Effects of dimerization and interchain one-particle hopping in a weakly coupled dimerized chain system at quarter filling
利用微扰重整化群(PRG)方法研究了四分之一填充下准一维二聚链系统中链内二聚和链间单粒子跳跃$t_{b}$的效应.在此基础上,我们讨论了TMTTF和TMTSF化合物在低能性质上的差异。
1998-07-10 cond-mat.str-el
Magnon mode truncation in a rung-dimerized asymmetric spin ladder
本文提出了一个精确可解的二聚阶梯非对称自旋梯模型。起源于磁振子衰变的磁振子模截断(最近在一维化合物${\rm IPA-CuCl}_3$中观察到)自然地在该模型中描述。利用Bethe Ansatze描述了一个单磁振子扇区,得到了模型的相互作用常数与实验观测到的能隙能、截断能、自旋速度和截断波矢等物理量之间的关系。在截断点处,结构因子趋于零。
2007-12-07 cond-mat.str-el
Generalized mean field description of entanglement in dimerized spin systems
我们讨论了一种广义自洽平均场(MF)处理方法,该方法基于选择一个任意的算子子集来表示系统的密度矩阵,并将其应用于复合量子系统中的纠缠计算问题.作为一个具体的例子,我们详细研究了一对MF方法的基态(GS)的二聚自旋1/2系统的各向异性铁磁型XY和XYZ耦合在横向场,包括链和阵列的第一邻居,也较长的范围耦合。该方法是完全解析的,能够捕捉到这些系统的GS的主要特征,与传统的单自旋MF。它的相图与后者的相图有很大的不同,如果对之间的耦合足够弱,则只在有限场窗口中出现(Sz)宇称破缺,在这个窗口之下是完全二聚化的相位,而在它之上是部分对准的相位。而且它与链的其余部分的缠结,这在奇偶性破缺窗口中显示出明显的峰值。微扰修正允许再现更微妙的观测,如弱耦合自旋和低位能谱之间的纠缠。所有的预测进行了测试,对有限系统的精确结果。
2015-03-02 cond-mat.str-el quant-ph
Effect of Spin-1 Impurities in Dimerized Heisenberg Chains
利用Lanczos对角化和量子蒙特卡罗模拟研究了自旋1杂质对二聚反铁磁自旋链的影响。首先,对于Cu-O-Cu体系,计算了Ni离子取代Cu离子的相互作用强度。然后,它表明,S=1杂质的引入导致的二聚系统的原始自旋间隙的抑制和靠近杂质的反铁磁关联的增强。这些功能被解释的纯和掺杂系统的基态的价键图片。的相似性和差异之间的潜在机制,产生这些影响的情况下,S=1杂质进行了分析。强调了在自旋1杂质位和两个自旋1/2相邻自旋之间形成的单重态表现为有效的双空位,这可能是整个系统反铁磁关联增强的部分原因.这些结果的实验意义进行了讨论。
1998-06-03 cond-mat.str-el
Ising-model description of the SU(2)_1 quantum critical point in a dimerized two-leg spin-1/2 ladder
本文给出了自旋为1/2的显式二聚两腿海森堡阶梯中SU(2)_1量子临界点的非微扰解析描述。结果表明,这种临界性基本上是一致的,出现在一个弱的二聚自旋-1链与一个小的Haldrons间隙。该方法是基于映射到SO(3)-对称模型的三个强耦合量子伊辛链。这个映射被用来建立自旋梯的所有物理场与表征SU(2)_1临界性的物理场在红外固定点处的对应。
2000-04-26 cond-mat.str-el hep-th
Cluster expansion for dimerized spin systems
通过实现集团的高阶展开,我们研究了二聚自旋系统。我们已经扩展了我们以前的二聚体展开一维系统,以涵盖弱相互作用链的定量描述的三维材料,如PHCC和KCuCl_3。通过与最近的非弹性中子散射数据的比较,我们能够确定单个自旋之间的交换能。我们进一步研究了具有各向同性交换耦合常数的锯齿形链的无公度区,在无序线附近,色散曲线在有限波矢处呈现最小值。我们的方法清楚地显示了在该区域内波矢0和波矢Pi处的色散最小值之间的逐渐过渡。在耦合常数的扩展中,分析给出了无公度区域的范围。
2001-07-18 cond-mat.str-el
Phase diagram study of a dimerized spin-S zig-zag ladder
用不同的数值和解析方法研究了自旋阻挫- $S$之字形阶梯的相图。我们发现,对于任意的$S$,有一个家庭的哈密顿量的一个完全二聚状态是一个确切的基态,是Majumdar-Ghosh点的家庭的一个特定的成员。我们发现,该系统提出了一个二聚相之间的过渡到Néel状相$S=1/2$,和螺旋相可以出现大$S$。相图的特点是通过一个推广的通常的平均场近似(MFA)。本实施方式中的新颖性在于将最强耦合的站点视为单位单元。通过随机相位近似(RPA)分析了带隙和激发谱。此外,微扰处理,以获得临界点进行了讨论。与DMRG等数值方法的结果进行了比较。
2015-01-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Confinement in the bulk, deconfinement on the wall: infrared equivalence between compactified QCD and quantum magnets
在自发二聚化的量子反铁磁体中,自旋为1/2的激发态(自旋子)成对地被弦限制,类似于非阿贝尔规范理论中限制夸克的弦。该系统具有多个简并基态(真空)和不同真空区域之间的畴壁。对于两个真空,我们证明了自旋在域壁上被释放,在一个机制惊人地相似的域壁夸克的量子色动力学的变种解除禁闭。这一观察不仅在量子磁学中建立了一种新的现象,而且在粒子物理学和凝聚态物理之间提供了一种新的直接联系。这个类比为我们通过量子磁学的计算和实验研究来提高对粒子禁闭和解除禁闭的理解打开了大门。
2016-12-20 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Classification for the universal scaling of Néel temperature and staggered magnetization density of three-dimensional dimerized spin-1/2 antiferromagnets
受TlCuCl $_3$实验数据的理论发展,特别是Néel温度$T_N$和交错磁化强度密度$M_s$之间的普适标度关系的启发,我们采用第一性原理量子Monte Carlo方法对三维二聚量子反铁磁体进行了详细的研究.我们的研究背后的动机是为了更好地理解微观效应对这些标度关系的$T_N$和$M_s$,从而阐明一些观察到的理论和实验结果之间的不一致。值得注意的是,对于所考虑的3D二聚模型,我们发现,建立的普遍的标度关系确实可以归类为连接到一个晶格站点的较强的反铁磁耦合的量。令人信服的数值证据提供支持这一猜想。本文还简要讨论了TlCuCl $_3$实验结果的相关性。
2017-09-18 cond-mat.str-el hep-lat
Quantum phase transition in a dimerized chain with hexamer distortion
考虑自旋为1/2的二聚海森堡链,在参数空间$(J_{1}, J_{2}, J_{3})$中,利用连续极限玻色化方法和精确对角化方法研究了自旋为1/2的海森堡链的零温相图.相图是丰富的,有两个缺口的二聚体相。我们得到的玻色化方法的临界线分离不同的缺口二聚体阶段的估计。通过数值计算验证了过渡线的存在和二聚体相之间的差异。能隙和二聚体序参量的行为支持无隙线的精确位置。
2012-08-29 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic spin-S chains with exactly dimerized ground states
我们证明了自旋S的海森堡自旋链具有形式为(S_{i-1} S_{i})(S_{i} S_{i+1})+h. c.当三体相互作用与双线性相互作用之比为1/(4S(S+1)-2)时,具有完全二聚的基态。这一结果推广了J_1-J_2链的Majumdar-Ghosh点,当S=1/2时,本模型约化到该点.当S=1时,我们用密度矩阵重整化群方法(DMRG)证明了Half和二聚相之间的跃迁是连续的,中心电荷中心荷c=3/2.最后,我们表明,这样的三体相互作用自然出现在一个强耦合的哈伯德模型的扩展,我们讨论了实际的反铁磁链的二聚化的后果。
2012-03-29 cond-mat.str-el
Concurrence and entanglement entropy in a dimerized spin-1/2 two-leg ladder
我们考虑各向同性自旋1/2两个腿梯子与占主导地位的空间调制横档交换。利用微扰理论和数值Lanczos方法研究了均匀磁场对该模型基态相图的影响。基态相图由两个无隙Luttinger液体(LL)和三个有隙相组成。在数值上,我们计算了两个自旋之间的纠缠度和两条腿之间的纠缠熵。数值实验表明,原则上无隙LL相位是不同的。在第一个LL阶段,只有梯级上的自旋纠缠,但在第二个LL阶段,腿上的自旋长距离纠缠。因此,腿上的自旋之间的并发性可以被认为是区分LL相位的函数。
2011-09-28 cond-mat.str-el
Investigation of frustrated and dimerized classical Heisenberg chains
我们考虑了一维二聚受抑反铁磁(铁磁)海森堡模型,模型具有任意自旋$S$ .用LK团簇法确定了零温下的精确经典磁相图。聚类结果表明,该模型的经典基态相图非常丰富,包括一级和二级相变。在没有二聚化的情况下,在临界阻挫$α_c=\pm 0.25$处,在反铁磁(铁磁)和螺旋相之间发生二级相变。在临界点$α_c$附近,螺旋序参量的精确经典临界指数为1/2。在二聚链($δ\neq0$)的情况下,螺旋序显示稳定性,并存在于基态相图的某些部分。在基态相图中发现了两条一级临界线。这些临界线将反铁磁相与螺旋相分开。
2015-01-23 cond-mat.str-el
The first-order phase transition between dimerized-antiferromagnetic and uniform-antiferromagnetic phases in Cu_(1-x)M_xGeO_3
我们已经进行了详细的磁化率测量以及同步加速器X射线衍射研究,以确定温度与浓度($T$ - $x$)相图的Cu ${}_{1-x}$ Mg ${}_x$ GeO ${}_3$。我们观察到明确的双峰的磁化率意味着两个反铁磁(AF)的转变温度与镁浓度在0.0237 $\le x \le$ 0.0271范围内的样品。我们还观察到一个急剧变化的反相关长度在此浓度范围内的X-射线衍射。AF转变温度的急剧变化以及自旋Peierls(SP)相的消失已得到澄清,这些结果与T. Masuda { \it等} \lbrack物理修订版快报{ \bf 80},4566(1998)\rbrack . Cu ${}_{1-x}$ Zn ${}_x$ GeO ${}_3$的$T$-$x$相图与Cu ${}_{1-x}$ Mg ${}_x$ GeO ${}_3$的$T$ -$x$相图相似,表明该相变对Cu ${}_{1-x}M_{x}$ GeO ${}_3$具有普遍性.
1999-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Density-Wave Phase Transitions in Quasi-One-Dimensional Dimerized Quarter-Filled Organic Conductors
研究了通过链间单粒子跳跃弱耦合的二聚四分之一填充Hubbard链的自旋密度波相变。结果表明,在SDW转变温度以上,金属相的非相干金属区($t_{b0}<t_{b}^\ast$)和费米液相区($t_{b0}>t_{b}^\ast$)之间存在一个临界$t_{b0}$,$t_{b}^\ast$.通过使用双回路微扰重整化群方法和随机相位近似,我们提出了一个涵盖两个区域的SDW相图。从$t_{b0}<t_{b}^\ast$的非相干金属相的SDW相变是由链内电子-电子umklapp散射向低温方向的增长引起的,这被认为是Mott能隙的预形成。讨论了准一维二聚四分之一填充有机导体(TMTTF)$_2$ X和(TMTSF)$_2$ X的SDW相变与本结果的关系.
1999-07-26 cond-mat.str-el
Spontaneous dimerization, critical lines, and short-range correlations in a frustrated spin-1 chain
我们报告了对自旋1 $J_1-J_2-J_3$海森堡模型的详细研究,这是一种具有最近邻耦合$J_1$,次最近邻耦合$J_2$和三位相互作用$J_3\left[({\bf S}_{i-1}\cdot {\bf S}_i)({\bf S}_i\cdot {\bf S}_{i+1})+{\mathrm H.c.}\right]$的受抑模型[Phys. Rev. B 93,241108(R)(2016)]。使用DMRG和精确对角化,我们表明,Half相位,次近邻Half相位和二聚化相位之间的相边界可以非常准确地确定相结合的信息推导出的二聚化,基态能量,纠缠谱和Berry相位。通过对有限尺寸谱的仔细研究,我们还表明,次近邻的Halfonite相和二聚相之间的转变是在伊辛普适类沿临界线。此外,我们证明了共形嵌入的$SU(2)_2$ Wess-Zumino-Witten共形场论的玻色子和伊辛场,我们明确地得出了一些后果,这种嵌入的频谱沿$SU(2)_2$过渡线之间的Haldom相位和二聚相位。我们还表明,沿Haldom相和二聚相之间的一阶过渡线的孤子进行自旋1/2,而那些不同的二聚域内部的二聚相进行自旋1。最后,我们表明,短程相关性的变化特征的Haltenic和二聚化阶段通过无序和Lifshitz线,以及通过发展的Haltenic阶段的短程二聚体相关性,导致一个显着丰富的相图。
2016-09-01 cond-mat.str-el
Steady off-diagonal long-range order state in a half-filled dimerized Hubbard chain induced by a resonant pulsed field
我们证明了即使在二聚哈伯德模型的深Mott绝缘相中,共振脉冲场也能诱导出稳定的超导态。在非平衡稳定状态下发现的超导性是由于$η$配对机制,其特征在于存在非对角长程序(ODLRO),并且在基态相图中不存在。该方案的关键在于从价键固体中产生场致电荷密度波(CDW)态。该态的动力学过程位于二聚哈伯德模型的高激发子空间中,并受$η$自旋铁磁模型的支配。由于能量守恒,这种长寿命激发的衰减被抑制。我们还发展了一种检测非平衡定态ODLRO的动力学方法。我们的发现表明,由共振外场和电子-电子相互作用引起的非平衡多体动力学是获得新的奇异量子态的另一种途径,也为增强超导性提供了另一种机制.
2022-09-03 cond-mat.str-el
Magnons and continua in a magnetized and dimerized spin-1/2 chain
我们研究磁场依赖的二聚自旋1/2链,硝酸铜,与反铁磁内二聚体交换$J_1=0.44$毫电子伏和交换交替$α=J_2/J_1=0.24$的激发。在三个不同的磁化制度的磁激发探测通过非弹性中子散射在低温下。在低场和高场分别有三个和两个长寿命的类磁振子模。磁振子散射的模数和波矢相关能量与强度之间的反相位关系反映了不同的基态:低场$μ_0H < μ_0H_{c1} = 2.8$ ~T下的单重基态和高场$μ_0H > μ_0H_{c2} = 4.2$ ~T下的$S_z=1/2$产物态。在中间场区,连续的散射$\hbarω\approx J_1$是一个强关联的无隙量子态没有相干磁振子的指示。
2014-06-30 cond-mat.str-el
Exact Demonstration of Magnetization Pleateaus and First Order Dimer-Néel Phase Transitions in a Modified Shastry-Sutherland Model for SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$
研究了SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$的广义Shastry-Sutherland模型.沿着参数空间中的一条线,我们可以严格地证明该模型在二聚和Néel有序基态之间存在一级相变。此外,当在二聚化相中施加磁场时,在磁化的相称值处形成磁化平台。我们还讨论了这个模型的相图和属性的各个方面远离这个完全可溶线,其中包括二聚和磁有序相之间的间隙闭合连续过渡。
1999-10-12 cond-mat.str-el
Phase transitions in the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on the dimerized diamond lattice
本文结合量子蒙特卡洛模拟与退耦合二聚体平均场理论,确定二聚化金刚石晶格自旋-1/2 Heisenberg反铁磁体的量子临界点,并揭示强、弱二聚化相及有序温度差异。
2024-10-17 cond-mat.str-el
Dynamical Structure Factors for Dimerized Spin Systems
本文通过理论计算、级数展开和KCuCl_3的非弹性中子散射结果,讨论了相互作用二聚体材料的无序基态与基本三重态激发之间的跃迁强度。我们详细描述的功能产生的两个不同取向的二聚体的存在下,每个单元格,并显示所产生的两种模式的能量和光谱权重是如何相互关联的。我们目前的结果从微扰膨胀的二聚体间的相互作用强度,从而表明,波矢量的依赖简单的二聚体近似修改在更高的订单。给出了10阶一维耦合的二聚体和2阶三维耦合的二聚体与KCuCl_3和TlCuCl_3的显式结果。
2003-12-01 cond-mat.str-el
Scarred discrete time crystal in a periodically driven dimerized spin chain
Department of Physics, Institute for Advanced Studies in Basic Sciences (IASBS), Zanjan 45137-66731, Iran(基础科学高等研究院物理系)
研究周期驱动二聚化自旋链中的疤痕离散时间晶体相,利用量子多体疤痕实现弱遍历破缺,其寿命随系统尺寸增长后会因杂化饱和,为相关动力学相互作用提供综合框架。
2026-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el quant-ph
Cross-over from an incommensurate singlet spiral state with a vanishingly small spin-gap to a valence bond solid state in dimerized frustrated ferromagnetic spin-chains
受自旋链化合物LiCuSbO $_4$ $\equiv$ LiSbCuO $_4$和Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$的磁性的启发,我们研究了具有二聚最近邻铁磁(FM)($J_1, J_1^\prime<0$)和次最近邻反铁磁($J_2>0$)耦合的海森堡链的基态.利用密度矩阵重整化群技术和自旋波理论,我们发现了一个在全极化FM和无公度螺旋态之间的一阶跃迁,其中$α$是阻挫比$J_2/|J_1|$,$β$是二聚化度$J_1^\prime/J_1$ .在单重螺旋态中,在FM跃迁附近自旋能隙非常小,对应于LiCuSbO $_4$的情况.对于较大的$α$,对应于Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$,和较小的$β$,存在从该阻挫诱导的无公度态到具有实质性自旋带隙的Affleck-Lieb-Paddy-Tasaki型价键固态的交叉。
2017-09-04 cond-mat.str-el
Coupled dimerized alternating-bond quantum spin chains in the distorted honeycomb-lattice magnet Cu$_5$SbO$_6$
Mahidol University(马希隆大学);Thailand Center of Excellence in Physics, Commission of Higher Education(泰国物理卓越中心,高等教育委员会);Tohoku University(东北大学);Tokyo University of Science(东京科学大学);National Taiwan University(台湾大学);Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials, National Science and Technology Council(台湾新兴晶体材料联盟,国家科学技术委员会);Center of Atomic Initiative for New Materials, National Taiwan University(台湾大学新物质原子倡议中心);J-PARC Center(J-PARC中心);University of Maryland(马里兰大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
研究揭示Cu$_5$SbO$_6$中存在交替铁磁-反铁磁耦合的双极化自旋链,其磁耦合方案不同于传统蜂窝晶格模型。
2026-03-04 cond-mat.str-el
Comment on "Frustration and Multicriticality in the Antiferromagnetic Spin-1 Chain"
最近由Pixley、Shashi和Nevidomskyy [Phys.Rev.B90,214426(2014)]研究的具有双线性-双二次和次近邻相互作用的自旋-1链的相图已经根据我们最近在类似模型上获得的结果重新审视。结合广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟与共形场论的论点,我们确认了Pixley等人确定的三个相的存在,Half-Phase,次近邻(NNN)Half-Phase和二聚相,但我们得出了关于二聚相的相变性质的明显不同的结论:i)我们提供了在NNN-Half相和二聚相之间连续伊辛转变的数值证据; ii)我们证明了三临界终点,在那里,Halfenic相和二聚相之间的连续转变变成一级转变,最后,我们证明了三临界终点与终止于此点的连续跃迁线处于相同的Wess-Zumino-Witten(WZW)SU(2)2级普适类中
2016-06-28 cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional hole ordering and dimerized state in the CuO2-chain layers in Sr14Cu24O41
对由铜离子链和梯状结构组成的Sr $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$进行了中子散射实验。我们观察到,从CuO $_2$链的磁激发有两个分支,这两个分支是弱色散沿$a$和$c$轴。$ω$ - $Q$色散关系以及强度可以通过随机相位近似合理地描述,其中次近邻铜自旋之间的二聚体内耦合$J$ =11 meV,沿c轴的二聚体间耦合$J_c$ =0.75 meV,以及沿a轴的二聚体间耦合$J_a$ =0.75 meV。二聚体结构表明准二维空穴有序,导致自旋为1/2的磁性Cu $^{2+}$和磁性Cu的有序化,形成Zhang-Rice单线态。我们还研究了Ca取代Sr对二聚体和空穴有序性的影响。
1998-08-08 cond-mat.str-el
Quasi-two-dimensional Bose-Einstein condensation of spin triplets in dimerized quantum magnet Ba$_2$CuSi$_2$O$_6$Cl$_2$
合成了Ba $_2$ CuSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$的单晶,并研究了其量子磁性。晶体结构与准二维(2D)二聚磁体BaCuSi $_2$ O $_6$(也称为Han purple)的晶体结构密切相关。BaPDMATHABMM CuSiPDMATHABMM $_6$ C1 $_2$具有激发能隙为$Δ/k_{\rm B}\,{=}\,20.8$ K的单重基态。当用$g$因子归一化时,两个不同磁场方向的磁化曲线几乎完全重合,除了垂直于$c$轴的磁场的小跳跃异常。在临界场以上的非线性斜率的磁化曲线与基于2D耦合自旋二聚体模型的精确对角化计算非常一致。还使用密度泛函理论(DFT)来评估单个交换常数。密度泛函理论的结果表明,弱自旋晶格耦合暗示我们的磁致伸缩数据支持的二维交换网络和弱挫折二聚体之间的交换相互作用。Ba-$_2$-CuSi-$_2$-$_6$-C1-$_2$中磁场诱导的自旋有序被描述为准二维玻色-爱因斯坦凝聚三重态.
2016-09-02 cond-mat.str-el
Dimerized Solids and Resonating Plaquette Order in SU(N)-Dirac Fermions
本文研究了半填充蜂窝晶格上具有SU(N)对称、类海森堡最近邻味交换作用的费米子的量子相位。采用投影(零温度)的量子蒙特卡罗模拟N的偶数值,我们探讨了从弱耦合半金属到强耦合,绝缘制度的演变。此外,我们比较我们的数值结果的鞍点近似在大N极限。从大N态到SU(6)态,绝缘态是一个柱状价键晶体,在弱的有限耦合下直接跃迁到半金属态,这与大N极限下的平均场结果一致。然而,在SU(4),绝缘体表现出微妙的不同的价键晶体结构,通过共振价键片稳定。在SU(2)极限下,我们的结果支持半金属和反铁磁绝缘体之间的直接跃迁。
2013-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gapless points of dimerized quantum spin chains: analytical and numerical studies
我们研究的位置的无隙点发生的量子自旋链的有限长度(与扭曲的边界条件)在特定值的最近邻二聚,作为一个函数的自旋S和网站的数量。对于较强的二聚化和大值的S,隧道计算再现了相同的结果,从更多涉及的领域的理论方法,使用非线性西格玛模型的方法。一个不同的分析计算的矩阵元素之间的两个尼尔状态给出了一组无隙点;强二聚,这些显着不同的隧道值。最后,精确对角化方法的一个有限数量的网站产生一组无隙点,这是在良好的协议与Neel状态计算的所有值的二聚化,但协议的隧道值是不是很好,即使是大的S。这就提出了对隧道结果可能进行修正的问题。
2006-08-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical signatures of deconfined spinons in dimerized sawtooth chains
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
本研究利用U(1)对称DMRG和TDVP方法,探究锯齿链海森堡模型二聚化相中的动力学结构因子,揭示其为解禁闭双自旋子连续谱,为相关kagome氟化物材料提供了分数量化激发的微观解释。
2026-08-28 cond-mat.str-el
Zero energy Majorana modes in spin ladders and a possible realization of the Kitaev model
我们表明,在双链莫特绝缘体(阶梯)中,无序的交替离子势可能会局部破坏磁激发的相干性,并导致霍尔丹自旋液相内自发二聚化岛屿的出现。我们认为,一个自旋1/2阶梯的二聚化和Haldrons阶段之间的边界支持本地化的零能量马约拉纳费米子模式。基于这些发现,我们建议实现一个广义Kitaev模型,马约拉纳费米子可以在一个以上的维度传播。
2011-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Dynamical quantum phase transitions in a spin chain with deconfined quantum critical points
本文用解析和数值方法研究了二聚态和铁磁相之间存在非受限相变的自旋链中的Loschirton回波和动力学序参量。对于从二聚态到铁磁态的猝灭,我们发现该模型可以表现出由二聚序参量表征的动力学量子相变。特别地,当系统从Majumdar-Ghosh态到铁磁Ising态发生猝灭时,通过解析计算Loschirton回波和动力学序参量,我们发现了从顺磁相到经典Ising相猝灭到经典Ising链的精确映射.相比之下,对于从铁磁态到二聚态的猝灭,系统弛豫非常快,使得动力学量子跃迁可能仅存在于短时间尺度内。我们揭示了在对称性双破缺相系统中可以发生动力学量子相变,并且猝灭动力学可能与平衡态相变无关。
2020-09-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
From SU(2)$_5$ to SU(2)$_3$ Wess-Zumino-Witten transitions in a frustrated spin-5/2 chain
我们调查的挫折自旋5/2链与次近邻两个和三个网站的相互作用的性质,记住两个问题:到二聚相诱导的三个网站的相互作用的过渡的性质,和可能存在的临界浮动相在次近邻相互作用的中间值。我们提供了强有力的证据,证明了进入二聚相的连续转变,这已经被发现一般属于Wess-Zumino-Witten SU(2)$_{2S}$普适类,直到自旋$S=2$,只是在相图的两个孤立点上是SU(2)$_5$,并且在其间是SU(2)$_3$,与SU(2)$_5$对称性所允许的两个相关算子的存在一致,并且在SU(2)之间的重整化流中能级指数的宇称守恒具有不同$k$值的$_k$理论。我们还发现,二聚化诱导的次近邻相互作用是一个三步的过程,首先是一个小的部分二聚化阶段,其次是一个广泛的临界浮动阶段与不相称的相关性之前,达到完全二聚化阶段。氧化铁${\mathrm{Bi}}_{3}{\mathrm{FeMo}}_{2}{\mathrm{O}}_{12}$的影响进行了简要讨论。
2022-05-09 cond-mat.str-el hep-th
Field Induced Multiple Reentrant Quantum Phase Transitions in Randomly Dimerized Antiferromagnetic S=1/2 Heisenberg Chains
利用密度矩阵重整化群方法结合链间平均场近似,研究了磁场中$S=1/2$反铁磁海森堡链中键随机交替的多重重入量子相变.假设奇数键是反铁磁性的,强度为$J$,偶数键可以分别以概率$p$和$1-p$随机取值${\JS}$和${\JW}$ $ ({\JS} > J > {\JW} > 0)$。该模型的纯版本($p=0$和$p=1$)具有自旋能隙,但如果磁场引起的塞曼能量超过自旋能隙,则在存在链间耦合的情况下表现出场致反铁磁性。对于$0 < p < 1$,在小场区,由于自旋能隙的存在,基态是无序的,因此反铁磁性是由无规性引起的。同时,该模型在几个磁化强度值下表现出随机性诱导的平台。在高原上反铁磁性被破坏。因此,我们发现了一系列重入的量子相变之间的横向反铁磁相和无序的平台阶段与磁场的增加,为中等强度的链间耦合。在主平台之上,磁化曲线由一系列小平台和它们之间的跳跃组成,在小平台之间的跳跃处,反铁磁性是由无限小的链间耦合引起的。我们的结论是,这种反铁磁性是支持的低躺激发态的交错链间平均场的混合,即使自旋相关函数是短程在每个链的基态。
2006-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Confinement, deconfinement, and bound states in the spin-$1$ and spin-$3/2$ generalizations of the Majumdar--Ghosh chain
Institute of Physics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所);Department of Physics, University of Fribourg(弗里堡大学物理系);Department of Physics and Astronomy, The University of Tennessee(田纳西大学物理与天文学系);Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学开普勒纳米科学研究所)
研究自旋-1和自旋-3/2链中低能激发特性,揭示自旋子束缚现象及相变行为。
2025-09-08 cond-mat.str-el
Existence of two distinct valence bond solid states in the dimerized frustrated ferromagnetic $J_1$-$J_1'$-$J_2$ chain
本研究利用DMRG方法研究二聚化阻挫铁磁$J_1$-$J_1'$-$J_2$链,发现两种Haldane型拓扑VBS态及二者间非平凡量子相变,还确定准一维材料LiCuSbO$_4$的基态类型,推动了量子相变与拓扑态研究。
2023-11-09 cond-mat.str-el
Elementary excitations of the symmetric spin-orbital model: The XY limit
一维,对称,自旋轨道模型的元激发研究通过研究两个各向异性版本的模型,纯XY和二聚XXZ的情况下,与分析和数值方法。虽然它们保持自旋和轨道自由度之间的对称性,这些模型允许一个简单和透明的图片的低-躺的激发:在纯XY的情况下,一个相分离发生在两个阶段之间的自由-费米子一样,无间隙的激发,而在二聚的情况下,低能量的有效哈密顿量减少到一维伊辛模型与有间隙的激发。在这两种情况下,所有的基本激发都涉及自旋和轨道自由度的同时翻转,这清楚地表明传统的平均场论已经崩溃。
1998-09-04 cond-mat.str-el
Finitely Correlated Generalized Spin Ladders
我们研究了具有各向同性交换作用的S=1/2阶梯结构,其基态可以精确地用矩阵乘积波函数表示.两个家庭的模型承认一个精确的解决方案被发现:一个产量的几何不变的基态和其他描述自发二聚模型与双重简并基态。几个已知的模型与确切的基态可以得到作为特殊情况下,从第一家庭的一般解决方案,其中也包括一组模型,只有双线性相互作用。这两类模型具有非零交叉,这使我们能够准确地确定二聚化相的二级转变的相边界,并研究这种转变的性质。在变分分析的基础上,讨论了二聚相的元激发结构。对于一类特殊的模型,我们提出了精确的波函数的基本激发成为无间隙的二阶过渡线。我们还提出了一个推广的玻色-盖恩阶梯模型,它具有丰富的相图与所有的相边界是准确的。
1998-03-13 cond-mat.str-el
Quantum Spin Singlet Ground State with Large Excitation Gap in the S = 3/2 quasi-1D van der Waals materials MoX3 (X = I, Br)
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles(加州纳米系统研究所,加州大学洛杉矶分校);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Auburn University(奥本大学);University of Georgia(佐治亚大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究发现 MoX3 (X = I, Br) 晶体同时具有量子自旋单态基态和经典 Néel 有序,通过实验与理论计算证实了其一维链内与三维链间耦合的相互作用,为探索原子链极限下的量子磁性提供了独特平台。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Plaquette Order in a Dimerized Frustrated Spin-Ladder
本文研究了自旋Peierls不稳定性对具有弱横、对角耦合的反铁磁自旋1/2阶梯的相图的影响。我们的分析集中在一个一维版本的模型(即一个单一的双腿梯子),我们认为两种形式的自旋Peierls(SP)的腿上的不稳定性:柱状二聚体(CD)和交错二聚体(SD)。我们特别检查的参数(对应于中间XXZ各向异性)的SP和横档耦合项是同样相关的制度。在CD和SD情况下,我们发现描述系统的有效场论是一个自对偶sine-Gordon模型,它有利于有序化和对激发打开一个能隙。序参量反映了SP和横档相互作用之间的相互作用,代表了一个4-自旋斑晶,其上纵向和横向二聚体处于叠加状态。取决于SP不稳定模式,这些斑块是封闭或开放的,然而,这两种类型自发地打破反射对称跨越阶梯。封闭的小格是稳定的,而开放的小格序是相对脆弱的,并且在极端条件下相应的间隙可以被调整为零。我们进一步发现,一个一级跃迁发生从Plaquette顺序的二聚体的腿上的价键晶体(VBC)。这表明,在一个更高的维度版本的这个系统中,这种不同的VBC状态具有可比的能量导致域的形成。有效的一维无带隙自旋模式域边界上可能占自旋液体行为的实验观察在物理实现的模型。
2014-12-22 cond-mat.str-el
Anomalous magnetic exchange in a dimerized quantum-magnet composed of unlike spin species
本文研究了反铁磁二聚体材料CuVOF $_4$(H $_2$ O)$_6\cdot$ H $_2$ O的磁性,其中二聚体单元由两种不同的$S = 1/2$物种Cu(II)和V(IV)组成.施加磁场的$μ_0H_{\rm c1} = 13.1(1)~\rm T$被发现关闭的单重态-三重态能隙,其幅度是由反铁磁内二聚体,$J_0 \approx 21~\rm K$,和二聚体间,$J' \approx 1~\rm K$,交换能量,确定从磁力和电子自旋共振测量。密度泛函理论(DFT)计算的结果与实验结果一致,并且预测了沿着所有最近邻键的反铁磁耦合,磁性基态包括彼此反平行排列的不同物种的自旋,而相同物种的自旋平行排列。在这个系统中的磁性不能准确地描述局部V轨道和磁性Cu轨道之间的重叠躺在Jahn-Teller(JT)平面,紧束缚模型的基础上这样一组轨道错误地预测,二聚体间的交换应该是占主导地位的。DFT计算表明显着的自旋密度的桥接氧化物,而不是一个不寻常的机制,其中intradimmer交换介导的通过O原子上的Cu(II)JT轴。
2021-09-07 cond-mat.str-el
Spin nematic correlations in bilinear-biquadratic S=1 spin chains
本文采用精确对角化、密度矩阵重整化群和强耦合级数展开等方法,对自旋为1的单链和耦合双线性-双二次链的自旋四极关联进行了广泛的数值研究.对于单链,我们阐明了在(pi/4,pi/2)中θ的神秘的无隙周期-三相中占主导地位的关联函数,它具有自旋四极性质,具有周期三的空间结构。然后,我们重新审视开放的问题之间的二聚和铁磁相的可能存在的ferroquadrupolar相。虽然扩展的临界区域在原则上是兼容的数值结果,一个巨大的交叉规模的情况是更合理的。最后,我们研究了命运的二聚相后,耦合两个链在一个阶梯几何形状。二聚化相迅速消失,并且扩展的带隙相接管。这个缺口相大概有主导的短程铁四极相关θ在(-3 π,4,-π/2)和- suprisingly -似乎是电连接到的plaquette单固体相的海森堡S=1阶梯,因此也与孤立的链的Halfonite相。
2006-07-06 cond-mat.str-el
From band insulator to Mott insulator in one dimension
我们导出了最近由江上、石原和立木[Science,{ \bf 261},1307(1993)]提出的铁电钙钛矿的一维模型的相图。我们发现,共价性,电离性和强关联之间的相互作用,在一个自发的二聚相分离的弱耦合带绝缘体的强耦合莫特绝缘体的结果。从带绝缘体的二聚相的过渡被确定为伊辛临界点。电荷间隙在该单个点处消失,光导率发散为$σ(ω)\sim ω^{-3/4}$。自旋激发在第二跃迁到莫特绝缘体相以上是无隙的。
1999-04-22 cond-mat.str-el
Theoretical constraints for the magnetic-dimer transition in two-dimensional spin models
从一般的参数,这是有效的自旋模型与足够短的范围内的相互作用,我们得到强约束的激发光谱在零温度下连续相变之间的磁性和二聚相,打破了平移对称性。从这两个阶段的不同对称性,它是可能的预测,在量子临界点,一个分支的无隙激发,不描述标准的半经典方法。利用这些论点,并通过密集的数值计算,我们得到了一个相当令人信服的证据,有利于一个一级转变的铁磁二聚相的二维自旋半模型与四自旋环交换相互作用,最近由A.W. Sandvik等人[Phys.Rev.Lett. 89,247201(2002)]。
2005-12-13 cond-mat.str-el
Neutron scattering evidence for two-dimensionally coupled spin-dimerized antiferromagnetic lattice in α-Cu2P2O7
Bhabha Atomic Research Centre(巴哈原子研究中心);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所);Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(PSI中子与μ子科学中心);ISIS Neutron and Muon Source, Rutherford Appleton Laboratory(卢瑟福·阿普尔顿实验室ISIS中子与μ子源);Department of Physics, Royal Holloway University of London(伦敦大学皇家霍洛威学院物理系)
本研究通过多种实验与建模方法,证实α-Cu2P2O7为bc平面内二维耦合自旋二聚化反铁磁晶格,明确其交换耦合参数、能隙来源及磁相图,解决了该材料微观磁性模型的争议。
2026-08-26 cond-mat.str-el
Spin-phonon coupled modes in the incommensurate phases of doped CuGeO$_{3}$
利用高磁场下的远红外磁光测量研究了Si掺杂CuGeO $_3$中98 cm $^{-1}$处折叠声子模的掺杂效应.在98 cm $^{-1}$处的折叠声子模不仅出现在二聚(D)相中,而且还出现在掺杂CuGeO $_3$的二聚反铁磁(反铁磁)相中。在$H_C$上方的无公度(IC)相和反铁磁有序无公度(IAF)相中观察到分裂。在$H_C$附近的分裂分支表现出与纯CuGeO $_3$不同的场依赖性,并且IAF相的差异大于IC相的差异。它是由孤子与杂质之间的相互作用引起的。
2001-02-08 cond-mat.str-el
Symmetry-protected trivial phases and quantum phase transitions in an anisotropic antiferromagnetic spin-1 biquadratic model
得到了自旋为1的反铁磁各向异性四二次模型的基态相图。利用对称变换和对偶变换,得到了三个保序平凡相和一个二聚对称破缺相,并确定了表征这些相的局域和非局域序参量.量子相变之间的相互作用的保护平凡阶段属于高斯普适类与中心荷c = 1,和量子相变之间的相互作用的保护平凡阶段的二聚化阶段属于伊辛普适类与中心荷c = 1/2。此外,该模型承认三个特征线的因式分解基态,这是位于的对称性破坏阶段,而不是在其他已知的情况下,在鲜明的对比,在保护平凡阶段。
2019-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competition between dimerization and vector chirality in the spin-$3/2$ $J_1$-$J_2$ Heisenberg chain with uniaxial single-ion anisotropy
本文通过大规模数值计算研究了自旋-3/2 J1-J2海森堡链在单轴单离子各向异性下的相图,发现七个相,揭示了二聚化价键序与矢量手性序之间的复杂竞争及共存现象。
2025-03-11 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions to topological Haldane phases in spin-one chains studied by linked-cluster expansions
我们利用链团展开方法分析了两个不同自旋链中对称性未破缺平凡相和拓扑Half相之间的量子相变。第一个模型是自旋为1的海森堡链在单离子各向异性的存在下,而第二个是二聚自旋为1的海森堡链。对于这两种模型,我们确定的基态能量和一个粒子的间隙内的非拓扑相位作为一个高阶系列使用微扰连续么正变换。外推的间隙系列应用于定位量子临界点,并提取相关的临界指数。我们发现,这种方法的各向异性链的工作不令人满意,因为外推的质量出现不足,由于大的相关长度指数。与此相反,外推方案显示出很好的收敛的情况下,二聚自旋海森堡链的间隙关闭。
2017-10-09 cond-mat.str-el
Neel to spin-Peierls transition in a quasi-1D Heisenberg model coupled to bond phonons
利用随机级数展开量子蒙特卡罗方法研究了与绝热键声子耦合的准一维自旋1/2海森堡模型的零温和有限温自旋Peierls跃迁.在由空间各向异性、链间耦合强度和自旋-晶格耦合强度构成的参数空间中,研究了从无带隙Neel态到自旋带隙Peierls态的量子相变.结果表明,对于任何有限的链间耦合,只有当自旋-晶格耦合超过一个有限的,非零的临界值时,才发生到二聚Peierls基态的转变。这与纯1D模型(零链间耦合)相反,其中绝热/经典声子导致任何非零自旋-声子相互作用的二聚基态。在参数空间中的相图表明,对于强链间耦合,链间耦合和自旋-声子相互作用的临界值之间的关系是线性的,而对于弱链间耦合,这一行为被发现有一个自然的类双曲线关系。没有区域被发现有一个长程磁序和二聚化同时发生。相反,Neel态序随着自旋Peierls态的建立而同时消失。对于热相变,具有在临界温度处的峰值的连续热容$T_{c}$显示二级相变。平衡键长畸变$δ_{eq}$随温度的变化呈幂律关系,当温度升高到$T_{c}$时,该关系衰减到零,表明从二聚相到具有均匀键长和零反铁磁磁化率的顺磁相的连续过渡。
2013-10-03 cond-mat.str-el
$^{13}$C NMR observation of a nonmagnetic charge-ordered state in the organic conductor $κ$-(ET)$_{2}$Hg(SCN)$_{2}$Cl
University of Tokyo(东京大学);The Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Institute of Problems of Chemical Physics RAS(俄罗斯科学院化学物理问题研究所);The Institute for Quantum Matter and the Department of Physics and Astronomy, The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学量子物质研究所及物理与天文学系);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);University of Stuttgart(斯图加特大学);Department of Advanced Materials Science, University of Tokyo(东京大学先进材料科学系)
通过¹³C NMR研究有机导体κ-(ET)₂Hg(SCN)₂Cl的局部磁性,发现电荷分解与31K处金属-绝缘体转变相关,揭示绝缘相中自旋从铁磁态转变为自旋单态态的可能机制。
2026-03-29 cond-mat.str-el
Phase diagram of S=1/2 XXZ chain with NNN interaction
研究了具有次近邻耦合α和各向异性δ的一维XXZ模型的基态性质。我们发现铁磁相和自发二聚相之间的直接转变。这是令人惊讶的,因为铁磁相是经典的,而二聚体相是纯粹的量子和量子相。我们还讨论了由于晶格畸变在现实系统中出现的键交替的效果。我们的结果意味着铁磁相和自旋Peierls相之间的直接转变发生。
1999-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact Bond Ordered Ground State for the Transition Between the Band and the Mott Insulator
本文导出了离子Hubbard链的有效哈密顿量$H_{eff}$,它对$t\ll U,Δ$有效,其中$t$是跳跃,$U$是库仑排斥,$Δ$是电荷转移能. $H_{eff}$是描述能带绝缘体(BI)($Δ-U\gg t$)和莫特绝缘体(MI)($U-Δ\gg t$)转变的最小模型。使用自旋粒子变换(Phys. \textbf{86},1082(2001)),我们将$H_{eff}(U=Δ)$映射到SU(3)反铁磁海森堡模型,其精确的基态是已知的。这样,我们严格地表明,自发二聚绝缘铁电相出现在BI和MI之间的过渡区。
2004-02-26 cond-mat.str-el