Quantum-Mechanically Induced Asymmetry in the Phase Diagrams of Spin-Glass Systems
利用重整化群理论研究了自旋为1/2的量子海森堡模型在全维d空间中的性质。强不对称相图的温度和反铁磁键概率p得到的尺寸d \geq 3。在高温下接近纯铁磁和反铁磁系统的不对称性随着d的增加而消失。然而,在低但有限的温度下的不对称性在所有维度上都保持不变,反铁磁相后退到铁磁相。直接在铁磁和反铁磁相之间的有限温度的二阶相边界发生在d \geq 6,导致在其会议与边界的顺磁相的一个新的多临界点。在d= 3,4,5时,达到零温度的顺磁相不对称地介于铁磁相和折返反铁磁相之间。在任何维度上都不存在自旋玻璃相。
2008-04-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a dilute ferromagnet model with antiferromagnetic next-nearest-neighbor interactions
研究了具有自旋浓度$x$、铁磁最近邻相互作用$J_1$和反铁磁次最近邻相互作用$J_2$的稀疏经典海森堡模型的自旋序.磁相位在绝对零度$T = 0$确定检查的刚度的基态,和那些在有限的温度$T \neq 0$确定计算Binder参数$g_L$和自旋相关长度$ξ_L$。在$x-T$相图中出现三个有序相:(i)铁磁(FM)相;(ii)自旋玻璃(SG)相;和(iii)FM和SG的混合(M)相。接近低于铁磁阈值$x_{\rm F}$时,发生了再入SG转变。也就是说,随着温度从高温降低,FM相、M相和SG相相继出现。在FM阶段增长的磁化强度在SG阶段消失。SG相的特征是铁磁团簇。因此,我们得出结论,该模型可以重现实验相图的稀铁磁体Fe $_x$金$_{1-x}$和Eu $_x$锶$_{1-x}$ S。
2005-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of antiferromagnetic $XY$ model on a triangular lattice with higher-order interactions
利用Monte Carlo模拟方法研究了高阶反相相互作用对三角晶格上反铁磁(AFM)$XY$模型临界行为的影响。的参数$q$的广义反电磁(ANq)的相互作用被发现有一个显着的效果上的相图拓扑结构诱导新的准长程有序相由于竞争与传统的AFM相互作用以及几何挫折。对于可被3整除的$q$的值,两种相互作用之间的冲突导致在低温下出现在AFM和ANq相之间的楔形的受挫折的倾斜AFM相。对于不可被3整除的$q$,随着$q$的增加,可以观察到具有两个($q=2$)、三个($q=4,5$)和四个($q \geq 7$)有序相的相图拓扑的演变。除了先前发现的两个阶段为$q=2$,第一个新的阶段与单独的AFM排序出现为$q=4$在强AFM耦合和更高的温度的限制与共存的AFM和ANq排序相分离。对于$q=7$的另一个阶段与AFM有序,但在每个子晶格的多峰自旋分布出现在中间温度。所有这些代数阶段也显示标准和广义手性长程有序,在较高的温度下,在占主导地位的ANq(AFM)的$q \geq 4$($q \geq 7$)相互作用的制度,只保留广义(标准)手性排序去耦。
2021-05-05 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the one dimensional anisotropic Kondo-necklace model
用几种方法研究了一维各向异性Kondo项链模型。结果表明,平均场方法无法获得正确的伊辛型各向异性的相图。然后,我们应用自旋波理论是合理的各向异性的情况下。我们导出了反铁磁长程序与近藤单重态之间的相图。我们发现巡游自旋与局域自旋之间的交换相互作用(J)增强了经典长程反铁磁有序周围的量子涨落,并最终在临界值J_c处破坏了有序相。此外,我们的结果表明,在巡游相互作用的XY项的各向异性的开始发展的反铁磁秩序J<J_c。这与我们期望的各向异性XY相互作用的对称性的定性特征是一致的。我们用数值Lanczos方法证明了我们的结果,其中反铁磁波矢处的结构因子随着系统的尺寸趋于无穷大而发散。
2008-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagrams and free-energy landscapes for model spin-crossover materials with antiferromagnetic-like nearest-neighbor and ferromagnetic-like long-range interactions
我们给出了一个在高自旋态和低自旋态之间具有两步跃迁的模型自旋交叉材料的相图、自由能图和序参量分布(一个具有反铁磁类最近邻和铁磁类长程相互作用的正方晶格伊辛模型)。Rikvold等人,Rev. B 93,064109(2016)]。结果是用最近引进的宏观约束的Wang-Landau蒙特卡罗模拟方法[C. H.陈,G. Brown和P.A. Rikvold,Phys. Rev. E 95,053302(2017)]。该方法的计算效率,使计算的热力学量的温度范围很广,应用领域,和远程相互作用强度。对于中等强度的长程相互作用,相图中的三临界点被成对的临界端点和平均场临界点所取代,这些临界点产生了角形的亚稳性区域。相应的自由能景观提供洞察的性质不对称,多个磁滞回线,已被实验观察到的自旋交叉材料的特点是竞争的短程相互作用和长程弹性相互作用。
2017-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Devil's Staircase Continuum in the Chiral Clock Spin Glass with Competing Ferromagnetic-Antiferromagnetic and Left-Right Chiral Interactions
利用重整化群理论研究了d=3维空间中q=5态的手征钟自旋玻璃模型,该模型同时具有铁磁-反铁磁竞争和左右手征阻挫.计算了温度、反铁磁键浓度p、随机手征强度和右手征浓度c的全局相图。该系统有一个铁磁相,许多不同的手性相,手性自旋玻璃相,和一个临界(代数)有序相。铁磁相和手征相在无序相边界处积累,并形成魔鬼楼梯谱,其中不同的有序相在相图空间的所有尺度上特征性地调解。浅和深的无序阶段,定期和温度倒置魔鬼的楼梯片段接壤的再入口,被视为。极其丰富的相图呈现为连续和定性变化的视频。
2017-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagrams, quantum correlations and critical phenomena of antiferromagnetic Heisenberg model on diamond-type hierarchical lattices
在分维分别为1.63、2和2.58的三种典型钻石型等级晶格(系统A、B和C)上研究了自旋为1/2的反铁磁海森堡系统,并结合等效变换和实空间重整化群方法计算了相图、临界现象和量子关联.我们发现系统A存在重入行为,系统C在各向同性海森堡极限下存在有限温度跃迁(系统B不存在)。与铁磁系统不同,反铁磁系统A和B的Neel温度分别与ln(Delta_c-Delta)(当Delta->Delta_c)和ln Delta(当Delta->0)成反比.在各向同性Heisenberg极限Delta=0处存在一个量子关联的转折点,在该转折点处,无论系统的尺寸有多大,三个系统的量子关联都将在Ising极限处变为零。系统A的量子关联随晶格尺寸L的增大而减小,当L>=30时,系统A的量子关联几乎为零;系统B和C的量子关联在L大于系统A时仍然存在。并以系统A为例,讨论了由非交换性引起的结果的误差。
2021-07-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
XY-Ashkin-Teller Phase Diagram in d=3
本文通过重整化群理论计算了三维XY-Ashkin-Teller模型的相图,揭示了包含铁磁与反铁磁有序相及乘积自旋变量相的复杂相结构,并发现了对称分布的相边界反向分岔点。
2025-03-31 cond-mat.stat-mech
Magnetic phase diagram of the spin-1/2 antiferromagnetic zigzag ladder
研究了在磁场h中具有反铁磁最近邻J_1和次最近邻J_2交换耦合的一维自旋1/2海森堡模型。随着无量纲参数J_2/J_1和h/J_1的变化,该模型的基态呈现出几种相,包括三种带隙相(二聚体相、1/3磁化平台相和全极化相)和四种无带隙Tomonaga-Luttinger液体(TLL)相,我们称之为TLL 1、TLL 2、自旋密度波(SDW_2)和矢量手征相。从广泛的数值计算使用密度矩阵重整化群方法,我们调查各种(多)自旋关联函数的细节,并确定在每个阶段的主导和subleading相关。对于单组分TL,即,通过对TLL 1、SDW_2和矢量手征相的计算,我们将数值计算得到的关联函数与TLLs的有效低能理论计算的关联函数进行了拟合,发现两者吻合较好。因此,确定了每个临界TLL相位的低能量理论,以及控制幂律衰减关联函数的指数的TLL参数。对于TLL 2相,我们发展了一个由两个自由玻色子(中心荷c=1+1)组成的两分量TLL的有效低能理论,解释了纠缠熵和局域磁化的Friedel振荡的数值结果.还讨论了我们的结果对真实准一维化合物中可能的磁相变的影响。
2010-06-30 cond-mat.stat-mech
Phase transitions, order by disorder and finite entropy in the Ising antiferromagnetic bilayer honeycomb lattice
我们提出了一个解析和数值研究的双层蜂窝晶格上的伊辛模型,包括层间挫折和耦合与外部磁场。首先,我们讨论了确切的$T=0$相图,在那里我们发现有限熵相位不同的磁化。然后,我们研究了系统在有限温度下的磁性使用互补分析技术(Bethe格),和两种类型的Monte-Carlo算法(Metropolis和Wang-Landau)。我们描述了相变并讨论了相图。该系统提出了一个丰富的现象:有第一和第二阶的转变,低温阶段与广泛的简并,有序无序状态选择。
2018-06-16 cond-mat.stat-mech
Numerical study of the enlarged O(5) symmetry of the 3-D antiferromagnetic RP2 spin model
本文用蒙特卡罗模拟和有限尺寸标度分析方法研究了三维O(5)非线性西格玛模型和反铁磁RP 2模型的临界性质。得到了临界指数、无量纲量和临界耦合的高精度估计。只要对RP2模型的动量空间传播子作了非标准的证明,就可以得出两个模型属于同一普适类的结论。我们还研究了由第二近邻相互作用扩展的RP2模型的相图。发现了一个丰富的相图,其中大多数相变是一阶的。
2005-07-21 cond-mat.stat-mech hep-lat
Phase diagram and magnons in quasi-one-dimensional dipolar antiferromagnets
我们研究了六角晶格上由弱反铁磁交换作用耦合的反铁磁自旋链。我们特别研究了偶极-偶极相互作用在具有最近邻交换和附加偶极相互作用的海森堡模型框架内的作用。我们发现几个相称的和不相称的阶段取决于偶极能量的比例,由于他们的竞争quality链间交换能。基态分析的补充是通过线性自旋波理论的稳定性分析。与实验(CsMnBr_3,RbMnBr_3)相比,我们得到了很好的一致性。由此我们得出结论,偶极相互作用是这些锰化合物的各向异性的最重要的来源。
1998-10-30 cond-mat.stat-mech
Ground state properties of antiferromagnetic anisotropic S=1 Heisenberg spin chains
利用(无限)密度矩阵重整化群方法,研究了外场中具有交换和单格点各向异性的反铁磁S=1海森堡自旋链的基态性质。众所周知,相图显示了大量有趣的相位。我们阐明了超固体和自旋液体之间以及自旋液体和铁磁相之间的量子相变。分析自旋关联函数在自旋液相,公度和(两个不同的)非公度区被确定。
2011-11-23 cond-mat.stat-mech
Monte Carlo study of the phase diagram of layered XY antiferromagnet
三维XY模型的研究中存在的均匀磁场施加在$X$方向。最近邻面内相互作用被认为是铁磁的,而面间最近邻相互作用被选择为反铁磁的。从一个高温的初始随机自旋组态出发,采用随机更新规则的MonteCarlo单自旋翻转Metropolis算法,通过冷却系统,实现了系统在任意有限温度下的平衡相.计算了总磁化强度和亚晶格磁化强度的分量。计算了反铁磁序参量和磁化率的方差。在一定的反铁磁/铁磁相互作用相对强度和外加磁场范围内,系统在不同温度下表现出平衡相变。的相图(在场-温度平面)得到不同的相对相互作用强度的值。由相界界定的有序区域被发现增加的相对相互作用强度的比例增加。此外,发现磁化率的最大值($χ^m_{ay}$)随着系统尺寸($L$)而增加。对于$χ^m_{ay} \sim L^{γ \over ν}$,指数$γ/ν$估计为2.10 $\pm0.11$。
2022-07-21 cond-mat.stat-mech
Field-induced inhomogeneous ground states of antiferromagnetic ANNNI chains
研究了外场中反铁磁ANNNI链基态的电子尺寸效应。结果表明,光场可以在有限长链中诱导出多种非均匀态。它们是由两个转移的AF状态与扭结在其交界处,并高度退化的扭结位置。给出了有限长链的相图场交换比。
2013-10-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferrimagnetic and antiferromagnetic phase in bilayer graphene nanoflake controlled with external electric fields
计算研究了双层石墨烯纳米片在外电场和磁场作用下的基态磁相。当磁场在平面内时,电场具有平行和垂直分量。该系统由两个矩形层组成,具有扶手椅边缘和Bernal堆叠的锯齿形终端。理论模型是基于紧束缚哈伯德项的哈密顿量。构造了包含总自旋的磁相图,显示了总自旋值等于0和1的相的稳定区域。一个显着的反铁磁,层状安排的稳定范围被发现和广泛讨论。的可能性之间切换的反铁磁,反铁磁和亚铁磁相位与外部电场的两个组件被证明,是磁电效应的表现。分析了磁场对相图的影响。
2017-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quantum Annealing with Antiferromagnetic Transverse Interactions for the Hopfield Model
研究了具有$k$ -体相互作用的广义Hopfield模型在反铁磁横向相互作用下的量子退火.我们的目标是研究反铁磁相互作用的有效性,这被证明可以帮助我们避免纯铁磁系统中有问题的一阶量子相变,在随机系统。我们估计量子退火的效率,通过分析两种情况下,嵌入模式的数量是有限的或广泛的大的相图。有限模式模型的相图表明,至少对于$5 \le k \le 21$,存在避免一级相变的退火路径。对于使用$k=4$和$5$的广泛病例也是如此。相反,对于具有$k=3$的有限模式的情况以及具有$k=2$和$3$的大量模式的情况,不可能避免一阶转换。在$k=2$和扩展图案的情况下,自旋玻璃相阻碍量子退火过程。这些结果表明,具有反铁磁横向相互作用的量子退火对某些随机自旋系统也是有效的。
2015-08-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Quantum Heisenberg antiferromagnetic chains with exchange and single--ion anisotropies
利用密度矩阵重整化群计算方法,研究了外场作用下具有交换和二次单离子各向异性的自旋为1的海森堡链的基态性质.特别地,相图包括反铁磁、自旋液体(或自旋翻转)、(10)和超固体(或双锥)相。特别讨论了自旋液相和超固相的新特征。量子链的性质进行了比较,相应的经典自旋链。
2009-07-23 cond-mat.stat-mech
Magnetic plateaus in the 1D antiferromagnetic spin-3/2 and spin-2 Ising chains with single-ion anisotropy
在本研究中,我们采用经典的转移矩阵方法,在极低温度下,研究了具有单离子各向异性的一维反铁磁自旋3/2和自旋2伊辛链在外加磁场作用下的磁化平台、相图和其他物理性质.我们证明了单离子各向异性是导致一维反铁磁伊辛自旋链中磁平台机制的能隙不可缺少的因素之一。其他的预言似乎也提供了这一论点。
2005-07-07 cond-mat.stat-mech
Antiferromagnetic spherical spin-glass model
利用复型方法研究了多自旋反铁磁球形自旋玻璃模型的热力学性质和相图。它是铁磁球形p-自旋玻璃模型的两个亚晶格版本。我们考虑了复制对称解和一步复制对称破缺解,后者是该模型的最一般解。我们发现顺磁,自旋玻璃,反铁磁和混合或玻璃反铁磁相。相变在热力学意义上总是二级的,但自旋玻璃的序参量可能经历一个不连续的变化。
2007-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Monte Carlo study of the antiferromagnetic three-state Potts model with staggered polarization field on the square lattice
利用Wang-Landau蒙特卡罗方法研究了正方晶格上具有交错极化场的反铁磁三态Potts模型。我们得到了两个相变,一个属于铁磁三态Potts普适类,另一个属于Ising普适类。所得相图与传递矩阵计算结果定量一致。通过对态的能量密度的详细分析,明确了在最近邻相互作用大极限下的伊辛跃迁。
2006-06-09 cond-mat.stat-mech
Spin waves and phase diagram of one-dimensional, dipolar antiferromagnets
我们报告的性质的偶极,反铁磁链的线性自旋波理论的框架。的相图计算偶极相互作用交换相互作用的任意比例和平行和垂直于链方向的字段。计算的磁化强度与实验测量的RbMnBr_3,准一维反铁磁体进行了比较。
1997-03-25 cond-mat.stat-mech
Stability of skyrmion crystal phase in antiferromagnetic triangular lattice with DMI and single-ion anisotropy
本文研究了在单离子各向异性和外加磁场作用下三角晶格上具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的受抑反铁磁海森堡模型.通过平行回火蒙特卡罗模拟,在中等和强回火的制度下,构造了不同强度的易轴和易面各向异性的温度场平面相图。对于所考虑的参数范围内的相图具有多达四个有序的阶段被确定。一个skyrmion晶格(SkX)相被发现是稳定在一定的温度和足够大的介电常数和不太强的各向异性的字段窗口。对于中等(较大)的系统,一个小的易平面(易轴)各向异性的结论是有益的扩展(移位)的SkX外观的字段窗口,以较低的值。Metropolis动力学被用来探测SkX在场淬灭到零或小的有限值时的持久性。最有利的条件,skyrmions的持久性被确认在低温下,小的反射率和小的易平面各向异性值。
2021-05-21 cond-mat.stat-mech
The magnetic susceptibility on the transverse antiferromagnetic Ising model: Analysis of the reentrant behaviour
利用有限集团$N=1$自旋的有效场论(EFT-1)研究了三维反铁磁伊辛模型在均匀纵向磁场($H$)和均匀横向磁场($Ω$)中的运动.我们分析了磁化率的行为,以研究重入现象,我们已经看到了相同的相图,以前得到的其他文件。我们的研究结果表明,存在两个分歧的易感性,表明存在重入行为。
2016-05-19 cond-mat.stat-mech
Finite-Field Ground State of the S=1 Antiferromagnetic-Ferromagnetic Bond-Alternating Chain
本文研究了S=1反铁磁-铁磁交替键链的有限场基态,该链由哈密顿量${\calH}=\sum\nolimits_{\ell}\bigl\{\vecS_{2\ell-1}\cdot\vecS_{2\ell} +J\vecS_{2\ell}\cdot\vecS_{2\ell+1}\bigr\} +D\sum\nolimits_{\ell} \bigl(S_{\ell}^z)^2 -H\textstyle\sum\nolimits_\ell S_\ell^z$描述,其中\hbox{$J\leq0$}和\hbox{$-\infty<D<\infty$} .我们发现在基态磁化曲线中出现了两种磁化平台,一种是Haldom型,另一种是大$D$型,它们位于饱和磁化强度的一半,即1/2平台。我们确定的1/2平台相图上的$D$与$J$平面,应用扭曲边界条件的水平光谱方法开发的北泽和野村。我们还利用密度矩阵重整化群方法计算了基态磁化强度曲线和磁化强度相图。
2004-12-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Re-Entrant Quantum Phase Transitions in Antiferromagnetic Spin-1 Ladders
为了响应最近的化学尝试,从有机多自由基构建更高自旋的梯子材料,我们研究了一个广泛的反铁磁自旋1梯子类的基态性质。采用各种数值工具,我们揭示了丰富的相图,并纠正了前面的非线性西格玛模型预测。变分分析很好地解释了相位竞争,特别强调{ \it重入相边界}作为梯级相互作用的函数。
2002-06-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Equilibrium, Metastability, and Hysteresis in a Model Spin-crossover Material with Nearest-neighbor Antiferromagnetic-like and Long-range Ferromagnetic-like Interactions
采用蒙特卡罗模拟和平均场方法,对高自旋态和低自旋态两步跃迁的自旋交叉材料的简化模型进行了模拟,得到了相图和磁滞回线.该模型是一个映射到正方形晶格$S=1/2$伊辛模型与反铁磁最近邻和铁磁Husimi-Temperley(等效邻居)的长程相互作用。由这两种方法得到的弱和强长程相互作用的相图是相似的。然而,对于中等强度的长程相互作用,蒙特卡罗模拟表明,三临界点分解成对的临界端点和平均场临界点包围的喇叭形区域的亚稳性。磁滞回线沿路径穿越喇叭区域强烈地让人想起热两步过渡回线与滞后,最近在几个自旋交叉材料的实验观察。我们相信,类似的现象应该是在实验和模拟中观察到的许多系统,表现出局部反铁磁类相互作用和长程铁磁类相互作用之间的竞争引起的弹性扭曲。
2016-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the su(8) quantum spin tube
计算了与su(8)代数相连的可积各向异性三腿量子自旋管的相图。我们发现反铁磁梯级耦合的几个量子相变。它们的位置是精确计算的贝特Anglesia解决方案,我们讨论的性质,每个不同的阶段。
1999-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated spin ladder
我们重新研究了具有两个竞争链间反铁磁交换的自旋1/2阶梯的阻挫相图,即横耦合J_ \perp和对角耦合J_ \times。基于对梯形结构低能哈密顿量的精确重整化群分析,我们认为,在经典简并线J_ \perp = 2 J_PDMATHABMN附近,链间电流-电流相互作用对先前预测的中间柱状二聚体相的不稳定性起着核心作用.根据这一见解,我们建议,改变这些竞争的链间交换从以前考虑的反铁磁性的铁磁性的完全消除了边缘相互作用的问题,并显着扩大了区域的稳定性的柱状二聚体相。数值密度矩阵重整化群和精确对角化计算以及强梯级耦合极限下的微扰计算都令人信服地证实了这一解析预言。测定了铁磁J_ \perp和J_ \times的相图。
2010-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Overfrustrated and Underfrustrated Spin-Glasses in d=3 and 2: Evolution of Phase Diagrams and Chaos Including Spin-Glass Order in d=2
在自旋玻璃系统中,挫折可以连续和相当大的调整,而不改变反铁磁键概率p,通过使用局部相关淬火随机性,因为我们在这里证明了超立方晶格和分级晶格。研究了d=3和2的等级格上的过阻挫和欠阻挫Ising系统.在仅去除51%的阻挫的情况下,在d=2时出现自旋玻璃相。仅增加33%的阻挫,自旋玻璃相在d=3时消失。序列的18个不同的相图不同程度的挫折计算在两个维度。一般而言,阻挫降低了自旋玻璃有序化温度。在低温下,增加的挫折有利于自旋玻璃相(在它消失之前)超过铁磁相和对称的反铁磁相。当引入任何量的阻挫时,包括无穷小的阻挫,局部相互作用的混沌重标度发生在自旋玻璃相中。从计算的李雅普诺夫指数$λ$的增加的正值可以看出,当挫折不存在时,从$λ=0$开始,混沌随着挫折的增加而增加。当自旋玻璃相消失时,计算的重整化群流的失控指数$y_R$随着$y_R=0$的挫折增加而减小。从我们计算的熵和比热曲线在d=3,可以看出,挫折的温度降低了在自旋玻璃阶段的长,短程秩序的开始,但前者更有效。从作为反铁磁键浓度p的函数的熵的计算中可以看出,基态和低温熵在达到自旋玻璃相之前已经主要在铁磁和反铁磁相内设置。
2014-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech