The two-spinon transverse structure factor of the gapped Heisenberg antiferromagnetic chain
本文研究了各向异性海森堡自旋1/2链(XXZ模型)在带隙反铁磁区($Δ> 1$)中的横向动力学结构因子.针对零场的情形,我们使用两种基于可积性的方法(一种适用于有限尺寸,另一种适用于无限晶格)来获得该相关器的精确的两自旋部分.我们讨论特别是它的不对称性相对于$π/2$动量线,其整体各向异性的依赖性,和它的贡献总和规则。
2008-06-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Possible phases of the spin-$1/2$ $XXZ$ model on a honeycomb lattice by boson-vortex duality
受最近数值计算工作的启发,我们利用玻色子-涡旋对偶性研究了蜂窝晶格上阻挫自旋- $\frac{1}{2}$ $J_1-J_2$ XXZ模型的可能位相。通过凝聚的旋涡,我们得到各种间隙相,要么打破某些晶格对称性或保持所有的对称性。当涡旋能带结构具有两个极小值时,出现了破坏晶格对称性的带隙相。凝聚的两个涡旋风味之一导致伊辛有序相,而凝聚两个涡旋风味引起的价键固体状态。在$J_1-J_2$ XXZ蜂窝模型的数值研究中观察到了这两个阶段。此外,通过调整涡旋的能带结构并将其凝聚在$Γ$点,我们得到了一个无特征的顺磁体。但这种无特征状态的确切性质仍不清楚,需要进一步研究。
2018-01-09 cond-mat.str-el
Two-dimensional quantum-spin-1/2 XXZ magnet in zero magnetic field: global thermodynamics from renormalization group theory
用数值重整化群理论计算了二维无场量子自旋1/2 XXZ模型的相图、临界性质和热力学函数。在所有温度下,从XY极限到Ising极限,计算了反铁磁和铁磁两种情况下交换相互作用各向异性的最近邻自旋-自旋关联和纠缠特性,以及内能和比热.我们发现,在低温下存在长程(准长程)有序,并且在类伊辛易轴(类XY易平面)区域中,低位激发是带隙(无隙)的。此外,我们还发现了零温下的量子相变。
2018-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multiple relaxation times in perturbed XXZ chain
数值研究了弱扰动可积XXZ链中关联函数的松弛。自旋电流的衰减和零磁化时的能量-电流相关性可以用单一的、但非常明显的弛豫速率来描述,弛豫速率由微扰强度$g$的平方决定。然而,在有限的磁化强度,一个单一的关联函数揭示了多个弛豫速率。该结果可以用多尺度弛豫方案来理解,其中各种弛豫时间与参考可积系统中守恒的各种量相关联。另一方面,在特定各向异性$Δ$处守恒的非对易量的相关性在$g$中以非指数方式衰减,并且特征时间尺度是线性的。
2022-08-05 cond-mat.str-el
Confinement of spinons in the XXZ spin-1/2 chain in presence of the transverse magnetic field
本文研究横向磁场对XXZ自旋-1/2链中自旋子禁闭的调控效应,利用两种微扰方案解析计算介子能谱,揭示了横向磁场导致介子模式混合与避免交叉,并给出了动力学结构因子的双自旋子贡献公式。
2024-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of a spin-1/2 XXZ chain with modulated Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了在沿$\hat{z}$轴的交变磁场作用下,具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的一维自旋为1/2的XXZ链的基态相图.利用连续极限玻色化方法和有限系统精确数值技术对该模型进行了研究。在没有磁场的情况下,该模型的基态相图除了铁磁相和无隙的Luttiger-Liquid(LL)相外,还包括两个有隙相,即长程有序(LRO)交替二聚化和自旋手征模式共存的复合相(C1),和复合物(C2)相的特征,除了共存的自旋二聚化和交替的手性模式,通过LRO反铁磁秩序的存在。利用玻色化处理和有限链精确对角化研究,在均匀磁场下,在两字母带隙相位的情况下,识别并描述了从带隙相位到无隙相位的无公度-无公度型量子相变(QPT).还确定了转变为全极化态时的临界磁场上限。已经表明,正是磁场的交错分量的存在使复合物(C1)蒸发,有利于复合物间隙(C2)相。
2021-06-29 cond-mat.str-el
NMR relaxation rate of (quasi-)one-dimensional spin gapped systems in magnetic fields
本文研究了具有对角相互作用的$S=1/2$自旋梯和Haldane带隙体系等(准)一维自旋带隙体系在低温磁场中的NMR弛豫速率。我们发现,在该制度的间隙是由磁场崩溃,NMR弛豫速率发散随着温度的降低,其指数显示的行为特征的模型作为磁场的函数。我们讨论我们的结果与最近的实验结果相比,自旋梯系统${\rm Cu_{2}(C_{5}H_{12}N_{2})_{2}Cl_{4}}$和Haldane间隙系统${\rm (CH_3)_4NNi(NO_2)_3}$。
2000-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact calculation of the magnetocaloric effect in the spin-1/2 XXZ chain
利用量子转移矩阵技术和非线性积分方程计算了反铁磁自旋1/2XXZ链在绝热退磁过程中的熵和冷却率。的伊辛链(对应于无限大的各向异性)的极限情况下进行比较。我们的海森堡链的精确结果被用来作为一个crosscheck的数值精确对角化以及量子蒙特卡罗模拟,并允许我们基准的数值方法。在接近场诱导的量子相变时,我们观察到一个大的磁热效应。此外,我们验证了普遍的低温幂律的冷却速率和熵,特别是线性缩放熵与温度T的无间隙的Luttinger液体状态和缩放为\sqrt{T}场诱导的过渡到有间隙的阶段。
2009-12-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The excitation operator method in the spin dynamics of the one-dimensional XXZ model
我们发展了激发算符方法,通过构造激发算符来求解海森堡运动方程。我们用它来研究一维XXZ模型中的自旋动力学。在高温极限下,我们发现了带隙相的扩散自旋输运。
2012-07-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
The Heisenberg spin-1/2 XXZ chain in the presence of electric and magnetic fields
研究了一维海森堡自旋1/2 XXZ链在Dzyaloshinskiii-Moriya(D-M)相互作用下,在纵向和横向磁场作用下的电序和磁序的相互作用,将D-M相互作用解释为局域电极化的强度和外电场之间的耦合.利用密度矩阵重整化群方法得到了基态相图,计算了磁化强度、交错磁化强度、电极化的强度和自旋关联函数等基态参量。在纵向和横向磁场共同作用下,存在三个不同的相,对应于反铁磁(AF)阶的带隙Néel相,能隙饱和相和临界无公度能隙相。外部电场改变相边界,但不导致任何新的相。外部磁场和电场都可以用于在相位之间调谐。我们还表明,横向磁场诱导的矢量手征秩序的Néel相(即使在没有电场),这可以解释为电极化的强度在一个方向上平行于AF秩序。
2018-01-31 cond-mat.str-el
Universal relaxational dynamics of gapped one dimensional models in the quantum sine-Gordon universality class
本文发展了一种半经典方法来研究正弦-戈登模型普适类中的一般一维带隙模型的低温实时动力学。在T << Delta(Delta是能隙)的温度范围内,得到了关联函数的渐近精确的普适结果.
2005-07-19 cond-mat.str-el
Quantum correlations in the spin-1/2 Heisenberg XXZ chain with modulated Dzyaloshinskii-Moriya interaction
利用数值Lanczos方法研究了一维自旋为1/2的XXZ海森堡模型中的Dzyaloshinskiii-Moriya交替相互作用.最近,该模型的基态(GS)相图已建立使用玻色化方法和广泛的密度矩阵重整化群计算。四个量子相-饱和铁磁(FM),Luttinger液体(LL),和两个(C1和C2)间隙相的复合结构的GS秩序,其特征是长程交替二聚体,手征和反铁磁秩序的共存。在这里,我们重新审视相同的问题,使用精确对角化Lanczos方法链到N = 26的网站和明确检测的量子临界点(QCP)的位置,通过调查的量子相关的纠缠和量子不和谐(QD)。结果表明,用纠缠度和量子点的一阶导数量化的纠缠度除了能揭示标准FM QCP外,还能揭示LL和带隙C1相之间的Berezinskiii-Kosterlitz-nessel(BKT)相变点以及分离C1和C2相的Ising型临界点.
2020-08-04 cond-mat.str-el quant-ph
Power-law decay of correlations after a global quench in the massive XXZ chain
该研究通过多种方法证明XXZ链全局淬火后关联呈幂律衰减,与序参数指数衰减不同,且有效模型定量吻合。
2024-01-01 cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological phases and transition in a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ XXZ chain
受抑的自旋$1/2$ XXZ锯齿形链相关的Rb $_2$铜$_2$钼$_3$ O $_{12}$的重新审视,在光的拓扑保护(SPT)阶段。使用密度矩阵重整化群方法的无限系统,我们确定投影表示为四个不同的时间反演不变的SPT阶段,两个宇称对称的二聚体阶段附近的海森堡和XX限制和两个宇称破缺的矢量手征(VC)二聚体之间的阶段。最近邻铁磁交换耦合中的小的键交替引起两个不同的VC二聚体相之间的直接SPT转变。数值计算还发现,两个Berezinskiii-Kosterlitz无带隙VC相到两个不同带隙VC相的跃迁在与SU(2)对称情形相同的Tomonaga-Luttinger参数值的高斯临界点相遇.
2014-10-07 cond-mat.str-el
Interaction distance in the extended XXZ model
我们采用相互作用距离来描述一维扩展XXZ自旋模型的物理,其相图由可积和不可积区域组成,具有各种类型的有序,例如,无间隙的Luttinger液体和有间隙的结晶相。我们数值证明,相互作用距离成功地揭示了已知的行为的模型在其可积制度。作为一个额外的诊断工具,我们引入了“可积性距离”的概念,并将其具体化的XXZ模型,以量化多远的基态的扩展XXZ模型是可积的。这个距离提供了深入了解的无间隙的Luttinger液相的下一个最近的邻居自旋相互作用,打破可积性的存在下的属性。
2019-05-17 cond-mat.str-el math-ph math.MP
Orbital multicriticality in spin gapped quasi-1D antiferromagnets
受准一维反铁磁体CaV $_2$ O $_4$的启发,我们研究了自旋轨道系统,其中自旋模式是带隙的,但轨道接近宏观简并的经典跃迁。在一个简化的模型中,我们表明,无间隙的轨道液相具有幂律相关可能会发生没有连续的轨道对称性的严格条件。对于CaV $_2$ O $_4$的模型,我们发现,共存的序参量的轨道相出现从一个多临界点。有效轨道模型由磁耦合横向场伊辛链组成。利用场论方法构造了相应的全局相图,并借助于锯齿形XXZ模型的精确解在多临界点附近进行了分析。
2011-08-19 cond-mat.str-el
Identification of Nuclear Relaxation Processes in a Gapped Quantum Magnet: Proton NMR in the S=1/2 Heisenberg Ladder Cu2(C5H12N2)2Cl4
测量了S= 12海森堡反铁磁梯形Cu_2(C_5 H_(12)N_2)_2Cl_4的质子超精细位移K和NMR弛豫速率$1/T_1$随温度的变化. K和$1/T_1$的结果支持在这个强耦合梯形($J_\parallel < J_\perp$)中存在自旋能隙$Δ\simeq J_\perp-J_\parallel$。通过比较两个不同质子位置上的$1/T_1$,我们推断了谱函数$S_z(q,ω_n)$和$S_\perp(q,ω_n)$的演化。当间隙被显着减少的磁场,两个不同的通道的核弛豫,具体到有间隙的反铁磁体,被确定,并与理论预测一致。
1997-06-13 cond-mat.str-el
Commensurate-incommensurate Mott transition without magnetic field: emergence of nematic Luttinger liquid in XXZ chain
Delft University of Technology(代尔夫特理工大学);University of Oxford(牛津大学)
研究了在强相互作用极限下,具有竞争铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换耦合的自旋1/2链的零磁场相图,发现两个连续的顺-无序相变,属于非共形的Pokrovsky-Talapov universality类,即使在零磁场下也发生。第一相变标志着磁子束缚对的凝聚形成具有中心电荷c=2的临界相,从具有周期4的间隙相中出现。第二相变中,无序四极子(或取向性)李普希茨液体从间隙相分离态中形成,通过领域墙的成对凝聚。我们论证了两个相变都涉及相同的无序取向性李普希茨液体,并且c=2相可以理解为传统(单磁子类型)和四极子(双磁子类型)李普希茨液体的共存。我们的结果表明,仅摩擦力就足以驱动连续的顺-无序莫特型相变,并稳定无掺杂的无序准长程序。
2026-05-20 cond-mat.str-el
Symmetry, topology, duality, chirality, and criticality in a spin-1/2 XXZ ladder with a four-spin interaction
本文结合 Abelian 玻色化、自旋-手征性对偶、硬核玻色子有效理论与数值模拟,刻画含 CCI 的 spin-1/2 XXZ 双腿梯形模型的基态相图及 SPT 相。
2024-04-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimer XXZ Spin Ladders: Phase diagram and a Non-Trivial Antiferromagnetic Phase
研究了外场作用下二聚体$XXZ$自旋模型,在两个阶梯上,阶梯上有各向同性的海森堡相互作用,轨道上有各向异性的$XXZ$相互作用。采用解析和数值相结合的方法,建立了基态相图,研究了量子相变和富相的性质,包括全极化相、单重态二聚体相、Luttinger液体相、三重态固体相和带隙的非平凡反铁磁相.基于可解的有效哈密顿量的解析分析,提出了清晰的视图的相位和过渡。在有限系统上采用量子MonteCarlo和精确对角化方法来验证相变的精确性质。在所有的相,我们特别注意的缺口反铁磁相,这是一个非平凡的,表现出时间反演对称性。我们还讨论了如何在实验中检测到我们的发现,根据超冷原子技术的进步。
2013-12-12 cond-mat.quant-gas 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
Ground-state phase diagram of a spin-1/2 frustrated XXZ ladder
我们研究了自旋- $\frac{1}{2}$阻挫XXZ阶梯的基态相图,其中两个反铁磁链通过竞争的横档和对角相互作用$J_\perp$和$J_\times$耦合。以前的研究各向同性模型表明,波动引起的有效二聚体之间的腿吸引稳定的柱状二聚体(CD)相在高度沮丧制度$J_\perp\approx 2J_\times$,特别是铁磁$J_{\perp, \times}<0$。通过有效场论和数值分析,我们将这种分析推广到XXZ模型,得到了丰富的相图。该图包括四个没有对称性破缺的无特征的有间隙的相:梯级单线态(RS)相和Haldom相以及它们的扭曲变体,RS* 相和Haldom * 相,它们在某些对称性的存在下都是不同的。值得注意的是,各向同性模型中的Haldane-CD转变点是XXZ模型中两条转变线的交点,条纹Néel和RS* 相出现在这两条线之间。这表明有效的二聚体吸引力和交换各向异性之间的非平凡的相互作用。在易平面制度,四个无特征的阶段和两个关键阶段被发现竞争在一个复杂的方式取决于$J_{\perp, \times}$的迹象。
2022-06-27 cond-mat.str-el
Spin fractionalization and zero modes in the spin-$\frac{1}{2}$ XXZ chain with boundary fields
本文结合Bethe ansatz与密度矩阵重整化群,证明有边界场的有隙反铁磁自旋1/2 XXZ链边缘存在自旋1/4,并在零场极限下将其与强零能模联系起来。
2023-12-10 cond-mat.str-el quant-ph
Absence of thermalization of free systems coupled to gapped interacting reservoirs
我们研究了一个小的$XX$链耦合到长,有间隙的$XXZ$导致在任何一方通过观察整个系统的弛豫动力学的热化。使用广泛的张量网络模拟,我们表明,这样的系统,虽然不可积,似乎显示要么极慢热化,甚至缺乏,因为这两个不能区分我们的数值精度。我们发现,在$XX$链中间的自旋电流中观察到的持续振荡与位于边界链间隙内的整个系统的本征态有关。我们发现,从精确对角化,这些国家中的一些仍然严格本地化的$XX$链,不与系统的其余部分杂交。由动力学数值模拟确定的持续振荡的频率与这些状态之间的能量差完全匹配。这对开放系统具有重要意义,在开放系统中,强相互作用的引线通常被认为使中心系统热化。我们的研究结果表明,如果我们采用带隙系统的铅,这一假设并不成立;这一发现是特别相关的任何潜在的未来实验研究的开放量子系统。
2021-06-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin transport through a spin-1/2 XXZ chain contacted to fermionic leads
我们采用矩阵乘积态方法数值研究了自旋偏置电压作用下有限自旋1/2XXZ链与费米子引线耦合的零温自旋输运。电流-电压特性计算对应于无间隙XY相和有间隙Néel相的参数。在这两种情况下,低偏置自旋电流强烈抑制,除非模型的参数进行微调。对于XY相,这对应于一个导电固定点,其中电导与Luttinger液体预测一致。在Néel阶段,微调参数类似地导致在低偏置电压下具有线性电流-电压特性的未抑制的自旋电流。然而,随着偏置电压的增加,出现到电流-电压特性不再是线性的区域的急剧交叉,并且观察到较小的微分电导。我们还表明,最大化的自旋电流的参数最小化的界面处的弗里德尔振荡,与以前的分析的电荷电流的非均匀哈伯德和无自旋费米子链。
2018-06-15 cond-mat.str-el
Inverse participation ratios in the XXZ spin chain
我们数值研究了自旋为1/2的XXZ链中的逆参与比,在“伊辛”基(即,$σ^z_i$的本征态)。我们认为,特别是一个数量$T$,定义通过求和的所有本征态的长度$N$的有限链的零磁化扇区的反参与比,与开放的边界条件。从动力学的观点来看,$T$与在所有基态(初始条件)上平均的到初始基态的稳态返回概率成比例。我们发现,$T$表现出指数增长,$T\sim\exp(aN)$,在模型的间隙阶段和线性缩放,$T\sim N$,在无间隙阶段。这两种不同的行为进行了分析的个人本征态的参与率的分布。我们还研究了次近邻相互作用的影响,这打破了模型的可积性。虽然不可积模型的大质量相也有$T\sim\exp(aN)$,但在无间隙相中,$T$似乎饱和到一个恒定值。
2016-10-12 cond-mat.str-el
Lifetime of Gapped Excitations in a Collinear Quantum Antiferromagnet
我们表明,磁耦合的局部调制有深远的影响的温度依赖性的光磁振子的弛豫速率在一个广泛的类的反铁磁体,其中间隙激发声自旋波共存。在具有易平面各向异性的二维共线反铁磁体中,带隙模的无序诱导弛豫速率Gamma_imp=Gamma_0+A(TlnT)^2大大超过了磁振子-磁振子阻尼Gamma_m-m= BT ^5,在低温下可以忽略不计。我们用高分辨中子共振自旋回波技术测量了XY反铁磁体BaNi_2(PO_4)_2中带隙磁振子的寿命,发现实验数据与理论预测非常吻合。同样强的影响,在三维的情况下,在非共线反铁磁体的障碍进行了讨论。
2012-08-27 cond-mat.str-el
Magnon peak lineshape in the transverse dynamical structure factor of a magnetically polarized easy-axis $XXZ$ chain at low temperatures
本文研究了低温下铁磁极化带隙XXZ自旋链,利用Dyson方程推导出磁振子峰线型的低温公式,并分析了易轴链中能量分离条件下的线型特征及共振偏移行为。
2024-01-09 cond-mat.str-el
Diagnosing energy gap in quantum spin liquids via polarization amplitude
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
提出基于极化振幅的能隙诊断方案,利用无限密度矩阵重整化群计算,成功区分自旋-1/2 XXZ链中的有隙和无隙相,并应用于方格子XY-J_χ模型,检测到无隙XY相与有隙手性自旋液体相之间的转变。
2026-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fermionic versus bosonic descriptions of one-dimensional spin-gapped antiferromagnets
利用无自旋费米子和自旋波描述了自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替成键链的磁性,该链表现为Haldane带隙反铁磁。一方面,我们采用Jordan-Wigner变换,在Hartree-Fock近似下处理费米哈密顿量。另一方面,我们利用Holstein-Primakoff变换,修正了传统的自旋波理论,恢复了亚晶格对称性。我们计算了激发能隙,比热,磁化率,磁化曲线,和核自旋晶格弛豫速率与不同的键交替。这些方案进一步应用于具有铁磁性质的键交替四聚链。特别强调了费米子语言作为研究一维自旋能隙反铁磁体的有用工具,而玻色子语言更适用于亚铁磁体。
2005-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry-protected topological phases and competing orders in a spin-1/2 XXZ ladder with a four-spin interaction
本文研究了一个自旋为1/2XXZ的四自旋相互作用双阶梯模型。通过有效场论和矩阵积态计算,我们得到了丰富的基态相图,它由八个不同的带隙相组成。其中四个表现出自发对称性破缺与磁性或价键固体(VBS)的长程序。其他四个是没有特色的,即,体基态是唯一的并且不破坏任何对称性。无特征相位包括梯级单线态(RS)和Haldiplex相位以及它们的变体,RS* 和Haldiplex * 相位,其中在两条腿之间形成双绞线单线态对。我们论证并证明了具有中心荷c=1的高斯跃迁发生在无特征相和有序相之间,而c=1/2的伊辛跃迁发生在无特征相和有序相之间.这两种跃迁线相交于SU(2)对称点,临界性由SU(2)_2 Wess-Zumino-Witten理论描述,c=3/2。RS-Half * 和RS*-Half * 跃迁给出拓扑相变的例子。有趣的是,具有高度各向异性性质的RS* 和Halfenite * 相甚至出现在各向同性情况的附近。我们证明,所有四个无特征的阶段是由拓扑指数在某些对称性的存在下区分。
2021-04-06 cond-mat.str-el
Haldane Gapped Spin Chains: Exact Low Temperature Expansions of Correlation Functions
通过对O(3)非线性西格玛模型的分析,研究了有限温度下带隙一维海森堡反铁磁自旋链的静态和动态性质.利用这一理论的可积性,我们能够计算有限温度热子的精确低温展开式。我们这样做,使用截断的“形状因子”的扩展,因此提供的证据表明,这种技术可以成功地扩展到有限的温度。作为一个直接的测试,我们计算的静态零场磁化率,并获得精确匹配的磁化率来自低温膨胀的确切自由能。我们还研究了输运性质,计算了自旋电导和核磁共振弛豫率1/T_1。我们发现这些量显示了弹道行为。特别是,计算的自旋电导表现出非零的德鲁德重量在有限的温度和零施加的字段。这样描述的物理学不同于Takigawa等人从Haldom带隙材料AgVP_2S_6的实验中报道的自旋扩散。
2001-05-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Slowdown of nonequilibrium dynamics in gapped `qubit' chains
当初始条件为空间非均匀磁化状态时,我们求解了由各向异性XY哈密顿量建模的量子比特或量子自旋链(s=1/2)的非平衡动力学。无限系统的分析研究,产生一个普遍的放松量子涨落驱动。特别是长寿命的激发被发现,其中的弛豫时间发散作为一个结果的建设性量子干涉在简并驻点。这些状态本质上是纠缠的,并且可能对执行量子计算感兴趣。我们还对有限样本进行了数值分析,以评估尺寸效应的程度。
2004-02-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Hole Doping Effects on Spin-gapped Na2Cu2TeO6 via Topochemical Na Deficiency
我们报告的磁化率和核磁共振研究的自旋带隙的层状化合物Na 2Cu 2 TeO 6(自旋间隙$Δ\sim$ 250 K),空穴掺杂效应的Cu 2 TeO 6平面上通过拓扑化学缺Na软化学处理,和静态自旋空位效应的掺杂杂质Zn取代Cu。纯Na 2Cu 2 TeO 6在$^{125}$ Te位有有限的Knight位移。负的超精细耦合常数$^{125}A_{tr}$是Cu-O-Te-O-Cu键超交换途径存在的证据。结果表明,在1 T的外磁场中,缺Na和Zn杂质均能诱导出均匀自旋磁化率的居里型磁性,但只有Zn杂质提高了低温$^{23}$ Na核自旋晶格弛豫速率,而缺Na抑制了低温自旋晶格弛豫速率,缺Na样品出现了自旋玻璃行为,而Zn取代样品没有.掺杂空穴的不成对磁矩的动力学与自旋空位的动力学不同。
2006-07-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Haldane-Gapped Spin Chains as Luttinger Liquids: Correlation Functions at Finite Field
我们研究了海森堡反铁磁整数自旋链在超过自旋带隙的磁场中的行为。对于远小于间隙的温度,自旋链表现出Luttinger液体行为。我们精确地计算了相应的Luttinger参数和费米速度作为磁场的函数。这使得计算的一个数量的reflecators,从中我们得到的自旋电导,预期形式的动态结构因子相关的非弹性中子散射实验,和NMR弛豫率。我们还评论的鲁棒性的磁感应无隙相位有限的温度和相邻链之间的有限耦合。
2003-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Roles of easy-plane and easy-axis XXZ anisotropy and bond alternation on a frustrated ferromagnetic spin-$1/2$ chain
具有铁磁第一近邻交换耦合$J_1$和反铁磁第二近邻交换耦合$J_2$的自旋- $1/2$海森堡链具有具有极小的自旋间隙的Haldron二聚体基态。因此,基态很容易被微扰改变。在这里,我们调查XXZ交换磁各向异性的易轴和易平面类型和交替$J_1$的基态,自旋间隙,和磁性的挫折铁磁自旋$1/2$链的影响。发现存在两个不同的二聚自旋带隙相,其中一个在SU(2)对称情况下自旋带隙和磁化率极小,另一个在远离SU(2)对称情况下自旋带隙和磁化率较大. $J_1$振幅的微小变化会迅速缩短自旋关联的节距,使其接近四自旋周期,如$J_1/J_2\to0$的极限。这些影响是不足以定量地解释整体实验观察到的准一维自旋带隙的磁电铜氧化物Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$,表现出铁电性稳定的磁场的磁性。我们的结果也是相关的Cs $_2$铜$_2$钼$_3$ O $_{12}$,其中铁磁链内和反铁磁链间秩序最近被发现,在一个单一的链水平。我们还揭示了通过映射到有效的自旋1链模型中的拓扑相变的性质。
2020-06-19 cond-mat.str-el
Two-parameter Family-Vicsek scaling in a dissipative XXZ spin chain
University of Oradea(奥拉迪亚大学);Budapest University of Technology and Economics(布达佩斯技术与经济大学);National Institute for R&D of Isotopic and Molecular Technologies(同位素与分子技术研究与开发国家研究所);Eötvös University(厄特沃什大学)
研究了耗散XXZ自旋链中双参数Family-Vicsek缩放行为,通过量子淬火后转移段磁化粗糙度分析,揭示了非相互作用和相互作用系统中耗散对波动增长的影响。
2026-03-24 cond-mat.str-el quant-ph
Scaling of quantum discord in spin models
我们系统地研究了自旋模型中量子不和谐(超越纠缠的量子关联的度量)的标度。我们发现,在有限温度下,量子不和谐的块标度满足面积律的任何两个本地的哈密顿量。我们发现,一般地和抽象的量子不和谐的两个站点标度是类似的关联函数。特别是,在零温度下,它在有隙和无隙(临界)系统中分别以指数和多项式方式衰减;在有限温度下,它在有隙和无隙系统中均以指数方式衰减。我们计算了零温度下XXZ链、XY链(在磁场中)和横场Ising链中量子不和谐的两点标度。
2014-02-12 cond-mat.str-el quant-ph
$^1$H-NMR Study of the Random Bond Effect in the Quantum Spin System (CH$_3$)$_2$CHNH$_3$Cu(Cl$_x$Br$_{1-x}$)$_3$
测量了$^1$ 1H-NMR的自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$,(CH $_3$)$_2$ CHNH $_3$ Cu(Cl $_x$ Br $_{1-x}$)具有$x=0.88$的$_3$,根据先前的宏观磁化强度和比热测量,已报道其为具有单重基态的带隙系统,为了从微观上研究含隙复合Halboxy体系(CH $_3$)$_2$ CHNH $_3$ CuCl $_3$中的键无规效应。结果发现,在本系统中的自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}$包括快弛豫和慢弛豫部分,分别指示无带隙磁基态和带隙单重态。我们讨论了所获得的结果与以前的宏观磁化强度和比热测量与微观$μ$ SR实验。
2007-06-12 cond-mat.str-el
Evidence of fully-gapped superconductivity in NbReSi: A combined $μ$SR and NMR study
本文报道了利用μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)和核磁共振(NMR)技术对非中心对称NbReSi超导体的全面研究。NbReSi是具有$T_c = 6.5$ K的块状超导体,其特征在于大的上临界场,其超过泡利极限。超流密度$ρ_\mathrm{sc}(T)$(通过横向场$μ$ SR确定)和自旋-晶格弛豫速率$T_1^{-1}(T)$(通过NMR确定)都表明NbReSi中存在无节点超导性(SC)。我们还发现签名的多间隙SC,在这里证明了依赖于场的μ子自旋弛豫速率和电子比热系数。从零场$μ$ SR测量中可以看出,在$T_c$以下没有自发磁场,这表明NbReSi超导态中保留了时间反演对称性。最后,我们讨论了NbReSi异常大的上临界场的可能原因,最有可能是由其各向异性的晶体结构。
2022-04-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Neel and dimer orders in a spin-1/2 frustrated ferromagnetic chain with easy-plane anisotropy
研究了一维自旋为1/2的易平面XXZ模型在参数范围$0<J_2/|J_1|<0.4$内的铁磁最近邻(NN)耦合$J_1$和竞争次最近邻(NNN)反铁磁耦合$J_2$的基态相图.当使用$J_2/|J_1|\lesssim1/4$时,模型处于Tomonaga-Luttinger液相中,该液相与$J_2=0$的XXZ模型的临界相热力学连接。在有效(sine-Gordon)理论和有限尺寸系统低能级数值分析的基础上,我们证明了NNN耦合诱导了从Tomonaga-Luttinger液体到Neel或二聚体有序带隙相的相变.有趣的是,这两种类型的有序相交替出现的易平面各向异性向各向同性的限制。反铁磁(Neel)秩序在这个模型中的外观是显着的,因为它是强烈不赞成的经典自旋图片中的易平面铁磁NN耦合和反铁磁NNN耦合。我们认为,紧急三聚体自由度的Neel秩序的形成中发挥了至关重要的作用。
2010-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The Spin-Half {\it XXZ} Antiferromagnet on the Square Lattice Revisited: A High-Order Coupled Cluster Treatment
利用耦合集团方法研究了正方晶格上自旋半反铁磁体{ \it XXZ}的基态性质和最低三重激发态。CCM适用于它的高阶近似,通过使用一个有效的计算机代码,已被我们写的,并已实现运行在大规模并行计算机平台上。因此,我们能够提出精确的数据,该模型的基本数量在广泛的范围内的各向异性参数$Δ$的范围$-1 \leq Δ< \infty$的利益,包括易平面$(-1 < Δ< 1)$和易轴$(Δ> 1)$制度,其中$Δ\rightarrow \infty$代表伊辛极限的值。我们目前的基态能量,亚晶格磁化强度,零场横向磁化率,自旋刚度,和三重态自旋间隙的结果。我们的研究结果提供了一个有用的尺度,对其他近似方法和/或相关的反铁磁正方晶格化合物的实验研究,现在可以比较自己的结果。我们还特别关注这些参数的易轴系统在各向同性海森堡点($Δ= 1$)附近的行为,在那里该模型经历了一个相变,从带隙状态($Δ> 1$)到无隙状态($Δ\leq 1$),并比较我们的结果与自旋波理论(SWT)。有趣的是,我们的CCM结果揭示的自旋量子数为$s=\frac{1}{2}$的本模型在$Δ=1$处的临界性质似乎与SWT的预测有质的不同,SWT的预测仅对它的近经典大$s$对应物才是精确的。
2016-08-22 cond-mat.str-el
Conservation laws, integrability and transport in one-dimensional quantum systems
在可积的一维量子系统中,存在着一组无限的局域守恒量,它们可以阻止电流的完全衰减。然而,对于像零磁场下XXZ模型中的自旋电流或半填充时吸引哈伯德模型中的电荷电流这样的情况,电流算符与任何局部守恒量都没有重叠。我们表明,在这些情况下,在有限温度下的运输是占主导地位的扩散贡献与德鲁德重量是小的,甚至为零。对于XXZ模型,我们详细讨论了我们的结果之间的关系,自旋扩散的唯象理论,自旋链化合物的自旋-晶格弛豫率的测量。此外,我们还研究了Haldane-Shastry模型,其中当前算子也与与可积性相关的守恒量集正交,但在热力学极限中变得守恒。
2010-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A spin-gapped Mott insulator with the dimeric arrangement of twisted molecules Zn(tmdt)$_{2}$
对单组分分子材料Zn(tmdt)$_{2}$进行了$^{13}$ C核磁共振测量,其中tmdt在准二维莫特绝缘体和超导体中形成类似于所谓的$κ$型分子堆积的排列。对粉末光谱的详细分析揭示了tmdt $π$轨道中的局部自旋磁化率。所得到的位移和弛豫速率揭示了$π$自旋的单重态-三重态激发,表明Zn(tmdt)$_{2}$是自旋带隙的莫特绝缘体,与传统的分子莫特系统相比具有异常大的电子相关性。
2017-06-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Microscopic phase separation in triangular-lattice quantum spin magnet kappa-(BEDT-TTF)2Cu2(CN)3 probed by muon spin relaxation
kappa-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3体系的基态是一个反铁磁相互作用的自旋S=1/2的近等边三角晶格,由于几何阻挫可能抑制简单的反铁磁有序,因此期望得到一个奇异的基态.此外,最近两个关于该系统基态的报告,显示完全有争议的结果,使它更加有趣;一个表明无隙态和其他gapped。利用μ SR的微观探针研究了它在0.1K以下的自旋动力学,揭示了它在零场下的微观相分离基态。
2012-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic properties of the spin $S=1/2$ Heisenberg chain with hexamer modulation of exchange
本文研究了自旋为1/2的海森伯链,在周期为3的奇键上有附加的自旋交换调制时,偶、奇位置上的自旋交换%交替变化。利用数值Lanczos方法和玻色化方法研究了奇键上强反铁磁交换极限下六聚体自旋链的基态磁相图。在与AF交换相当的强磁场的极限下,利用标准的连续极限玻色化方法,将该模型映射到一个有效的$XXZ$ Heisenberg链上.在没有额外的六聚体调制的情况下,通过增加磁场,该模型经历了从带隙弦序到唯一的无隙Lüttinger液体(LL)相的量子相变。在存在六聚体调制的情况下,在磁化强度等于饱和值的1/3和2/3的基态中识别出两个新的带隙相。这些相也在磁化曲线中显示为在相应磁化值处的平台。结果表明,六聚体链的磁相图显示了七种不同的量子相,四种带隙相和三种无带隙相,系统的特征是六个临界场,它们标志着有序带隙相和LL无带隙相之间的量子相变.
2012-07-25 cond-mat.str-el
Comparative density-matrix renormalization group study of symmetry-protected topological phases in spin-1 chain and Bose-Hubbard models
我们重新研究了一维自旋1 $XXZ$模型与现场单轴单离子各向异性的外观和表征的拓扑Halfoxy保护相。通过大尺度密度矩阵重整化群(DMRG)计算,可以由冯诺伊曼熵数值确定中心荷,由此可以高精度地导出模型的基态相图。非平凡带隙的Halfenz相出现在平凡带隙的偶数Halfenz相和Nel相之间,分别出现在大的单离子和自旋交换相互作用各向异性处。此外,我们雕刻出一个特征退化的最低纠缠水平的拓扑Halfton阶段,这是确定使用传统的有限系统DMRG技术与周期性和开放的边界条件。定义的自旋和中性的间隙类比的单粒子和中性的间隙密切连接的扩展玻色-哈伯德模型,我们表明,在自旋模型中的激发间隙定性行为就像玻色子系统。最后,我们计算的动力学自旋结构因子在三个不同的带隙阶段,并发现显着差异的强度最大值,这可能是用来区分这些阶段的实验。
2015-01-19 cond-mat.str-el
Temperature dependence of the NMR spin-lattice relaxation rate for spin-1/2 chains
我们使用最新的发展框架中的时间相关矩阵产品状态方法(t-MPS)计算NMR弛豫率$1/T_1$自旋1/2链在磁场和不同的哈密顿量(XXX,XXZ,各向同性二聚)。我们数值计算的温度依赖性的$1/T_1$。我们考虑带隙和无隙相位,也量子临界点的接近。在温度远低于典型的交换能标度,我们的结果是在很好的协议与分析结果,如来自Tomonaga-Luttinger液体(TLL)理论和玻色子化,这是有效的,在这个政权。我们还涵盖了该制度的温度$T$是可比的交换耦合。在这种情况下,分析理论是不合适的,但这种制度是相关的各种新的化合物与交换耦合在几十开尔文的范围内。对于带间隙的相,无论是自旋链的全极化相还是二聚体系的低磁场相,我们发现弛豫时间的$Δ/(k_BT)$呈指数下降,并且可以计算间隙$Δ$。在量子临界点附近,我们的结果与基于自由激发存在的标度行为符合得很好。
2016-11-06 cond-mat.str-el
Fully-gapped superconducting state in interstitial-carbon-doped Zr5Pt3
我们报告了Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$超导体的全面研究,间隙碳在0和0.3之间。在宏观水平上,它们的超导性,$T_c$范围从4.5至6.3 K,通过电阻率,磁化率,和比热测量进行了研究。上临界场$μ_0H_\mathrm{c2}$ $\sim$ 7 T主要通过测量外加磁场中的电阻率来确定。利用μ子自旋旋转和弛豫($μ$ SR)和核磁共振(NMR)技术研究了其微观电子性质。在正常状态下,NMR弛豫数据表明几乎理想的金属行为,通过能带结构计算证实,这表明在费米能级处的相对高的电子态密度,由Zr 4 PDMATHAMT轨道主导。通过横向场$μ$ SR获得的低温超流密度表明,Zr $_5$ Pt $_3$和Zr $_5$ Pt $_3$ C $_{0.3}$中存在完全带隙的超导态,零温带隙$Δ_0$ = 1.20和0.60 meV,磁穿透深度$λ_0$ = 333和493 nm。低于$T_c$的NMR弛豫速率的指数依赖性进一步支持无节点超导性。从零场$μ$ SR测量确定的超导性开始以下的自发磁场的情况下,证实了在Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$的超导状态中保留的时间反转对称性。与以前的研究相反,我们的$μ$ SR和NMR结果表明,在Zr $_5$ Pt $_3$ C $_x$家族中具有传统的超导性,与C含量无关。
2022-07-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Subsystem Evolution Speed as Indicator of Relaxation
本文提出以子系统演化速度作为孤立多体量子系统弛豫的指标,通过约化密度矩阵变化率评估弛豫,并在多种模型中验证其有效性与准确性。
2025-05-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
NMR Evidence for Gapped Spin Excitations in Metallic Carbon Nanotubes
利用13 C核磁共振(NMR)研究了双壁碳纳米管(DWCNT)内壁13 C同位素富集的自旋动力学。与预期相反,我们发现,我们的数据集意味着自旋晶格弛豫时间(T1)具有相同的温度(T)和磁场(H)的依赖性为大多数内壁纳米管的NMR检测。在高温区(T > 150 K),我们发现1/T1 T的T和H依赖性与一维金属链一致。当T < 150 K时,随着T的降低,1/T1 T显著增加,低于20 K时,1/T1 T急剧下降。数据清楚地表明在自旋激发光谱中形成了间隙,其中间隙值2 Δ = 40 K(= 3.7 meV)与H无关。
2005-10-07 cond-mat.str-el
Spin Chain with Continuous Exponential Symmetry: Topological Phase and Beyond
Princeton University(普林斯顿大学);The Pennsylvania State University(宾夕法尼亚州立大学)
该研究针对具有U(1)⋊ℤ₂连续指数对称性的自旋链,明确其拓扑相由自旋S和基q决定,发现了超出现有分类的半SPT相等新型对称保护有隙相。
2026-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin dynamics and transport in gapped one-dimensional Heisenberg antiferromagnets at nonzero temperatures
本文提出了具有能隙$Δ$的一维海森堡反铁磁体的非零温度($T$)自旋动力学和输运理论。对于$T << Δ$,我们发展了热激发粒子的半经典图象。粒子间的多次非弹性碰撞是关键的,并且由在低动量下具有超通用形式的两粒子S矩阵描述。这是通过计算O(3)$σ$ -模型,以及两个腿S=1/2海森堡反铁磁梯的强耦合和弱耦合展开(后者使用马约拉纳费米子表示)建立的。作为一个旁白,我们注意到,强耦合计算揭示了一个S=1,两个粒子的束缚态,这导致存在的第二个峰在T=0的非弹性中子散射(INS)的横截面的动量转移值的范围。我们得到准确的,或数值上精确的,通用的表达式的热加宽的准粒子峰在INS横截面,磁化输运,并为有效的半经典模型的NMR弛豫速率$1/T_1$的字段依赖性:这些预计是渐近精确的量子反铁磁体。$1/T_1$的结果与Takigawa等人的实验结果进行了比较,一致性相当好。在该制度$Δ< T < (a typical microscopic exchange)$,我们认为,补充说明的半经典波适用,并给出了一些确切的结果的热力学和动力学。
1998-02-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of non-linear diffusion with a physical gapped mode
本文在有效场论框架下研究含一个守恒电荷系统的非线性扩散,纳入最慢紫外模式构建紫外正则化EFT,其弛豫时间受重整化保护,并得到实验支持,同时格林函数出现四个分支点,扩展了适用范围,并探讨了长时间尾部及对夸克胶子等离子体的影响。
2024-03-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th