First- order versus unconventional phase transitions in three-dimensional dimer models
研究了三维经典二聚体模型中库仑液体与柱状晶体之间的相变，发现该相变在O（3）普适类中是连续的.除了有利于平行二聚体的最近邻相互作用之外，还允许以原始系统的立方对称性保持完整的方式进行进一步的邻相互作用。我们表明，在弱额外的存在下，对称性保持相互作用的过渡是一阶的。然而，当附加相互作用是弱排斥时，跃迁的普适类仍然是连续的。通过这种方式，我们验证了一个多临界点附近的未扰动过渡的存在，我们确定了一个临界线的库仑液相和$6-$折叠柱状相之间的非常规过渡。
2010-01-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Long-range Coulomb interactions and nonhydrodynamic behavior in thermal quenches in spin ice
当自旋冰系统经历突然的热淬火时，它们已被证明进入长寿命的亚稳态，其中自旋激发形成所谓的不可收缩对[Phys. Rev. Lett. 104，107201（2010）]。虽然这些国家的性质是很好的理解，其形成的动力学机制仍然在很大程度上未被探索，是本研究的主题。我们发现，长程尾的库仑相互作用的单极子之间起着核心作用，通过抑制的库仑辅助衰变的非收缩对相对于库仑-反库仑湮没。结合低的最终淬火温度，其中该系统进入一个非流体动力学制度，其中的单极子有效地移动在终极速度的方向上的本地力作用于他们，相互作用导致一个亚稳态的平台，持续在热力学极限。这是一个值得注意的现象，让人联想到干扰和某些玻璃化的例子：系统的短时动力学的瞬态修改允许它进入一个亚稳态，其寿命在（实验相关的）低温下可以很容易地达到天文数字。我们证明了这一点，使用蒙特卡罗模拟和平均场种群动力学理论，我们提供了一个分析的理解机制在发挥作用。当单极子之间的相互作用被截断到有限范围时，亚稳平台降低到有限尺寸效应。我们推导出的有限尺寸标度行为的非收缩对的密度在亚稳态高原的短程和长程相互作用，并讨论了我们的结果的实验意义。
2022-05-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Confinement of monopoles and scaling theory near unconventional critical points
传统的有序转变，由朗道范式描述，其特征在于在临界点对称性破缺。在某些受抑系统中，在低温下发生的受约束歧管内，非常规的转变是可能的，而不符合这种类型的描述。虽然临界点只存在于约束中的缺陷几乎不存在的极限中，但在相图的整个广阔区域中都可以观察到非常规临界性。这项工作提出了一种形式主义，将这种缺陷的影响的框架内的标度理论和重整化群，导致普遍的结果的临界行为。该理论被应用到自旋冰模型内发生的两个转变，并使用蒙特卡罗模拟的结果得到证实。相关的实验，特别是在自旋冰化合物，进行了讨论，以及相关的过渡，如立方二聚体模型和O（3）西格玛模型与“刺猬”抑制模拟的影响。
2012-11-15 cond-mat.stat-mech
Thermal quenches in spin ice
我们研究的扩散湮灭过程中发生的自旋冰淬火时，从高温顺磁相深入到自旋冰制度，其中的激发-磁单极-是稀疏的。我们发现，由于库仑之间的相互作用的单极子，动态逮捕发生，其中“非普遍的”晶格尺度的限制阻碍了完全衰减的电荷波动。这一现象超出了双组分库仑液体的通用平均场论的范围。我们确定了相关的时间尺度的动态逮捕，并提出了一个实验，用于检测磁单极子和他们的动态自旋冰的基础上，这种非平衡现象。
2010-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Coulombic criticality and Kibble-Zurek scaling in a topological magnet
当一个经典系统被驱动通过一个连续的相变，其非平衡响应是普遍的，并表现出Kibble-Zurek标度。我们探索这种动态缩放的三维拓扑磁体与分数激发，即在偶极自旋冰的新兴移动磁单极子的液-气过渡的新背景下。利用场混合和有限尺寸标度技术，我们把临界点的液体-气体线的三维伊辛普适类。然后，我们证明Kibble-Zurek缩放扫描的磁场通过临界点。自旋冰中异常缓慢的微观时间尺度提供了一个独特的机会，可以在当前的实验装置中检测这种普遍的非平衡物理。
2015-09-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
AC Wien effect in spin ice, manifest in non-linear non-equilibrium susceptibility
我们预测的非线性非平衡响应的“磁质”，库仑流体的磁单极自旋冰。这涉及到由于第二维恩效应-一种普遍的和鲁棒的增强库仑系统在外场-这反过来又加快了磁化动力学，表现在非线性磁化率的增加的磁密度。在此过程中，我们对经典维恩效应的AC版本有了新的见解。一个惊人的发现是，在频率窗口中，磁电解质和电解质的维恩效应无法区分，前者在电荷之间表现出完美的对称性。此外，我们发现了一个新的低频制度，不断增长的磁化抵消维恩效应。我们讨论了在Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$中观察AC Wien效应的最佳参数。
2014-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mean-field theory for confinement transitions and magnetization plateaux in spin ice
我们研究在非零磁化的经典自旋冰相变，通过引入平均场论，旨在捕捉禁闭和拓扑约束之间的相互作用。该方法被应用到一个模型的自旋冰在沿[100]晶向的外加磁场，并产生一个相图包含库仑相以及一组磁化平台。我们认为，波瓣结构的相图，强烈地让人想起玻色-哈伯德模型，是通用的库仑自旋液体。
2017-02-20 cond-mat.stat-mech
Dynamic scaling theory for a field quench near the Kasteleyn transition in spin ice
本文提出动态标度理论描述 spin ice 中 Kasteleyn 相变附近磁场淬火后的弛豫动力学，通过弦激发成核与生长推导标度形式，并用 Monte Carlo 模拟验证，为研究非常规经典相变的动态临界性质开辟道路。
2025-06-09 cond-mat.stat-mech
Power spectrum of magnetic relaxation in spin ice: anomalous diffusion in a Coulomb fluid
针对自旋冰Dy₂Ti₂O₇磁化噪声功率谱S(f,T)高频尾部反常指数b(T)的文献矛盾，本研究通过高频（达10⁶ Hz）交流磁化率测量准确估计2-20 K的b(T)，发现之前测量低估该指数，确定其与b=2的偏差持续至20 K且具样品依赖性，完善了致密库仑流体单极扩散的动力学表征。
2024-12-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Higgs transition from a magnetic Coulomb liquid to a ferromagnet in Yb_2Ti_2O_7
在一类被称为自旋冰的受抑磁体中，磁单极子作为经典缺陷出现，并通过磁库仑定律相互作用。在量子力学相互作用下，这些磁荷由分馏的玻色子准粒子（自旋子）携带，自旋子可以通过希格斯机制通过一级跃迁进行玻色-爱因斯坦凝聚。在这里，我们报告的证据希格斯过渡从磁性库仑液体铁磁体在单晶Yb 2 Ti 2 O 7。极化中子散射实验表明，在T_C ~ 0.21 K以下，[111]棒扩散散射和夹点特征突然被抑制，此时出现磁布拉格峰和完全去极化的中子自旋，并伴有热滞现象，表明发生了一级铁磁相变。我们的结果是在量子自旋冰模型的基础上解释的，其高温相有效地描述为磁性库仑液体，而基态显示出近共线的铁磁性与带隙自旋激发。
2012-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Freezing of an unconventional two-dimensional plasma
我们研究了一个非常规的二维，两个组件的经典等离子体的球体，重点是检测签名的熔化过渡。这个系统与伊辛型量子霍尔态有关，并且在这个意义上是非常规的，因为它具有通过两种不同的二维库仑相互作用相互作用的粒子。等离子体中的一种粒子携带两种类型的电荷（Q_1，Q_2），而另一种粒子只携带第二种类型的电荷（0，-Q_2）。我们发现在Q_1^2约140处有一个冻结跃迁的特征。这意味着具有两种类型电荷的物质将形成维格纳晶体，而具有第二类型电荷的物质也显示出维格纳晶体的特征，这是由于第二类型的吸引性组分间相互作用。此外，在Q_2 ^2约为4时，还存在Berezinskiii-Kosterlitz无相变相变，此时两种粒子结合形成相对于第二库仑相互作用为中性的分子。这两个转变似乎是相互独立的，给出了一个矩形相图。作为一种特殊情况，Q_2=0描述了（常规的）二维单组分等离子体。我们的研究是一致的，与以前的研究这种血浆，并揭示了新的光在这个系统的冻结过渡。
2013-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal monopole scaling near transitions from the Coulomb phase
某些受抑系统，包括自旋冰和二聚体模型，在低温下表现出库仑相，具有幂律相关性和分数阶激发。从这一阶段出来的跃迁，有效规范理论变得有局限性，提供了非常规临界性的例子。这项工作研究的行为在非零的电子密度附近的过渡，使用标度理论到达的交叉现象的通用表达式。对于一个特定的自旋冰的过渡，定量预测是通过一个对偶映射到XY模型，并确认使用蒙特卡罗模拟。
2012-03-20 cond-mat.stat-mech
Magnetic Monopole Dynamics in Spin Ice
涌现准粒子的最显着的例子之一，是被称为“自旋冰”的材料的低能量配置中的磁偶极子的“分馏”，通过库仑1/r定律相互作用成自由和无约束的磁单极子[Castelnovo et.例如，Nature，451，42-45（2008）]。最近的实验表明，磁荷的库仑气体在低温下确实存在于这些材料中，这一发现提供了一个新的视角，否则很大程度上无法实现的现象。在本文中，不同的自旋冰模型的审查后，我们提出了详细的结果描述的扩散动力学的双极自旋冰模型和直接从库仑气体内的巨正则系综的双粒子。用Metropolis动力学模拟了真实自旋冰材料在“量子隧穿”机制下的扩散准粒子动力学，粒子被约束沿着一个基本的定向路径网络移动，这是连接狄拉克单极对的狄拉克弦的经典类似物。
2010-10-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Half-Magnetization Plateau of a Dipolar Spin Ice in a [100] Field
本文报道偶极自旋冰在[100]方向磁场中低温行为的数值结果。通过调节磁场，系统在低温下呈现半磁化平台。这种半极化相应该对应于有效的2D量子玻色子模型中的量子固相，并且从具有幂律关联的库仑相到这种状态的转变可以被视为超流体到量子固体的转变。我们讨论了这种半极化状态可能的实验签名。
2013-12-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monopole holes in a partially ordered spin liquid
如果自旋液体是由它们不是什么来定义的，即有序的，那么在过去的几年里，有序和自旋液体之间的边界开始消失，越来越多的材料在没有（部分）磁序和自旋涨落共存的情况下无法解释其低温物理学。在这里，我们研究这样的共存的磁偶极相互作用的存在下，有关自旋冰，在那里的顺序是长程和波动支持库仑规范场的一个例子。拓扑缺陷通过能量和熵库仑相互作用有效地耦合，后者比自旋冰基态更强。根据这些缺陷是否打破了库仑规范场的无发散条件或长程序，它们分别被归类为单极子（如自旋冰）或单极空穴（类似于半导体中的电子空穴）。长程序扮演一个完全占据的价带的角色，而库仑自旋液体可以被看作是一个空的导电带。这些结果进行了讨论的背景下，其他晶格和模型，支持一个类似的共存库仑规范场和长程序。我们通过解释偶极相互作用如何通过最大化可翻转斑块的数量来在非常低的能量尺度下提升自旋液体简并度来结束这项工作，根据等效量子二聚体模型。
2016-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field Theory for Magnetic Monopoles in (Square, Artificial) Spin Ice
从更一般到更具体，我们提出了一个平衡场论描述自旋冰系统的拓扑电荷和磁单极。我们表明，对于一个自旋冰在一个图，熵相互作用的高斯近似是图的拉普拉斯矩阵的逆，而屏蔽功能的外部电荷是屏蔽拉普拉斯矩阵的逆。我们特别说明方冰和烧绿石冰的处理方法。对于方冰，我们强调的规范之间的直接和垂直的结构在电荷和电流之间的对称性，典型的磁碎片在一个二维设置的二元性。我们推导出自旋、拓扑荷和电流的结构因子、相关性、相关长度和相关性。我们发现，在低温下的相关长度的发散是指数和成反比的均方电荷。而在三维中，单极子之间的实相互作用和熵相互作用都是3D库仑，在二维中，前者是3D库仑，后者是2D库仑，或对数，导致在夹点对应的弱奇异性，破坏电荷屏蔽。这表明方形冰的等离子体是磁荷绝缘体。
2020-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Classical-Quantum Mappings for Geometrically Frustrated Systems: Spin Ice in a [100] Field
某些具有强局部约束的经典统计系统会表现出库仑相，其中长程关联函数具有幂律形式。从这些到有序相的连续转变不能用Landau-Ginzburg-Wilson理论的简单应用来描述，因为这两个相都不是热无序的。我们提出了一种替代方法，这样的系统的临界理论，基于映射到一个量子问题，在一个更少的空间维度。我们应用这种方法自旋冰，具有几何挫折的磁性材料，表现出库仑相和连续过渡到有序状态的存在下，施加在[100]方向的磁场。
2008-05-22 cond-mat.stat-mech
Degeneracy and criticality from emergent frustration in artificial spin ice
虽然最初引入模仿自旋冰的烧绿石，没有人工自旋冰尚未表现出预期的退化冰相的临界相关性类似于著名的库仑相的烧绿石晶格。在这里，我们研究了一种新的人工自旋冰的基础上的一个顶点挫折，而不是成对挫折的几何形状，并表明它表现出广泛的剩余熵和，显着的，代数相关的准临界冰相。有趣的是，作为一个新的实现挫折的顶点系统，我们的晶格开辟了新的途径，研究缺陷的关键流形和设计退化的人工磁性纳米阵列，一项任务，迄今难以捉摸。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dualities and Topological Classification of the $S=1$ Pyrochlore Spin Ice
The University of Tokyo（东京大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
研究S=1玄武岩冰的相图，揭示其参数磁性、U(1)库仑和自旋双极相，通过映射到3DXY和Ising环气模型，结合几何奇点规则分类拓扑态，蒙特卡罗模拟验证理论结果。
2026-10-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase Switch Driven by the Hidden Half-Ice, Half-Fire State in a Ferrimagnet
本文指出亚铁磁体中“半火半冰”态存在隐藏的激发态“半冰半火”态，其对破坏基态的相互作用鲁棒，可在有限温度下驱动相变（包括一维伊辛模型），为理解非常规受挫系统的相位行为提供新方向。
2024-12-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
[111]-strained spin ice: Localization of thermodynamically deconfined monopoles
本文研究 [111] 单轴应变下经典自旋冰中磁单极子的动力学行为，发现负应变下磁单极子扩散、正应变下局域化，并揭示环交换可将局域化单极子限制在 (111) 平面内扩散，同时计算了相应磁噪声谱。
2024-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Kagome qubit ice
具有约束无序的自旋液体的拓扑相可以具有分数激发的动力学。然而，具有不同动力学机制的自旋液相已被证明很难在实验上观察到。在这里，我们提出了一个实现的kagome自旋冰的超导量子位的量子退火，并使用它来证明场诱导的动力学之间的自旋液相交叉。通过对局部磁场的精细控制，我们发现了冰I相和非常规场诱导冰II相的证据。在后者中，电荷有序但自旋无序的拓扑相，动力学通过强相关的，电荷守恒的，分馏激发的对创建和湮灭进行。由于这些动力学制度抵制表征在其他人工自旋冰实现，我们的研究结果表明，量子驱动动力学的效用，推进自旋液体的拓扑相的研究。
2023-01-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
A Bionic Coulomb Phase on the Pyrochlore Lattice
一类具有宏观基态简并性的三维经典晶格系统，最著名的是自旋冰系统，已知表现出“库仑”相，其中基态流形内的长波长相关性由涌现的麦克斯韦电动力学描述。我们讨论了这种现象的一个新的例子-烧绿石晶格上的四态Potts模型，其中长波长描述现在涉及三个独立的规范场，我们通过模拟确认。在基态流形上的激发是bions，缺陷在三个规范场中的两个下同时带电，并表现出由这些电荷决定的熵相互作用。我们还表明，磁通量回路的分布显示与回路长度和系统大小的缩放先前确定为特征的库仑相位。
2012-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fragmented spin ice and multi-$k$ ordering in rare-earth antiperovskites
研究了角共享八面体晶格上的近邻和偶极伊辛模型。在这两种模型的扩展参数范围内，反铁磁性和自旋冰一样的三进三出规则之间的挫折稳定了库仑相位与相关的偶极和四极自旋纹理，都产生独特的中子散射签名。强的进一步相邻扰动导致两个组件独立订购，导致不寻常的多$k$订单。我们提出了我们的模型在稀土反钙钛矿的实验实现。
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge ordering in a pure spin model: dipolar spin-ice
我们研究了偶极自旋冰模型在固定密度的单激发，$ρ$，使用蒙特卡罗算法的创建和湮灭的过程中，这样的激发被禁止。在$ρ$趋于零的极限下，该模型与低温下通常的偶极自旋-冰模型相吻合，其额外的优点是，即使在最低温度下，可以忽略不计的单极子数量也允许平衡。因此，Melko等人在2001年发现的到有序基态的跃迁是通过简单的局域自旋翻转动力学实现的。随着密度的增加，激发的单极性质变得明显：系统显示出丰富的$ρ$与$T$相图，其中“电荷”有序跃迁类似于在晶格中观察到的库仑电荷。另一层复杂性是通过电荷及其相关真空中存在的秩序来揭示的，这只能用自旋来描述--系统真正的微观自由度。
2014-09-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin ice under pressure: symmetry enhancement and infinite order multicriticality
我们研究了自旋冰在单轴压力作用下产生四角畸变时的低温行为。在库仑液体和完全磁化相之间存在相变。不寻常的是，它结合了不连续和连续过渡的特点：序参量表现出跳跃，但这是伴随着一个发散的磁化率和消失的畴壁张力。所有这些方面都可以理解为在临界点处涌现的SU（2）对称性的结果。我们绘制出一个可能的实验实现。
2010-03-25 cond-mat.stat-mech
Continuous crossover between high-pressure ice phases VII and X driven by monopole screening: a model study
The University of Tokyo（东京大学）；Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学）
研究通过经典自旋-1 Blume-Capel模型探讨高压冰VII和X相之间的连续交叉机制，揭示其拓扑性质与热力学行为。
2026-10-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classical to quantum mapping for an unconventional phase transition in a three-dimensional classical dimer model
我们研究了库仑相和二聚体晶体之间的过渡，在三维经典二聚体模型的数值模拟中观察到的，通过将其映射到一个量子模型的玻色子在两个维度。从超流体到分数填充的莫特绝缘体的量子相变属于朗道-金兹伯格-威尔逊范式无法描述的一类。利用第二个映射，到一个对偶涡旋模型，我们证明了跃迁附近的长波长物理是由具有SU（2）物质场的U（1）规范理论描述的。
2009-10-16 cond-mat.stat-mech
Dumping Topological Charges on Neighbors: Ice Manifolds for Colloids and Vortices
我们研究了最近报道的纳米结构超导体中的钉扎涡旋或光阱中的胶体与自旋冰材料之间的类比。胶体和涡旋的阻挫与自旋冰有本质的不同。然而，它们的有效能量是由与拓扑电荷相关的紧急场的贡献而相同的，从而导致偶（奇）配位格的（准）冰流形。的等价性延伸到当地的低能量动力学的冰歧管，几何硬约束的效果可以归入到空间调制的紧急领域，介导的拓扑电荷之间的熵相互作用。在那里，就像在自旋冰材料中一样，真正的冰流形进入库仑相，而准冰流形则由嵌入拓扑电荷的等离子体提供一个定义良好的屏蔽长度。在混合配位格中，由于子格之间的拓扑电荷转移，两个体系之间的等价性被打破。我们讨论社会和经济网络的扩展。
2014-06-19 cond-mat.stat-mech
Higgs transitions of spin ice
像自旋冰这样的受抑磁体表现出库仑相，其中相关性在长距离处具有幂律形式。应用微扰可以引起有序跃迁，这不能用通常的朗道范式来描述，而是自然地被视为涌现规范理论的希格斯跃迁。从一个经典的统计模型的自旋冰，它表明，各种可能的相位和过渡可以描述这种方法。某些情况下，确定连续过渡被认为是可能的，预测的临界行为可能会在实验或数值模拟测试。
2011-09-22 cond-mat.stat-mech
Electric field fluctuations in the two-dimensional Coulomb fluid
模拟了二维库仑流体中电场关联的结构因子，并与介电函数理论进行了比较。奇异的结构因子的变化发生在BKT绝缘体到导体的过渡，以及在一个更高的温度之间的相关过渡不良电解质和扰动德拜-休克尔流体。结构因素被发现不同的正则和巨正则系综，与穷人的电解质显示完整的系综不等价。我们确定机制的“欠屏蔽”和“夹点”散射相关的离子液体和人工自旋冰的实验分别。
2021-06-18 cond-mat.stat-mech
Magnetic multipole analysis of kagome and artificial ice dipolar arrays
我们分析了线性扩展的单畴偶极子阵列形成正方形和戈薇晶格。我们发现，它的相图包含两个（不同的）有限熵kagome冰制度-一个无序，一个代数-以及低温有序相。在几乎接触的岛屿的限制，我们发现了相应的熵高原，这是分析捕获的理论基础上的磁荷的阶梯。对于修改后的方形冰阵列的情况下，我们表明，收费（“单极子”）的激发经历两个不同的库仑相互作用：一个磁性的“三维”的一个以及对数的“二维”的熵起源之一。
2010-07-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The Concept of Spin Ice Graphs and a Field Theory for their Topological Monopoles and Charges
自旋冰现在可以制造成各种几何形状，这些几何形状控制它们的集体行为和奇异性质。因此，它们的适当框架是图论。我们涉及自旋冰的概念，如冰规则，冰流形，库仑相位，电荷和单极子，图形理论的概念，如平衡，在/出度，欧拉性。然后，我们提出了一个场论的处理，其中拓扑电荷和单极子的自由度，而二进制自旋被归入熵之间的相互作用的费用。我们表明，对于一个自旋冰在一个图中的高斯近似，熵相互作用的内核是逆的图形拉普拉斯算子，我们计算筛选功能的图谱作为绿色运营商的筛选泊松问题的图。然后，我们将处理星图，比赛，周期，并定期自旋冰在不同的维度。
2020-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Experimental Measures of Topological Sector Fluctuations in the F-Model
二维F模型是一个遵守冰规则的模型，具有低温反铁电态和高温临界库仑相。系统中的极化与拓扑缺陷相关联，拓扑缺陷以系统跨越绕组的形式存在，这使得它成为观察拓扑扇区波动的理想系统，正如在自旋冰和Berezinskiii-Kosterlitz-BKT系统中所讨论的那样。在这里，我们开发了Lieb和Baxter的F模型的历史解决方案，以准确计算相关的属性，其中一些显然是第一次。我们进一步计算属性不服从精确解的近似腔的方法，并参考已建立的缩放结果。特别相关的拓扑部门的波动是确切的结果，为所施加的领域的极化和“精力充沛的磁化率”。后者是拓扑扇区波动的度量，令人惊讶的是，在这种情况下，它是序参量相关指数的度量。在高温阶段，温度调谐的拓扑缺陷和代数相关的密度，与充满活力的磁化率经历一个跳跃到零的反铁电有序温度，类似于在BKT系统中的“通用跳跃”。我们讨论了这些结果是如何相关的实验系统，包括自旋冰薄膜和三维偶极自旋冰和水冰，在那里我们发现，一个类似的“通用跳跃”以前已经建立在数值研究。这个意想不到的结果表明，扰动库仑相的稳定性是独立的尺寸和过渡的顺序的普遍限制。水冰Ih的实验结果与这一命题并不矛盾。我们完成了我们的研究结果与人工自旋冰阵列的实验研究的文件。
2020-12-23 cond-mat.stat-mech
Unconventional continuous phase transition in a three dimensional dimer model
相变在物理学中占据中心地位，这是由于它们在实验中的普遍性和它们在基本概念上的重要性。对相变普适性的解释是金兹伯格和朗道理论的巨大成功，并通过威尔逊的重整化群得到了扩展。然而，最近的理论建议在某些情况下挑战了这一观点。在这封信中，我们报告的第一个大规模模拟的三维模型提出了一个候选人，需要一个描述超越朗道-金兹伯格-威尔逊框架：我们研究的相变从二聚体晶体的库仑相在立方二聚体模型。我们的数值结果强烈表明，过渡是连续的，并与一个三临界普适类兼容，与以前的建议。
2006-07-24 cond-mat.stat-mech
Liquid state of hydrogen bond network in ice
在这里，我们表明，违反Bernal-Fowler规则之间的库仑相互作用导致温度引起的逐步增加，其浓度由6-7个数量级。这种一级相变伴随着弛豫时间的可压缩的减少，并且可以被解释为氢键网络的熔化。在冰体中，氢晶格熔化而氧晶格残存的新相是不稳定的，氧空位和氧空位浓度的进一步急剧增加使冰体熔化。在熔化后立即断裂的氢键的分数约为它们总数的0.07，这意味着水中氧晶格的基本守恒。
2016-05-28 cond-mat.other cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Signature of magnetic monopole and Dirac string dynamics in spin ice
自从狄拉克在近一个世纪前预言磁单极子以来，磁单极子一直没有被实验检测到。最近的研究表明，这些神秘粒子的经典类似物是从模型磁系统（偶极自旋冰）的拓扑基态中激发出来的。这些准粒子激发不需要修改麦克斯韦方程组，但它们确实通过库仑定律相互作用，并且是磁源。在本文中，我们提出了一个实验可测量的签名的磁弛豫动力学和自旋冰材料$Dy_{2}Ti_{2}O_{7}$的磁弛豫测量可以完全解释在巨正则系综单极子的扩散运动，由网络的“狄拉克弦”填充准粒子真空的约束。在磁场中，网络的拓扑结构阻止了稳态下的电荷流动，但在开放系统的表面附近存在电荷密度梯度。
2010-05-28 cond-mat.stat-mech
Critical behavior in the cubic dimer model at nonzero monomer density
研究了有限密度单体存在下经典立方二聚体模型（CDM）的临界行为。由于平行二聚体之间的相互作用，无单体CDM表现出从库仑相到二聚体晶体的非常规转变。单体在库仑相中充当电荷（或单极子），并且在非零密度下导致标准的朗道型转变。我们使用大规模的蒙特卡罗模拟研究系统的临界点附近，并发现与标度理论的详细预测的结果一致。超越以往的研究中的过渡单体的情况下，我们明确确认常规和非常规的临界性之间的区别，并定量地证明了两者之间的交叉。我们的结果也为CDM中的跃迁与SU（2）JQ模型中的退禁闭量子临界点属于同一普适类的理论主张提供了额外的证据。
2013-11-11 cond-mat.stat-mech
Topological transitions in spin-ice induced by geometrical constraints
Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (IFLYSIB), UNLP-CONICET（液体与生物系统物理研究所）；Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学精确科学学院物理系）
研究自旋冰模型在[111]和[110]方向磁场作用下的拓扑相变，揭示几何约束对相变稳定性的调控作用，通过蒙特卡罗模拟展示磁化强度的离散跃迁及临界场的分析。
2026-04-28 cond-mat.stat-mech
When opposites repel: from metastability to extended chiral spin textures in spin ice with short-range topological-defect interactions
我们研究了库仑自旋液体中平衡的拓扑瓶颈和能量障碍的相互作用，其中在紧急规范场下充电的缺陷之间的短程能量耦合补充了它们的熵长程库仑相互作用。这项工作的动机是在广泛的几何挫折磁性材料，可能包括在Pr2Ir2O7中观察到的自发霍尔效应观察到的记忆效应的流行。我们的模型是烧绿石晶格上的正则自旋冰模型，其中远邻自旋耦合引起拓扑缺陷之间的最近邻相互作用，该拓扑缺陷可以很容易地选择为非自然的或不自然的，即相等规范电荷的缺陷之间的吸引力或排斥力。该模型的新特性如下。在施加场淬灭后，出现了一种丰富的动态平衡方法，主要是由负责长寿命磁化平台的多尺度能量势垒。这些甚至允许“碎片化”自旋液体的亚稳性，这是一种难以捉摸的状态，其中部分有序与自旋液体共存。也许最引人注目的是，吸引力产生的缺陷集群，其稳定性是由于他们的分裂和接近相反的电荷以及熵的障碍所产生的拓扑要求湮灭的缺陷只与一个带相反电荷的对应物的能量障碍的组合。这些团簇可能采取“水母”自旋结构的形式，包括以具有任意长度分支的六边形环为中心的相同符号规范电荷的排列。该环承载顺时针或逆时针的磁化循环流。这种紧急的环形自由度提供了一种可能性，时间反演对称性破缺与可能的相关性，观察到的自发霍尔效应Pr2Ir2O7。
2016-03-09 cond-mat.stat-mech
