Néel Ordering in the Distorted Honeycomb Pyrosilicate: C-Er$_{2}$Si$_{2}$O$_{7}$
稀土焦硅酸盐家族化合物(RE $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$)具有多种多晶型物,其中一些具有稀土亚晶格的蜂窝状几何形状,并且在许多情况下磁性还有待深入研究。本文报道了C-Er $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$的基态性质。C-ErPDMATHABMM Si $_{2}$ O $_{7}$在C2/m空间群中结晶,并且Er $^{3+}$原子在$a$ - $b$平面中形成扭曲的蜂窝晶格。我们利用比热,直流磁化率,和中子衍射测量来表征C-Er $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$。我们的比热和直流磁化率测量显示在2.3 K的反铁磁有序的签名。中子粉末衍射证实了这一转变温度和磁布拉格峰的相对强度与磁空间群C2 '/m中的共线Néel态一致,有序矩为6.61 $μ_{B}$,从$c$ -轴向$a$ -轴倾斜13 $^{\circ}$。这些结果进行了讨论的同构量子二聚体磁体化合物Yb $_{2}$ Si $_{2}$ O $_{7}$。
2021-02-16 cond-mat.str-el
Quasi-Two-Dimensional Quantum Antiferromagnetism in the Distorted Honeycomb Compound KCuIn(PO4)2
Bennett University(贝内特大学);Indian Institute of Technology Tirupati(蒂鲁帕蒂印度理工学院)
研究扭曲蜂窝晶格化合物KCuInP2O8,结合多种方法,通过密度泛函理论等揭示其电子结构与磁交换层次,构建有效哈密顿量并用蒙特卡罗模拟研究磁响应,结果表明其为准二维量子反铁磁体,提供相关理论框架。
2026-07-27 cond-mat.str-el
Quantum paramagnetic states in the spin-1/2 distorted honeycomb-lattice Heisenberg antiferromagnet -- application to Cu$_2$(pymca)$_3$(ClO$_4$)
我们研究了自旋为1/2的蜂窝晶格反铁磁(AF)海森堡模型的基态相图,该模型具有三种交换相互作用$J_{\rm A}$、$J_{\rm B}$和$J_{\rm C}$,该模型在扭曲的蜂窝晶格反铁磁物质${\rm Cu_2 (pymca)_3 (ClO_4)}$中实现。我们重新测量了它的多晶样品的磁化率与特别照顾,并确定这种材料的交换参数,通过与基于量子蒙特卡罗(QMC)方法的数值结果的比较。QMC方法还提供了$J_{\rm A}/J_{\rm C}$ - $J_{\rm B}/J_{\rm C}$平面中的基态相图。相图由小的N ${\rm \acute{e}}$ el相和围绕N ${\rm \acute{e}}$ el相的带隙的量子顺磁相组成。后者包括六个区域的六边形单重态和二聚体单重态交替没有边界关闭自旋能隙。我们进一步用QMC方法计算了各相的等时自旋结构因子。用精确对角化方法计算的自旋动力学在AF相附近和AF相中呈现连续性。特征的四个能带结构的状态下,具有强的六边形单重态型的相关性是有用的,以澄清基态的${\rm Cu_2 (pymca)_3 (ClO_4)}$通过未来的中子散射测量。
2022-06-28 cond-mat.str-el
Anomalous Spin Dynamics observed by High Frequency ESR in Honeycomb Lattice Antiferromagnet InCu2/3V1/3O3
本文报道了S=1/2海森堡六角反铁磁体InCu_(2/3)V_(1/3)O_3的高频ESR研究结果。这种化合物似乎是一种罕见的模型物质的蜂窝晶格反铁磁体非常弱的层间耦合。高温磁化率可以用S=1/2蜂窝晶格反铁磁体来解释,在TN=38 K时呈现类磁序异常。虽然,我们的高频ESR的共振场显示出典型的反铁磁共振行为,我们的高频ESR的线宽继续增加低于TN,而它往往会随着温度在传统的三维反铁磁降低。一般来说,蜂窝晶格反铁磁体在理论上应该表现出与正方晶格反铁磁体类似的简单反铁磁序,因为这两种反铁磁体都是二分晶格。然而,我们认为,观察到的异常自旋动力学低于TN的蜂窝晶格反铁磁体,是没有观察到的正方形晶格反铁磁体的特有功能。
2010-12-22 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of the Hubbard Model on a Layered Honeycomb Lattice - Is MgB$_2$ a Nearly-Antiferromagnetic Metal? -
作为$_2$的B2 pz带模型,研究了蜂窝晶格上的半填充哈伯德模型,并通过Monte Carlo计算和无规相位近似方法研究了在基态存在反铁磁性的可能性.在单层蜂窝晶格上,由于费米能级处态密度的损失,在排斥能$U_c/t \simeq 3.6$的有限值处发生顺磁到AF相变。然而,在层状蜂窝晶格上,层间跳跃项创造了费米面的完美嵌套,并以$U_c=0$引导AF。从这些事实,我们讨论了MgB $_2$可能是一个近AF金属,其中的AF的2 pz带被破坏的载流子掺杂。
2001-04-16 cond-mat.str-el
Relaxor ferroelectric behavior and intrinsic magnetodielectric behavior near room temperature in Li2Ni2Mo3O12, a compound with distorted honeycomb and spin-chains
保持当前的兴趣,以确定材料的内在磁介电行为在室温附近,并与新的热释电电流异常,我们报告的温度和磁场依赖的行为的复介电常数和热释电电流的氧化物,Li 2Ni 2 Mo 3 O 12,含有磁性离子(扭曲)蜂窝和链的安排和有序磁低于8 K。介电数据揭示了在160-240 K范围内存在弛豫铁电行为,并且在该温度范围内也存在相应的拉曼模式异常。热电流行为也与这种解释一致,有趣的是,热电流峰值温度与极化温度相关。~ 7 Li NMR研究表明,该化合物存在晶体学无序,这种无序是导致弛豫铁电性质的局部电场随机性的重要原因。另一个值得注意的观察结果是,在300 K下,施加磁场时,介电常数显著降低至约-2.4%,其幅度随温度略微变化。小的损耗因子值验证在室温下的磁介电效应的固有行为。
2017-05-08 cond-mat.str-el
Disordered Ground State and Magnetic Field-Induced Long-Range Order in an S=3/2 Antiferromagnetic Honeycomb Lattice Compound Bi3Mn4O12(NO3)
Bi_3Mn_4O_(12)(NO_3)是第一个没有长程磁有序的蜂窝晶格体系,其中Mn ~(4+)离子携带S=3/2。利用中子散射,我们已经确定,短程反铁磁相关发展在低温下。外加磁场会引起磁性转变,即短程有序突然扩展为长程序。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Nonreciprocal Magnon by Symmetric Anisotropic Exchange Interaction in Honeycomb Antiferromagnet
我们调查的微观起源的非互易磁振子是不同的蜂窝反铁磁体中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。关键成分是依赖于键方向的对称各向异性交换相互作用,这导致在交错反铁磁有序下的谷型非互易磁振子激发。此外,我们还发现这种非互易磁振子具有特殊的磁场响应,其非互易方向可以通过面内旋转磁场来控制。所得结果可以解释磁环多极子的出现。
2020-05-28 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnetic honeycomb-tunnel-like lattice CuRE2Ge2O8 (RE=Pr, Nd, Sm, and Eu)
用高分辨X射线衍射、磁性和热容测量研究了新型阻挫反铁磁化合物CuRE_2Ge_2 O_8(RE=Pr,Nd,Sm,Eu).这些系统显示出不同的磁晶格取决于稀土元素。该化合物是一个S=1/2的二维三角形反铁磁晶格,在ac平面内取向,具有几何挫折。另一方面,Pr、Nd和Sm化合物显示出由RE ^3+沿a轴排列的三维蜂窝隧道状晶格,具有阻挫反铁磁体的特征行为。
2017-12-01 cond-mat.str-el
Coexistence of antiferromagnetism and topological superconductivity on the honeycomb lattice Hubbard model
受蜂窝晶格上掺杂$t$模型的数值模拟的启发,我们研究了蜂窝晶格哈伯德模型上单重态和三重态对的超导电性。结果表明,半填充附近的反铁磁序诱导了自旋单重态和自旋三重态共存的超导态。我们得到的超导态具有一个拓扑相变,它将一个拓扑平凡态和一个陈数为2的非平凡态分开。这种拓扑超导电性的可能的实验实现进行了讨论。
2020-12-24 cond-mat.str-el
Orbital ferromagnetism and anomalous Hall effect in antiferromagnets on distorted fcc lattice
在面心立方(fcc)晶格的非共面反铁磁有序态中,当晶体垂直于(1,1,1)或(1,1,0)面畸变时,自旋波函数产生的Berry相将导致轨道铁磁性和反常霍尔效应。并讨论了与实际系统$γ$ -FeMn和NiS $_2$的相关性.
2001-08-21 cond-mat.str-el
Deconfined criticality in the frustrated Heisenberg honeycomb antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群,我们确定了自旋为1/2的海森堡反铁磁体在具有最近邻相互作用J1和令人沮丧的次邻交换J2的蜂窝晶格上的相图.随着阻挫的增加,基态表现出Neel,plaquette和二聚体顺序,临界点在J2/J1 = 0.22和0.35。我们观察到自旋能隙和相应的序参量在两个临界点都连续消失,表明存在非限定的量子临界性。
2013-01-05 cond-mat.str-el
Spin Waves and Dirac Magnons in a Honeycomb Lattice Zig-zag Antiferromagnet BaNi2(AsO4)2
在过去的十年里,在无磁性的拓扑材料中,有质量和无质量的费米子准粒子的拓扑性质得到了广泛的研究。最近,在二维蜂窝晶格铁磁/反铁磁和三维反铁磁中,由自旋波产生的这种准粒子的玻色子类似物已经被报道。在这里,我们使用飞行时间非弹性中子散射研究自旋波的S = 1蜂窝晶格反铁磁体BaNi 2(AsO 4)2,它具有锯齿形反铁磁(AF)基态相同的Kitaev量子自旋液体候选人α-RuCl 3。我们确定的Z字形AF有序相的磁交换相互作用,并表明,自旋波在BaNi 2(AsO 4)2的布里渊区边界内的狄拉克点的保护。这些结果提供了蜂窝晶格磁体中之字形AF序和相关Dirac磁振子的微观理解,并且对于建立Kitaev量子自旋液体候选物中的磁相互作用也是重要的。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Proposed Negative Thermal Expansion in Honeycomb-Lattice Antiferromagnets
我们从理论上提出了可能的磁致负热膨胀蜂窝晶格反铁磁体与边缘共享网络的$MX_6$八面体,其中$M$和$X$是过渡金属和配体离子,分别。在这种晶体结构中,最近邻交换相互作用由两种竞争贡献组成,即,来自直接180 $^\circ$ $M$ - $M$键的反铁磁贡献和来自90 $^\circ$ $M$ - $X$-$M$键的铁磁贡献,其幅度具有不同的键长依赖性。对蜂窝晶格反铁磁体自旋晶格模型的数值分析表明,当系统进入反铁磁相时,随着温度的降低,系统会出现负热膨胀,从而使与键长相关的反铁磁交换作用的能量增益最大化.目前的工作提供了一个指导原则,寻找新的材料,并最终有助于多样化的家庭的材料,主机的负热膨胀源于自旋晶格耦合的蜂窝晶格或相关的晶体结构。
2021-09-17 cond-mat.str-el
Two-magnon Raman scattering in antiferromagnetic phases of frustrated spin models on the honeycomb lattice
计算了蜂窝晶格上几种阻挫自旋模型反铁磁相的双磁振子拉曼散射谱。这些包括$J_1$ - $J_2$ - $J_3$模型的Néel反铁磁相和海森堡-基塔耶夫模型的条纹相。我们发现,磁阻挫和各向异性的相互作用可能会显着影响拉曼光谱。我们进一步讨论了我们的研究结果的影响,铁基化合物BaFe $_2$ Se $_2$ O的磁激发,并显示如何磁相互作用可以提取适合的拉曼光谱。
2021-04-05 cond-mat.str-el
Magnetic excitations from the hexagonal spin clusters in the S = 1/2 distorted honeycomb lattice antiferromagnet Cu2(pymca)3(ClO4)
该研究通过非弹性中子散射和精确对角化方法,研究了畸变蜂窝反铁磁体Cu2(pymca)3(ClO4)的磁激发,确定了簇间耦合约为簇内相互作用的20%,并提出了解释各向异性交换相互作用的模型。
2025-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated honeycomb-lattice bilayer quantum antiferromagnet in a magnetic field
受抑双层量子磁体作为具有非常规热力学性质的平带自旋系统引起了人们的关注。利用精确对角化和量子蒙特卡罗模拟的有效低能理论,研究了磁场中受抑蜂窝晶格双层自旋各向同性($\frac{1}{2}$)海森堡反铁磁体的低温性质.我们的主要重点是磁化曲线和比热的温度依赖性,表明在高磁场的有限温度相变。
2017-06-24 cond-mat.str-el
Ripple state in the frustrated honeycomb-lattice antiferromagnet
在磁场作用下,我们发现了蜂窝格点受抑海森堡反铁磁体中一种新型的多重$q$态--“波纹态”。基态在波矢空间中具有无限环状简并,表现出合作顺磁态,即“环状液体”态。我们阐明,该系统表现出波纹状态作为一个新的低温热力学相通过二级相变从环状液体状态,保持环状自旋结构因子。真实空间中的自旋纹理看起来像“水波纹”,可以诱导出巨大的电极化的强度涡旋。可能的关系,蜂窝晶格化合物,${\rm Bi_{3}Mn_{4}O_{12}(NO_{3})}$,进行了讨论。
2019-06-16 cond-mat.str-el
Topological Magnetic Excitations on the Distorted Kagome Antiferromagnets: Applications to Volborthite, Vesignieite, and Edwardsite
在这封信中,我们确定了一个非共面的手征自旋织构扭曲的kagomé晶格反铁磁体的存在下,诱导的磁场施加垂直于扭曲的kagomé平面。非共面手征自旋织构具有非零标量自旋手征,类似于时间反演对称性破缺的手征量子自旋液体。在非共面制度中,我们观察到非平凡的拓扑磁激发和热霍尔响应通过紧急场诱导的标量自旋手征在对比的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的自旋轨道相互作用是驱动力的共线铁磁体。我们的结果为最近在非零磁场下没有DM自旋-轨道相互作用信号的畸变kagomé伏硼硫铁矿中的Hall热导率的观测提供了依据,并且这些结果也适用于其他畸变kagomé反铁磁体如vesignieite和edwardsite.
2018-10-19 cond-mat.str-el
Magnetic field induced semimetal-to-canted-antiferromagnet transition on the honeycomb lattice
结果表明,在面内磁场作用下,具有点状费米面的二维蜂窝晶格的半金属态对于倾斜的反铁磁绝缘体是不稳定的.这种不稳定性已经存在于平均场水平;磁场使上自旋锥和下自旋锥向相反的方向移动,从而在费米表面产生有限的态密度,并在上自旋费米片和下自旋费米片之间产生完美的嵌套。这种完美的嵌套触发了一种倾斜的反铁磁绝缘状态。我们的结论,平均场参数的基础上,证实了辅助场投影量子Monte Carlo方法的晶格$12 \times 12$单位细胞。
2009-07-16 cond-mat.str-el
External magnetic field effects on a distorted kagome antiferromagnet
本文报道了弱耦合畸变kagome系统Cu_{2}(OD)_3Cl在外加磁场$H$作用下的体磁化和弹性与非弹性中子散射的测量结果。我们的结果表明,低于6.7 K的有序态是一个倾斜的反铁磁体,由大的反铁磁$ac$ -组件和较小的铁磁$b$ -组件。通过第一性原理计算和线性自旋波分析,我们提出了一个简单的非均匀最近邻交换作用的自旋哈密顿量,得到了一个具有单离子各向异性的自旋三聚体耦合体系,该体系可以定性地再现Cu_{2}(OD)_3Cl的自旋动力学.
2008-06-04 cond-mat.str-el
Spin excitations and thermodynamics of the antiferromagnetic Heisenberg model on the layered honeycomb lattice
本文提出了一个自旋-转动不变的格林函数理论,研究了堆叠蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的动态自旋磁化率。采用任意温度下的广义平均场近似,通过求解关联函数的自洽耦合方程组,计算了热力学量(双自旋关联函数、内能、磁化率、交错磁化强度、N 'eel温度、关联长度)和自旋-激发谱。的温度依赖性的磁(均匀静态)磁化率归因于反铁磁短程秩序。Néel温度计算任意层间耦合。我们的结果与有限团簇的数值计算和β-Cu_2V_2O_2化合物的实验数据符合得很好。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of a frustrated antiferromagnet on the bilayer honeycomb lattice
本文研究了双层蜂窝晶格中自旋为1/2的海森堡反铁磁体。使用一组互补的方法,即Schwinger玻色子,二聚体级数展开,键算符和精确对角化,我们绘制出量子相图。通过分析基态能量和基元激发谱,我们发现了四个不同的相,对应于三个共线的磁性长程有序态和一个量子无序的层间二聚体相。我们详细地说,后者相是热力学连接到一个“确切的”单重产物的双分子层的基态存在沿线的最大层间挫折。其余三个阶段的顺序将予以澄清。
2016-02-11 cond-mat.str-el
Nematic quantum phases in the bilayer honeycomb antiferromagnet
蜂窝状双层晶格上的自旋$-1/2$海森堡反铁磁体显示出丰富多样的半经典和真正的量子相,由层内阻挫和层间交换之间的相互作用控制。采用一套互补的技术,包括自旋旋转不变的Schwinger玻色子平均场论,债券运营商,和一系列的扩展,我们揭开了量子相图,分析低能量激发和序参量。凭借Schwinger玻色子,我们扫描的交换参数的完整范围内,涵盖了远程有序以及量子无序基态,并揭示了存在一个扩展的,挫折感生的晶格相变在一个范围内的中间交换尚未探索。
2017-12-21 cond-mat.str-el
An effective field theory approach for the $S = 3/2$ bilayer honeycomb antiferromagnet
双层蜂窝晶格上自旋为3/2的海森堡反铁磁体是描述Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)磁性的极小模型.我们研究这个模型与令人沮丧的层间第二近邻耦合,考虑到量子和热涨落。我们用相干态的路径积分公式来描述模型的低能物理。我们表明,对于一个特定的点在参数空间中,接近实验估计的耦合,一个连续的经典简并解除量子和热涨落,共线状态,然后选择由无序机制的顺序。我们的研究结果提供了一个全球性的角度来理解实验观察。
2021-12-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in the Hubbard model on the honeycomb lattice: a Two-Particle Self-Consistent study
蜂窝晶格上的哈伯德模型的半金属到反铁磁的量子相变已经走到了最前沿,在这个背景下,半金属到自旋液体的转变可以发生在过渡到反铁磁相之前。为了研究半金属到反铁磁体的转变,我们将两粒子自洽(TPSC)方法推广到蜂窝晶格(例如可以在石墨烯中实现的结构)。我们表明,临界相互作用强度发生转变是$U_c/t=3.79\pm 0.01$非常接近的值$U_c/t=3.869 \pm 0.013$报告使用大规模量子蒙特卡罗模拟。这加强了半金属到自旋液体的转变被反铁磁体的转变所取代的结论。由于TPSC满足Mermin-Wagner定理,我们发现温度依赖的结果的反铁磁和铁磁相关长度以及双占用和重整化自旋和电荷相互作用的裸相互作用强度的依赖性。我们还估计的交叉温度的值作为相互作用强度的函数的重整化经典制度。
2015-07-03 cond-mat.str-el
Valence-Bond Order in a Honeycomb Antiferromagnet Coupled to Quantum Phonons
我们用精确的量子蒙特卡罗模拟证明了蜂窝晶格上的反铁磁SU(2)自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的Néel基态可以被量子声子的耦合破坏.我们发现一个明确的一级转变的价键固体状态与凯库莱秩序,而不是一个deconfined量子临界点。然而,量子晶格涨落可以驱动跃迁向弱一阶跃迁,揭示了通过相互作用的延迟的跃迁的可调谐性。与一维情形相比,我们的绝热区相图与阻挫$J_1$ - $J_2$模型有质的不同。我们的结果表明,键声子的耦合可以诱导狄拉克系统中的凯库勒阶。
2020-09-25 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
Topological magnon nodal-lines and absence of magnon spin Nernst effect in layered collinear antiferromagnets
我们提出了在层状蜂窝状共线反铁磁体中,即使存在自旋-轨道Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,也存在一个受保护的拓扑狄拉克节线(DNL)磁振子相。我们表明,磁振子自旋能斯特效应,预测发生在严格的二维(2D)蜂窝共线反铁磁体抵消了层状蜂窝共线反铁磁体。换句话说,每个2D反铁磁层中的磁振子自旋能斯特效应抵消了后续层。因此,由于时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的结合,Berry曲率在整个布里渊区消失。然而,在对称性破缺的外部磁场,我们表明,一个非零的Berry曲率和陈数保护的拓扑磁振子带诱导的非共线自旋结构。这导致了实验上可访问的磁振子热霍尔效应在$\mathcal{PT}$的分层蜂窝反铁磁体的拓扑DNL磁振子相的破缺。我们建议,目前的预测结果可以在层状蜂窝反铁磁体CaMn $_2$ Sb $_2$,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$,和Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)的实验研究。
2019-03-04 cond-mat.str-el
Spin Dynamics in a Stripe-ordered Buckled Honeycomb Lattice Antiferromagnet Ba$_{2}$NiTeO$_{6}$
本文对低温下弯曲的蜂窝晶格反铁磁体Ba $_{2}$ NiTeO $_{6}$进行了中子非弹性散射实验。在2 K下,在$\hbar ω\lesssim 10$ meV的能量范围内观察到磁激发,其各向异性间隙为2 meV。我们进行自旋波计算,以确定自旋模型。所得到的微观参数与经典相图中条纹结构的位置一致。此外,外斯温度独立估计从体磁化率是一致的微观参数。结果表明,NN和NNN相互作用之间的竞争,加上相对较大的单离子磁各向异性稳定的条形磁结构。
2017-08-29 cond-mat.str-el
Control of the Néel vector in the quantum antiferromagnetic honeycomb lattice
TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本文通过Schwinger玻色平均场理论研究量子反铁磁蜂窝晶格中Néel矢量的切换过程,探讨低对称量子反铁磁体中切换阈值磁场与晶格结构的关系,为反铁磁切换的理论和计算发展提供基础。
2026-04-27 cond-mat.str-el
Quantum Phases in the Honeycomb-Lattice $J_1$--$J_3$ Ferro-Antiferromagnetic Model
该研究通过大规模密度矩阵重整化群计算和最小增强自旋波理论,揭示蜂窝晶格$J_1$--$J_3$铁磁-反铁磁模型的量子相图与经典模型差异显著,发现双锯齿相和伊辛-z相等中间相取代经典螺旋态,扩展了铁磁与锯齿态的稳定区。
2025-04-19 cond-mat.str-el
Anomalous scaling corrections and quantum phase diagram of the Heisenberg antiferromagnet on the spatially anisotropic honeycomb lattice
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟确定了空间各向异性蜂窝晶格上自旋1/2反铁磁Heisenberg模型的基态相图,发现相变线存在反常标度修正,并讨论了各向异性系统临界累积量比的非普适性问题。
2023-12-18 cond-mat.str-el
Stability of Skyrmion Crystal Phase in Centrosymmetric Distorted Triangular-Lattice Antiferromagnets
数值研究了中心对称正交晶格系统中磁性Skyrmion晶体的稳定性。通过对单轴扭曲三角晶格上动量分辨相互作用的有效自旋模型进行模拟退火,发现当主相互作用通道由动量空间的双$Q$结构组成时,Skyrmion晶体是鲁棒实现的.此外,我们表明,一个反型skyrmion晶体与相反的skyrmion数是通过调整的键依赖的各向异性交换相互作用,起源于相对论自旋轨道耦合的符号。
2022-07-12 cond-mat.str-el
Field induced multiple order-by-disorder state selection in antiferromagnetic honeycomb bilayer lattice
本文详细研究了双层蜂窝晶格上的反铁磁经典海森伯模型在高阻挫区和磁场的作用下。这项研究显示了强有力的证据熵有序无序选择在不同部门的磁化曲线。对于反铁磁耦合$J_1=J_x=J_p/3$,我们发现,在低温下,有两个不同的区域中的磁化曲线所选择的这种机制与不同数量的软模和零模。这些区域呈现破缺的$Z_2$对称性,并由在$M=1/2$处的不完全共线的经典平台区隔开。在较高的温度下,有一个从传统的顺磁体到合作磁体的交叉。最后,我们还讨论了系统在低阻挫区$J_1=J_x<J_p/3$的低温行为。
2016-03-29 cond-mat.str-el
The frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice: A candidate for deconfined quantum criticality
利用耦合集团理论和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上含$J_{2} = J_{3} =κJ_1$的自旋为1/2的阻挫$J_{2}$ - $J_{3}$反铁磁体的基态相图.我们目前的GS能量,磁序参数,自旋-自旋关联函数,和Plaquette价键晶体(PVBC)的磁化率的结果。我们发现了一个Néel反铁磁(AFM)相的$κ< κ_{c_{1}} \approx 0.47$,共线条纹AFM相的$κ> κ_{c_{2}} \approx 0.60$,和顺磁PVBC相的$κ_{c_{1}} \lesssim κ\lesssim κ_{c_{2}}$。在$κ_{c_{2}}$处的相变似乎是一级类型的,而在$κ_{c_{1}}$处的相变是连续的。由于Néel相和PVBC相打破了不同的对称性,我们的结果有利于在$κ_{c_{1}}$的过渡解除限制的情况。
2011-03-20 cond-mat.str-el
Unexpected z-Direction Ising Antiferromagnetic Order in a frustrated Spin-1/2 $J_1-J_2$ XY Model on the Honeycomb Lattice
利用宽柱上的密度矩阵重整化群(DMRG),研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的XY模型在第一近邻($J_1 = 1$)和第二近邻($J_2>0$)相互作用下的相图.对于中间阻挫制度$0.22\lesssim J_2\lesssim0.36$,我们发现了一个令人惊讶的反铁磁伊辛相,有序的时刻指向沿z轴,尽管没有任何S_z_z相互作用的哈密顿量。作为$J_2$的函数,围绕该相的是反铁磁相,对于小的$J_2$,反铁磁相的磁矩指向$x-y$平面;对于大的$J_2$,反铁磁相的磁矩在$x-y$平面磁共线相和二聚体相之间存在密切竞争。在这个模型中,我们没有发现任何自旋液相。
2014-01-03 cond-mat.str-el
$Z_2$ spin liquid and chiral antiferromagnetic phase in Hubbard model on the honeycomb lattice: duality between Schwinger-fermion and Schwinger-boson representations
在我们以前的工作中,我们确定了Schwinger-fermion表象中的子晶格配对态(SPS)作为最近在蜂窝晶格上的数值研究中发现的自旋液相。本文通过显式对偶变换证明了SPS与Wang \cite{Wang2010}在Schwinger-boson表象中发现的零通量$Z_2$自旋液体是完全相同的。SPS通过O(4)临界点与\emph{unusual}反铁磁有序相(我们称之为手征反铁磁(CAF)相)相连。CAF相位完全打破了SU(2)自旋旋转对称性,并具有三个Goldstone模.我们的结果表明,在大$U/t$时,CAF相和简单AF相之间可能存在一个隐藏的相变。我们提出了数值测量来揭示CAF相和隐藏的相变。
2011-07-16 cond-mat.str-el
Suppression of Antiferromagnetic Order by Strain in Honeycomb Cobaltate: Implication for Quantum Spin Liquid
本研究针对层状蜂窝钴酸盐低温反铁磁有序阻碍量子自旋液体形成的问题,通过异质结构工程调控Cu3Co2SbO6薄膜的三角晶体场,实现反铁磁序的抑制,为探索量子自旋液体提供了新途径。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Investigation of the spin-1 honeycomb antiferromagnet BaNi$_2$V$_2$O$_8$ with easy plane anisotropy
利用直流磁化率测量和非弹性中子散射技术对二维S=1蜂窝状反铁磁体BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$的磁性进行了全面的研究。磁激发谱被发现是分散的蜂窝层之间的实验分辨率内,而它强烈分散在蜂窝平面内,它由两个有间隙的自旋波模式。磁激发相比,线性自旋波理论,允许的哈密顿量被确定。第一和第二邻磁交换相互作用是反铁磁的,并且分别位于10.90 meV $\le$ J $_n$ $\le$ 13.35 meV和0.85 meV $\le$ J $_{nn}$ $\le$ 1.65 meV的范围内。面间耦合J $_{out}$比面内相互作用弱四个数量级,证实了该化合物的高度二维磁性行为。的能隙的大小被用来提取的磁各向异性,并揭示大量的易面各向异性和一个非常弱的面内易轴各向异性。这些结果表明,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$是研究涡旋激发和Berezinsky-Kosterliz无涡旋现象的候选化合物。
2018-01-03 cond-mat.str-el
Coexistence of antiferromagnetism and ferrimagnetism in adjacent honeycomb layers
反铁磁和铁磁/亚铁磁序在本质上通常是排他性的,因此,它们在原子尺度上的共存预计只在异质结构中。打破这种范式和拓宽范围的非常规的磁性状态,我们在这里报告的原子尺度的混合自旋状态,这是稳定的极性反铁磁体Co $_2$ Mo $_3$ O $_8$的三维晶体中施加垂直于\emph{Co}蜂窝层的磁场,并具有自发的面内铁磁矩。我们的微观自旋模型,捕捉所观察到的纵向和横向磁化强度以及磁电/弹性特性的场依赖性,揭示了这种新的自旋状态是由反铁磁和亚铁磁蜂窝层的交替堆叠。在八面体和四面体\emph{Co}站点的强层内和弱层间交换耦合与竞争各向异性一起被确定为稳定反铁磁和亚铁磁层在这样的紧密接近的关键成分。我们表明,适当的平衡磁相互作用可以扩展到零磁场的混合相的稳定范围。通过微观相互作用的适当组合实现这种不同自旋顺序的逐层堆叠的可能性为磁态的纳米级工程开辟了新的维度。
2022-02-09 cond-mat.str-el
Field-induced jammed polyhex spin liquid in the honeycomb Ising antiferromagnet
University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Manchester at Harwell(哈韦尔曼彻斯特大学)
研究磁场下蜂窝Ising反铁磁体的基态特性,发现存在大量基态简并态,通过蒙特卡罗模拟揭示磁场可控制spin扩散,并通过量子涨落证明横向耦合部分解除基态简并,选择非周期性12-六边形铺砌子空间。
2026-04-27 cond-mat.str-el
Plaquette valence-bond ordering in J_1-J_2 Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
采用精确对角化方法,在S_z=0基和最近邻单重价键(NNVB)基下研究了蜂窝晶格上具有第一和第二邻反铁磁交换的S=1/2海森堡模型(J_{1} - J_{2}模型).我们发现,当0.2<J_2/J_1<0.3时,NNVB基对基态的描述与精确结果相比是恰当的。通过分析二聚体-二聚体以及格片-格片的相关性,并定义适当的结构因子,我们研究了可能的对称性破缺态作为阻挫区基态的候选者。在0.2<J_2/J_1<0.3的情况下,我们提供了大量支持格片价键有序的证据.通过进一步增加比率J_2/J_1,该状态经历向交错二聚化状态的转变。
2011-01-31 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of honeycomb antiferromagnets under a triaxial strain
采用量子蒙特卡罗模拟方法研究了三轴应变下蜂窝状反铁磁体。应变使角部附近的交换耦合二聚化,从而破坏其中的反铁磁有序。反铁磁区不断减少的应变。对于相同的应变强度,精确的数值结果给出了一个比线性自旋波理论小得多的反铁磁区。然后,我们研究了应变$XY$反铁磁体,其中的磁振子赝磁场的行为完全不同。$0$第h朗道能级出现在谱的中间,其上(下)量子化能量与$n^{\frac{1}{3}} (n^{\frac{2}{3}})$成正比,这与海森堡情形下的等间距量子化能量形成了很大的对比.此外,我们还发现$XY$模型的反铁磁序对二聚反应的鲁棒性要比海森堡模型的强得多。用数值解析延拓方法求出了海森伯情形的局域磁化率,但没有发现伪朗道能级。这一结果是否是由于数值解析延拓的内在问题引起的,目前尚不清楚。因此,自旋- $\frac{1}{2}$应变海森堡哈密顿量中磁振子赝朗道能级的存在仍然是一个悬而未决的问题。我们的结果与二维范德瓦尔斯量子反铁磁体密切相关,并有可能在实验上实现。
2021-08-30 cond-mat.str-el
Magnetic soft modes in the locally distorted triangular antiferromagnet alpha-CaCr2O4
本文研究了畸变三角晶格反铁磁体的相图和激发态。这里考虑的独特的二维失真是非常不同的'等腰'型失真,已被广泛研究。我们表明,它是能够稳定的120°自旋结构的大范围的交换相互作用值,而新的结构被发现极端扭曲。该模型的一个物理实现是α-CaCr_2 O_4,它具有120°结构,但非常靠近相界。这是验证非弹性中子散射,揭示了不寻常的roton-like最小值的倒易空间点不同,对应的磁秩序。
2012-06-08 cond-mat.str-el
Optical detection of bond-dependent and frustrated spin in the two-dimensional cobalt-based honeycomb antiferromagnet Cu3Co2SbO6
本文提出Cu3Co2SbO6作为二维蜂窝反铁磁体,通过光谱学揭示其键依赖自旋与激子耦合及高温自旋涨落,证明其是可由光探测和调控的Kitaev量子自旋液体候选材料。
2023-09-27 cond-mat.str-el
Optical magnetoelectric effect in the polar honeycomb antiferromagnet Fe2Mo3O8
本研究结合实验与理论,探究极性蜂窝反铁磁体Fe2Mo3O8的太赫兹磁激发、非互易方向二向色性及红外电子跃迁温度特性,用先进单离子方法定量解释多频段光学激发并模拟太赫兹非互易效应,为自旋电子学应用提供支撑。
2024-05-10 cond-mat.str-el
Co-existing chiral and collinear phases in a distorted triangular antiferromagnet
通过磁化强度、比热和中子衍射测量,给出了KFe(MoO 4)2畸变三角晶格上准二维(2D)磁体的全磁相图。发现自旋网络分解为两个几乎独立的磁子系统。一个子系统是共线反铁磁体,在外加磁场中表现出简单的自旋翻转行为。另一种是helimagnet,而不是通过一系列奇异的膨胀-无公度相变。在不同的阶段,观察到真正的3D秩序或准2D秩序。实验结果进行了比较,在文献中发现的理论预测
2008-07-17 cond-mat.str-el
Large-$s$ expansions for the low-energy parameters of the honeycomb-lattice Heisenberg antiferromagnet with spin quantum number $s$
采用耦合集团方法(CCM),在很高的近似下,研究了蜂窝晶格上自旋- $s$ Heisenberg反铁磁体的基态性质.我们高精度地计算了完整的GS参数集,它充分描述了系统的低能行为,根据有效磁振子场论,即,每个自旋的能量,磁序参量(即,亚晶格磁化强度)、自旋刚度和零场(均匀的、横向的)磁化率,对于范围$\frac{1}{2} \leq s \leq \frac{9}{2}$中的所有自旋量子数$s$值。CCM的数据点被用来计算领先的量子校正的经典($s \rightarrow \infty$)值的这些低能量参数,被认为是大- $s$渐近展开。
2016-01-30 cond-mat.str-el
Magnetic properties of the quasi two-dimensional centered honeycomb antiferromagnet GdInO$_3$
采用实验和模型计算相结合的方法研究了六方晶系稀土氧化铟GdInO $_3$的晶体结构和磁性。两个不等价的Gd $^{3+}$离子形成由蜂窝和三角形亚晶格组成的中心蜂窝晶格。直流磁化率和比热测量表明,在$T_\textrm{N1}$ = 2.3 K和$T_\textrm{N2}$ = 1.02 K处存在两个反铁磁相变。在等温磁化曲线中观察到拐点,这意味着具有1/3磁化平台的上-上-下阶段。我们还观察到一个大的磁熵变起源于GdInO $_3$中的磁阻挫。通过考虑一个经典的自旋哈密顿量,我们建立了基态相图,这表明GdInO $_3$具有弱的易轴各向异性,接近等边三角晶格系统。理论上的基态相图可作为今后NMR、ESR或$μ$ SR实验的参考。
2021-09-06 cond-mat.str-el
Weakly coupled alternating $S=1/2$ chains in the distorted honeycomb lattice compound Na$_2$Cu$_2$TeO$_6$
具有交替反铁磁(AF)和铁磁(FM)耦合的自旋1/2链表现出与整数自旋Haldom链类似的量子纠缠,并且可能类似地用于量子计算。这种交替的AF-FM链已经被提出在变形的蜂窝晶格化合物Na $_2$ Cu $_2$ TeO $_6$中实现,但是为了证实这一观点,需要对交换相互作用的全面理解,包括理想模型之外的术语。本文利用中子散射研究了Na $_2$ Cu $_2$ TeO $_6$的自旋动力学,并通过无规相近似和密度泛函理论(DFT)方法精确地确定了耦合强度.我们发现AF和FM链内耦合是自旋哈密顿量中的主导项,而链间耦合是AF但微扰的。这种耦合强度的等级和链内耦合的交替符号可以通过它们不同的交换路径来理解。我们的研究结果建立了Na $_2$ Cu $_2$ TeO $_6$作为一个弱耦合的交替AF FM链化合物,并揭示了在弱链间耦合下交替链中的带隙基态的鲁棒性。
2020-12-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Self consistent study of the quantum phases in a frustrated antiferromagnet on the bilayer honeycomb lattice
研究双层蜂窝晶格上的受抑海森堡模型。基态能量和自旋间隙的计算,使用不同的玻色子表示在平均场水平和数值计算,探索不同部门的相图。特别是,我们利用键算符形式主义和级数展开计算来研究二聚体层间相的程度。另一方面,我们使用Schwinger玻色子方法和小系统的精确对角化来分析层上相位的演化。在这种情况下,我们特别观察到一个阶段,提出了一个自旋间隙和短距离尼尔相关生存,即使在非零的次近邻相互作用和层间耦合的存在。
2015-01-20 cond-mat.str-el
Magnetization plateau and supersolid phases in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a tetragonally distorted fcc lattice
面心立方(fcc)晶格上的海森堡模型是一个典型的三维阻挫自旋系统,具有磁化平台和超固相。存在fcc晶格的模型化合物$A_2$ CoTeO $_6$($A$ = Ca,Sr,Pb),但具有晶格畸变。受这些化合物存在的启发,为了寻找新的超固相,我们采用大尺寸团簇平均场方法研究了磁场中四方畸变面心立方晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的基态.在模型中我们发现了五个超固相,表明在这些化合物中观察到超固相的可能性。我们还发现,超固相之一是类似于在三角晶格上的XXZ模型中获得的非经典共面相。
2019-04-20 cond-mat.str-el
Hierarchical single-ion anisotropies in spin-1 Heisenberg antiferromagnets on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上自旋为1的海森堡反铁磁体在易平面单离子各向异性存在下的热性质,以及一个额外的弱面内易轴各向异性的影响。特别是,使用大规模的量子蒙特卡罗模拟,我们分析了相关长度的缩放附近的热相变到有序相。这使我们能够量化的临界点以上的温度制度,其中-尽管额外的面内易轴各向异性-特征易平面物理,如附近的Berezinskiii-Kosterlitz-无磁过渡,仍然可以访问。我们的理论分析的动机是最近的中子散射研究自旋1化合物BaNi ${}_2$ V ${}_2$ O ${}_8$特别是,它解决了基本的量子自旋模型一般自旋1系统的弱各向异性,我们探测在整个范围内的实验相关的相关长度尺度。
2022-03-15 cond-mat.str-el