磁偶极子和超导体的伦敦近似处理。由于问题的线性，我们能够计算超导体存在时薄膜的磁能。我们表明，在小波数的情况下相比，逆伦敦穿透深度，磁能类似于在一个二维空间中的磁化分布的能量。讨论了这些结果可能的实验应用。
2001-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
The fully frustrated XY model revisited: A new universality class
二维正方格子上的$2d$（全阻挫平面旋转体）模型由于同时存在$Z_2$和$O(2)$对称性而一直是争论的焦点。$O(2)$对称性负责Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（$BKT$），而$Z_2$驱动类Ising相变。有支持两种可能情况的论点，一种主张$Ising$和$BKT$顺序的损失发生在相同的温度$T_{t}$，另一种主张$Z_2$转变发生在比$BKT$转变更高的温度。在第一种情况下，一个直接的结果是这个模型在一个新的普适类中。大多数的研究都是通过一些序参量如刚度、Binder累积量或磁化强度来获得相变温度。考虑到转变温度通常是作为对其中几个量进行估计的平均值获得的，因此很难决定它们是描述相同的转变还是稍微分开的转变。在本文中，我们描述了一个迭代方法的基础上的知识的复杂的零点的能量概率分布的临界行为的研究系统。该方法不需要识别任何序参量\emph{a priori}，具有一般性，优于大多数常规方法。临界温度和指数可以得到良好的精度。我们应用这种方法研究了二维的全阻挫平面旋转体（$PR$）和各向异性海森堡（$XY$）模型。我们表明，这两个模型是在一个新的普适类与$T_{PR}=0.45286(32)$和$T_{XY}=0.36916(16)$和过渡指数$ν=0.824(30)$（$\frac{1}ν=1.22(4)$）。
2018-07-07 cond-mat.stat-mech
The normal-to-planar superfluid transition in Helium 3
我们研究了氦-3超流从正常到平面相的转变，这是预期的偶极相互作用的稳定性。我们利用两个固定维的微扰格式：质量零动量格式和不带$ε$展开的最小减方法，确定了相应的Landau-Ginzburg-Wilson理论的RG流.相应的六回路和五回路系列的分析表明，存在一个稳定的不动点在相关的耦合区域。因此，我们预测过渡将是连续的。我们还计算临界指数。比热指数$α$估计为$α= 0.20(15)$，而氦3的磁化率和磁化指数$γ_H$和$β_H$为$γ_H = -0.34(5)$，$β_H = 1.07(9)$。
2003-12-15 cond-mat.stat-mech hep-lat
Further extensions of the high-temperature expansions for the two-dimensional classical XY model on the triangular and the square lattices
将二维经典XY（planar rotator）模型的自旋-自旋关联函数的高温展开式在正方形晶格的情况下从24阶扩展到26阶，在三角形晶格的情况下从15阶扩展到20阶.对数据进行了分析，以改进模型关键参数的当前估计。
2008-06-09 cond-mat.stat-mech hep-lat
Influence of the interaction range on the thermostatistics of a classical many-body system
我们数值研究了一维$N$经典定域平面旋子系统通过相互作用耦合，该相互作用随距离衰减为$1/r^α$（$α\ge 0$）。该方法是一个第一原理（\textit{i.e.}，基于牛顿定律），并产生动量的概率分布。对于足够大的$α$和$N\gg1$，我们观察到，对于长期状态，麦克斯韦分布，玻尔兹曼-吉布斯热统计的里程碑。但是，对于$α$小或与1相当的情况，我们观察到的是与$q$ -高斯拟合得很好的鲁棒厚尾分布。在适当的简单约束下，这些分布使非广延统计力学所依据的非加性熵$S_q$极值化。整个情况似乎与非遍历性和$q$ -广义中心极限定理的论点是一致的。
2013-11-04 cond-mat.stat-mech
Vortices and Magnetization in Kac's Model
我们考虑一个大的，但有限的晶格上的铁磁Kac势$J_γ(i)=γ^2J(γi)$，$J$紧支持的二维平面转子。该系统是受涡的边界条件。使用Glauber一样的动力学，我们计算极小的自由能功能在低温下，即在制度的相变。我们有数值证据的涡旋结构的极小，目前许多共同的功能与金斯堡-朗道功能。
2007-02-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Flux fractionalization transition in anisotropic $S=1$ antiferromagnets and dimer-loop models
本研究表明磁场诱导磁化平台上的各向异性S=1反铁磁体低温性质可用二聚体-环模型描述，发现其在临界配分函数处存在通量分数化相变，揭示了拓扑机制对自旋序的影响。
2024-02-19 cond-mat.stat-mech
Extended scaling behavior of the spatially-anisotropic classical XY model in the crossover from three to two dimensions
本文将具有空间各向异性最近邻耦合的三维经典XY（planar rotator）模型的自旋-自旋关联函数的二元高温展开从10阶扩展到21阶。在没有磁场的情况下，在沿晶格的z轴的耦合强度不同于沿x轴和y轴的耦合强度的情况下，对简单立方晶格进行计算。然后，可以精确地确定作为表征耦合各向异性的参数R的函数的临界温度，并且可以数值地检查三维各向异性系统的临界指数相对于R的普适性。我们的数据的分析还表明，从三维到二维临界行为的交叉的广义标度理论的主要预测是兼容的系列外推。
2009-09-11 cond-mat.stat-mech hep-lat
A study of the (m,d,N)=(1,3,2) Lifshitz point and of the three- dimensional XY universality class by high-temperature bivariate series for the XY models with anisotropic competing interactions
高温双变量展开已被推导出的两个自旋相关函数在各种经典的晶格XY（平面旋转器）模型中，其中空间各向同性的相互作用之间的第一个邻居的自旋竞争空间各向同性或各向异性（特别是单轴）之间的相互作用最近的邻居的自旋。对d= 1，2和3维立方晶格计算的展开式用两个变量K1=J1/kT和K2=J2/kT表示，其中J1和J2分别是最近邻和次近邻交换耦合。本报告特别讨论d=3单轴XY模型（ANNNXY模型）的性质，它的二元展开式已计算到第18阶，从而将迄今为止得到的结果扩展了12阶，并使在竞争参数R=J2/J1的广泛范围内对该模型进行研究成为可能。
2008-06-12 cond-mat.stat-mech hep-lat
Buckling transitions and clock order of two-dimensional Coulomb crystals
排斥相互作用的离子在平面陷阱中的晶体形成六边形晶格，其随着横向陷阱频率的降低而朝向多层结构经历屈曲不稳定性。数值计算和实验结果表明，新结构由三个平面组成，它们的间距从零开始连续增加。我们研究了热和量子涨落的影响，将这种结构不稳定性映射到六态时钟模型。这一映射的一个突出的含义是，在有限的温度下，波动分裂成两个热转变的屈曲不稳定性，伴随着一个中间的临界相的外观。这一阶段的特点是准长程序的空间三分格局。它表现为在新的波矢量，其线形提供了一个直接测量的温度依赖性指数$η(T)$特性的幂律相关性在临界阶段的展宽布拉格峰。在临界横向频率的最大值处发现量子相变：在此临界中间相收缩为零。此外，在有序的阶段，我们预测从经典到量子行为的交叉，标志着出现了一个额外的特征尺度的时钟顺序。我们讨论了实验实现与被困离子和极化偶极气体，并提出，在可访问的技术，这样的实验可以提供一个直接的探测丰富的量子时钟模型的相图，不容易观察到的凝聚态类似物。因此，这项工作突出了潜在的离子和偶极系统作为模拟器的复杂模型，在统计力学和凝聚态物理。
2016-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
