Very High Precision Determination of Low-Energy Parameters: The 2-d Heisenberg Quantum Antiferromagnet as a Test Case
利用环团算法在极小温度下研究了周期正方晶格上具有交换耦合$a$的二维自旋1/2海森堡反铁磁体.交错和均匀磁化率的Monte Carlo数据进行了比较,在系统的低能有效场论交错磁化序参量的分析结果。有效理论的低能参数,即以非常高的精度确定交错磁化密度${\cal M}_s = 0.30743(1)/a^2$、自旋刚度$ρ_s = 0.18081(11) J$和自旋波速度$c = 1.6586(3) J a$。我们的研究可以作为一个测试的情况下,比较格点量子色动力学Monte Carlo数据与手征有效理论的解析预测的π介子和核子,这是至关重要的定量理解的强相互作用在低能量。
2010-11-29 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Dynamical Correlations of the Spin-1/2 Heisenberg XXZ Chain in a Staggered Field
研究了在纵向和横向均匀交错磁场中自旋为1/2的易平面各向异性海森堡链。他的模型的低能极限由正弦-戈登量子场论描述。利用可积量子场论的方法,我们确定了动力学结构因子的各个分量。要做到这一点,我们推导出所有矩阵元素的低能量投影的自旋运营商涉及最多两个粒子的明确表达。我们讨论了我们的结果的应用,一维量子磁体的实验。
2009-01-06 cond-mat.str-el
Neel to staggered dimer order transition in a generalized honeycomb lattice Heisenberg model
我们研究了一个广义的蜂窝晶格自旋1/2海森堡模型与最近邻反铁磁2自旋交换,竞争4自旋相互作用,这有助于稳定一个交错的二聚体状态,打破晶格旋转对称性。使用量子蒙特卡罗数值,自旋波理论,和键算子理论的组合,我们表明,该模型经历了一个强大的一阶跃之间的Neel状态和交错的二聚体状态时,增加4-自旋相互作用的强度。我们把这种转变的强一级性质归因于在交错二聚体态中获得的点状Z(3)涡旋的核的无自旋性质。与柱状二聚体状态的情况不同,在交错的二聚体状态中无序的这种涡旋不会自然地导致磁序,这表明,在这个模型中,二聚体和Neel序参量应该被认为是独立的领域,如在传统的朗道理论。
2010-12-22 cond-mat.str-el
Study of Staggered Magnetization in the Spin-$S$ Square-Lattice Heisenberg Model Using Spiral Boundary Conditions
提出了一种利用螺旋边界条件求解二维系统局部序参量的有效数值方法。作为基准,我们首先利用密度矩阵重整化群方法估计了正方晶格上$S=1/2$ XXZ海森堡模型在整个XXZ各向异性范围内的交错磁化强度.我们的方法的有效性得到证实,通过比较我们的结果与以前的分析和数值研究。然后,作为进一步的演示,我们应用我们的方法来获得从$S=1$到$S=6$的高自旋情况下的交错磁化。利用级数展开和自旋波理论验证了所得结果的准确性。
2022-12-29 cond-mat.str-el
Effect of a Staggered Magnetic Field on the S=1 Haldane Chain with Single-ion Anisotropy
分析了单离子各向异性的Halfonite链在交错场中激发谱的能隙。我们发现,沿磁场方向的间隙以更快的速度比其他的增加,而它的光谱重量减少,被转移到一个两个磁振子连续。
2002-06-15 cond-mat.str-el
Coupled $S=1/2$ Heisenberg antiferromagnetic chains in an effective staggered field
本文系统地研究了有效交错场中耦合的$S=1/2$海森堡反铁磁链。本文用解析方法研究了{ \em高阶}({ \em二或三}){ \em维}自旋系统中交错场的几种效应。特别是,在交错场和链间相互作用相互竞争的情况下,我们预测,使用平均场论,一个特征相变。自旋波理论预测,在竞争和非竞争情况下,交错场诱导的能隙的行为是不同的。当链间相互作用足够弱时,可以利用链平均场理论和场论的分析结果改进平均场相图。链平均场论预测的有序相区比平均场论预测的有序相区小得多。
2004-01-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Revisiting the Phase Transition of Spin-1/2 Heisenberg Model with a Spatially Staggered Anisotropy on the Square Lattice
由于对\cite{Wenzel08}中提出的正方晶格上具有空间交错各向异性的自旋1/2海森堡模型的新临界理论的质疑,我们利用第一性原理蒙特卡罗模拟重新研究了该模型由二聚化引起的相变.我们重点研究了$ρ_{s1} L$和$ρ_{s2} L$的有限尺度标度,其中$L$代表模拟中使用的空间盒尺寸,$ρ_{si}$和$i \in \{1,2\}$是$i$方向上的自旋刚度。从我们的Monte Carlo数据,我们发现,$ρ_{s2} L$遭受严重得多的校正相比,$ρ_{s1} L$。因此,$ρ_{s2} L$是一个更好的数量比$ρ_{s1} L$有限大小的尺度分析有关的限制,在我们的研究中的大量数据的可用性。此外,在磁振子手征微扰理论中所谓的立方制度的激励下,我们还对我们的Monte Carlo数据进行了有限大小的标度分析,并假设空间缠绕数平方的比率在所有模拟中都是固定的。因此,系统的物理形状在我们的计算中保持不变。通过对阶梯各向异性海森堡模型中空间各向异性驱动的相变的研究,证实了这一新观点的正确性。通过这种新策略,即使是从本研究中考虑的可观测量中接受最严重校正的$ρ_{s1} L$中,我们也可以通过仅使用最多$L = 64$数据点来获得与预期$O(3)$值一致的临界指数$ν$的值。
2010-10-29 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
S=1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain with staggered fields: Copper pyrimidine and copper benzoate using the density matrix renormalization group for transfer matrices
我们考虑了在交错磁场中自旋为1/2的反铁磁海森堡链,描述了苯甲酸铜和嘧啶二硝酸铜等物质。利用密度矩阵重整化群计算了这些材料在有限温度和任意磁场下的磁化强度。这些结果与实验数据非常吻合,允许苯甲酸铜(c = 0.043)和嘧啶二硝酸铜(c= 0.11)的不均匀性参数c的测定。TMRG方法可以应用到相当低的温度产生奇异场和温度依赖性的磁化率。
2006-10-18 cond-mat.str-el
Exact phase diagram of the XXZ Heisenberg chain in a staggered magnetic field
Graduate School of China Academy of Engineering Physics(中国工程物理研究院研究生院);School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院)
本文通过精确解析解与大规模DMRG计算,确定了交错磁场下XXZ链的相图,发现精确基态位于铁磁与无能隙Luttinger液体相边界,并揭示一级相变。
2026-09-25 cond-mat.str-el
Heisenberg Spin-One Chain in Staggered Magnetic Field : A Density Matrix Renormalization Group Study
利用密度矩阵重整化群方法,数值计算了自旋为1的反铁磁链在交错磁场中的低能激发谱和磁化强度曲线,以期描述磁性稀土($R$)亚晶格Néel温度以下的$R_2 Ba Ni O_5 (R \neq Y) $族物理.这些结果在交错场的整个范围内都是有效的,并且对于小场与非线性$σ$模型研究的结果一致,但是对于大场与后者不同。它们与现有的实验数据是一致的。计算了该模型的关联函数。横向相关显示预期的指数衰减与较短的相关长度,而纵向相关显示明确的诱导交错磁化。
1999-04-06 cond-mat.str-el
Integer-spin Heisenberg Chains in a Staggered Magnetic Field. A Nonlinear $σ$-Model Approach
本文采用非线性σ模型($σ$ M)研究了对称交错磁场中自旋为1的反铁磁海森堡链.我们发现,已经在平均场水平,最近和非常准确的密度矩阵重整化群(DMRG)的研究,以及最高值的字段的比较是可能的,交错磁化和横向自旋间隙的极好的协议。NL $σ$ M对纵向自旋带隙的预测与DMRG的结果之间存在定性的但非定量的一致性。追溯和讨论的差异的起源。我们的研究结果允许扩展到更高的自旋链,尚未进行数值研究,并提出和讨论了自旋2链的预测。与以前的理论方法,而不是导致预测与DMRG结果不一致的比较。
2000-01-28 cond-mat.str-el
Midgap States in Antiferromagnetic Heisenberg Chains with A Staggered Field
我们研究了具有交错场的反铁磁海森堡链中的低能激发,该场将谱分成纵向和横向分支。束缚态被发现存在于两个分支中的场诱导间隙内。它们起源于边缘效应,是自旋链材料固有的。正弦-戈登标度$h_s^{2/3}|\log h_s|^{1/6}$($h_s$:交错场)提供了一个准确的描述的间隙和中间间隙能量的横向分支的$S=1/2$和中间间隙能量的两个分支的$S=3/2$在很宽的磁场,但是,它可以适应其他低能量激发只有在低得多的领域。此外,整数自旋S=1链显示出不符合该标度律的标度行为。这些结果揭示了自旋链材料中磁激发的有趣特征,值得进一步研究。
2005-11-18 cond-mat.str-el
Excitation spectrum and ground state properties of the S=1/2 Heisenberg ladder with staggered dimerization
我们用二聚体级数展开法研究了具有交错二聚化的$S=1/2$量子自旋梯的激发谱,并对局域三重态的有效相互作用玻色气体进行了图解分析,同时对小团簇进行了精确对角化.我们发现,该模型有两个大规模的阶段,与占主导地位的链间(横档)或链内的相关性。从梯级二聚体到链内二聚体相的转变的特征在于$k=π$处的三重态光谱的软化。计算了激发谱以及远离和靠近临界线的自旋关联。还确定了相边界的位置。
1998-12-19 cond-mat.str-el
Quantum corrections of the Dzyaloshinskii-Moriya interaction on the spin-1/2 AF-Heisenberg chain in an uniform magnetic field
研究了在均匀磁场$H$中具有交错Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的一维AF自旋1/2海森堡模型的基态相图.我们使用了精确对角化技术。在没有均匀磁场(H=0)的情况下,我们证明了DM相互作用诱导了交错的手征相。即使在均匀磁场存在下,交错手性相仍然保持稳定。我们已经确定,基态相图由四个Luttinger液体,交错手征,自旋翻转,和铁磁相。
2008-06-10 cond-mat.str-el
Staggered-flux state for rectangular-lattice spin 1/2 Heisenberg antiferromagnet
本文利用Gutzwiller投影变分波函数(称为交错通量态)研究了矩形晶格上自旋为1/2的海森堡模型。用Monte Carlo方法计算了不同耦合各向异性$γ=J_y/J_x$的变分参数和静态自旋结构因子。我们观察到一个逐渐演变的基态能量向一个值,这是非常接近的一维估计提供的Bethe anterior和一个很好的协议之间的有限尺寸标度的能量。自旋-自旋关联函数随各向异性指数的变化呈现幂律衰减。虽然Néel阶的缺乏使得在对称情形$γ=1$中交错通量态在能量上是不利的,但它似乎捕捉到了接近1D的系统的本质。因此,我们相信交错通量态提供了一个有趣的起点,探索从量子无序链到Néel有序二维正方晶格的交叉。
2020-05-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Heisenberg ladders in a staggered magnetic field
研究了自旋为1/2的反铁磁海森堡链和$N$ -腿($N$ =2,3,4)梯在交错磁场$h_s$中的低能激发.我们发现,$h_s$诱导间隙和midgap状态在所有的情况下,并检查其字段标度行为。设计了一种改进的边界格式来提取精确的体激发行为。随着$N$的增加,间隙值迅速收敛,导致正方形晶格的纵向和横向间隙的场标度指数$γ=1/2$($N \to \infty$)。由边界边缘效应引起的中间带隙态具有相同的体带隙标度指数,但它们在大N极限下的整体标度行为还需要进一步研究。
2005-11-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-1 Antiferromagnetic Heisenberg Chains in an External Staggered Field
本文用非线性σ模型分析了在公度交错磁场中自旋为1的反铁磁海森堡链。在简要地重新讨论和扩展交错磁化曲线的先前结果后,本文的核心是一种新的计算,在树的水平上,该模型的格林函数。我们得到精确的结果的基本激发谱,特别是在横向和纵向通道的自旋间隙。结果表明,在横向通道中,谱权由一个磁振子极点耗尽,而在纵向通道中,除了一个磁振子极点外,还出现了两个磁振子的连续谱,其谱权随外加场的增大而稳定增加,而磁振子的谱权则相应地减小。两者之间的平衡是由一个总结规则,推导和讨论。与目前的实验和数值(DMRG)的状态,以及与以前的分析方法的详细比较。
2000-07-11 cond-mat.str-el
Ground state of the staggered Heisenberg-$Γ$ honeycomb model in a magnetic field
基于解析与数值方法研究磁场下 $S=\ rac{1}{2}$ 交错 Heisenberg-$Γ$ 蜂窝模型的基态,发现偏离纯 $Γ$ 极限时常规 zigzag 和 stripy 相受青睐,且强量子涨落会破坏大磁晶胞,在倾斜磁场下诱导出无能隙量子自旋液体相。
2024-04-28 cond-mat.str-el
Monte Carlo Determination of the Low-Energy Constants of a Spin 1/2 Heisenberg Model with Spatial Anisotropy
受\cite{Pardini08}中提出的YBCO电子液晶方向钉扎的可能机制的启发,我们采用第一性原理Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋为1/2的反铁磁耦合$J_{1}$和$J_{2}$的海森堡模型.相应的低能常数,即自旋刚度$ρ_s$,交错磁化强度密度${\cal M}_s$,自旋波速度$c$,以及基态能量密度$e_0$通过拟合的Monte Carlo数据的预测的磁振子手征微扰理论确定。特别地,研究了自旋刚度$ρ_{s1}$和$ρ_{s2}$作为耦合比$J_{2}/J_{1}$的函数。虽然我们发现我们的结果之间的一个很好的协议与弱各向异性制度的级数展开法,强各向异性,我们观察到的差异。
2009-06-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Quantum Monte Carlo Study on the Spin-1/2 Honeycomb Heisenberg Model with Mixing Antiferromagnetic and Ferromagnetic Interactions in External Magnetic Fields
采用连续时间量子MonteCarlo方法和蠕虫更新算法,研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁(AF)耦合$J>0$和铁磁(F)耦合$J^{\prime}<0$的基态性质.研究发现,通过增强锯齿形AF链之间的F耦合$J^{\prime}$,系统可以从一维锯齿形自旋链平滑过渡到二维磁有序态。在没有外部场的情况下,系统处于条序阶段。在均匀场和交错场作用下,在保持$xy$面内条纹有序的同时,出现均匀和交错的面外磁化,并在临界交错场处观察到二阶量子相变(QPT).对于$J>0$,$J^{\prime}<0$和$J<0$,$J^{\prime}>0$的情形,得到了交错场诱导的准光子晶体关联长度的临界指数分别为$ν=0.677(2)$和$0.693(0)$,表明这两种情形都属于O(3)普适性.分析了交错场中的标度行为,给出了两种情况下耦合比平面和交错场中的基态相图。讨论了外磁场中两个体系的磁化率和比热随温度的变化关系。
2016-12-16 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Phase Transitions around the Staggered Valence Bond Solid
受最近数值结果的启发,我们研究了蜂窝晶格和正方晶格上Z_2自旋液体、Neel有序和各种价键固体(VBS)态之间的量子相变,重点研究了交错VBS。与已被广泛理解的柱状VBS序相反,交错的VBS不由具有Z_N各向异性的XY序参量描述,该Z_N各向异性接近这些量子相变。相反,我们证明了在蜂窝晶格上,交错VBS更合适地描述为具有立方各向异性的O(3)或CP(2)序参量,而在正方形晶格上,它被描述为O(4)或CP(3)序参量。
2011-03-08 cond-mat.str-el
The spin-1/2 anisotropic Heisenberg-chain in longitudinal and transversal magnetic fields: a DMRG study
利用密度矩阵重整化群方法计算了各向异性反铁磁自旋半链在磁场作用下的低能谱(基态和第一激发态).我们研究了均匀的纵向场和横向场以及横向交错场对自旋能隙开度的影响。我们发现,只有一个交错的横向领域打开一个实质性的差距。
2002-07-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
$K$ -edge and $L_{3}$ -edge RIXS study of columnar and staggered quantum dimer phases of the square lattice Heisenberg model
计算了正方晶格海森堡磁体中柱状和交错量子二聚体态的$K$和$L_{3}$ -边共振非弹性X射线散射谱。利用键算符表象平均场论,研究了在凝聚单重态激发背景下,量子二聚体模型支持下的单重态和双重态三重态激发谱的RIXS特征。我们发现,两个三重子激发边界位于124(78)meV(414)345 meV的能量范围内的柱状(交错)相。我们估计两个三重子间隙为124(78)毫电子伏的柱状(交错)二聚体相。对于柱状相和交错相,$K$边缘RIXS谱的最高强度大致集中在$(π/2,π/2)$点周围。在$L_{3}$边缘,我们研究了一个和两个三体子信号,考虑实验散射几何,偏振限制,和实验分辨率的影响。我们的计算发现一个额外的贡献,两个三重体RIXS信号,以前没有在文献中报道,这源于当地的硬核二聚体约束。这导致在(0,0)动量转移处的有限非零信号,这可以为现有的阶梯RIXS实验提供解释,并且还预测了二维量子二聚体系统的非零信号。我们发现,$L_3$边缘RIXS响应的一个和两个三体子信号可以存在于反相梯级调制的零和$π$中发现的非弹性中子散射。我们还考虑在$L_3$边缘RIXS信号处的静态晶体孪晶,以模拟真实的晶体效果。由于无序相有可能包含各种量子顺磁态,我们的RIXS计算提供了有用的签名,以确定有序模式的真实性质。
2020-01-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Degenerate and chiral states in the extended Heisenberg model in the kagome lattice
本文研究了kagome晶格中反铁磁扩展经典海森堡模型的低温相,直到第三近邻。首先,我们专注于著名的交错手征相的边界处的简并线。这些边界有半广泛或广泛的简并,我们讨论的部分选择状态的热涨落。然后,我们研究了在这些线上外加磁场和手征相位交错的情况下的模型。我们特别注意高度受挫点,在那里三个交换耦合相等。我们证明了这一点可以映射到具有自旋液体行为和非零手征的模型。最后,我们探讨的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的相互作用的影响,在两种方式:一个均匀的和交错DM的相互作用。在这两种情况下,有一个丰富的低温相图,不同的自发破缺对称性和非平凡的手征相。
2017-11-03 cond-mat.str-el
Emergence of Spin Order in Two-Dimensional Quantum Heisenberg Antiferromagnets
反铁磁耦合自旋系统中出现的反直觉有序无序现象已经在各种研究中报道。在这里,我们进行了系统的有效场论分析的二维二分量子海森堡反铁磁体进行相互对齐-或相互正交-磁场和交错。值得注意的是,在对齐的配置,有限温度均匀磁化$M_T$增长,随着温度的上升。更有趣的是,在正交配置中,$M_T$首先下降,经历最小值,然后随着温度升高而增加。揭开磁场的影响,我们进一步证明,有限温度交错磁化$M^H_s$和熵密度-都表现出非单调的温度依赖性-相关。有趣的是,在正交的情况下,$M^H_s$呈现最大值,而在相互对准的磁场和交错的磁场中,$M^H_s$经历最小值。不同的行为可以追溯到“容易XY平面”的存在,这是由正交配置中的磁场引起的。
2021-06-12 cond-mat.str-el hep-th
Quadratic XY-anisotropy correction to the spontaneous staggered magnetization of the gapped XYZ spin-$1/2$ chain
Center of Mathematics, Computing, and Cognition, Federal University of ABC(ABC联邦大学数学、计算与认知中心)
本研究推导了带能隙XYZ自旋-1/2链自发交错磁化对XY各向异性的二次响应系数闭式,经微扰计算与无限DMRG验证,明确了其性质与渐近行为。
2026-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.SI
Quantum Phase Diagram and Excitations for the One-Dimensional S=1 Heisenberg Antiferromagnet with Single-Ion Anisotropy
本文研究了具有单离子各向异性的一维S=1海森堡反铁磁体的零温相图。通过高阶级数展开和量子蒙特卡罗模拟,我们得到了精确的估计的临界点分离不同阶段的量子相图。此外,激发光谱和间隙得到。
2009-02-12 cond-mat.str-el
Weakly frustrated two-dimensional Heisenberg antiferromagnets: thermodynamic properties from a non-perturbative approach
本文利用量子分级参照理论(QHRT)分析了Neel相(J_2/J_1<0.4)中自旋S二维量子海森堡反铁磁体的热力学性质.我们研究了在有限温度和不同阻挫比下的交错磁化率、结构因子和关联长度。从有限温度的结果,我们还推断基态的属性,如自旋刚度和自发交错磁化,提供了量子校正的程度的估计。这些量作为阻挫函数的行为可能提供了一些线索,在零温度下的Neel相的击穿较大的J_2值。
2005-09-01 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of 2-d dimerized spin-1/2 Heisenberg models with spatial anisotropy
基于蒙特卡罗方法的意外结果以及对正方晶格上自旋为1/2的二维交错二聚体海森堡模型临界理论标度的大修正的理论建议,我们利用第一性原理蒙特卡罗方法研究了几个具有空间各向异性的二聚体量子海森堡模型的二聚化诱导的相变.值得注意的是,虽然我们的Monte Carlo数据的所有模型在这里考虑,包括人字形和梯形二聚体模型的正方形晶格,是兼容的最近提出的增强校正缩放的情况下,我们发现它很可能是增强校正缩放表现为放大的非通用前因子出现在缩放形式。换句话说,我们的数据是一致的临界指数,包括合流指数,在O(3)的普适性类的既定数值。令人信服的数字证据提供支持这一建议的情况。
2012-06-17 cond-mat.str-el hep-lat
Effect of the Canting of Local Anisotropy Axes on Ground-State Properties of a Ferrimagnetic Chain with Regularly Alternating Ising and Heisenberg Spins
在任意取向的磁场中,精确地研究了局域各向异性轴倾斜对具有规则交替的Ising和Heisenberg自旋的亚铁磁链的基态相图和磁化强度的影响.结果表明,Ising自旋和Heisenberg自旋对总磁化强度的贡献主要取决于磁场的空间取向和Ising自旋两个不同局域各向异性轴之间的倾斜角.
2017-12-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Noncoplanar magnetic orders and gapless chiral spin liquid on the kagome lattice with staggered scalar spin chirality
在阻挫晶格中,手征三自旋相互作用可以抑制长程磁序,稳定量子自旋液体态。我们研究了一个自旋为1/2的kagome晶格模型,其中除了最近邻键上的海森堡交换耦合$J_1$和六边形对角线上的$J_d$外,还包括一个交错的三自旋相互作用$J_χ$。我们探索相图使用的经典方法,部分子平均场论,变分蒙特卡罗方法的组合。我们得到了各种非共面磁订单,包括一个阶段,cuboc-1和cuboc-2状态之间的插值。在$J_χ$占主导地位的制度下,我们发现了一个经典的无序区域,并认为它可能含有一个无隙的手征自旋液体与自旋费米表面。结果表明,交错三自旋相互作用和海森堡交换相互作用之间的竞争导致了自旋系统的反常基态。
2022-07-28 cond-mat.str-el
Long-Range Order and Quantum Criticality in Antiferromagnetic Chains with Long-Range Staggered Interactions
研究了具有交错幂律衰减长程相互作用的海森堡反铁磁链中的量子相变。采用密度矩阵重整化群(DMRG)算法和保真度磁化率作为临界性测度,得到了比文献中自旋波近似、量子蒙特卡罗和DMRG方法更精确的量子临界点值.这种偏离对于强长程相互作用尤其明显。我们扩展各向同性的长程相互作用的各向异性的情况下,发现万花筒的量子相位出现的长程交换相互作用和对称性破缺的各向异性的相互作用。我们证明了在连续对称破缺的海森堡反铁磁链中,非挫败长程相互作用诱导了真正的长程序,解除了Mermin-Wagner定理的限制。
2022-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin-$\frac{1}{2}$ kagome Heisenberg antiferromagnet with strong breathing anisotropy
研究了具有呼吸各向异性的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的零温相图(即,在上三角形和下三角形上具有不同的耦合强度)。我们的研究依赖于大规模张量网络模拟的基础上无限投影纠缠对状态和无限投影纠缠单形状态的方法适用于戈薇格。我们的能量分析表明,各向同性海森堡模型的U(1)代数量子自旋液体(QSL)基态在很大的呼吸各向异性下是稳定的,直到它通过一阶量子相变分解到一个临界的晶格相变,从而打破实空间中的旋转对称性.我们的研究结果还提供了进一步的洞察最近的实验钒氟氧化物化合物已被证明是相关的平台,实现QSL呼吸各向异性的存在下。
2020-12-29 cond-mat.str-el
Spin correlation functions and Néel order in the 2D Heisenberg model: Effects of spatial anisotropy
利用格林函数投影方法研究了具有空间各向异性耦合的正方晶格自旋1/2海森堡反铁磁体的基态性质。计算了交错磁化强度和双自旋自旋磁共振,并与$\rm Sr_2[Ca_2]CuO_3$上的实验结果进行了比较,讨论了磁长程有序和磁短程有序之间的竞争。
1999-10-07 cond-mat.str-el
In-plane dipole coupling anisotropy of a square ferromagnetic Heisenberg monolayer
在这项研究中,我们计算偶极耦合诱导的正方形铁磁海森堡单层的四次面内各向异性。这种各向异性随着温度的增加而增加,在接近系统的居里温度时达到其最大值。在T=0时,系统是各向同性的,除了由于量子力学自旋的零点运动而剩余的小的各向异性之外。偶极耦合诱导的各向异性的原因是由于热涨落(“有序无序”效应)的正方形自旋晶格的扰动。对于通常的铁磁体,其强度与其他各向异性贡献相比是小的,并且通过施加外部磁场而减小。结果是从海森堡哈密顿量的平均场方法的自旋团簇的应用,以及从多体格林函数理论内的Tyablikov去耦(RPA)。
2002-08-16 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Effect of a staggered spin-orbit coupling on the occurrence of a nematic phase in Sr$_3$Ru$_2$O$_7$
Sr $_3$ Ru $_2$ O $_7$的超净晶体在低温下经历变磁转变。该转变在所施加的场方向上显示出强的各向异性,其中临界场$H_c$的范围从$H\perp c$的$\sim 5.1$ T到$H\parallel c$的$\sim 8$ T。此外,对超纯样品的研究揭示了在$c$方向上的场的变磁力线的分叉,并且有人认为在磁化跳跃之间出现了一个反相。本研究的目的是解释这些现象的场方向各向异性。基于微观紧束缚模型,我们通过范霍夫奇异性方案引入了变磁跃迁。我们表明,O-八面体围绕c轴的旋转预期这种材料在平面内引入了交错的自旋轨道耦合,自然导致磁响应的各向异性。我们将低温相描述为前向散射过程所青睐的非稳态。自旋-轨道耦合对临界场$H_c$和相变的发生都有影响。
2010-02-26 cond-mat.str-el
Mott Transitions and Staggered Orders in the Three-component Fermionic System: Variational Cluster Approach
采用变分集团近似方法研究了半填充二维正方晶格上三分量费米子哈伯德模型的基态性质和单粒子谱。首先,我们表明,无论是成对的莫特态或颜色选择性莫特态实现的顺磁系统中,取决于各向异性的相互作用强度,除了周围的SU(3)对称点,在那里保持一个顺磁金属态。然后,通过引入Weiss场观察自发对称性破缺,我们证明了依赖于相互作用各向异性,可以实现色密度波态或色选择反铁磁态,并且这两种态之间的一级相变发生在SU(3)点。此外,我们还发现这些交错排列的阶数来源于SU(3)点附近的势能增益(或Slater机制),而当相互作用各向异性较强时,则来源于动能增益(或Mott机制)。当引入次近邻跳跃参数时,SU(3)点附近的交错阶消失了,表明这些阶是脆弱的,仅由费米面嵌套保护。
2016-05-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Ground State Phase Diagram of the Distorted S=1 Kagomé Heisenberg Antiferromagnets with Single-site Anisotropy
用数值精确对角化方法研究了具有单格点各向异性D的畸变S=1 kagome海森堡反铁磁体(KHAF)的基态相变.强易面各向异性破坏了均匀KHAF的六重单重态(HSS)基态,实现了大维态。这两个状态之间的量子相变类似于S=1反铁磁海森堡链中的Haldane-大-D跃迁。还研究了sqrt(3)× sqrt(3)晶格畸变和单点各向异性的综合效应。给出了计算结果所期望的基态相图。这种转变的存在是一致的HSS图片的基态的均匀S=1 KHAF,并支持其有效性。
2002-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-induced gap in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain: A density matrix renormalization group study
利用密度矩阵重整化群方法研究了均匀和垂直交错磁场中自旋为1/2的反铁磁海森堡链。该模型已被证明是较早的描述物理的苯甲酸铜材料在磁场。在目前的工作中,我们将研究扩展到更一般的情况下,系统地调查的场诱导的间隙和相关性质的自旋1/2反铁磁海森堡链。特别是,我们探讨了高磁场制度的有趣的行为,在磁场诱导的间隙,磁化,和自旋关联函数被发现。仔细检查的低能量属性和磁化揭示有趣的竞争效应的交错和均匀的领域。详细地论证和讨论了自旋关联函数中的无公度行为。目前的工作再现早期的结果与实验数据良好的一致性,苯甲酸铜和预测新的有趣的磁场诱导功能在非常高的磁场。
2002-04-23 cond-mat.str-el
Instability of planar vortices in two-dimensional easy-plane Heisenberg model with distance-dependent interactions
在具有易平面各向异性的二维海森堡模型中,磁涡旋的不稳定性依赖于各向异性的强度。本文研究了具有距离依赖相互作用的二维易平面海森堡模型$J_{xy}(r)$和$J_z(r)$的面内和面外分量的统计行为。我们开发了精确确定临界各向异性的分析和数值方法,在该临界各向异性之上,面外涡是稳定的。特别是,我们探讨了高斯型相互作用模型的涡旋形成,并准确地确定了正方形,六边形和三角形晶格的临界各向异性。
2003-11-17 cond-mat.str-el
Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Anisotropy effects on the Entanglement of Heisenberg Model
本文研究了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和各向异性对Heisenberg链纠缠度的影响。当各向异性抑制纠缠时,由于有利于自旋的排列,DM相互作用通过产生量子涨落来恢复被破坏的纠缠。探讨了该模型的热力学极限和纠缠态非解析行为的出现。纠缠的奇异性对应于分离模型不同相的临界边界。纠缠导数的奇异性从带隙相位处接近临界点,并且如果边界上的两个相位都带隙,则纠缠导数的奇异性将是对称的。
2009-05-13 cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子,我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点,我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Breakdown of a Magnetization Plateau due to Anisotropy in Heisenberg Mixed-Spin Chains
讨论了自旋为1,1/2的海森堡亚铁磁链在磁场中的临界行为,其磁化强度曲线在三分之一的全磁化强度处呈现出一个平台。一个键交替稳定的大规模的状态,而交换各向异性的原因的平台和发病的无间隙自旋流体状态,其中的过渡,躺在XY,但铁磁区域,是Kosterlitz无隙型的崩溃。为了阐明重要的量子效应,我们也研究了经典模型。
1999-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kink confinement in the antiferromagnetic XXZ spin-1/2 chain in a weak staggered magnetic field
本文研究了在交错纵向磁场作用下海森堡XXZ自旋为1/2的链的反铁磁性质。模型的哈密顿量由各向异性参数$Δ<-1$和磁场强度h表征。在零磁场下,该模型是精确可解的。在热力学极限下,它有两个简并真空和插在这两个真空之间的扭结(也称为自旋子)作为元激发。交错磁场的应用打破了模型的可积性,并诱导两个相邻的扭结之间的长程吸引势,导致其限制到束缚态。在极端各向异性(伊辛)限制$Δ\to-\infty$的一阶的逆各向异性常数$|Δ|^{-1}$的微扰计算所产生的两个扭结束缚态的能谱,也为通用值的$Δ<-1$的一阶在弱磁场h。
2018-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of magnetic order in the three-dimensional spatially anisotropic Heisenberg model
本文提出了简单立方晶格上具有空间各向异性耦合的$S=1/2$反铁磁海森堡模型的长程有序和短程有序的自旋旋转不变格林函数理论。本文给出了简单立方晶格上空间各向异性耦合的$S=1/2$反铁磁海森堡模型的交错磁化强度、双自旋关联函数、长程有序和短程有序的关联自旋旋转不变格林函数理论。在整个温度范围内自洽地计算了交错磁化强度、双自旋关联函数、关联长度和静态自旋磁化率,并探讨了空间各向异性的影响.与以前的自旋波方法相比,改进的SRO描述降低了Néel温度。均匀静态磁化率随温度变化的最大值随各向异性而移动,这是由于SRO随温度的升高而减小。将La $_2$ CuO $_4$的磁化强度和相关长度的理论值与实验值进行了比较,得到了很好的温度依赖关系.
2000-01-11 cond-mat.str-el
Comparing quantum fluctuations in the spin-$\frac{1}{2}$ and spin-$1$ XXZ Heisenberg models on square and honeycomb lattices
本研究利用DMRG方法和SBC,探讨了正方与蜂窝晶格上自旋1/2和自旋1 XXZ海森堡模型的交错磁化强度与自旋能隙,揭示了量子涨落的影响并简化了2D模型计算。
2024-04-11 cond-mat.str-el
Interplay between spatial anisotropy and further exchange interactions in the triangular Heisenberg model
研究了三角晶格上自旋- $\frac{1}{2}$海森堡反铁磁模型中空间各向异性与交换作用之间的相互作用。我们使用Schwinger玻色子理论,包括高斯波动以上的平均场方法。的相图表现出一个强大的减少长程共线和无公度螺旋区域相对于平均场的。这种减少是伴随着其短程有序对应物的出现,为$0$通量和自旋液体区域留下了充足的空间。值得注意的是,在空间各向同性线附近,有一个范围内的螺旋是如此脆弱,只有相称的$120^{\circ}$ Néel的生存。最近的变分蒙特卡罗预测的良好协议,支持丰富的空间各向异性诱导的相图。
2020-09-11 cond-mat.str-el
Boundary Resonances in S = 1/2 Antiferromagnetic Chains under a Staggered Field
我们发展了一种边界场论方法来研究具有有效交错场的开放$S=1/2$海森堡反铁磁链中的电子自旋共振。根据有边界的sine Gordon有效场论,指出了元激发边界束缚态的存在性,并对边界处的选择定则作了修正。我们认为在KCuGaF $_6$ [I. Umegaki等人,B 79,184401(2009)]和Cu-PM [S. A. Zvyagin等人,物理修订版信函93,027201(2004)]可以理解为由这些效应引入的边界共振。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Y NMR imaging of the staggered magnetization in doped Haldane chain Y(2)BaNi(1-x)Mg(x)O(5)
我们提出了一个静态的,模型无关的,实验测定的自旋-自旋相关长度在量子自旋系统。这是在掺杂的卤化物(即,S=1 Heisenberg反铁磁)链Y(2)BaNi(1-x)Mg(x)O(5)通过Mg杂质周围诱导的交错磁化的Y NMR成像(即,链边界)通过磁场。这种磁化强度的大小被发现是指数衰减与等于理论预测的无限S=1链,和交错的磁矩在边缘网站显示居里行为的一个有效的S=1/2自旋。
1999-03-10 cond-mat.str-el
Switching of anisotropy and phase diagram of a Heisenberg square lattice S=1/2 antiferromagnet Cu(pz)2(ClO4)2
准二维$S=1/2$准正方晶格反铁磁体Cu(pz)2(ClO 4)2的反铁磁相实验揭示了双轴型各向异性,而不是以前考虑的易平面型.弱的面内各向异性,发现通过电子自旋共振谱和磁化测量,是约一个数量级弱,比离面各向异性。弱的面内各向异性导致沿易磁化轴排列的磁场的自旋翻转相变,从而导致相图上的双临界点。弱面内各向异性的一个显著特征是其符号在自旋翻转点处的突变。在平面内磁场向易磁化轴倾斜10 ° $^\circ$角时,这种各向异性切换消失。突然的各向异性反转的性质仍然不清楚。相图的特点是有序化温度的增加,在磁场使用,除了双临界点附近的下降。
2013-03-13 cond-mat.str-el
Truncated string state space approach and its application to nonintegrable spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg chain
针对不可积自旋-1/2 Heisenberg链的自旋动力学研究,提出截断弦态空间方法,揭示多Q Bethe弦态与弦禁闭现象,为相关低维模型提供统一分析框架并成功应用于实际材料观测。
2024-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement propagation through spin chains in the presence of a staggered magnetic field
我们研究了在交错磁场作用下XY自旋链中的纠缠动力学,并将其与以前研究的均匀磁场情况进行了对比。我们发现,根据参数值,交错场可以提供更好的条件,一个完美的纠缠转移,而即使是少量的交换各向异性似乎有很强的不利影响。我们还研究了不同纠缠波之间的相互作用,并评估了同时传输多比特量子信息的可能性。
2007-12-28 cond-mat.str-el quant-ph
Effect of uniaxial single-ion anisotropy on a stability of intermediate magnetization plateaus of a spin-1 Heisenberg diamond cluster
利用精确对角化方法,研究了具有两个不同耦合常数和单轴各向异性的自旋为1的Heisenberg金刚石团簇在外加磁场作用下的基态相图和磁化曲线.结果表明,自旋为1的Heisenberg金刚石团簇具有几个显著的量子基态,它们在零温和低温磁化强度曲线上分别在饱和磁化强度的1/4、1/2和3/4处出现中间平台.研究发现,分数磁化平台的宽度基本上取决于耦合常数的相对强度以及单轴单离子各向异性,这可能会使某些中间磁化平台大幅收缩甚至完全击穿.结果表明,相对较弱的单轴单离子易轴各向异性显著改善了四核镍配合物[Ni 4(CO 3)2(aetpy)8](ClO 4)4在低场区的低温磁化曲线的理论拟合,而不会破坏之前基于高场区完全各向同性海森堡模型的拟合.
2021-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground-state fidelity of the spin-1 Heisenberg chain with single ion anisotropy: quantum renormalization group and exact diagonalization approaches
利用基态保真度方法研究了自旋为1的各向异性海森堡链在单离子各向异性(D)下的相图。在量子重整化群方案下计算了基态保真度及其相应的磁化率,在此方案下我们得到了保真度的重整化,从而避免了计算基态。利用这种方法,在整个相图中得到了反铁磁Néel相、Halfenz相和大尺寸相之间的相边界,证明了量子重整化群在追踪对称性保护拓扑相中的应用.此外,我们提出了数值精确对角化(Lanczos)的结果,我们采用了最近推出的非本地序参量,以准确地定位从Haldom到大D相位的过渡。
2013-09-02 cond-mat.str-el