The Néel order for a frustrated antiferromagnetic Heisenberg model: beyond linear spin-wave theory
利用Dyson-Maleev(DM)变换和自洽平均场方法,研究了反铁磁海森堡模型的Néel有序/无序转变,该模型定义在正方形晶格上,最近邻交换$J_1$和次最近邻交换$J_2$只沿其中一条对角线.发现Néel序可以存在到$J_2/J_1=0.572$,超出其经典稳定区域。这一结果定性地改进了基于Holstein-Primakoff变换的线性自旋波理论的结果。
2001-01-10 cond-mat.str-el
Neel to staggered dimer order transition in a generalized honeycomb lattice Heisenberg model
我们研究了一个广义的蜂窝晶格自旋1/2海森堡模型与最近邻反铁磁2自旋交换,竞争4自旋相互作用,这有助于稳定一个交错的二聚体状态,打破晶格旋转对称性。使用量子蒙特卡罗数值,自旋波理论,和键算子理论的组合,我们表明,该模型经历了一个强大的一阶跃之间的Neel状态和交错的二聚体状态时,增加4-自旋相互作用的强度。我们把这种转变的强一级性质归因于在交错二聚体态中获得的点状Z(3)涡旋的核的无自旋性质。与柱状二聚体状态的情况不同,在交错的二聚体状态中无序的这种涡旋不会自然地导致磁序,这表明,在这个模型中,二聚体和Neel序参量应该被认为是独立的领域,如在传统的朗道理论。
2010-12-22 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
Topological Order, Dimerization, and Spinon Deconfinement in Frustrated Spin Ladders
我们考虑拓扑秩序和二聚体秩序在几个挫折自旋梯模型,这是目前感兴趣的高维模型相关,我们还解决了在这些模型中的分数相与deconfined自旋子激发的发生。结合分析和数值方法得到的结果,我们讨论了二聚或分馏相的发生是如何由系统的几何形状。
2007-12-17 cond-mat.str-el
Quantum phases of dimerized and frustrated Heisenberg spin chains with s = 1/2, 1 and 3/2: an entanglement entropy and fidelity study
本文研究了自旋为1/2、自旋为1和自旋为3/2的一维反铁磁海森堡系统在次近邻相互作用($J_2$)和二聚作用($δ$)下相图中的不同区域.特别是,我们分析的行为的二分纠缠熵和保真度的无隙带隙相变和跨越线分离不同的相位在$J_2-δ$平面。在这项工作中的所有计算是基于有限系统的数值精确对角化。
2013-02-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Properties of the spin liquid phase in the vicinity of the Néel - Spin-Spiral Lifshitz transition in frustrated magnets
30年前,Ioffe和Larkin指出了形成带隙自旋液体的一般机制。当经典二维受抑海森堡磁体经历共线Néel相和自旋螺旋相之间的Lifshitz转变时,量子效应通常导致夹在Néel相和自旋螺旋相之间的自旋液相的发展.本文利用场论方法研究了这种普遍自旋液相的性质。我们研究了利弗希茨点附近的相图,并计算了临界点的位置,激发光谱和自旋-自旋关联函数。我们认为在二维Lifshitz点(LP)附近的自旋液体类似于整数自旋一维链中的带隙的Halfenstein相。我们还考虑了一个具体的例子,一个挫折系统的螺旋Néel LP,$J_1-J_3$反铁磁体的正方形晶格上,表现出自旋液体的行为。我们提出了这个模型的数值级数展开计算和比较的计算结果与发达的场论的预测。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Continuous interpolation between the fully frustrated Ising and quantum dimer models
我们提出了一个新的量子模型,它介于横场中自旋1/2的完全阻挫伊辛模型和二聚体模型之间。该模型包含一个共振价键相,包括一条可精确解的Rokhsar-Kivelson型基态线。我们讨论了这个模型的正方形和三角形(在二聚体表示)晶格上的相图。
2011-06-24 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 <$J_1/J_2<0范围内的铁磁二聚体相具有一个小的但有限的铁磁二聚体级.我们认为,这种自发的二聚体秩序是与有效的自旋1自由度的二聚债券,共同形成一个价键固态自旋1反铁磁海森堡链(的Halfenstein自旋链)。因此,我们将这一阶段称为卤代二聚体阶段。与易平面各向异性,该模型表现出各种相位,包括矢量手性相与无间隙激发和偶宇称二聚体和Neel相位与有间隙的激发,除了Halfenic二聚体相。此外,我们表明存在的间隙相共存的订单在狭窄的区域之间的间隙手性相和任何一个的Halcadine二聚体,偶宇称二聚体,和Neel阶段的干预。准一维边共享铜氧化物的可能影响进行了讨论。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimer Expansion Study of the Bilayer Square Lattice Frustrated Quantum Heisenberg Antiferromagnet
采用二聚体展开方法,研究了层间交换耦合$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
On the nature of the transition from the spontaneously dimerized to the Neel phase in the two-dimensional J1-J2 model
我们分析了二维S=1/2阻挫海森堡模型从自发二聚自旋液相到Neel有序相的跃迁附近的谱。两个激发分支:三重态磁振子和集体单重态模式,在跃迁点都变得无隙。然而,我们发现,与这些模式相关的长度尺度在量子跃迁处分离得很好。而在量子无序相的单重激发有有限的光谱权重,并反映了自发二聚体秩序的存在,在过渡点附近的单重束缚态的大小与相关长度呈指数增长,因此准粒子残留是指数小。因此,临界动力学仍然是O(3)普适类,尽管四个无隙模式。
1999-07-13 cond-mat.str-el
Néel temperature and reentrant H-T phase diagram of quasi-2D frustrated magnets
在准二维量子磁体中,Néel温度$T_\text N$与Curie-Weiss温度之比$Θ_\text{CW}$经常被用作判断阻挫强度的经验判据。在这项工作中,我们研究这些量是如何相关的规范准二维阻挫正方形或三角形$J_1$ - $J_2$模型。使用自洽的Tyablikov方法计算$T_\text N$,我们显示了它们的依赖于挫折控制参数$J_2/J_1$在整个Néel和柱状反铁磁相区。我们还讨论了近似的解析结果。此外,$T_\text N(H)$的场依赖性和相关的可能的再入行为的有序矩由于量子涨落进行了研究。这些结果直接适用于一类准二维钒氧酸盐反铁磁体。给出了准二维量子磁体中经验阻挫比$f=Θ_\text{CW}/T_\text N$可以作为阻挫强度度量的判据。
2017-12-18 cond-mat.str-el
Field Induced Spin Supersolidity in Frustrated Spin-1/2 Spin-Dimer Models
利用最近发展起来的基于张量积态的计算方法,研究了正方晶格上阻挫自旋1/2自旋二聚体模型的磁化过程。发现了各种场致量子相位。特别是,在有限的磁场制度的超固相的明确证据进行了观察。精确地确定了各种场致相变的临界场。我们的工作不仅意味着所采用的数值技术可以是一个有效的算法,即使是对阻挫自旋系统,但也揭示了在真正的阻挫自旋二聚体化合物的超固相的搜索。
2010-01-26 cond-mat.str-el
Single-hole dynamics in dimerized and frustrated spin-chains
我们提出了一个统一的帐户的耦合单孔和自旋动力学的自旋间隙相的二聚和挫折的自旋链和两个腿的自旋梯。基于一维$t_123$ - $J_123$ -模型的强二聚极限,本文提出了一种将自旋哈密顿量映射到赝费米子键玻色子模型上的图解方法。单孔光谱的结果进行了详细说明。一个有限的准粒子的重量观察和研究的各种系统参数。与现有的精确对角化数据进行比较,发现良好的协议。
2000-07-27 cond-mat.str-el
Infinite series of magnetization plateaus in the frustrated dimer-plaquette chain
二聚体-元格链经历由阻挫驱动到正交二聚体基态的一级跃迁。我们分析了在这个正交二聚体制度的磁化曲线。除了最近发现的在m=1/4和m=1/2处的磁化平台之外,我们发现在m=1/4和m=1/2之间的无限序列的平台。这些附加的平台属于磁化强度m(n)=n/(2n+2),其中n是正整数。
2001-07-06 cond-mat.str-el
Mass ratio of elementary excitations in frustrated antiferromagnetic chains with dimerization
采用解析和数值相结合的方法研究了S=1/2和S=1的受挫海森堡反铁磁链的激发谱。该系统在关键的键交替参数$δ=δ_{\rm c}$下经历二聚化转变,其中S=1/2链的$δ_{\rm c} = 0$。SU(2)对称sine-Gordon理论是系统的有效场论,但在跃迁点处除外。sine-Gordon理论有一个SU(2)-三重态和一个SU(2)-单重态的元激发,单重态与三重态的质量比$r$为$\sqrt{3}$。然而,我们的数值计算与无限时间演化块抽取方法表明,$r$取决于挫折(次近邻耦合),一般是不同的$\sqrt{3}$。这可以理解为正弦-戈登理论的边际扰动效应。事实上,在分离二阶和一阶二聚化转变的临界挫折处,边际算子消失并且$r=\sqrt{3}$成立。我们推导出的质量比$r$解析使用形状因子微扰理论结合重整化群分析。我们的公式与数值结果吻合得很好,证实了理论的图片。本理论还意味着,即使在一个稍微不相关的运营商的存在下,质量比接近$\sqrt{3}$在二阶二聚化临界点$δ\sim δ_c$附近。然而,这样的区域非常小,并且难以用数字观察。
2012-10-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization process in a frustrated plaquette dimerized ladder
本文用数值和解析相结合的方法研究了元胞二聚反铁磁系统的磁相图。对于强阻挫区,采用级数展开和键算符技术分析零磁化平台,而低能有效模型用于研究完整的磁化过程。挫折和二聚化之间的相互作用产生了一个丰富的高原结构,这是捕获的有效模型和证实的数值密度矩阵重整化群模拟,特别是出现在M = 1/4和3/4的磁化曲线中的饱和度的中间高原。
2017-04-05 cond-mat.str-el
A Generalized Quantum Dimer Model Applied to the Frustrated Heisenberg Model on the Square Lattice: Emergence of a Mixed Columnar-Plaquette Phase
为了描述具有非磁性单重态基态的受抑量子磁体,我们推广了Rokhsar-Kivelson(RK)环展开,导出了一个仅包含任意阶连通项的广义量子二聚体模型.对于正方形格点受抑海森堡反铁磁体(J1-J2-J3模型),展开到8阶表明,对原始RK模型的主要修正来自二聚体在长度为6的环上的运动。这个模型的原始符号的问题是免费的先进的数值技术处理。结果表明,在最大阻挫参数区域,海森堡模型的基态是旋转各向异性的元胞相。
2009-05-13 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
Neel to Spin-Glass-like Phase Transition versus Dilution in Geometrically Frustrated ZnCr_{2-2x}Ga_{2x}O_4
ZnCr 2 O 4在12.5 K时发生一级自旋Peierls样相变,从立方自旋液相转变为四方Neel态。利用粉末衍射和单晶极化中子散射,我们确定了Neel相的复杂自旋结构。该相由具有不同特征波矢的几个磁畴组成。这表明ZnCr_2O_4的四方相非常接近于被许多不同的Neel态包围的临界点。我们还用弹性和非弹性中子散射技术研究了X射线稀释对ZnCr_{2-2x} Ga_{2x} O_4(x=0.05和0.3)磁关联的影响。当x=0.05时,除了相变变为二级外,磁关联与纯材料中的磁关联没有质的变化。当x= 0.3时,自旋-自旋关联变为短程关联。有趣的是,在x=0.3的材料中的冻结自旋的空间相关性是相同的,在纯和弱稀释的材料中的波动的时刻。
2007-09-27 cond-mat.str-el
Spectral properties of the dimerized and frustrated $S=1/2$ chain
用连续么正变换(CUTs)方法计算了二聚和阻挫S=1/2链的谱密度。转换到一个有效的三体模型是实现在一个微扰的方式高达孤立的二聚体的极限的高阶。一个有效的描述在三重态(基本三重态)是可能的:提供了一个详细的分析的光谱密度强和中间二聚化,包括挫折的影响。精确的预测,非弹性中子散射实验探测S=1部门和光学实验(拉曼散射,红外吸收)探测S=0部门。束缚态和共振态强烈地影响着重要的连续统。与场论结果的比较表明,sine-Gordon模型描述的低能量的功能强到中等二聚只有在临界挫折。
2004-03-23 cond-mat.str-el
Sequence of first-order quantum phase transitions in a frustrated spin half dimer-plaquette chain
研究了铁磁二聚体键的受抑二聚体-元格量子自旋链。这个量子系统经历了一系列由挫折或磁场驱动的一阶基态相变。我们发现基态相的不同性质对磁化曲线以及低温热力学有很大的影响。特别是,磁化曲线表现出平台和跳跃,其数量取决于挫折的强度。的磁化率的温度依赖性可能会显示激活的自旋间隙行为小挫折或居里像顺磁性行为的强烈挫折。
2002-06-27 cond-mat.str-el
Theory of the field-induced BEC in the frustrated spin-1/2 dimer compound BaCuSi2O6
最近的中子和NMR实验的基础上,我们调查的领域引起的外来临界观察到的挫折自旋1/2二聚体化合物BaCuSi 2 O 6使用挫折模型与两种类型的双层。有效的硬核玻色子模型的半经典处理表明,完美的层间挫折导致一个2D的临界指数φ =1,没有对数校正和3D低温相不同,但非零三重态人口在两种类型的双层。这些结果进一步表明,一个简单的现象,在一个依赖于场的横向耦合的上下文中,我们重现整个场-温度相图与量子蒙特卡罗模拟。
2009-02-16 cond-mat.str-el
Computer aided perturbation theory by cumulants: dimerized and frustrated spin 1/2 chain
本文论证了用累积量方法可以很容易地实现计算机辅助微扰理论。在对比最近的替代配方的基础上韦格纳的流方程方法,本方法可以应用于系统与任意希尔伯特空间。特别地,不需要哈密顿量的未扰动部分的等距谱。详细地说明了该方法的二聚化和挫折自旋1/2链的基态能量计算到七阶微扰理论。
2004-05-18 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
Bound-states in dimerized and frustrated Heisenberg Chains
本文用键算符方法(BOT)研究了受抑二聚反铁磁Heisenberg链的低能激发谱。特别是,我们将分析结果与之前的精确对角化(ED)数据进行了比较。质量方面,BOT结果与ED数据吻合良好。甚至在某些参数范围内得到了很好的定量一致性。它清楚地表明,只有一个基本的激发分支(最低的三重态分支)和其他两个定义良好的激发,出现在连续,一个单重态和一个三重态,是两个基本三重态的束缚态。
1998-05-05 cond-mat.str-el
Néel-Dimer Transition in Antiferromagnetic Heisenberg Model and Deconfinement of Spinons at the Critical Point
研究了正方晶格反铁磁海森堡模型中从Néel态到二聚体态的量子相变.我们引入了一个控制参数$α$,用于连接Néel($α=0$)和二聚体($α=1$)状态的交换耦合。我们采用$s={1\over 2}$自旋算符的$CP^1$(Schwinger玻色子)表示,并对$CP^1$中一半的奇位变量进行积分,得到一个$CP^1$非线性$σ$模型.有效耦合常数是$α$的函数,并且在$α=0$处,$CP^1$模型处于有序相,其对应于AF海森堡模型的Néel状态。当$α$增加时,在$α_C$的某一临界值处发生向二聚体状态的相变。在Néel态下,$CP^1$模型中的动力学复合U(1)规范场处于Higgs相,低能激发是无带隙自旋波。在二聚体阶段,实现了规范理论的限制阶段,低能激发是$s=1$磁振子。对于临界点,我们认为,一个解除禁闭阶段,这是类似的库仑相在3个空间维度,实现和$s={1\over 2}$自旋子出现作为低能量激发。
2004-08-26 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Elementary Excitations in Dimerized and Frustrated Heisenberg Chains
本文详细地数值分析了受抑自旋二聚体$S=1/2$海森堡链的低能激发谱。特别是,我们表明,在相称的自旋Peierls阶段的单重态和三重态激发间隙的比例是一个普适的函数,它只依赖于挫折参数。我们确定的条件下,第二个基本的三重态分支的激发光谱分裂的连续。我们比较我们的结果与预测从连续极限场论。我们讨论了我们的数据与最近的实验$CuGeO_{3}$,$NaV_2O_5$,和$(VO)_2P_2O_7$的相关性。
1998-06-17 cond-mat.str-el
Neel to spin-Peierls transition in the ground state of a quasi-1D Heisenberg model coupled to bond phonons
用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海森堡模型的基态自旋Peierls跃迁.在由空间各向异性和自旋-晶格耦合强度构成的参数空间中,研究了从无带隙的Neel态到自旋带隙的Peierls态的转变。结果发现,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模型相反,其中绝热声子导致任何非零自旋-声子耦合的二聚基态。绘制了上述参数空间中的相图。没有证据表明,共存的长程磁秩序和二聚化的区域。Neel顺序的消失与二聚化的发生同时发生。
2003-07-30 cond-mat.str-el
Quantum dimer phases in a frustrated spin ladder: Effective field theory approach and exact diagonalization
利用弱耦合有效场论结合有限系统精确对角化方法,研究了含次近邻交换的S=1/2阻挫反铁磁自旋梯的相图.除了两个已知的阶段与梯级单重态和Haldane型基态,我们观察到两个新的阶段与二聚沿链。此外,不同的阶段之间的过渡进行了研究,并示出要么是一阶或属于普适类的二维伊辛模型。简单讨论了元激发的性质。
2006-06-07 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
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
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
Strongly frustrated triangular spin lattice emerging from triplet dimer formation in honeycomb Li2IrO3
在量子磁学中,自旋二聚体通常与自旋单重态相关联。迄今为止,在任何3D或准2D材料中均未观察到$triplet$ $dimerization$。考虑到这一点,我们在这里讨论的电子结构的自旋轨道驱动的$5d^5$莫特绝缘体Li $_2$ IrO $_3$,一个蜂窝晶格系统的两个晶体学上不等价的Ir-Ir键。从$ab$ $initio$多体计算,我们发现,虽然海森堡和Kitaev耦合存在,磁相互作用是由一个强的各向同性铁磁交换只有一组债券。这导致三重态自旋二聚体的形成,有效地放置在一个强烈的挫折三角形晶格。的三重态二聚体保持保护在一个大的区域的相图,这表明,锂$_2$ IrO $_3$具有长程不相称的磁基态,这是由Kitaev交换相互作用超出了标准的平面螺旋配置。
2015-11-26 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
Effects of ring exchange interaction on the Neel phase of two-dimensional, spatially anisotropic, frustrated Heisenberg quantum antiferromagnet
研究了S=1/2的二维量子反铁磁体中四自旋环交换引起的高阶量子效应对磁相图的影响。空间各向异性和挫折是允许的。使用微扰自旋波展开到二阶1/S,我们得到的自旋波能量色散,亚晶格磁化,和磁相图。我们发现,对于大量的四自旋环交换的量子涨落比在标准海森堡模型。适量的四自旋环交换耦合稳定有序的反铁磁尼尔态,而大量的使它不稳定。与非弹性中子散射数据的比较指向一个温和的环交换耦合的27%至29%的最近邻交换耦合。
2012-04-24 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Transverse Magnetic Susceptibility of a Frustrated Spin-$\frac{1}{2}$ $J_{1}$--$J_{2}$--$J_{1}^{\perp}$ Heisenberg Antiferromagnet on a Bilayer Honeycomb Lattice
利用耦合团簇方法(CCM)研究了双层蜂窝晶格上的受抑自旋- $\frac{1}{2}$-$J_{1}$ --$J_{2}$ -- $J_{1}^{\perp}$海森堡反铁磁体.最近邻(NN)和令人沮丧的次最近邻反铁磁(AFM)交换相互作用存在于每一层中,具有各自的交换耦合常数$J_{1}>0$和$J_{2} \equiv κJ_{1} > 0$。这两个层用具有耦合强度$J_{1}^{\perp}\equiv δJ_{1}>0$的NN AFM交换耦合。我们计算高阶近似CCM内的零场横向磁化率$χ$在Néel阶段。因此,我们得到了一个精确的估计的Néel相位在$κδ$平面的零温度量子相图的完整边界。我们明确表明,从$χ$得到的相边界是完全一致的,从消失的Néel磁序参数。因此,我们得出结论,在沿Néel相边界的所有点准经典磁序让位于非经典顺磁相与非零的能隙。Néel相边界表现出显着的重入行为,我们详细讨论。
2017-09-24 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
Asymmetric quintuplet condensation in the frustrated S=1 spin dimer compound Ba3Mn2O8
Ba3Mn2O8是一种自旋二聚体化合物,由S = 1,3d2,Mn5+离子对排列在三角形晶格上。反铁磁内二聚体交换导致在零场的单重基态,激发三重态和五重态在更高的能量。高场热力学测量用于建立相图,揭示了实质性的不对称的五重态冷凝。这种惊人的效果,但不存在的三重态凝聚,是由于一个基本的不对称性的量子涨落的顺磁相附近的各种临界场。
2009-07-23 cond-mat.str-el
Deconfinement Transition and Bound States in Frustrated Heisenberg Chains: Regimes of Forced and Spontaneous Dimerization
利用最近发展起来的强耦合展开方法,研究了由交替的最近邻反铁磁交换和均匀的第二邻反铁磁交换组成的受抑交替海森堡模型的两粒子谱.本文从弱耦合二聚体的极限出发,导出了有效哈密顿量在二粒子子空间中的高阶级数展开式。在强应用二聚化的极限下,我们精确地计算了单重态、三重态束缚态和五重态反束缚态的各种性质。我们还开发了一系列的扩展在各个部门的束缚态能量,这可以外推使用标准的方法的情况下,外部键交替为零。我们研究了单重态和三重态束缚态在后一种极限下的性质,并提出了束缚态在三重态解束缚和自旋半激发解禁闭中的关键作用。
2000-10-23 cond-mat.str-el
Field-Induced Quantum Phases in Frustrated Spin-Dimer Model: A Sign-Problem-Free Quantum Monte Carlo Study
利用最近发展起来的无符号量子Monte Carlo算法研究了正方晶格上自旋1/2受抑二聚体模型的磁化过程。发现了丰富的场致量子相位。我们发现两种自旋超流体在层排列时满足不同的对称性。还存在两种具有不同棋盘图案的固相。此外,在有限的磁场范围内观察到两种自旋超固体。当存在小但非零的自旋各向异性时,后两个相可以稳定。这些阶段之间的各种场诱导的转变进行了探讨。我们的研究结果可能会提供指导,这些有趣的量子相位在真正的挫折自旋二聚体化合物的搜索。
2017-02-16 cond-mat.other cond-mat.str-el
Unified Quantum Mechanical Picture for Confined Spinons in Dimerized and Frustrated Spin S=1/2 Chains
本文用量子力学图象描述了各种S=1/2链中受限自旋子的行为。这种限制是由于二聚化和阻挫引起的,表现为非线性势V(x)~ |x| ^b,中心在链端(b <= 1)或由调制扭结(b > 1)产生。计算扩展到弱或零挫折一些以前的想法有效的自旋在强挫折自旋链。计算了受约束自旋子的局域磁化模式。在单个S=1/2的情况下,局部矩的最小增强约为11/3,得到了激发能和束缚长度的估计.
1998-08-17 cond-mat.str-el
Edge modes in a frustrated quantum Ising chain
利用密度矩阵重整化群和集团平均场论方法研究了横场中具有最近邻($J_{1}$)和次最近邻($J_{2}$)相互作用的Ising链的基态性质.它的量子相图有两个有序区域(由量子无序相分隔),其中一个区域具有简单的铁磁或Néel有序,取决于$J_{1}$的符号,另一个是双交错反铁磁相。通过计算开链上的端到端自旋-自旋关联,推断出这些有序相中存在马约拉纳边缘模。研究发现,双交错相中存在四个边缘模,而铁磁相和Néel相支持两个边缘模,除了非常靠近$J_{1}=0$的地方,它们似乎有四个边缘模,就像$J_{1}=0$本身的情况一样。
2014-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended supersolid phase of frustrated hard-core bosons on a triangular lattice
本文研究了三角晶格上具有最近邻跃迁($t$)和排斥($V$)的硬核玻色子模型。我们认为,在大排斥($V\gg|t|$)的限制,二聚体表示适用的超固体基态,通过构建一个酉映射到很好地理解未受挫跳跃的情况下。这种广义的“马歇尔符号规则”使我们能够建立精确的性质的超固体秩序,利用最近提出的二聚体变分波函数,其相关性可以有效地计算使用格拉斯曼方法。通过连续性,在宽的参数范围$V>-2t>0$内预测超固体。这也建立了一个简单的相图三角晶格自旋1/2 XXZ反铁磁体。
2008-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Perturbation Theory for Infinite Quasi-1D Quantum Systems
我们发展了无限准一维量子系统的纠缠微扰理论。研究了自旋为1/2的海森堡链中的铁磁近邻和反铁磁次近邻相互作用,并将其作为一个典型系统进行了研究。将所获得的精确相图与最近的预测[Phys. Rev. B,81,094430(2010)]进行比较,该预测为当XXZ各向异性Δ接近各向同性极限Δ =1时,二聚体和Neel顺序交替出现。在Delta \approx 0.722和0.930处以改进的准确度检测第一和第二跃迁(跨二聚体、Neel和二聚体相)。第三个转变(从二聚体到Neel相),以前预测在德尔塔\approx 0.98,在我们的方法中没有检测到在这个德尔塔,提高了第二个Neel相不存在的可能性。
2011-10-17 cond-mat.str-el
Dimerization process and elementary excitations in spin-Peierls chains coupled by frustrated interactions
本文研究了由弹性相互作用和磁性相互作用耦合的自旋Peierls链阵列的基态和元激发。预计磁链间耦合的作用将是降低二聚化幅度,而弹性耦合的作用将是限制每个孤立链对应的自旋半孤子。我们表明,这是这种情况下,这些相互作用不受挫。另一方面,在挫折的情况下,我们表明,在基态的二聚化的幅度是独立的链间磁相互作用的强度在很宽的范围内的值这个参数。我们还指出,当只考虑最近邻相互作用时,自由孤子可以是基元激发。弹性链间耦合的情况下进行了分析,一般能量的考虑。为了研究磁链间相互作用的影响,问题被简化为一个两个腿的梯子,使用DMRG计算解决。我们表明,即使有一个显着的强反铁磁链间耦合的解除禁闭机制是有效的。
2008-03-13 cond-mat.str-el
Thermal Critical Points and Quantum Critical End Point in the Frustrated Bilayer Heisenberg Antiferromagnet
我们考虑了$S = 1/2$受抑海森堡双层的有限温度相图。虽然这个二维系统可能只在零温度下显示磁序,我们证明了存在一个有限温度的临界点线的二聚体单线态和三线态制度之间的一阶跃迁线。我们表明,高精度的量子蒙特卡罗模拟,这是无符号的完全挫折限制,这个临界点是在伊辛普适性类。在零温度下,有序双层和二聚体单重态之间的连续跃迁终止于一阶线,给出了量子临界终点,我们使用张量网络计算来跟踪其附近的一阶不连续性。
2018-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Localized magnetic excitations in the fully frustrated dimerized magnet Ba$_2$CoSi$_2$O$_6$Cl$_2$
用非弹性中子散射实验直接探测了有效自旋为1/2的二聚磁体Ba $_2$ CoSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$的磁激发。我们观察到五种类型的激发在4.8,5.8,6.6,11.4,和14.0毫电子伏,这是所有dispersionless内的分辨率限制。三个低位激发的散射强度被发现表现出不同的$Q$依赖性。详细的分析表明,Ba $_2$ CoSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$是一个二维自旋二聚体系统描述只有一个单一的二聚体网站,其中的三重态激发是本地化的,由于几乎完美的挫折的二聚体间的交换相互作用和未二聚的自旋,即使在小的浓度,作出重要贡献的激发光谱。
2019-06-17 cond-mat.str-el
Microscopic model of (CuCl)LaNb2O7: coupled spin dimers replace a frustrated square lattice
我们提出了一个微观模型的自旋能隙量子磁体(CuCl)LaNb 2 O 7,这是以前建议作为一个实现的自旋-1/2挫折正方形晶格。利用最近的晶体结构细化的精确的原子位置,我们评估个人的交换积分,并构建一个最小的模型,自然解释所有可用的实验数据。令人惊讶的是,由于Cu-Cl-Cl-Cu途径导致的反铁磁交换J_(4 ~ 25)K,偏离四元对称性导致第四邻体之间形成自旋二聚体。总的二聚体间交换量为12 - 15 K。我们的模型与中子非弹性散射的结果一致,并进一步证实了量子蒙特卡罗模拟的磁化率和高场磁化。我们的研究结果建立(CuCl)LaNb 2 O 7作为一个非阻挫系统的耦合自旋二聚体与占主导地位的反铁磁相互作用,并提供了一个一般的角度与不寻常的低温磁性能的相关材料。
2010-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin nematics in frustrated spin-dimer systems with bilayer structure
我们研究了自旋为1/2的二聚体在两个维度上的双层结构,自旋在二聚体中是铁磁耦合的。我们的模型包括两自旋交换相互作用以及四自旋相互作用的挫折。我们特别注意自旋四极相,它不表现出任何磁(自旋偶极)秩序,但有一个自旋四极长程序。采用微扰计算,平均场近似,和数值多变量变分蒙特卡罗方法,我们确定各种二维晶格的基态相图。结果表明,该模型除了具有传统的磁有序相外,还具有在较宽的参数范围内具有铁四极有序的自旋磁有序相。特别是,它示出,即使当四自旋相互作用是不存在的,受挫的两个自旋交换相互作用可以实现自旋双相作为一个结果,强大的interdimer相关性。研究还发现自旋反铁磁相和反铁磁相之间的相变可以是连续的。此外,我们提出了一些确切的论点,包括自旋旋光相位和矢量手征(p型旋光)相位出现在模型中的SU(4)对称点,通过添加适当的微扰相互作用。从SU(4)点产生的自旋π相位与在只有两个自旋相互作用的系统中数值发现的自旋π相位有关。
2019-12-14 cond-mat.str-el
Spin stripe dimerization in the t-J model
在目前的工作中,我们证明了自旋柱状二聚相(导电自旋条纹液体)是稳定的掺杂$x_{c1} < x < x_{c2}$。在$x < x_{c1}$处,系统经历到Neel态的相变,而在$x > x_{c2}$处,系统是正常费米液体。在t/J=3时,临界浓度为$x_{c1}\approx 0.09$和$x_{c2}\sim 0.36$。为了证明条纹相的稳定性和计算临界浓度,我们采用了两种方法。第一种方法技术性更强,它给出了更精确的临界浓度值。该方法是基于磁振子格林函数的计算。格林函数中的虚极点表示向尼尔态的转变。第二种方法包括直接比较Neel态和柱状二聚态的基态能量。这两种方法都证明了自旋条纹相的稳定性,并给出了接近的临界浓度值。
2000-02-28 cond-mat.str-el
Spin-orbit interaction driven dimerization in one dimensional frustrated magnets
本文研究了自旋轨道相互作用对一维U(1)不变的具有主要临界涨落的阻挫磁体的影响。自旋-轨道耦合明确地打破了任意全局自旋旋转关于高对称轴的U(1)对称性,直到$Z_2$(在$π$ -旋转下不变性)。假设在$π$ -旋转下,π序参量是不变的,那么我们就有必要问,其他离散对称性是否可以自发破缺。在这里,我们证明了自旋轨道耦合诱导的键密度波自发地打破平移对称性,并打开一个缺口的激发光谱。
2017-11-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Investigation of the Néel phase of the frustrated Heisenberg antiferromagnet by differentiable symmetric tensor networks
二维张量网络优化的最新进展[H.- J. Liao,J.- G.柳湖,加-地Wang和T. Xiang,Phys. Rev. X ${\bf 9}$,031041(2019)]基于自动微分为精确和快速优化这些状态开辟了道路,特别是无限投射纠缠对状态(iPEPS),它构成了由局部哈密顿控制的晶格问题的通用${\it Ansatz}$。在这项工作中,我们进行了广泛的研究的典范模型的阻挫磁性,$J_1-J_2$海森堡反铁磁体的正方形晶格。通过使用优化和随后的数据分析的进展,通过有限的相关长度缩放,我们报告精确估计的磁化曲线在Néel阶段的$J_2/J_1 \le 0.45$。不受限制的iPEPS模拟揭示了一个$U(1)$对称结构,我们确定并施加张量,从而在一个干净的和一致的图片反铁磁顺序消失在相变与量子顺磁体在$J_2/J_1 \approx 0.46(1)$。本方法可以扩展到这个模型之外,研究磁系统中的一般有序到无序的转变。
2020-09-10 cond-mat.str-el physics.comp-ph
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
Dimerized ground states in spin-S frustrated systems
我们研究了一族具有完全二聚基态的阻挫反铁磁自旋$S$系统。这种状态可以准确地获得,而不需要在模型中包括任何额外的三体相互作用。该家族中最简单的成员可以用作构建块来生成更复杂的几何形状,如具有完全二聚基态的自旋管。在给出了这些系统的相图的一些数值结果之后,我们证明了基态对耦合中的弱无序以及几种扰动是鲁棒的,从而可以研究其他一些有趣的模型作为精确模型的微扰扩展。讨论了如何用量子信息估计量确定二聚化区域。最后,我们探索这些结果的关系与一个4腿自旋管的情况下,最近被提出作为模型的描述化合物铜$_2$ Cl $_4$ D $_8$ C $_4$ SO $_2$,划定该模型呈现二聚在其基态的参数空间的区域。
2015-09-08 cond-mat.str-el quant-ph