Field-Induced Local Excitations Causing Zero-Magnetization Plateaus in Antiferromagnets of Antiferromagnetic Spin Dimers Under Magnetic Field
North Carolina State University（北卡罗来纳州立大学）；Kyung Hee University（庆熙大学）；Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
研究通过分析磁场对反铁磁自旋二聚体链能谱的影响，发现即使单离子各向异性可忽略，反铁磁体仍出现零磁化平台，通过钾铜氯化物的比热测量验证了这一现象。
2026-05-06 cond-mat.str-el
Dimer Expansion Study of the Bilayer Square Lattice Frustrated Quantum Heisenberg Antiferromagnet
采用二聚体展开方法，研究了层间交换耦合$J_3$中具有最近邻（$J_1$）和次最近邻（$J_2$）层内相互作用的正方晶格双层量子反铁磁体的基态.自旋带隙相和磁有序相之间的相边界由磁化率和逆能隙的偏置Padé近似的极点确定，假设3维经典海森堡模型的普适类。对于弱阻挫，临界层间耦合随$α(= J_2/J_1)$线性减小。对于$0.45 \simleq α\simleq 0.65$，自旋带隙相持续下降到$J_3=0$（单层极限）。还讨论了无序相内短程有序的交叉。
1998-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effective quantum dimer model for trimerized kagome antiferromagnet
本文在二阶微扰理论下，导出了自旋为1/2的三聚kagome反铁磁体的有效自旋-轨道哈密顿量。将所得模型的低能单重态映射到三角晶格上的量子二聚体模型。量子二聚体模型是由二聚体共振的三角晶格的几个最短的环路占主导地位。二聚体模型的特征能量尺度仅占较弱交换耦合常数的一小部分。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Numerical Diagonalization Study of the Phase Boundaries of the S=2 Heisenberg Antiferromagnet on the Orthogonal Dimer Lattice
University of Hyogo（兵库大学）；National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology（量子辐射科学和技术国立研究所）；Osaka Metropolitan University（大阪公立大学）
本文通过数值对角化方法研究S=2 Heisenberg反铁磁体在正交二元链上的相界，发现中间区域随S增大而变宽。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement entropy for the valence bond solid phases of two-dimensional dimerized Heisenberg antiferromagnets
本文计算了正方晶格上自旋为1/2的二聚海森堡反铁磁体的基态的二分vonNeumann和第二Rényi纠缠熵。两种不同的二聚模式被认为是：柱状和交错。在这两种情况下，我们集中在价键固体（VBS）相，并描述这样一个阶段与键运营商表示。在这种形式主义，原来的自旋哈密顿映射到一个有效的相互作用玻色子模型的三重激发。我们研究了简谐近似下的有效哈密顿量，并确定了三重态激发的谱。然后，我们遵循的分析程序，这是基于修改后的自旋波理论的有限系统，最初被用来计算的纠缠熵的磁有序相，并计算纠缠熵的VBS基态。特别是，我们考虑一维（线）的子系统内的正方形晶格，一个选择，使我们能够考虑线子系统的大小高达$L' = 1000$。我们结合这样一个程序的结果键算符形式主义在谐波水平，并表明，对于两个二聚海森堡模型，相应的VBS基态的纠缠熵遵守面积法预期的带隙相位。对于圆柱二聚体和交错二聚体模型，我们还表明，纠缠熵增加，但不发散的二聚减少和系统接近Néel-VBS量子相变。最后给出了与VBS基态相关的纠缠谱。
2019-08-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Triangular-lattice anisotropic dimerized Heisenberg antiferromagnet: Stability and excitations of the quantum paramagnetic phase
受非磁性三角晶格莫特绝缘体实验的启发，我们研究了一个候选顺磁相，柱状二聚体（或价键）相。我们应用键算子理论的变体，二聚和空间各向异性自旋1/2海森堡模型，并确定其零温度相图和基本三重激发（三重子）的光谱。根据模型参数，我们发现，最低的三体子能量位于一个公度或非公度波矢。在这个三重态-无公度跃迁处的三重态凝聚定义了一个量子Lifshitz点，有效的降维可能导致在三重态带隙的闭合附近出现非平凡的顺磁（例如自旋液体）态。我们还讨论了高能三重子的两粒子衰变，我们评论的相关性，我们的结果为有机莫特绝缘体EtMe 3 P [Pd（dmit）2]2。
2012-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The numerical value for a universal quantity of a two-dimensional dimerized quantum antiferromagnet
利用量子蒙特卡罗模拟（QMC）计算了二维二聚自旋1/2反铁磁体的量子临界区普适量$χ_u c^2/T$的数值.这里，$χ_u$、$c$和$T$分别是均匀磁化率、自旋波速度和温度。通过在中等低温下模拟大晶格，我们发现了$χ_u c^2/T \sim 0.32$。我们的估计$χ_u c^2/T$偏离相关的解析预测，但同意最近的数值计算的其他二维二聚自旋1/2反铁磁体。
2022-10-26 cond-mat.str-el
Generalized Hardcore Dimer Models approach to low-energy Heisenberg frustrated antiferromagnets: general properties and application to the kagome antiferromagnet
我们提出了一个一般的非微扰方案，定量映射的低能量部门的自旋1/2受挫海森堡反铁磁体有效的广义量子二聚体模型。我们发展了形式的格点无关框架，并建立了一些重要的结果（i）的地方产生的哈密顿（ii）如何充分的重正化方案可以执行。然后将该方法应用于备受争议的kagome反铁磁体，对于该反铁磁体，完全图形化的有效哈密顿量-显示出捕获基本属性并提供对微观模型的深刻见解[D. Poilblanc，M. Mambrini和D. Schwandt，arXiv：0912.0724] -是派生的。
2010-04-11 cond-mat.str-el
Magnetism of the antiferromagnetic spin-$\frac{3}{2}$ dimer compound CrVMoO$_7$ having an antiferromagnetically ordered state
我们测量了CrVMoO $_7$粉末的磁化强度、比热、电子自旋共振、中子衍射和非弹性中子散射。在低于$T_{\rm N} = 26.5 \pm 0.8$ K时出现反铁磁有序态。我们认为CrVMoO $_7$的自旋模型可能是一个相互作用的反铁磁自旋- $\frac{3}{2}$二聚体模型。我们评价了二聚体内相互作用$J$为$25 \pm 1$ K，有效二聚体间相互作用$J_{\rm eff}$为$8.8 \pm 1$ K。CrVMoO $_7$是一种罕见的自旋二聚体化合物，在大气压和零磁场下显示出反铁磁有序状态。有序矩的大小为$0.73(2) μ_{\rm B}$。它比经典值$\sim 3 μ_{\rm B}$小得多。在单晶CrVMoO $_7$中可以观察到纵向模式磁激发。
2017-02-16 cond-mat.str-el
Low Energy Singlets in the Heisenberg Kagome Antiferromagnet
利用Contractor重整化将Kagome晶格上的自旋半海森堡反铁磁体映射为三角形超晶格上的自旋-赝自旋哈密顿量。变分后，我们发现了一个具有柱状二聚体有序结构的基态。二聚体取向的波动描述了一个有效的O（2）模型的能量指数抑制时钟质量标度以上。我们的结果解释了数值上观察到的低能量单态的大密度和实验上观察到的非磁性T平方比热。
2004-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the dimerized phase in the cross-coupled antiferromagnetic spin ladder
我们重新审视了具有反铁磁梯级和对角耦合的s=1/2自旋阶梯的相图。特别是，我们重新审视的柱状二聚体相，这已被预测从模型的分析处理的证据，并已声称被发现在数值计算。通过考虑更长的链，并保持更多的状态比以前的工作中使用的密度矩阵重整化群，我们表明，以前提出的二聚相的存在的数值证据是不明确的，鉴于目前更仔细的分析。虽然我们不能完全排除在交叉耦合梯形中二聚化相的可能性，但我们确实对二聚体序参量的最大可能值设置了限制，这些值比以前发现的要小得多。
2011-04-20 cond-mat.str-el
Effective Quantum Dimer Model for the Kagome Heisenberg Antiferromagnet: Nearby Quantum Critical Point and Hidden Degeneracy
用量子二聚体模型描述了Kagome晶格上量子海森堡反铁磁体的低能单重态动力学。使用先进的数值工具，后者显示出价键晶体顺序与一个大的36位的单位晶胞和隐藏的偶，奇宇称之间的简并。给出的证据表明，该基态位于附近的$\mathbb{Z}_2$二聚体液体区域由量子临界点分开。讨论了数值分析和实验的影响。
2010-02-14 cond-mat.str-el
Mechanisms for Spin-Supersolidity in S=1/2 Spin-Dimer Antiferromagnets
使用微扰展开和承包商重整化（CORE）算法，我们得到有效的硬核玻色子哈密顿描述的低能量物理的$S=1/2$自旋二聚体反铁磁体已知显示超固相下施加磁场。通过平均场分析和量子蒙特卡罗模拟研究了由此产生的有效模型。一个“蛙跳机制”，通过该手段，额外的单离域在棋盘固体环境中通过相关的跳跃，揭示了占超固体行为。
2008-07-25 cond-mat.str-el
Magnon Condensation in Dimerized Antiferromagnets with Spin-Orbit Coupling
在二聚反铁磁体中，由磁场触发的三重态激发的玻色-爱因斯坦凝聚（BEC），有时称为磁振子BEC，在垂直于所施加的磁场的平面中产生长程反铁磁有序。为了研究自旋轨道耦合对磁振子凝聚的影响，我们研究了具有二聚海森堡交换（$J$项）和均匀非对角交换（$Γ'$项）相互作用的畸变蜂窝晶格上的自旋模型.通过变分Monte Carlo计算和自旋波理论，我们发现无论基态是非磁性二聚态还是有序Néel态，面外磁场都能诱导出不同类型的长程磁有序.此外，自旋-轨道耦合作用下场驱动相变的临界性质，如自旋波谱所示和有效场论所解释的，可以不同于传统的磁振子BEC.我们的研究有助于理解磁场诱导的自旋轨道耦合反铁磁体的富相。
2022-03-14 cond-mat.str-el
The phase transition between dimerized-antiferromagnetic and uniform-antiferromagnetic phases in impurity-doped spin-Peierls cuprate CuGeO3
在掺杂的自旋Peierls（SP）铜酸盐Cu{1-x} MgxGeO 3中发现了二聚反铁磁相和均匀反铁磁相之间的一级相变.随着杂质浓度的增加，观察到SP转变温度（T{SP}）的线性降低和Neel温度（TN）的线性增加，直到x = 0.023。在此临界浓度（xc）下，SP跃迁突然消失，TN跳跃不连续。TN附近的磁化率峰xc不像其他浓度下那么尖锐，表明低浓度相和高浓度相发生了相分离。这些结果表明存在二聚反铁磁和均匀反铁磁长程序之间的一级相变。
1998-03-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fourfold degenerate columnar-dimer ground state in square lattice antiferromagnets
在正方晶格上构造并研究了两个自旋为1/2的受抑量子模型，它们类似于反铁磁$J_1$ - $J_2$模型，但增加了一些四自旋交换作用.这些模型承认一个完全可解的情况下，其中的基态由四个简并柱二聚体单态（CDS）配置。远离确切的情况下，我们采用键算符平均场论研究的基态的演变，通过改变相互作用参数。平均场计算揭示了一个量子相图，其中CDS相经历了连续的相变到Néel或共线有序反铁磁相。
2008-03-23 cond-mat.str-el
Bose-Einstein condensation vs. localization of bosonic quasiparticles in disordered weakly-coupled dimer antiferromagnets
研究了场诱导$S=1/2$弱耦合二聚体反铁磁体中玻色子准粒子从绝缘体到超流的转变。在现实的障碍，由于现场稀释的磁晶格的存在下，我们表明，该系统显示了一个扩展的玻色玻璃相，其特征在于由本地化的硬核准粒子。
2005-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Coupled Cluster Treatment of the Shastry-Sutherland Antiferromagnet
利用高阶耦合集团方法（CCM）研究了自旋半二维Shastry-Sutherland反铁磁体的零温性质.我们发现，该模型演示了各种基态相（Néel，磁无序，正交二聚体），我们作出预测的相变点的位置。特别地，我们发现正交二聚体态在${J}^{d}_2/J_1 \sim 1.477$处成为基态。对于半经典Néel序消失的临界点$J_2^{c}/J_1$，我们得到了一个比$J_2^{d}/J_1$低得多的值，即在$[1.14, 1.39]$范围内的${J}^{c}_2/J_1$。因此，我们得出结论，在\Neel和二聚体相之间存在中间相。一个竞争的螺旋相的能量的分析产生明确的证据表明，螺旋相不会成为任何值的$J_2$的基态。因此，中间相是磁性无序的，但可能表现出片晶或柱状二聚体有序。
2005-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Honeycomb antiferromagnet with a triply degenerate dimer ground state
提出了一个蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁量子模型。它有两个部分，其中之一是通常的最近邻海森堡模型。另一部分是我们引入的多重自旋相互作用项，它对基态是精确可解的。没有海森堡部分，模型有一个确切的三重简并二聚体基态。这种精确的基态在一般自旋S的情况下也存在。对于自旋为1/2的情形，我们进一步在基态进行了三重子分析，研究了海森堡相互作用与多重自旋相互作用之间的竞争。这种近似计算显示了从二聚体有序到Néel有序的连续量子相变。
2009-06-01 cond-mat.str-el
The amplitude mode in three-dimensional dimerized antiferromagnets
振幅（希格斯）模式是一种普遍存在的集体激发，与连续对称性的自发破缺有关。本文结合量子蒙特卡罗（QMC）模拟和随机解析延拓研究了三维二聚量子自旋系统中振幅模的动力学行为。我们通过计算量子临界点附近的自旋和二聚体光谱函数来表征这种模式，发现能量和固有宽度都满足场论标度预测。虽然自旋响应的线宽接近于在TlCuCl $_3$上的中子散射实验中观察到的线宽，但二聚体响应明显更宽。我们的结果表明，高度非平凡的动力学性质是现代QMC和解析延拓方法。
2017-01-19 cond-mat.str-el
Non-linear bond-operator theory and 1/d expansion for coupled-dimer magnets II: Antiferromagnetic phase and quantum phase transition
我们扩展到磁有序相耦合二聚体海森堡磁铁，其中d是空间维度的数量最近开发的1/d扩展。这种扩展利用广义键算子描述自旋激发的参考状态，涉及三重态凝聚。我们明确地考虑一个模型的二聚体的超立方晶格显示，除了顺磁单态相，共线的反铁磁相，我们计算静态和动态观测值在零温度。特别是，我们表明，1/d膨胀顺利连接的顺磁和反铁磁相，并产生明智的结果在量子相变点附近。其中，我们确定的色散和光谱重量分布的振幅（即希格斯）模式的有序相位。在限制消失内二聚体耦合，我们连接我们的方法自旋波理论。
2015-03-04 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
Spin-liquid versus dimerized ground states in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了自旋为1/2的受抑$J_1-J_3$海森堡$n_l$-阶梯结构（其中$n_l$最多为8）的基态性质.对于强挫折（$J_3/J_1\simeq 0.5$），偶数和奇数腿梯子显示一个有限的间隙自旋激发，我们认为在二维极限仍然是有限的。在这种情况下，在奇腿梯上的基态是自发二聚化的，与Lieb-Schultz-Mattis预测一致，而在偶腿梯上，二聚体相关性呈指数衰减。二聚体的序参量的大小随着支腿数目的增加而减小，这与二维自旋液体基态一致。
2004-04-05 cond-mat.str-el
Triplon Bose-Einstein condensation and proximate magnetism in dimerized antiferromagnets
本研究探讨了同构二聚化反铁磁体中的三重子玻色-爱因斯坦凝聚现象，通过实验测量与键算符技术统一揭示了元素替换对量子临界点两侧磁基态与磁转变的全局影响。
2025-05-27 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus, spin-canted orders and field-induced transitions in a spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a distorted diamond-decorated honeycomb lattice
Institute of Physics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University（帕日·沙法里克大学理学院物理研究所）
该研究通过多种方法探讨了自旋1/2反铁磁Heisenberg模型在扭曲晶格中的相变行为，揭示了多种量子相及磁化平台的形成机制。
2026-03-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin liquid versus dimer phases in an anisotropic J1-J2 frustrated square antiferromagnet
自旋为1/2的J1-J2反铁磁体是阻挫磁性的原型模型，也是实现自旋液相的一个可能的候选者。在各向异性正方晶格上推广了该系统，并给出了J1-J2-J1 '-J2' Heisenberg模型，该模型可以用耦合阻挫链的重整化群（RG）分析来处理. J1-J2-J1 '-J2'-模型显示了Néel有序、二聚化和自旋液体行为之间有趣的相互作用。数值结果支持的分析结果表明，对于各向同性模型，在中等耦合强度0.4 J1 < J2 < 0.6 J1的相不是自旋液体，而是具有自发交错的二聚体顺序。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Another Exact Ground State of a 2D Quantum Antiferromagnet
我们给出了枫叶晶格上量子反铁磁体的二聚体基态的精确解。三个不等价的最近邻键之一的耦合各向异性足以稳定二聚体状态。与Shastry-Sutherland哈密顿量一起，我们证明了这是唯一的其他模型与一个确切的二聚体基态的所有二维晶格均匀平铺。
2022-06-04 cond-mat.str-el
Neutron diffraction of field-induced magnon condensation in the spin-dimerized antiferromagnet Sr$_{3}$Cr$_{2}$O$_{8}$
在本工作中，我们利用脉冲磁场中的磁致伸缩和连续磁场中的非弹性中子散射相结合的方法，研究了自旋为1/2的二聚体系统Sr $_{3}$ Cr $_{2}$ O $_{8}$中磁振子凝聚的演化和沉降。在高达39 T的脉冲磁场中，用中子衍射方法研究了玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）相的磁结构。通过不可约表征分析证实了该相的磁结构为XY反铁磁结构。给出了该系统随外加磁场变化的磁相图。此外，零场中子衍射结果表明，二聚化在稳定低温晶体结构方面起着重要作用。
2021-06-04 cond-mat.str-el
Bond-operators and triplon analysis for spin-S dimer antiferromagnets
对二聚基态自旋S量子反铁磁体进行了平均场三重子分析。对于自旋为1/2的情况，它简化为著名的键算符平均场论。将其应用于正方形晶格上的耦合二聚体模型和基态自发二聚的蜂窝晶格模型。在基态的不同阶段的自旋的函数进行了研究。研究发现，在适当的条件下（如强阻挫），量子基态（本研究中的二聚单重态）甚至可以在极限$S\rightarrow \infty$中存活。这种表示的两个快速扩展。在一种情况下，它被扩展到包括五重态。在另一个例子中，在一个正方形的格子上进行了类似的表示。附录中给出了计算一对量子自旋的总自旋本征态的一个简便方法。
2010-06-16 cond-mat.str-el quant-ph
Pressure-Induced Reentrant Oblique Antiferromagnetic Phase in Spin Dimer System TlCuCl_3
在P = 1.4GPa的静水压下，对TlCuCl_3自旋二聚体体系进行了磁化强度测量，发现在P_c = 0.042GPa时，TlCuCl_3自旋二聚体体系发生了从带隙单重态到反铁磁态的压致量子相变.在T_N = 16.7 K和1.4 GPa下观察到反铁磁有序，其有序矩平行于ac面。在零磁场下，在T_R ~ 9.2 K观察到自旋重取向相变，此时有序磁矩开始向b轴倾斜。随着平行于b轴的外场的增加，在T_R以下发生了从斜反铁磁（OAF）相到自旋翻转（SF）相的二级相变。我们认为，OAF相产生于传统的二阶和四阶的各向异性能量之间的竞争，随着压力的增加而增加。我们在平均场近似的框架下讨论了OAF-SF跃迁。
2008-11-14 cond-mat.str-el
Coefficients of bosonized dimer operators in spin-1/2 XXZ chains and their applications
将数值计算的自旋为1/2的XXZ链的激发能隙与低能有效sine-Gordon理论的能隙公式进行比较，确定了自旋为1/2的XXZ链中玻色化二聚化算符的系数d_xy和d_z，定义为（-1）j（S^x_j S^x_j+1 +S^y_j S^y_j+1）= d_xysin（\sqrt{4pi} phi（x））+.以及（-1）^j S ^z_j S^z_j+1 = d_z sin（sqrt{4pi}phi（x））+.我们还计算了自旋为1/2的海森堡反铁磁链的自旋和二聚体算符的系数，最近邻耦合J和次最近邻耦合J ~ 2 = 0.2411J。作为这些系数的应用，我们给出了磁场中二聚自旋链的基态相图和四自旋相互作用的反铁磁自旋梯。定量地计算了具有Peierls不稳定性的一维莫特绝缘体的电导率和电极化的强度。
2010-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Impurity-doped Kagome Antiferromagnet: A Quantum Dimer Model Approach
在广义量子二聚体模型（QDM）的框架下，研究了非磁性杂质对可果美晶格上量子海森堡反铁磁体的掺杂.遵循Ralko等人的方法[Phys.Rev.Lett. 101，117204（2008）]，我们在Kagome晶格上引入QDM的（最小）扩展，以解释在有限磁场下自发产生S=1/2自旋子。调制的二聚体密度（在零或有限的磁场）和在附近的杂质的局部场诱导的磁化强度的计算使用Lanczos精确对角化技术的小集群（48和75网站）。的VBC是清楚地揭示从其钉扎杂质，而在二聚体液体中，杂质周围的结晶只涉及两个相邻的二聚体。我们还发现，次近邻铁磁耦合有利于VBC秩序。出乎意料的是，一个小尺寸的自旋杂质束缚态出现在二聚体液相的某些区域。相反，在VBC相的自旋离域在一个大的区域内的杂质，揭示了VBC限制势的弱点。最后，我们观察到，杂质浓度小至4%，大大提高二聚。这些结果与价键玻璃方案[R. R. P. Singh，Phys. Rev. Lett. 104，177203（2010）]，并概述了对解释该Herbertsmithite化合物的核磁共振谱的影响。
2010-09-30 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of Ni2NbBO6 with S = 1 dimer quasi-one-dimensional armchair chains
用单晶体自旋磁化率测量方法研究了Ni_2NbBO_6中Ni自旋的长程反铁磁（AFM）有序性，并与从头算结果进行了比较.低于TN = 23.5 K，S = 1自旋沿a方向对齐的边缘共享的NiO 6八面体形成晶体扶手椅链沿b方向。当磁场大于36 kOe时，在TN以下的等温磁化强度M（H）沿a轴表现出自旋翻转转变，表明自旋各向异性是沿a方向的。采用密度泛函理论和广义梯度近似结合原位库仑相互作用（U）对Ni_2NbBO_6的电子结构和磁性结构进行了理论研究。这些计算支持实验观察到的反铁磁性Ni2NbBO6。特别是，长程AFM订购TN以下可以被解剖成扶手椅链，其中包括S = 1二聚体的J2 = 2.43 meV的铁磁（FM）链内和链间耦合的大小一半|J2|。
2015-01-21 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
Ground-state phase diagram of a spin-1/2 frustrated ferromagnetic XXZ chain: Haldane dimer phase and gapped/gapless chiral phases
利用无限时间演化分块抽取算法和有效场论，研究了自旋为1/2的XXZ链的基态相图，该链具有竞争的铁磁近邻（J_1<0）和反铁磁次近邻（J_2>0）交换耦合.对于SU（2）对称（Heisenberg）情形，我们证明了在-4 <$J_1/J_2<0范围内的铁磁二聚体相具有一个小的但有限的铁磁二聚体级.我们认为，这种自发的二聚体秩序是与有效的自旋1自由度的二聚债券，共同形成一个价键固态自旋1反铁磁海森堡链（的Halfenstein自旋链）。因此，我们将这一阶段称为卤代二聚体阶段。与易平面各向异性，该模型表现出各种相位，包括矢量手性相与无间隙激发和偶宇称二聚体和Neel相位与有间隙的激发，除了Halfenic二聚体相。此外，我们表明存在的间隙相共存的订单在狭窄的区域之间的间隙手性相和任何一个的Halcadine二聚体，偶宇称二聚体，和Neel阶段的干预。准一维边共享铜氧化物的可能影响进行了讨论。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic excitations of the gapped quantum spin dimer antiferromagnet Sr$_{3}$Cr$_{2}$O$_{8}$
Sr $_{3}$ Cr $_{2}$ O $_{8}$由自旋为1/2的Cr $^{5+}$离子的晶格组成，这些离子形成六方双层，并且通过占主导地位的反铁磁双层内耦合配对成二聚体。二聚体通过受抑的二聚体间相互作用三维耦合。从六方到单斜的结构畸变导致轨道有序，并提升了空间各向异性交换相互作用引起的挫折。我们生长了Sr $_{3}$ Cr $_{2}$ O $_{8}$的大单晶，并进行了直流磁化率，高场磁化强度和非弹性中子散射测量。中子散射实验揭示了三个缺口和分散的单重态到三重态模式所产生的三个孪生域，形成下面的过渡，从而确认了轨道排序的图片。通过将数据与随机相近似模型进行比较来提取交换相互作用，发现二聚体耦合为$J_{0}=5.55$ meV，而二聚体间与二聚体内交换常数的比率为$J'/J_{0}=0.64$。结果进行了比较，为其他间隙磁铁。
2009-09-25 cond-mat.str-el
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
Dynamical dimer structure factor of the triangular $S=1/2$ Heisenberg antiferromagnet
Technische Universität München（慕尼黑工业大学）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）
研究三角晶格S=1/2反铁磁Heisenberg模型的动态二元结构因子，揭示不同自旋有序相及量子自旋液体态的特征，发现无能隙U(1)狄拉克QSL和手性QSL的特征。
2026-04-27 cond-mat.str-el
Dimer description of the SU(4) antiferromagnet on the triangular lattice
在具有许多局部自由度的系统中，相图中的高对称点可以为研究它们在整个相图中的性质提供重要的起点。在同时具有自旋和轨道（或谷）自由度的系统中，这样的起始点产生SU（4）对称模型。在这里，我们考虑SU（4）对称的“自旋”模型，对应于半填充时的莫特相，即SU（4）的六维表示。这可能与扭曲的多层石墨烯有关。特别地，我们研究了三角晶格上SU（4）反铁磁“海森堡”模型，包括经典极限和量子极限。利用密度矩阵重整化群（DMRG）进行了数值研究，我们认为基态是非磁性的。然后，我们推导出SU（4）自旋模型的二聚体展开。有效二聚体模型的精确对角化（ED）研究表明，基态打破平移不变性，形成一个价键固体（VBS）与12位晶胞。最后，我们考虑了由于Hund耦合引起的SU（4）对称性破缺相互作用的影响，并讨论了VBS和磁有序态之间可能存在的相变。
2020-04-08 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
Quantum-criticality and percolation in dimer-diluted 2D antiferromagnets
考虑了双层和单层正方晶格上的S=1/2海森堡模型，耦合为J1，J2，每个自旋属于一个J2耦合的二聚体。从Neel到无序基态的转变发生在临界值g=J2/J1处。在这里研究的系统在其二聚体稀释渗滤点p*。以前发现的双层的多临界点（g*，p*）是不再现的单层。相反，存在具有连续变化的指数的临界点（g < g*，p*）的线。均匀磁化率发散为1/T^a $，a在[1/2，1]范围内。这种不寻常的行为归因于有效自由矩密度T^（1-a）。的双层的磁化率是不发散的，但表现出非常强大的量子临界标度。
2007-07-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Large-$N$ SU(4) Schwinger boson theory for coupled-dimer antiferromagnets
本文基于SU(4)相干态Schwinger玻色子表示发展大-$N$展开方法，精确描述双层正方晶格自旋-$1/2$反铁磁体量子相变两侧的静态与动力学性质，并通过$1/N$修正揭示磁有序相的纵模及过阻尼行为。
2025-07-04 cond-mat.str-el
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
Spin excitation of the Heisenberg antiferromagnet with frustration: from the bounce-lattice antiferromagnet through the maple-leaf-lattice antiferromagnet to the exact-dimer system
Graduate School of Science, University of Hyogo（兵库大学理学研究科）；National Institute for Quantum Science and Technology (QST) SPring-8（量子科学技术研究开发机构SPring-8）
研究Heisenberg反铁磁体在不同J_d/J_b比值下的自旋激发间隙，发现对于S=1/2和S=1，系统在小比值时有能隙，随比值增大至1.4变为无能隙，S=1还发现另一个能隙区域。
2026-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dimerization tendencies of the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet: A functional renormalization group perspective
利用赝费米子泛函重整化群方法研究了自旋$1/2$烧绿石海森堡反铁磁体的基态性质.我们的分析的第一部分是基于一个增强的部分子平均场的方法，考虑到从重整化顶点函数的波动影响。这种技术的实现扩展了早期的方法，并解决了与图解式超量计数相关的技术难题。对量子自旋液体、二聚态和三聚态采用不同的部分子方法，结果表明在基态存在晶格对称性破缺的趋势。虽然整体量子自旋液体似乎在这个系统中是不利的，最近提出的量子态仍然显示出最强的支持，在所有的自旋液体ansätze，我们已经测试，这是进一步证实了我们的补充变分蒙特卡罗计算。在我们研究的第二部分中，我们将赝费米子泛函重整化群应用于微扰系统，更直接地探测晶格对称性破缺。我们的结果从这种技术证实，系统的基态要么表现出破$C_3$旋转对称性，或反转和$C_3$对称性破缺的组合。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Exact quantum ground state of a two-dimensional quasicrystalline antiferromagnet
该研究得到青铜平均六角准晶结构量子反铁磁体的精确二聚体基态，证明一二近邻键耦合各向同性可稳定三近邻单态乘积态，还提出构建可承载该基态的多种结构的系统方法。
2023-10-02 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
Dimer-Quadrupolar Quantum Phase Transition in the Quasi-One-Dimensional Heisenberg Model with Biquadratic Interaction
用量子蒙特卡罗模拟研究了零温下含双二次项的准一维S=1海森堡反铁磁体.随着链间耦合程度的增加，体系经历从自发二聚相到Néel有序相或自旋二聚相的相变。数值结果表明，一个非常规的二阶过渡的可能性，其中的对称群表征一个阶段是不是一个子群的其他。
2006-09-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Specific heat of the $S = 1$ spin-dimer antiferromagnet Ba$_3$Mn$_2$O$_8$ in high magnetic fields
我们测量了耦合自旋二聚体反铁磁体Ba $_3$ Mn $_2$ O $_8$的比热，温度为50 mK，磁场为29 T.实验延伸到磁化平台的场区（25.9 T $\leq H \leq$ 32.3 T）的中点，在饱和磁化强度的1/2处，并且揭示了在磁化平台的场区和低场自旋液体区之间的场区中存在三个有序相。热无序区的相边界指数小于自旋三重态玻色-爱因斯坦凝聚的理论值。在零场和29 T下，比热数据显示出自旋液体的带隙行为特征。零场数据表明，带隙的三重激发形成两个能级，其能量相差近两倍。至少下层是很好的局部化。在29 T的数据显示，在磁化平台的低位激发弱离域。
2005-11-04 cond-mat.str-el
Relaxor ferroelectricity induced by electron correlations in a molecular dimer Mott insulator
我们研究了具有正方晶格的反铁磁二聚体-莫特绝缘体β '-（BEDT-TTF）2 ICl 2与自旋液体候选物kappa-（BEDT-TTF）2Cu 2（CN）3的介电响应。介电常数的温度依赖性表现出一个峰结构服从居里-外斯定律，具有很强的频率依赖性。通过热释电测量发现了二聚体的各向异性铁电性，这表明二聚体中存在电荷极化。铁电体的实际电荷冻结温度与反铁磁相互作用有关，而反铁磁相互作用与系统中的电荷-自旋耦合自由度有关。
2013-01-29 cond-mat.str-el
Plaquette valence bond solid in the frustrated Heisenberg quantum antiferromagnet on the square lattice
使用精确对角化和对角化的短程价键单线态的一个子集，我们解决海森堡自旋1/2反铁磁体的正方形晶格与竞争的次近邻和次近邻次近邻反铁磁耦合（J1-J2-J3模型）的基态的性质。两种方法的详细比较揭示了沿着（J2+J3）/J1=1/2线的区域，其中最近邻单重覆盖的描述是极好的，因此为磁无序区域提供了证据。通过对二聚体-二聚体关联函数、二聚体结构因子和格片-格片关联函数的分析，证明了在部分磁无序区存在格片价键立体有序.
2006-09-06 cond-mat.str-el
Dispersive magnetic excitations in the S=1 antiferromagnet Ba$_3$Mn$_2$O$_8$
本文报道了S=1二聚反铁磁体Ba $_3$ Mn $_2$ O $_8$的粉末非弹性中子散射测量。的$T=1.4$ K磁谱表现出$Δ\approx 1.0$ meV的自旋间隙和色散谱的带宽约为1.5 meV。通过与耦合二聚体模型的比较，准确地描述了Ba $_3$ Mn $_2$ O $_8$的色散和散射强度，并确定了交换常数。依赖于波矢的散射强度证实了所提出的S=1二聚体键。依赖于温度的磁激发的测量表明单重态-三重态和热激活三重态-五重态激发的存在。
2008-02-20 cond-mat.str-el
Excitations in one-dimensional S=1/2 quantum antiferromagnets
从二聚相到均匀相的过渡研究的自旋链使用连续幺正变换（CUT）的谱权重。在S=1通道的光谱权重计算扰动周围的限制强二聚化。我们发现，谱权主要集中在子空间与少量的基本三重态（三重态），即使是消失的二聚化。因此，除了自旋子外，三重子也可以作为自旋链中的元激发。我们的结论是，没有必要使用分数激发低维，未掺杂或掺杂的量子反铁磁体。
2003-06-12 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Asymmetric Thermal Lineshape Broadening in a Gapped 3-Dimensional Antiferromagnet - Evidence for Strong Correlations at Finite Temperature
人们普遍认为，随着温度的升高，由于随机碰撞，磁激发变得越来越不相干，这限制了它们的寿命。这张图片是基于自旋波计算的无隙磁铁在2和3维，并观察到实验作为一个对称的洛伦兹能量加宽。在这里，我们调查了一个三维的二聚体反铁磁体，并意外地发现，扩大是不对称的-这表明远离热退相干，激发集体表现得像一个强相关的气体。这一结果表明，温度激活的准粒子相干态并不局限于特殊情况下，如高度二聚自旋1/2链，但通常发现在所有维度的二聚反铁磁体，也许一般带隙的磁铁。
2012-08-29 cond-mat.str-el
