Superexchange and lattice distortions in the spin--Peierls system CuGeO3
我们提出了一个研究的最近邻(nn)和次最近邻(nnn)之间的磁Cu中心的自旋Peierls材料CuGeO 3的交换常数。计算这些常数对晶格参数(例如通过温度、压力或掺杂的变化而修改)的依赖性。基于键角比键长更敏感的观察,我们提出了所谓的“手风琴"模型来描述CuGeO 3的性质。我们表明,nn的交换常数在CuO 2带是非常敏感的存在和位置的侧基锗相对于此带。除了Cu-O-Cu角外,CuO_2带和GeO_3之字形链这两个基本单元之间的夹角也是决定c方向nn交换的主要晶格参数之一。不同的交换常数和它们对晶格参数的依赖性的微观计算进行了使用不同的计划(微扰理论;精确对角化的Cu 2 O2团簇;带的方法)。计算结果与实验结果吻合较好。计算了Si掺杂对自旋Peierls相的影响,并讨论了Si掺杂对自旋Peierls相抑制效果显著的原因。从而得到了CuGeO_3性质的一致微观图像。
2000-07-26 cond-mat.str-el
Soliton Lattices in the Incommensurate Spin-Peierls Phase: Local Distortions and Magnetizations
结果表明,在CuGeO_3自旋Peierls系统中,孤子晶格的非绝热涨落导致了NMR谱线宽度的显著减小。这些波动是无质量相音激励的零点运动。此外,我们还表明,X射线和核磁共振孤立子宽度的差异可以理解为扭曲宽度和磁宽度之间的差异。它们的比率由自旋系统的挫折控制。通过这项工作,理论和实验结果可以调和在两个重要的点。
1999-02-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Position of Effective Spins Induced by Dilution in Two-Dimensional Spin-Peierls Systems
通过量子蒙特卡罗模拟,研究了二维$S=1/2$反铁磁海森堡模型的基态和晶格畸变的位置稀释效应和键稀释效应.在非稀释体系中,得到了由链间相互作用和弹性常数参数化的相图,并精确地评估了二聚相中的晶格畸变值。在稀释系统中,我们比较两个基态能量假设两种模式的晶格畸变与磁矩(有效自旋)附近的稀释部分和稀释部分之间的中点处诱导。因此,我们发现,这是很难诱导有效的自旋附近的稀释部分大的弹性常数,小链间相互作用,和大浓度的稀释。
2019-01-24 cond-mat.str-el
Peierls ground state and excitations in the electron-lattice correlated system (EDO-TTF)_{2}X
本文研究了一维有机化合物(EDO-TTF)_{2}X中的奇异Peierls态,其中Peierls跃迁伴随着分子的弯曲和沿一维链的四重周期电荷排列.这样的Peierls态,其中电子相关和电子-声子相互作用之间的相互作用起着重要的作用,检查基于扩展Peierls-Holstein-哈伯德模型,其中包括交替的晶格畸变和分子变形的弹性能。该模型再现了实验观察到的电荷畸变模式,并且存在一个亚稳态,其中能量相对于晶格畸变和/或分子变形取局部最小值。此外,我们研究了Peierls基态和亚稳态的激发态,考虑孤子形成的电子。结果表明,从亚稳态激发孤子所需的能量远小于Peierls态,前者仅随电荷自由度增加,后者随自旋和电荷自由度增加.在此基础上,我们讨论了(EDO-TTF)_{2} PF_{6}中的奇异光致相位。
2008-05-20 cond-mat.str-el
Incommensurate spin Luttinger liquid phase in a model for the spin-Peierls materials TiOBr and TiOCl
在本工作中,我们的目标是描述的晶格结构和磁行为的自旋Peierls系统的无公度相。这个阶段出现时,磁交换相互作用耦合到一个底层的三角形晶格的扭曲,并在准一维化合物家族TiOX(X = Cl,Br)的实验实现。用一个简单的自旋为1/2的链模型插入到一个平面三角形的几何形状,使它们弹性耦合,我们能够获得均匀的无公度和inclusiate-dimerized相变在这些化合物中看到。此外,我们遵循的波矢的扭曲与温度的非公度相内的演变。最后,我们预测了中间相的TiOX化合物的无带隙自旋激发以及无公度的自旋-自旋相关。这种奇特的Luttinger液体样行为可以在未来的实验中观察到。
2011-03-09 cond-mat.str-el
Peierls transition, ferroelectricity, and spin-singlet formation in the monolayer VOI$_2$
利用密度泛函理论和Hubbard模型的密度矩阵重整化群方法,系统地研究了具有\it电子构型的单层VOI $_2$.我们的声子计算表明,正交$Pmm2$ FE-II相是最有可能的基态,涉及沿$a$轴的铁电畸变和沿$b$轴的V-V二聚化。具体地说,“伪Jahn-Teller”效应引起的空V($d_{xz/yz}$和$d_{3z^2-r^2}$)和O $2p$状态之间的耦合提出的机制,从顺电相稳定的铁电畸变。此外,半填充的金属$d_{xy}$带沿$b$ -轴显示Peierls不稳定性,诱导V-V二聚化。我们还发现,由于在基态形成了近解耦的自旋单线态,沿V-V链存在很短距离的反铁磁耦合。
2021-02-23 cond-mat.str-el
Experimental evidence for a spin-Peierls-transition in $α'-NaV_2O_5$
我们提出的第一个测量磁化强度和拉曼光散射的$α'-NaV_2O_5$单晶。低于34 K,我们观察到一个显着的各向同性降低的磁化率表明自旋间隙的开放。转变温度与磁场有轻微的关系。拉曼实验揭示了在过渡的晶体畸变。我们的结果清楚地表明$α'-NaV_2O_5$是第二个无机自旋Peierls系统。
1997-03-05 cond-mat.str-el
A magnetic model for the incommensurate I phase of spin-Peierls systems
本文提出了一个描述自旋Peierls系统无公度I相的磁模型。基于晶格畸变的谐性,其主要成分是晶格畸变随平均磁化强度的变化而调整,使系统始终是带隙的。还预测了涨落谱中动力学不可逆性的存在。在此模型下,我们很好地理解了最近用NMR、ESR和光散射吸收等方法对CuGeO_3的实验结果。
1998-04-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A light-induced Weyl semiconductor-to-metal transition mediated by Peierls instability
元素碲是一种强自旋轨道耦合的Peierls畸变半导体,其能带结构具有拓扑保护的Weyl节点。利用含时密度泛函理论计算,我们发现脉冲光激发可以用来瞬时控制Peierls畸变的幅度,实现碲在Weyl半导体、Weyl金属和非Weyl金属三种状态之间的转换机制.此外,我们提出的实验证据,这种逆Peierls失真使用时间分辨光学二次谐波产生测量。这些结果提供了一种途径,多功能的超快外尔器件和介绍Peierls系统作为光诱导拓扑转变的可行主机。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic-field induced spin-Peierls instability in strongly frustrated quantum spin lattices
对于一类受抑反铁磁自旋晶格(特别是方形Kagomé和Kagomé晶格),我们讨论了最近发现的精确本征态对晶格稳定性的影响.这些本征态由嵌入铁磁环境中的独立定域磁振子组成,并在高磁场中变为基态。对于适当的晶格畸变拟合的局域磁振子的结构的降低的磁能可以准确地计算,并成比例的原子的位移导致自旋Peierls晶格不稳定性。由于这些局域态只存在于高磁场中,这种不稳定性可能是由磁场驱动的。本文还讨论了自旋-佩尔斯相变的滞后现象。
2004-10-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-Peierls phases in pyrochlore antiferromagnets
在高度受挫的烧绿石磁铁中,自旋形成了一个角共享四面体的晶格。我们表明,四面体的“分子”在这个结构的心脏经历了Jahn-Teller扭曲时,晶格运动耦合到反铁磁性。我们通过朗道理论将这种分析扩展到完整的烧绿石晶格,并认为它应该表现出具有键序但没有自旋序的自旋-佩尔斯相。我们发现了一系列的Neel相位,共线,共面和非共面顺序。虽然共线Neel相是最容易在显微镜下产生的,但我们也展示了一种相互作用,这种相互作用产生了共面态。
2002-04-08 cond-mat.str-el
Charge Order Driven spin-Peierls Transition in NaV2O5
通过23 Na和51 VNMR测量,我们得出结论:在NaxV_2O_5(x=0.996)中,在T=37 K时开始发生电荷有序跃迁,并在T = 34.7K时出现晶格畸变和自旋能隙Δ =106 K.以上Tc,只有一个单一的Na网站观察到与Pmmn空间群的第一个1/4填充梯形系统。低于Tc=34.7 K,这条线演变成八个不同的23 Na四极分裂线,这证明了晶格畸变,至少,在(a,b)平面的单位晶胞加倍。这种独特的过渡暗示电荷密度波和自旋Peierls顺序的模型进行了讨论。
1999-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cu Nuclear Quadrupole Resonance Study of the Spin-Peierls Compound Cu1-xMgxGeO3: A Possibility of Precursory Dimerization
采用零场~(63)Cu核四极共振(NQR)方法研究了掺杂Mg的Cu_(1-x)Mg_xGeO_3(单晶;当x=0,0.0043和0.020时,自旋Peierls转变温度Tsp~14,13.5和11 K)在4.2 K ~ 250 K温度范围内的晶体结构.我们发现,在低于T ~*~77 K时,Cu的NQR谱变宽,Cu核的非指数自旋-晶格弛豫增大,Mg掺杂样品的这一现象更为显著。结果表明,随机晶格畸变和杂质诱导的自旋出现低于T*,我们与自旋Peierls转变的前兆。传统的磁临界慢化不会出现下降到4.2 K低于Tsp。
2001-07-17 cond-mat.str-el
Spin-Peierls instabilities of antiferromagnetic rings in a magnetic field
基于磁分子轮在场诱导能级交叉处的有趣性质,我们通过精确对角化耦合到晶格的微观自旋模型,通过依赖于畸变的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,研究了场诱导反铁磁环的自旋Peierls不稳定性.我们表明,超越无限小磁弹性耦合在水平交叉点的无条件不稳定性,该模型的特点是由一个更强的倾向,扭曲在更高的水平交叉点,并通过一个戏剧性的角度依赖性非常尖锐的扭矩异常时,该领域几乎是在该环的平面。这些预测结果表明,比较显着以及与现有的扭矩和核磁共振数据的CsFe 8。
2008-12-18 cond-mat.str-el
Microscopic evidence for strong periodic lattice distortion in 2D charge-density wave systems
在层状过渡金属二硫属化合物(TMD)准二维电子系统中,关于向电荷密度波(CDW)相转变的性质,即是用Peierls型机制还是用晶格驱动模型来描述仍存在争议。通过扫描隧道显微镜(STM)对规范的TMD-CDW系统进行了实验研究,我们分别对2 H-TaS $_2$、TaSe $_2$和NbSe $_2$的电子调制和晶格畸变进行了成像。在这三种材料中,我们发现了占主导地位的晶格贡献,而不是从Peierls跃迁预期的电子调制,与CDW状态相反,CDW状态显示出填充和空状态之间的对比度反转的标志。我们的研究结果表明,周期性晶格畸变(PLD)起着至关重要的作用,在形成的CDW阶段的TMD和说明的重要性,考虑到更复杂的晶格自由度时,研究相关的电子系统。
2014-05-01 cond-mat.str-el
Lattice and Electronic properties of VO$_2$ with the SCAN(+$U$) approach
适当的考虑电子相关性是必不可少的再现有趣的金属绝缘体的转变伴随着Peierls型的VO $_2$的结构转变。在基于密度泛函理论的方法中,这取决于交换相关泛函的选择。在这里,使用一个新开发的强约束和适当的范数(SCAN)功能,我们调查的晶格和电子性质的金属金红石相VO $_2$($R$ -VO $_2$)从第一性原理计算。我们还探讨了库仑相关$U$的作用。通过加入$U$,我们发现声子不稳定性能很好地描述Peierls型畸变。用SCAN+ $U$方法计算得到的态密度具有轨道选择性,对一维Peierls畸变敏感。我们的结果表明,即使与SCAN功能,明确包括库仑相互作用是必要的,以描述VO $_2$的结构转变。
2021-01-21 cond-mat.str-el
Microscopic model for magneto-electric coupling through lattice distortions
我们提出了一个微观磁电模型,其中自旋和电偶极子之间的耦合介导的晶格畸变。磁扇区由自旋S=1/2海森堡模型描述,该模型通过标准自旋佩尔斯项直接耦合到晶格,并通过周围电子云的扭曲间接耦合到电偶极子变量。为了简单起见,电偶极子用伊辛变量来描述。我们表明,由于互连晶格变形而产生的有效磁电耦合在一维阵列中是相当有效的。更准确地说,我们使用玻色化和广泛的DMRG数值模拟,增加自旋Peierls间隙上方的磁场,大量的极化开关发生由于孤子对的增殖。我们还分析了外部电场$E$的影响时,磁系统是在一个缺口(高原)阶段,并表明,磁化强度可以电气切换之间的明确不同的值。更一般的准一维模型和二维系统也进行了讨论。
2019-08-01 cond-mat.str-el
Coexistence of charge density wave and spin-Peierls orders in quarter-filled quasi-one dimensional correlated electron systems
本文研究了四分之一填充(n=1/2)的梯形和锯齿形链化合物的电荷和自旋Peierls不稳定性。Hubbard和t-J模型,包括本地Holstein和/或Peierls耦合到晶格的数值技术进行了研究。次近邻跳跃和磁交换,短程库仑相互作用也被认为是。我们表明,一般来说,这些系统经历不稳定性对形成的电荷密度波,键级波和(广义)自旋佩尔斯调制结构。适度的电子-电子和电子-晶格耦合可以导致这三种类型的订单共存。在阶梯中,锯齿形图案是由Holstein耦合和最近邻库仑排斥稳定的。在孤立链的情况下,键心和位置中心的2k_F和4k_F调制诱导的本地Holstein耦合。此外,我们表明,在相反的梯子,一个小的电荷在链中的顺序,强烈增强自旋Peierls不稳定性。我们的结果被应用到NaV_2O_5化合物(格子)和各种相共存的电荷交换和spin-Peierls顺序提出和讨论的背景下,最近的实验。还概述了长程库仑势的作用。
1998-09-02 cond-mat.str-el
Structural Instability in Polyacene : A Projector Quantum Monte Carlo Study
我们在哈伯德模型中研究了多并苯,探讨了电子关联对系统Peierls不稳定性的影响。我们采用投影量子蒙特卡罗方法获得基态估计的能量和各种关联函数。我们发现聚并苯和聚乙炔之间有很强的相似性,可以合理化的Mazumdar和Dialgae的实空间价键参数。电子关联倾向于增强多并苯中的Peierls不稳定性。这种增强似乎在$U/t \sim 3.0$处达到最大值,并且当交替参数增加时,最大值移动到更大的值。该系统没有表现出破坏强加的债券交替模式的趋势,证明了债券债券的相关性。顺式畸变比反式畸变更有利.自旋-自旋关联表明,未畸变的聚并苯对大的相互作用强度的SDW畸变敏感。电荷-电荷相关性表明所研究的参数没有CDW失真。
1997-01-24 cond-mat.str-el
Microscopic model for transitions from Mott to spin-Peierls insulator in TiOCl
基于从头算密度泛函理论(DFT)计算,我们推导出了TiOCl的微观模型哈密顿量,该体系表现出从莫特绝缘体到spin-Peierls绝缘体的两个连续的相变.我们的模型表明,在TiOCl中的磁挫折的存在下,导致与自旋Peierls扭曲,这导致在新的无公度相的竞争。此外,我们的计算表明自旋Peierls态是由绝热声子触发的,这对于理解相变的本质是必不可少的。
2008-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Cooperative orbital ordering and Peierls instability in the checkerboard lattice with doubly degenerate orbitals
有人认为,在一些尖晶石材料的金属-绝缘体转变与部分填充t_2gd-轨道可以解释为轨道驱动的Peierls不稳定性。受这些建议的启发,我们从理论上研究了在一个简化的理论模型内形成这种轨道驱动态的可能性,该模型是一个二维棋盘格,每个原子位点具有两个方向的金属轨道。我们包括轨道排序和原子间的电子-声子相互作用自洽在一个半经典近似,和现场内和轨道间的电子-电子相互作用在Hartree-Fock水平。我们发现了一个稳定的,轨道诱导Peierls键二聚态的载流子浓度为每个原子一个电子。Peierls键畸变模式继续是周期2键二聚化,即使当形成一维带的轨道中的电荷密度显著小于1时。相反,对于每个原子半个电子的载流子密度,即使对于几乎完全的轨道有序,单电子理论以及电子-电子相互作用的平均场论也不存在Peierls不稳定性。我们讨论了复杂的电荷,债券,和尖晶石中发现的轨道排序的影响,我们的结果。
2010-05-28 cond-mat.str-el
Coexisting orders in the quarter-filled Hubbard chain with elastic deformations
利用玻色化方法,对包含晶格畸变和分子形变的四分之一填充扩展Peierls-Holstein-哈伯德模型的电子性质进行了理论研究.我们预测的存在各种各样的电荷弹性相的Peierls和Holstein耦合的值。我们包括最近邻排斥V中的Peierls变形的影响,这可能存在于真实材料中,其中库仑相互作用强烈依赖于距离,并且我们表明,当考虑到这一项时,对于大V,相图会发生实质性变化。
2009-07-16 cond-mat.str-el
Spin-orbit driven Peierls transition and possible exotic superconductivity in CsW$_{2}$O$_{6}$
我们研究了\textit{ab initio}一种烧绿石化合物CsW $_{2}$ O $_{6}$,它表现出一种尚未解释的金属-绝缘体转变。我们发现:(1)报道的低$T$结构可能是不准确的,正确的结构具有两倍大的晶胞;(2)绝缘相不是Mott或二聚体单线态性质,而是一个罕见的3D Peierls跃迁的例子,同时凝聚三个密度波;(3)自旋轨道相互作用起着至关重要的作用,形成良好的嵌套带。高$T$(HT)相如果稳定,则可以具有独特的$e_{g}+ie_{g}$超导态,其打破时间反演对称性,但不是手性的。这种状态在1999年被预测,但从未被观察到。我们推测可能的方法来稳定HT相,同时保持超导性的条件。
2017-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate Transverse Peierls Transition
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);The University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校);University of Michigan(密歇根大学);The University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校);The Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou)(香港科技大学(广州));Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院理论物理研究所);Center for Nanophase Materials Sciences, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室纳米材料科学中心);University of California, Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
研究发现四方狄拉克半金属EuAl₄中存在无规横向皮尔逊转变,通过X射线散射和第一性原理计算证实了该转变与电荷密度波的关联,并展示了其对旋转对称性的保留。
2024-10-14 cond-mat.str-el
Heat conductivity of the spin-Peierls compounds TiOCl and TiOBr
本文报道了在温度为5 K <T<300 K和磁场为14. 0 ~ 14. 0时,S=1/2自旋链化合物TiOBr和TiOCl的热导率κ的实验结果。令人惊讶的是,我们没有发现明显的磁贡献的κ,这是在S=1/2自旋链铜氧化物的最近的结果形成鲜明对比的证据。尽管有这个意想不到的结果,这些自旋佩尔斯化合物的主要声子热导率表现出非常不寻常的行为。特别是,我们观察到强烈的异常在相变Tc 1和Tc 2。此外,我们发现一个整体,但各向异性抑制κ在中间相,甚至延伸到高于Tc 2的温度。外部磁场会导致Tc 1处的跃迁略微下移,并增强对κ的抑制直至Tc 2。我们在强自旋-声子耦合和声子散射所产生的自旋驱动的晶格畸变方面的研究结果。
2010-02-10 cond-mat.str-el
Structural distortions of frustrated quantum spin lattices in high magnetic fields
研究了强磁场中强阻挫反铁磁自旋晶格的稳定性。特别地,我们考虑了自旋各向异性海森堡反铁磁体的平方kagomé和kagomé晶格。嵌入在铁磁环境中的独立的局域磁振子,这是基态在饱和场,意味着晶格不稳定性适当的晶格畸变拟合局域磁振子的结构。我们详细讨论了这种自旋Peierls不稳定性在高磁场的情况下,这基本上取决于交换相互作用各向异性Δ和自旋s的值。
2005-10-21 cond-mat.str-el
Re-entrant Behavior and Gigantic Response in Disordered Spin-Peierls System
采用数值转移矩阵方法,对耦合到晶格自由度的准一维自旋1/2海森堡模型,从理论上研究了无序和外场对竞争自旋Peierls态和反铁磁态的影响.我们发现,在温度以上的杂质引起的反铁磁相,不均匀的自旋Peierls晶格畸变仍然存在,表现出重入行为。这种特征可以通过非常弱的扰动而急剧改变,例如,交错磁场或链间交换耦合$J_\perp$的变化,导致巨大的响应,这类似于钙钛矿锰氧化物中的巨磁阻现象。
2004-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Polaron and Bipolaron Defects in a Charge Density Wave: a Model for Lightly Doped BaBiO3
BaBiO 3是一种原型“电荷有序系统”,形成具有名义价Bi(3+)和Bi(5+)的互穿子晶格。它也可以被看作是一个三维版本的Peierls绝缘体,绝缘间隙是一个有序的氧原子扭曲的结果。当通过掺杂将空穴添加到BaBiO 3中时,它保持绝缘,直到达到非常大的空穴浓度,此时它变得超导。较轻掺杂样品的绝缘行为的机制是形成小极化子或双极化子。这些是Peierls序参量中的自组织点缺陷,其将载流子捕获在Peierls间隙内的束缚态中。我们用Rice-Sneddon模型计算了极化子和双极化子的性质。双极化子是稳定的缺陷;丢失的电子对来自一个空的中间带隙状态,该状态是从较低的佩尔斯带建立的。每一个双极化子畸变也会在未被占据的上佩尔斯带底部之下拉下六个局域态。估计了双极化子跃迁的激活能。
2001-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence for a Peierls phase-transition in a three-dimensional multiple charge-density waves solid
随着最近石墨烯的发现,维度对材料性质的影响变得非常明显。电荷有序现象可以通过材料的晶体结构的周期性扭曲在一维中诱导,称为Peierls有序转变。电荷密度波也可以在固体中通过载流子之间的强烈库仑排斥而产生,在极端情况下,维格纳预测,在接近绝对零度的自由空间中,电子气体本身可以诱导结晶。类似的现象在更高的维度中也被观察到,但是相应的相变的微观描述经常是有争议的,并且仍然是基础物理学的一个开放的研究领域。在这里,我们在一个复杂的三维固体中光诱导的电荷排序的熔化和监测随之而来的电荷重新分布,通过探测在一个广泛的光谱范围内的超短激光脉冲的光学响应。虽然光致电子温度远远超过临界值,电荷密度波被保存,直到晶格足够扭曲,诱导相变。结合从头算电子结构计算,我们首次确定了三维体系中多重电荷密度波的Peierls起源.
2012-04-04 cond-mat.str-el
X-ray Scattering Study of the spin-Peierls transition and soft phonon behavior in TiOCl
用单晶X射线衍射和非弹性X射线散射技术研究了S=1/2准一维反铁磁体TiOCl。Ti离子形成交错的自旋链,其在低于Tc 1 = 66 K时二聚化,并且在Tc 1和Tc 2 = 92 K之间具有无公度晶格畸变。基于我们对无公度超晶格峰的强度、波矢和谐波的测量,我们建立了无公度调制的模型。结果是在良好的协议与孤子晶格模型,虽然存在一些定量的差异Tc 2附近。声子的行为进行了研究,使用非弹性X射线散射与~2 meV的能量分辨率。第一次,已观察到在自旋Peierls温度Tsp软化的带边界声子。我们的研究结果表明,在波矢附近的区域边界和温度附近的TSP的声子动力学的交叉Fisher理论相当好的定量协议。然而,并非数据的所有方面都可以描述,例如Tsp以上的软模式的强过阻尼。总的来说,我们的结果表明,TiOCl是自旋Peierls系统的一个很好的实现,其中声子软化允许我们确定转变温度为Tsp= Tc 2 =92 K
2007-08-06 cond-mat.str-el
Spin-Peierls instability of the U(1) Dirac spin liquid
本研究针对三角晶格海森堡反铁磁体中的U(1)狄拉克自旋液体,揭示了晶格畸变与磁单极子的耦合会引发自旋-派尔斯不稳定性,同时指出声子能隙可维持自旋液体稳定,结果对笼目晶格等体系也具有适用性。
2023-11-22 cond-mat.str-el hep-th
Spin-Peierls instability of deconfined quantum critical points
本研究探讨自旋-晶格耦合下的去禁闭量子临界点(DQCP),发现经典声子会通过单极子-声子相互作用引发类似自旋-派尔斯的不稳定性,使DQCP变为强一级相变,而量子声子在临界频率以上可维持连续DQCP。
2024-06-18 cond-mat.str-el hep-th
Order by distortion and string modes in pyrochlore antiferromagnet
研究了磁弹性耦合对烧绿石反铁磁体的影响。我们采用朗道理论,延长调查开始由山下和上田的情况下,S=1,和半经典分析认为,这种耦合产生键序通过自旋-佩尔斯过渡。这是其次,或同时,过渡到几个可能的低温尼尔相之一,最简单的共线,但也共面或混合的自旋模式。在共线的尼尔相,色散弦状磁振子模式占主导地位的激发光谱,提供了一个独特的签名的父几何挫折状态。我们对实验情况进行了评论。
2001-08-29 cond-mat.str-el
Gapless Topological Peierls-like instabilities in more than one dimension
Instituto Balseiro, Univ. Nacional de Cuyo(巴尔塞罗研究所,门多萨国立大学)
本文研究高维体系中周期性晶格畸变导致的拓扑阻碍,提出涌现 Weyl 节点与对称性保护能带交叉两种机制,并通过密度泛函计算在三角 PtBi₂ 中验证其作用。
2025-11-06 cond-mat.other cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Charge order and possible bias-induced metastable state in the organic conductor β-(meso-DMBEDT-TTF)2PF6: effects of structural distortion
本文从理论上研究了准二维有机导体β-(meso-DMBEDT-TTF)2 PF_6 [DMBEDT-TTF=二甲基二(亚乙基二硫)四硫富瓦烯]中的电荷序和非线性导电。在Hartree-Fock近似下,采用扩展的哈伯德模型,考虑Peierls型和Holstein型电子-晶格相互作用,研究了结构畸变对实验观测到的棋盘电荷序及其偏压诱导熔化的影响.结构畸变是实现电荷有序性的重要因素。由非平衡格林函数方法得到的电流-电压特性表明,电荷有序的绝缘状态转变为导电状态。虽然电荷的顺序和晶格畸变在很大程度上抑制在阈值电压,它们仍然是有限的,即使在导电状态。我们讨论的相关性的结果,实验观察,特别是一个可能的偏见引起的亚稳态。
2013-10-25 cond-mat.str-el
Neel to spin-Peierls transition in a quasi-1D Heisenberg model coupled to bond phonons
利用随机级数展开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海森堡模型的零温和有限温自旋Peierls跃迁.在由空间各向异性、链间耦合强度和自旋-晶格耦合强度构成的参数空间中,研究了从无带隙Neel态到自旋带隙Peierls态的量子相变.结果表明,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(零链间耦合)相反,其中绝热/经典声子导致任何非零自旋-声子相互作用的二聚基态。在参数空间中的相图表明,对于强链间耦合,链间耦合和自旋-声子相互作用的临界值之间的关系是线性的,而对于弱链间耦合,这一行为被发现有一个自然的类双曲线关系。没有区域被发现有一个长程磁序和二聚化同时发生。相反,Neel态序随着自旋Peierls态的建立而同时消失。对于热相变,具有在临界温度处的峰值的连续热容$T_{c}$显示二级相变。平衡键长畸变$δ_{eq}$随温度的变化呈幂律关系,当温度升高到$T_{c}$时,该关系衰减到零,表明从二聚相到具有均匀键长和零反铁磁磁化率的顺磁相的连续过渡。
2013-10-03 cond-mat.str-el
Site-Selective Mott Transition in a Quasi-One-Dimensional Vanadate V6O13
利用轨道分辨51 V核磁共振谱研究了准一维体系V6 O 13的金属-绝缘体转变的微观机制。我们发现,过渡涉及一个网站选择性d轨道的顺序提升两个VO 6链中的一个的双重轨道简并。另一个链在整个过渡中在单占据的dxy轨道上留下顺磁矩。这两条链分别稳定了基态的轨道辅助自旋Peierls态和反铁磁长程序。择位Mott跃迁可能是反常金属和Mott-Peierls对偶性的一个来源。
2015-04-23 cond-mat.str-el
Dimerization versus Orbital Moment Ordering in the Mott insulator YVO$_3$
本文利用精确对角化方法结合平均场论研究了立方钒酸盐自旋轨道模型的相图。自旋-轨道耦合与Hund交换竞争并触发新的相,其中$t_{2g}$轨道磁矩的有序性通过VO $_6$八面体的倾斜而稳定。它定性地解释了在YVO $_3$中观察到的自旋倾斜和磁化强度的降低。在有限温度下,即使在没有晶格畸变的情况下,$C$型反铁磁相的轨道Peierls不稳定性也会引起磁交换常数的调制。计算的自旋结构因子表明,由于轨道Peierls二聚化的磁振子分裂。
2003-06-25 cond-mat.str-el
The one-dimensional t-J model coupled to adiabatic phonons: A numerical investigation
本文用Lanczos方法对绝热极限下一维声子耦合t-J模型的基态进行了数值研究。由于电子-电子库仑排斥和电子-声子相互作用之间的相互作用,该模型显示了一系列晶格畸变,导致电荷密度波和键序波的形成。适度的电子-电子耦合和电子-晶格耦合可能导致畸变模式中二聚和四聚共存。二聚化导致“反铁磁”莫特绝缘体的形成,而四聚化产生自旋Peierls相。通过增加超交换耦合,反铁磁性被抑制,由于扭曲的周期性的变化。
2004-09-22 cond-mat.str-el
Probing spin correlations with phonons in the strongly frustrated magnet ZnCr2O4
自旋-晶格耦合在强阻挫磁体中起着重要的作用。在ZnCr $_2$ O $_4$中,海森堡反铁磁体在"焦拉铁磁“网络上的一个很好的实现,晶格畸变通过在$T_c = 12.5$ K下的自旋Peierls相变减轻了几何挫折。相反,自旋关联强烈影响受抑磁体的弹性性质。利用红外光谱和已发表的磁比热数据,我们证明了ZnCr $_2$ O $_4$中光学声子三重态的频率跟踪$T_c$以上的最近邻自旋相关。在$T_c$以下的声子三重态的分裂提供了一种测量自旋Peierls序参量的方法。
2004-12-14 cond-mat.str-el
Influence of the anion potential on the charge ordering in quasi-one dimensional charge transfer salts
我们研究了四分之一填充的强相关电子链中存在的耦合到底层晶格的各种不稳定性。为了模拟(TMTTF)$_2$ X Bechgaard-Fabre盐的物理性质,我们还包括插层阴离子的静电效应。我们表明,小位移的阴离子可以稳定新的混合电荷密度波键序波相位,其中中心对称中心被抑制。这一发现是在最近的实验中讨论。我们认为,最近观察到的电荷有序是由于库仑相互作用和耦合的电子堆栈的阴离子之间的合作效应。另一方面,在较低温度下的Spin-Peierls不稳定性需要Peierls样晶格耦合。
2001-03-21 cond-mat.str-el
Structural instability of two- and three-dimensional pyrochlore spin lattices in high magnetic fields
我们考虑了二维和三维烧绿石晶格上的量子自旋$s$ $XXZ$海森堡反铁磁体,并研究了在高磁场中通过晶格畸变降低总能量的自旋Peierls机制。对于铁磁环境中由几个独立的局域磁振子组成的精确本征态,我们通过严格的解析计算证明了自旋-佩尔斯不稳定性的存在。此外,我们报告精确的对角化数据有限的二维烧绿石晶格高达N=64网站。我们讨论了由于自旋和晶格自由度之间的耦合而引起的受抑自旋晶格基态性质的场调谐变化。
2005-07-22 cond-mat.str-el
Charge Order with Structural Distortion in Organic Conductors: Comparison between θ-(ET)2RbZn(SCN)4 and α-(ET)2I3
从理论上研究了准二维有机导体θ-(ET)2 RbZn(SCN)4(ET=BEDT-TTF)和α-(ET)2 I3中结构畸变的电荷有序.通过使用Hartree-Fock近似的扩展哈伯德模型,其中包括在现场和intersite库仑相互作用以及Peierls型电子晶格耦合,我们检查的作用晶格自由度的电荷顺序。结果发现,实验观察到的,水平电荷秩序是稳定的晶格畸变在这两种化合物。特别是,晶格效应对θ-(ET)2 RbZn(SCN)4中电荷有序的实现至关重要,而对称性低于金属相θ-(ET)2 RbZn(SCN)4的特殊能带结构与晶格畸变一起也是α-(ET)2 I3中的一个重要因素。对于α-(ET)_2I_3,我们得到了从电荷分离的金属相到具有晶格调制的水平电荷有序的相变,这与最新的X射线实验结果一致。
2008-01-18 cond-mat.str-el
Spin-Peierls transition in the frustrated spinels ZnCr2O4 and MgCr2O4
本研究通过密度泛函理论能量映射和蒙特卡洛模拟,揭示了受挫尖晶石MgCr2O4和ZnCr2O4中由磁能增益驱动的三维自旋-佩尔斯相变机制。
2025-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Half-magnetization plateau stabilized by structural distortion in the antiferromagnetic Heisenberg model on a pyrochlore lattice
磁化平台,在低温下表现为磁化率的异常,是磁性受挫的标志之一。我们展示了如何一个非常强大的半磁化平台可以产生的自旋和晶格自由度之间的耦合烧绿石反铁磁体,并开发一个详细的对称性分析的最简单的可能的情况下,这样的平台状态。应用这一理论的尖晶石氧化物CdCr2O4和HgCr2O4,其中一个强大的半磁化平台已被观察到,进行了讨论。
2004-08-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Possible Lattice Distortions in the Hubbard Model for Graphene
蜂窝晶格上的哈伯德模型是石墨烯的公知模型。同样众所周知的是晶格键长的Peierls型不稳定性。在这两个近似的上下文中,我们提出并回答了石墨烯在零磁场中可能的晶格畸变的问题。答案是,在热力学极限中,只允许周期性的反射对称畸变,并且与未畸变晶格的两个原子相比,每个晶胞最多有六个原子。
2011-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el math-ph
Lattice gauge theory model for graphene
电磁场(e.m.)利用格点规范理论模型研究了半填充石墨烯中的电子-电子相互作用。利用精确的重整化群方法和格点沃德恒等式,我们证明了e.m.相互作用放大了对与凯库勒畸变和电荷密度波相关的激子配对的响应。通过推导一个精确的非BCS能隙方程,计算了电子排斥对Peierls-Kekulé不稳定性的影响,并证明了强电子排斥对Peierls-Kekulé不稳定性的影响。电子之间的相互作用促进晶格的自发变形和间隙的打开。
2010-10-21 cond-mat.str-el
Soliton Wall Superlattice Charge-Density-Wave Phase in Quasi-One-Dimensional Conductor (Per)$_2$Pt(mnt)$_2$
我们证明了磁场中的泡利自旋分裂效应改善了准一维电子谱的嵌套性质。结果,在(Per)$_2$ Pt(mnt)$_2$导体中,在足够高的磁场中稳定高电阻Peierls电荷密度波(CDW)相。结果表明,在低和很高的磁场,泡利自旋分裂效应导致稳定的孤子壁超晶格(SWS)CDW相,其特征在于周期性排列的孤子和反孤子壁。我们建议实验研究的预测Peierls和SWS阶段之间的一阶相变,发现一个独特的SWS阶段。重要的是,在没有磁场的情况下和在非常高的磁场的限制下,建议的模型等价于Brazovskii,Dzyaloshinskii和Kirova的精确可解模型。
2009-03-24 cond-mat.str-el
Ground-state properties of two-dimensional dimerized Heisenberg models
本文研究了正方晶格上二维海森堡模型在给定二聚化条件下的基态性质。我们有三个目标:首先,我们要研究由弱耦合链组成的三个模型从二维到一维的尺寸过渡。简单的尺度参数表明,链间耦合总是相关的。因此,这些模型中的两个的基态仅在解耦点处具有一维性质。第三个考虑的模型是更复杂的,因为它包含额外的相关链内耦合导致的差距所示的缩放参数和数值研究。其次,我们研究了在什么时候二聚作用破坏了各向同性模型的Néel有序基态。在映射到非线性σ模型和线性自旋波理论(LSWT)中,我们得出结论,Néel有序态的稳定性取决于模型的微观细节。第三,所考虑的模型也可以被视为自旋-声子耦合系统的有效模型。这导致了一个问题,如果自旋佩尔斯转变,即总能量的增益,由于晶格畸变,是可能的。LSWT表明,这种转变是可能的,在一定的条件下,导致共存的长程序和spin-Peierls二聚。我们还发现,磁场能量的增益是最大的阶梯状扭曲的晶格。
2001-11-20 cond-mat.str-el
Essential Role of the Cooperative Lattice Distortion in the Charge, Orbital and Spin Ordering in doped Manganites
研究了半掺杂锰氧化物中晶格畸变在电荷、轨道和自旋有序中的作用。对于固定的磁有序,我们表明,合作晶格畸变稳定实验观察到的顺序,即使考虑到强现场电子相关。此外,在不引起磁相互作用的情况下,单独的协同晶格畸变可以导致正确的电荷和轨道排序,包括电荷堆积效应,并且磁排序可以是这种电荷和轨道排序的结果。我们建议,晶格畸变的合作性质是必不可少的理解复杂的电荷,轨道和自旋有序掺杂锰氧化物中观察到的。
2002-04-04 cond-mat.str-el
Magnetization plateaux induced by a coupling to the lattice
本文研究了一个简单的外磁场作用下自旋为1/2的受抑海森堡链与绝热声子耦合的模型。补充广泛的密度矩阵重整化群技术广义到包括自洽的晶格畸变的场论方法,我们表明,磁化高原在非平凡的合理值的磁化可以稳定的晶格耦合。我们认为,这样的情况可能是相关的一些低维挫折spin-Peierls化合物。
2005-11-15 cond-mat.str-el
Spiral order induced by distortion in frustrated square-lattice antiferromagnet
在具有对角耦合J '的强阻挫正方晶格反铁磁体中,当J/(2 J')< 1时,传播矢量Q =(π+/- δ,π+/- δ)靠近(π,π)的无公度螺旋态与Neel共线反铁磁基态竞争.对于经典的海森堡自旋,螺旋态的能量可以降低,因为它适应晶格的扭曲。因此,弱的超结构调制,如存在于掺杂的铜氧化物中,可能会稳定一个无公度的螺旋相位的参数J/(2 J ')接近1的一些范围。
2003-09-01 cond-mat.str-el
Broken parity and a chiral ground state in the frustrated magnet CdCr2O4
我们提出了一个模型描述的晶格畸变和非公度磁序尖晶石CdCr2O4,海森堡“烧绿石”反铁磁体的一个很好的实现。磁阻挫是通过自旋Peierls扭曲的晶格涉及一个声子偶奇宇称缓解。这种畸变稳定了传播波矢为q=2π(0,0,1)的共线磁序。反转对称性的缺乏使得晶体结构具有手性。通过相对论自旋轨道耦合,旋向性被转换为磁序:共线态被扭曲成自旋在ac平面内的长螺旋,q移动到2π(0,δ,1)。
2006-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Kinetics of Peierls dimerization transition: Machine learning force-field approach
本文提出机器学习力场框架模拟Peierls不稳定性驱动的电荷密度波非平衡动力学,实现线性标度效率,并揭示CDW畴两阶段粗化行为(早期幂律增长指数约0.7,后期Allen-Cahn标度),展示了ML力场在多尺度动力学建模中的潜力。
2025-10-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.chem-ph