At zero temperature, the classical antiferromagnetic Ising model on the pyrochlore lattice is a spin disorder phase of the critical spin correlation. It is a deconfined phase in that the binding energy of the monopole-anti-monopole pair is independent of their distance of separation. We show that turning on a transverse magnetic field turns it into the cooperative paramagnet, and the spin correlation becomes exponential decay. Furthermore, it introduces the quantum confinement (of magnetic monopoles), where the binding energy of the pair is proportional to their distance of separation. This disorder state undergoes adiabatic transition to the paramagnetic state in the large field limit. The effective Hamiltonian (without magnetic monopoles) in small field is the Ising Hamiltonian plus ring exchange interaction.
Candidate Quantum Spin Liquid in the Ce\textsuperscript{3+} Pyrochlore Stannate Ce$_2$Sn$_2$O$_7$
本文报道了稀土烧绿石Ce $_2$ Sn $_2$ O $_7$的低温磁性。我们的磁化率和磁化强度的测量表明，由于Kramers的双重基态的热隔离，Ce $_2$ Sn $_2$ O $_7$具有类伊辛磁矩的$\sim1.18$ $μ_\mathrm{B}$。磁矩被限制在局部的三角轴上，就像在自旋冰中一样，但是交换相互作用是反铁磁的。低于1 K时，系统进入反铁磁关联状态。与对烧绿石晶格上经典$\langle 111 \rangle$ -Ising自旋的预测相反，在0.02 K以下没有长程有序的迹象。结果表明，Ce $_2$ Sn $_2$ O $_7$具有强量子涨落的反铁磁液体基态.
Monopole matter from magnetoelastic coupling in the Ising pyrochlore
烧绿石氧化物晶格上的伊辛模型通常与自旋冰材料和“磁单极子”有关。越来越多的影响连接磁性和弹性自由度的报告，这些和其他相关的挫折材料。在这里，我们扩展了自旋冰哈密顿量，包括自旋和O $^{-2}$离子介导的超交换之间的耦合，我们称之为磁弹性自旋冰模型（MeSI）。人们一直在寻找一个模型，在这个模型中，磁单极子会自发地成为新基态的基石：MeSI哈密顿量就是这样一个模型。尽管它的简单和经典的方法，它描述（自旋和氧晶格）的双层结晶观察Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$。值得注意的是，单单极子的偶极电矩作为磁性的探针出现。作为一个例子，我们表明，在原则上，可以检测到与库仑相位相关的夹点与O $^{-2}$ -离子位移。
Hierarchy of energy scales and field-tunable order by disorder in dipolar-octupolar pyrochlores
偶极-八极烧绿石磁体在[110]方向上施加的强外部磁场中已知形成具有次广简并的“链”状态。磁矩沿一维链进行相关的有效伊辛自由度是不相互作用的平均场水平。在这里，我们详细研究了这种现象，包括量子涨落的影响。我们确定了两种不同类型的链阶段，都具有不同的次广泛的，经典的基态简并。本文针对其中的一类，讨论了量子涨落对经典简并度的提升。利用线性自旋波理论和实空间微扰理论，我们绘制了基态相图作为交换耦合的函数。我们发现在基态选择中存在一个能量尺度的层次结构，随着层次结构的下降，系统的有效维数以一种复杂的方式变化。我们得到了一个有效的二维各向异性三角格子伊辛模型，它只需要三个自由参数，这解释了所观察到的行为。将我们的结果与实验相联系，它们与Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$中无序链态的观察结果一致。我们还表明，两种不同类型的链相的存在下，最近在Ce $_2$ Sn $_2$ O $_7$中观察到的明显的$U(1)$八极量子液相的场诱导击穿的后果。
Soft dipolar spin ice physics and the ordered phase of the frustrated Tb2Sn2O7 pyrochlore magnet
从一个微观模型的烧绿石反铁磁体Tb 2Sn 2 O 7，包括晶体场的哈密顿量和角动量之间的相互作用，我们计算了一个有效的赝自旋-1/2哈密顿量Heff$，纳入微扰的有效相互作用的激发晶体场水平的影响。我们得到的半经典基态的Heff和找到一个区域的参数空间与两个在/两个出自旋冰配置上的每个四面体与有序波矢量q=0和自旋倾斜远离当地伊辛轴中发现Tb 2 Sn 2 O 7。这种基态也可以从偶极自旋冰模型中得到，其中伊辛约束被软化。后一种模型的蒙特卡罗模拟揭示了一个区域的相图与自旋冰状冻结和另一个过渡到Tb 2Sn 2 O 7型长程序。我们评论Tb_2Sn_2O_7和令人困惑的自旋液体Tb_2Ti_2O_7之间的差异。
Designing Quantum Matter in Pyrochlore Iridates: A Perspective on Recent Thin-Film Advances
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Department of Physics and Astronomy, Rutgers University（罗格斯大学）；School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学）；Department of Chemical Engineering and Materials Science, University of Minnesota（明尼苏达大学）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）
Dipolar-Octupolar Ising Antiferromagnetism in Sm$_2$Ti$_2$O$_7$: A Moment Fragmentation Candidate
在过去的二十年里，除了Sm $_2$ Ti $_2$ O $_7$之外，所有稀土钛酸盐高温超导体的磁基态都得到了广泛的研究。这在很大程度上是由于天然存在的钐的吸收截面非常高，这使得中子散射不可行。为了解决这个问题，我们已经生长了一个大的，同位素富集的单晶Sm $_2$ Ti $_2$ O $_7$。利用非弹性中子散射，我们确定了Sm $^{3+}$的晶场基态是具有伊辛各向异性的偶极-八极双重态。中子衍射实验表明，Sm $_2$ Ti $_2$ O $_7$在低于$T_N=0.35$ K时，有序矩为0.44（7）$μ_B$，形成全进全出的磁性结构，与烧绿石晶格上反铁磁耦合伊辛自旋的预期一致。零场μ子自旋弛豫测量表明，在0.03 K以下没有自发振荡和持续的自旋涨落。Sm $^{3+}$矩的偶极-八极性质、全进全出有序态和低温持续自旋动力学的组合使这种材料成为矩碎裂物理学的有趣候选者。
Field-tuned order by disorder in Ising frustrated magnets with antiferromagnetic interactions
我们证明了在具有交错反铁磁序的伊辛高温超导体中，在外加磁场的作用下，无序的热有序的出现。我们使用平均场集团变分法、低温展开和蒙特卡罗模拟来模拟有序-无序转变。通过对态密度的直接计算，我们定量地说明了热激发如何选择一个破缺态。我们讨论了我们的研究结果的相关性，在$2d$和$3d$样品的实验，并评估如何异常的有限尺寸效应可以被利用来检测这种现象的实验在二维人工系统中，或在反铁磁的所有在-所有出pyropheres如Nd $_2$铪$_2$ O $_7$或Nd $_2$锆$_2$ O $_7$，为第一次。
Tuning the confinement potential between spinons in the Ising chain CoNb2O6 using longitudinal fields and quantitative determination of the microscopic Hamiltonian
Magneto-elastic induced vibronic bound state in the spin ice pyrochlore Ho$_2$Ti$_2$O$_7$
Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$的单离子物理被充分理解为产生强伊辛各向异性，这是其低温自旋冰态的基本成分。我们提出了非弹性中子散射测量Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$，揭示了一个明确的不一致，其建立的单离子哈密顿量。具体地说，我们表明，60 meV附近的晶体场偶极子分裂约3 meV。此外，这种晶场分裂并不孤立于Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$，而是也可以在其化学压力类似物Ho $_2$ Ge $_2$ O $_7$和Ho $_2$ Sn $_2$ O $_7$中发现。我们证明了这种效应的起源是一个振动束缚态，导致声子和晶体场激发的纠缠。我们推导出描述磁弹性耦合的微观哈密顿量，并提供了非弹性中子谱的定量描述。
Possibility of hole confinement in the weak coupling regime of one dimensional ising antiferromagnet and the emergence of spin-charge separation in the bulk limit
Influence of controlled disorder on the dipolar spin ice state of Ho-based pyrochlores
Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）；University of California Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）；Perry College of Mathematics, Computing, and Sciences, University of West Georgia（佐治亚西部大学珀里数学、计算与科学学院）；Japan Atomic Energy Agency（日本原子能机构）；Brigham Young University（杨百翰大学）
Ising versus XY anisotropy in frustrated R$_{2}$Ti$_{2}$O$_7$ compounds as seen by polarized neutrons
用极化中子衍射方法研究了具有单轴（R=Ho，Tb）和平面（R=Er，Yb）各向异性的R $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_7$烧绿石化合物的场致磁序。局域磁化率张量\{ $χ_\parallel,χ_\perp$ \}的确定提供了在顺磁相（2-270 K）的场诱导结构的通用描述，无论场值（1-7 T）和方向。比较热变化的$χ_\parallel$和$χ_\perp$与计算使用稀土晶体场表明，交换和偶极相互作用必须考虑。我们确定在每种情况下的分子场张量，并表明它可以是强各向异性的。
Spinon Confinement in the One-Dimensional Ising-Like Antiferromagnet SrCo2V2O8
对于准一维量子自旋系统，理论预言由于链间耦合，自旋子的激发会受到限制。在这里，我们调查系统SrCo 2 V 2 O 8，实现弱耦合Ising类XXZ反铁磁链，太赫兹光谱与无外加磁场。在低温下，观察到一系列的激发，分裂在一个塞曼样的方式在一个施加的磁场。这些磁激发被确定为理论预测的自旋对激发。利用一维薛定谔方程和由弱链间耦合作用产生的线性禁闭势，可以完整地描述禁闭自旋子的层次结构。
