Electronic structure of the zigzag spin-chain compound In$_2$VO$_5$
为了研究锯齿形自旋链化合物In $_2$ VO $_5$的电子和磁性,在局域自旋密度近似下进行了能带结构计算.该系统的基本结构特征是VO $_6$ -八面体的双链,这导致竞争链内和链间磁耦合。自旋链的挫折,预计在低温下提出的反铁磁有序。然而,能带计算表明,实验的室温晶体结构与反铁磁性不相容。链内和链间耦合被发现是铁磁性的。
2007-05-10 cond-mat.str-el
Modified DMRG algorithm for the zigzag spin-1/2 chain with frustrated antiferromagnetic exchange: Comparison with field theory at large $J_2/J_1$
采用改进的密度矩阵重整化群(DMRG)算法,研究了自旋为1/2的锯齿形链中第一和第二邻链之间存在阻挫反铁磁交换$J_1$,$J_2$.改进后的算法得到了精确的计算结果,得到了最低三重态磁隙$Δ$的$J_2/J_1 \approx 4$、键序波(BOW)相的振幅$B$、螺旋相的波长$λ$和自旋相关长度$ξ$ . $Δ$、$B$、$λ$和$ξ$的$J_2/J_1$依赖性提供了与之字形链场论的多重比较。螺旋相位的扭曲角和自旋结构因子产生DMRG和场论之间的额外比较。注意所需的数值精度,以获得指数小的差距或指数长的相关性附近的量子相变。
2010-01-27 cond-mat.str-el
Zigzag spin chains with antiferromagnetic-ferromagnetic interactions: Transfer-matrix renormalization group study
利用转移矩阵重整化群方法研究了具有不同近邻和次近邻相互作用的锯齿形自旋链的性质。系统的热力学量(磁化率和比热的温度依赖性),以及磁化强度的场依赖性进行了数值分析,具有高精度的热力学极限。计算结果与最近Rb $_2$ Cu $_{2}$ Mo $_{3}$ O $_{12}$的实验数据进行了比较。
2006-10-26 cond-mat.str-el
Effects of quantum impurity spins on the magnetic properties of zigzag and linear spin chains
我们研究了自旋链化合物SrCuO $_{2}$(Z字形链)和SrPDMATHABMM CuO $_{3}$(线性链)在由Zn $^{2+}$($S = 0$)、Co $^{2+}$($S =1/2$)和Ni $^{2+}$($S = 1$)在Cu $^{2+}$位的轻掺杂($\leq 1 \%$)诱导的量子杂质存在下的磁基态和低能激发。我们表明,基态和低激发的性质(即,带隙或无隙)取决于自旋状态和缺陷的对称性。对于Ni掺杂链的自旋间隙观察到,但对于Zn和Co掺杂的激发保持无间隙。共掺杂链表现出磁有序性,与原始化合物相比,临界温度显著提高。在Co杂质含量为1%的特定情况下,线性链在11 K以下表现出长程有序,而锯齿形链在6 K以下表现出准长程有序相,其相关长度分别为12 \textit{a}和40 \textit{c}单元,沿晶轴\textit{a}和\textit{c}.这两种化合物具有可比的链内和链间耦合的不同磁性行为支持了Z字形链中自旋阻挫的作用。
2016-02-11 cond-mat.str-el
Ground state of S=1 zigzag spin-orbital chain
利用Lanczos对角化和密度矩阵重整化群等数值方法,研究了与CaV $_{2}$ O $_{4}$相关的Z字形链上$t_{\rm 2g}$轨道哈伯德模型的基态性质.假设一个V $^{3+}$离子,局域自旋$S$ = $1$状态由$t_{\rm 2g}$轨道中的两个电子形成。也就是说,该系统是具有主动$t_{\rm 2g}$ -轨道自由度的Haldron系统。我们观察到轨道状态的转变,产生一个独特的自旋系统下的轨道有序的背景。我们还讨论了开放的边缘,起源于空间各向异性的$t_{\rm 2g}$轨道诱导的轨道结构。
2013-10-30 cond-mat.str-el
Pressure-induced formation of rhodium zigzag chains in the honeycomb rhodate Li$_2$RhO$_3$
我们用粉末X射线衍射研究了压力对蜂窝状铑酸锂$_2$ RhO $_3$晶体结构的影响。我们观察到低压($P$ $<$ $P_{c1}$ = 6.5 GPa)和高压($P$ $>$ $P_{c2}$ = 14 GPa)区域对应于单斜$C2/m$对称性,而在中压下观察到相混合物。在$P$ $>$ $P_{c2}$中,蜂窝状结构变得扭曲,并且具有形成沿结晶学$a$方向拉伸的Z字形链的短Rh-Rh键。这与在$α$-Li $_2$ IrO $_3$和$α$-RuCl $_3$的三斜高压多晶型物中观察到的二聚模式相反.密度泛函理论计算在不同的压力条件下表明,所观察到的铑链图案是不预期在静水压力下,但可以通过假设各向异性的压力条件下重现。
2019-05-13 cond-mat.str-el
Wavepacket Approach for Spin Transport in Zigzag Spin Chain
JAEA(日本原子力机构)
采用含时密度矩阵重整化群方法,结合周期性边界条件,研究磁场下阻挫锯齿形自旋链中自旋向列液体的自旋输运,发现饱和时动量k=π的磁子对波包因无能隙色散平坦而局域化。
2026-08-06 cond-mat.str-el
First-Order Antiferromagnetic Transition and Novel Gapless Excitation in a 4f Zigzag Chain Compound YbCuS2
本文报道了三价Yb锯齿链状化合物YbCuS_2的~(63/65)Cu-核磁共振和核四极共振研究。在顺磁(PM)状态下观察到尖锐的NQR信号。低于TO = 0.95 K时,出现由反铁磁(AFM)有序矩产生的内磁场引起的多峰,并与PM信号共存,证明在TO处发生了一级AFM相变.此外,核自旋-晶格弛豫速率1/T_1在低于T_0时突然减小,在低于0.5K时呈现T线性行为。大的1/T1 T值强烈地暗示了在低温区存在新的无带隙自旋激发。
2022-01-19 cond-mat.str-el
Coexisting spinons and magnons in frustrated zigzag spin-1/2 chain compound $β$-TeVO$_4$
利用中子非弹性散射研究了Z字形自旋1/2链阻挫化合物$β$ $_4$的磁激发.在磁有序的基态,激发光谱表现出共存的磁振子色散,长程磁序的特性,和自旋类连续,占主导地位的2 meV以上,表明链内相互作用的优势。结合线性自旋波理论和预先计算的自旋连续谱结果,我们再现了实验光谱。我们的分析提供了一个最小的交换网络模型,确定占主导地位的链内相互作用,它们的各向异性和弱链间相互作用。得到的参数解释了磁基态的磁有序矢量和自旋激发。
2018-08-30 cond-mat.str-el
1/3 and other magnetization plateaus in a quasi-one-dimensional Ising magnet $\mathbf{TbTi_3Bi_4}$ with zigzag spin chain
本研究针对新合成的准一维伊辛磁体$TbTi_3Bi_4$单晶,探究其磁学性质,发现其因晶场效应具有强易轴各向异性,在20.4 K下反铁磁有序,沿链向加场会出现1/3等多个磁化平台与变磁转变,还构建了相图明确阻挫引发的复杂磁结构。
2024-05-15 cond-mat.str-el
Weakly anisotropic frustrated zigzag spin chain
利用变分平均场方法、微扰理论中红外发散的标度估计和有限尺寸计算,研究了具有弱各向异性铁磁近邻和反铁磁次近邻交换的阻挫自旋1/2模型.该模型的基态相图包含三个相:铁磁相、公度自旋液相和非公度相。在弱各向异性的情况下,这些相之间的边界和相变的字符的非平凡的行为被确定。
2007-08-27 cond-mat.str-el
Unified theory of spiral magnetism in the harmonic-honeycomb iridates α, β, γ Li2IrO3
最近发现了具有化学式Li $_2$ IrO $_3$的绝缘铱酸盐家族,其具有三种不同的晶体结构$α,β,γ$(蜂窝状、超蜂窝状、条纹蜂窝状)。对三维多型体$β$ -和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$的测量发现,它们磁有序成非常相似的螺旋相,表现出非共面反向旋转螺旋磁序,等效波矢q=0.57。我们研究磁哈密顿这个家庭,并表明,相同的三重最近邻Kitaev海森堡伊辛(KJI)相互作用再现这种螺旋顺序的$β,γ$ -锂$_2$ IrO $_3$结构。我们分析了这一现象的起源,通过研究一个1D锯齿链,一个结构单元的三个多型共同的模型。链的解决方案透明地显示了Kitaev相互作用如何稳定的反向旋转的螺旋,这是持续恢复链间耦合。我们的极小模型对$α$ -Li $_2$ IrO $_3$的磁序作了具体的预测.
2015-06-15 cond-mat.str-el
Spin liquid ground state in the frustrated J1-J2 zigzag chain system BaTb2O4
我们已经研究了多晶样品的曲折链系统BaTb $_2$ O $_4$与磁化率,热容量,中子粉末衍射和μ子自旋弛豫测量的组合。尽管在$|θ_{CW}|$ $=$ 18.5 K和一个非常大的有效磁矩下TbPDMATHABMO短程反铁磁关联开始,我们的综合测量表明BaTb $_2$ O $_4$在低至0.095 K时仍保持顺磁性。这种材料的磁性表现出惊人的相似性烧绿石反铁磁体Tb $_2$ Ti $_2$ O $_7$,因此,我们建议,BaTb $_2$ O $_4$是一个新的大力矩自旋液体的候选者。
2015-02-19 cond-mat.str-el
Magnetic properties of a S=1/2 zigzag spin chain compound (N_2H_5)CuCl_3
本文对准一维锯齿形反铁磁体(N_2H_5)CuCl_3进行了理论和实验研究,它可以看作是具有阻挫相互作用的弱耦合海森堡链.首先,基于有限温度密度矩阵重整化群(DMRG)计算,讨论了锯齿形自旋链在近单链和近双链情况下磁性的一般特征.本文给出了(N_2H_5)CuCl_3单晶在高于Neel温度T_N=1.55K时的磁化率和强场磁化强度的实验结果。通过与DMRG计算结果的比较,我们得到了最近和次最近的交换耦合比为J_1/J_2=0.25,J_2/kB =16.3K。利用平均场论结合DMRG计算,我们还研究了三维耦合J'效应。J' \sim 0.04J_2支持了(N_2H_5)CuCl_3在T_N以上的良好一维性。
2003-05-07 cond-mat.str-el
Multi-magnon bound states in easy-axis ferromagnetic zigzag spin chain
研究了具有弱各向异性铁磁近邻和反铁磁次近邻交换的自旋1/2链的阻挫问题。重点研究了基态相图铁磁区的激发谱和低温热力学。结果表明,该模型的激发谱具有多磁振子束缚态存在的特征。这些激发决定了低温磁化率。结合磁振子复合体的能量发现使用微扰理论和数值计算的标度估计。所考虑的模型的关系,边共享铜氧化物$Li_2CuO_4$进行了讨论。
2008-12-08 cond-mat.str-el
Chirality in spin-1/2 zigzag XY chain: Low-temperature density-matrix renormalization group study
利用低温密度矩阵重整化群方法研究了自旋为1/2的Z型XY链在低温下的自旋手征性。我们计算了手征性的动态和静态关联的温度依赖性。在手性相中,零温度下的手性长程序在有限温度下消失,这与在具有短程相互作用的一维系统中在有限温度下不存在长程序的事实一致。在二聚体相旁边的手征相,我们发现随着温度的升高,静态手征相关以及自旋相关的增强。这种增强对应于动力学手征关联函数中间隙内光谱权重的增加。这种温度诱导的手征关联是在激发态中存在手征态的证明。
2010-08-26 cond-mat.str-el
Variety of order-by-disorder phases in the asymmetric $J_1-J_2$ zigzag ladder: From the delta chain to the $J_1-J_2$ chain
我们研究了一个不对称的$J_1$ - $J_2$之字形阶梯结构,它由两个不同自旋的$\frac{1}{2}$反铁磁(AFM; $J_2$,$γJ_2>0$)海森堡腿和两个螺旋形铁磁(FM; $J_1<0$)腿间相互作用组成.在密度矩阵重整化群计算的基础上,得到了基态相图作为$γ$和$J_2/|J_1|$的函数。除了一个平凡的FM相位外,它还包含四种由阻挫引起的有序相位。其中两个有序相是具有自旋单重态二聚化的价键固体(VBS),这是一种相当传统的无序有序。然而,有趣的是注意到VBS态具有Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki-type拓扑隐序。剩下的两个阶段是亚铁磁订单,其中每一个是由相称或不相称的自旋自旋相关的区别。令人惊讶的是,亚铁磁序与几何对称性破缺无关;相反,全局自旋旋转对称性被破缺。换句话说,该系统通过使两个AFM海森堡腿极化来经由FM腿间相互作用降低其能量。这是一种罕见的无序有序的类型。此外,在AFM海森堡腿中,无公度亚铁磁态的出现是极化和临界Tomonaga-Luttinger-liquid行为之间竞争的结果。
2020-03-12 cond-mat.str-el
On calculation of vector spin chirality for zigzag spin chains
利用密度矩阵重整化群和幺正变换计算了具有U(1)对称性的$S=1/2$锯齿形自旋链的矢量自旋手征.然后,我们证明了锯齿形XY链的手性顺序的发生,并讨论了相关的相变。结果与基于玻色化和手征关联函数长距离行为的分析一致。对于磁场中的$S=1/2$锯齿形海森堡链,我们也验证了由有效场论和手征关联函数预言的手征阶数,并确定了它的磁相图。
2008-09-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Optical studies of gap, hopping energies and the Anderson-Hubbard parameter in the zigzag-chain compound SrCuO2
我们结合偏振光吸收、反射、光反射和赝介电函数的测量和模型计算研究了锯齿形梯形(链状)化合物SrCuO_2的电子结构。这些测量产生的能隙为1.42 eV(1.77 eV)在300 K沿(垂直)的Cu-O链。我们已经发现,最低的能隙,相关间隙,是温度无关的。用局域自旋密度近似梯度修正方法和紧束缚关联电子理论计算了该氧化物的电子结构。非关联电子和关联电子的电子态密度均呈现准一维特征。在电子跳跃参数t = 0.30 eV(沿链),t_yz = 0.12 eV(链间)和铜位上的Anderson-Hubbard排斥U= 2.0 eV的条件下,计算出相关能隙值分别为1.42 eV(间接跃迁)和1.88 eV(直接跃迁). SrCuO_2属于相关带隙绝缘体。
2001-01-19 cond-mat.str-el
Spin-stripe phase in a frustrated zigzag spin-1/2 chain
周期性调制的图案在各种自然系统中遇到,其中至少存在两个竞争状态。在强关联电子系统中,这种行为通常与短程和长程相互作用之间的竞争有关,例如,在铁磁薄膜的情况下,交换和偶极-偶极相互作用之间。在这里,我们表明,自旋条纹纹理也可能在反铁磁体,其中远程偶极-偶极磁相互作用是不存在的。磁化率、高场磁化强度、比热和中子衍射测量的综合分析揭示了$β$-TeVO $_4$是受抑(锯齿形)铁磁自旋1/2链的近乎完美的实现。引人注目的是,一个狭窄的自旋条纹相发展在升高的磁场,由于弱的挫折短程链间交换相互作用可能有助于对称性允许的电极化的强度。这一概念为强关联电子系统中条纹的形成提供了另一种途径,并可能有助于理解其他广泛存在但仍然难以捉摸的条纹相关现象。
2015-05-14 cond-mat.str-el
Disorder-induced Spin Gap in the Zigzag Spin-1/2 Chain Cuprate Sr_{0.9}Ca_{0.1}CuO_2
本文报道了未掺杂SrCuO_2和Ca掺杂Sr_{0.9} Ca_{0.1} CuO_2自旋链化合物的~(63)Cu核磁共振自旋晶格弛豫速率T_1^{-1}的比较研究。在SrCuO_2中观察到了与温度无关的T_1^{-1},这与S=1/2海森堡链的结果一致。令人惊讶的是,我们观察到在Ca掺杂的样品中,当T < 90,K时,T_1^{-1}呈指数下降,证明自旋能隙的打开。利用密度矩阵重整化群计算对J_1-J_2海森堡模型的数据分析,结果表明,杂质驱动的J_2交换耦合的微小变化可能是自旋能隙产生的原因。
2011-06-30 cond-mat.str-el
Zigzag spin-S chain near ferromagnet-antiferromagnet transition point
利用微扰理论(PT)研究了铁磁阻挫自旋-S一维海森堡模型在从铁磁态到单重态基态的转变点附近的性质.定义的基态能量和自旋关联函数的行为的临界指数确定使用的PT的红外发散的标度估计。结果表明,$s=1/2$的量子涨落足以改变经典临界指数,而对于含有$s\geq 1$的自旋系统,临界指数保持经典。讨论了转变点附近单重态的二聚现象。
2006-10-04 cond-mat.str-el
Continuous phase transition from a chiral spin state to collinear magnetic order in a zigzag chain with Kitaev interactions
量子自旋系统可以通过自发磁化或自旋手征来打破时间反演对称性。然而,共线磁体和手征自旋状态在不同对称性下是不变的,这意味着一个相的序参量在另一个相中消失。我们展示了如何构建一维各向异性自旋模型,表现出“朗道禁戒”连续相变之间的状态。作为一个具体的例子,我们集中在一个锯齿形链与键相关的交换和六自旋相互作用。结合精确解、有效场论和数值模拟,我们证明了手征相和磁相之间的转变具有涌现的U(1)对称性。控制从手征相跃迁的激发可以被描绘为结合费米子模的$\mathbb Z_2$通量配置中的移动缺陷。我们简要地讨论扩展到二维和类比与非限定量子临界。我们的研究结果表明了涉及手征自旋态的非常规相变的新前景。
2022-06-04 cond-mat.str-el
Uniform and Staggered electric axial moment in zigzag chain
本研究通过对称性和微观模型分析,证明锯齿链中奇宇称晶体电场可诱导电极矩的均匀与交错分量,并扩展了电极矩有序态材料的适用范围。
2023-07-19 cond-mat.str-el
Direct evidence of a zigzag spin chain structure in the honeycomb lattice: A neutron and x-ray diffraction investigation on single crystal $\rm Na_2IrO_3$
我们结合单晶中子和X射线衍射来研究蜂窝晶格$\rm Na_2IrO_3$的磁性和晶体结构。该体系的磁性低于$18.1(2)$ K,Ir $^{4+}$离子在层状蜂窝网络中形成锯齿形自旋链,有序矩为$\rm 0.22(1) μ_B$ /Ir。这样的配置与Kitaev-Heisenberg模型中提出的N{é}el或条纹态形成鲜明对比。结构优化表明,Ir原子形成了近乎理想的二维蜂窝晶格,而$\rm IrO_6$八面体经历了对基态至关重要的三角畸变.本研究的结果提供了急需的实验见解的磁性和晶体结构至关重要的奇异的磁性顺序和可能的拓扑特征的理解在5 $d$ -电子为基础的蜂窝晶格。
2012-05-08 cond-mat.str-el
Superconductivity in zigzag CuO chains
最近在Pr $_{2}$ Ba $_{4}$ Cu $_{7}$ O $_{15-δ}$中发现了超导电性,其最大值$T_c$约为15K。由于这种材料中的CuO平面被认为是绝缘的,因此已经提出超导性发生在双(或锯齿形)CuO链层中。唯象的理由,我们提出了一个理论解释的实验结果在一个新的阶段的锯齿形链,标记为C $_1$ S $_{3/2}$。这个阶段有一个相对的自旋和电荷模式的间隙,但没有总的自旋间隙,并可以有一个发散的超导排斥相互作用的磁化率。提出了一个锯齿形CuO链的微观模型,并在此模型的密度矩阵重整化群(DMRG)和玻色化研究的基础上,给出了支持这一观点的证据.
2008-01-29 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Analysis of model parameter dependences on the second-order nonlinear conductivity in $\mathcal{PT}$-symmetric collinear antiferromagnetic metals with magnetic toroidal moment on zigzag chains
磁环矩是一个基本的电子自由度,在空间反演和时间反演对称性的情况下,并产生新的多铁性和输运性质。我们阐明了时空($\mathcal{PT}$)对称共线反铁磁金属伴随着磁环矩的非线性输运的基本模型参数。基于非线性Kubo公式,通过分析二维叠层锯齿链的二阶非线性电导率的纵向和横向分量,证明了磁环矩和反对称自旋轨道相互作用之间的有效耦合是非线性电导率的重要来源.此外,我们发现,非互易的纵向电流和非线性横向电流的多带系统大大增强,只是低于反铁磁有序的转变温度。我们还讨论了非线性电导率的线性磁电系数和电导率的相关性。这一结果对于揭示铁环金属非线性导电现象的微观本质和参数依赖性具有指导意义。
2022-04-29 cond-mat.str-el
Pressure Evolution of Magnetic Structure and Quasiparticle Excitations in Anisotropic Frustrated Zigzag Chains
本研究探讨了受阻半导体YbCuS2中磁结构与准粒子激发的压力演化,发现压力改变Yb离子间交换相互作用,导致磁结构从非共度螺旋有序转变为奇宇称磁多极有序,并抑制无能隙准粒子激发,突显各向异性相互作用在一维复杂量子相中的关键作用。
2024-12-23 cond-mat.str-el
Block Mott insulating state induced by next-nearest neighbor hopping in the S = 3/2 zigzag chain BaCoTe2O7
本文通过第一性原理计算和密度矩阵重整化群方法,构建BaCoTe2O7的三轨道Hubbard模型,揭示次近邻跃迁使基态从交错反铁磁转变为与实验一致的块状反铁磁Mott绝缘态。
2024-05-06 cond-mat.str-el
A numerical method for detecting incommensurate correlations in the Heisenberg zigzag ladder
我们研究两个海森堡自旋1/2链耦合的一个令人沮丧的“布拉格”的相互作用。我们特别感兴趣的弱链间耦合,这是很难分析的数值或分析方法的制度。以前的密度矩阵重整化组(DMRG)研究的各向同性模型与开放的边界条件和相当大的链间耦合已经建立了存在的无公度相关和光谱间隙。通过使用扭曲的边界条件与任意的扭曲角,我们能够确定在各向同性的情况下,并在交换各向异性的存在下,通过精确的对角化的相对较短的有限链的最多24个站点的不可逆性。使用扭曲的边界条件的结果在一个非常平滑的依赖系统的大小,这使得外推到无限系统显着容易比开放或周期性链的不可逆性。
2000-02-20 cond-mat.str-el
Gapped Spin Excitation in Magnetic Ordered State on Yb-Based Zigzag Chain Compound YbAgSe2
本研究通过77Se-NMR测量发现YbAgSe2在磁有序态下具有带隙自旋激发,且未出现YbCuS2中的无隙激发,表明该激发为YbCuS2独有或易被磁场抑制。
2024-11-14 cond-mat.str-el
Exploring Low-Dimensional Magnetism in Cobalt Vanadates, ${A}$CoV$_{2}$O$_{7}$~(${A}$~=~Ca, Sr) : Crystal Growth and Magnetic Properties of Effective Spin-1/2 Zigzag Chains
本研究通过光学浮区法生长钴钒酸盐单晶,证实其有效自旋-1/2锯齿链结构,发现奈尔温度3.5 K的反铁磁相变,为低维量子磁现象研究提供平台。
2025-06-24 cond-mat.str-el
Quantum critical surface of the zigzag spin chain under magnetic field: Application to superconducting quantum dots
我们分析了加磁场的XXZ Z自旋链的精确基态,找到了量子临界面。利用半正定矩阵定理,我们可以证明在特定区域的基态是全极化态和单磁振子态。与Bethe的假设,我们认为这是在所有情况下的量子临界面。在文献中,我们首次推导出了有栅压时超导量子点阵列的量子临界面的解析表达式。
2010-03-04 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic phase diagram of the S=1/2 antiferromagnetic zigzag spin chain in the strongly frustrated region: cusp and plateau
利用密度矩阵重整化群方法确定了反铁磁Z形自旋链在强阻挫区的磁相图。我们发现在1/3的全矩的磁化平台伴随着自发对称性破缺的翻译,尖点奇异性以上和/或以下的平台,和奇偶效应的磁化曲线。并对平台和尖点的形成机制作了简要的讨论。
2003-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional S^z excitation and its bound state for the S=1/2 antiferromagnetic zigzag spin chain in a magnetic field
我们证明,畴壁型激发携带分数磁化$S^z=\pm1/3$和它们的束缚态描述的低能量物理的1/3平台的反铁磁锯齿形自旋链在强阻挫区。特别是,我们讨论的相关性,这样的畴壁激发的磁化曲线的特性:1/3平台伴随着自发对称性破缺的翻译,尖点奇点以上和/或以下的平台,和奇偶效应的磁化曲线。
2005-05-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Bond Operator Mean Field Approach to the Magnetization Plateaux in Quantum Antiferromagnets -- Application to the S=1/2 Coupled Dimerized Zigzag Heisenberg Chains
本文用键算符平均场近似方法研究了二维耦合S=1/2二聚锯齿形海森堡链的磁化平台。在链间耦合的情况下,该模型是已知的,有一个平台的一半的饱和磁化强度伴随着自发的平移对称性击穿。高原出现的参数制度,以及在本近似再现。在链间耦合的存在下,这个平台被示出被抑制。这一结果也得到了数值对角化计算的支持。
2004-06-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Structure and magnetic properties of the $S=3/2$ zigzag spin chain antiferromagnet BaCoTe$_2$O$_7$
报道了$S=3/2$曲折自旋链化合物BaCoTe $_2$ O $_7$的结构和磁性研究。中子衍射测量表明BaCoTe $_2$ O $_7$在2 K时属于非中心对称空间群$Ama2$,具有倾斜的$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$自旋结构和$1.89(2)μ_B$的磁矩大小.在$T_N=6.2$ K下,磁化率和比热测量产生反铁磁相变.通过对磁化率的拟合,得到了负的居里-外斯温度$Θ_{CW}=-74.7(2)$ K和经验阻挫参数$f=|Θ_\text{CW}|/T_\text{N}\approx12$,表明反铁磁相互作用和强的磁阻挫。通过紫外-可见吸收光谱和第一性原理计算,间接带隙为2.68(2)eV。我们认为BaCoTePDMATHABMN O $_7$的锯齿形自旋链可能通过交换伸缩机制引起极化的变化。
2021-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zigzag spin chains in the spin-5/2 antiferromagnet Ba$_2$Mn(PO$_4)_2$
基于中子衍射、密度泛函能带结构计算以及与温度和场相关的磁化强度和比热测量,报道了Ba $_{2}$ Mn(PO $_{4}$)$_{2}$反铁磁体的磁性和磁结构,该反铁磁体具有$S=\frac{5}{2}$ Mn $^{2+}$离子的阻挫之字形链.在$T_N\simeq 5$ \,K处的磁性转变标志着反铁磁序的开始,其中传播矢量${\mathbf k} = (\frac12\, 0\, \frac12)$和$4.33\pm0.08~μ_B$ /Mn $^{2+}$的有序矩在1.5\,K处指向$c$方向。磁矩的方向由单离子各向异性选择,其与同构Ni $^{2+}$化合物相比相对较弱。几何阻挫对Ba $_2$ Mn(PO $_4)_2$)的热力学性质有很大的影响,但阻挫的表现形式与Ba $_2$ Ni(PO $_4)_2$)不同,在Ba $_2$ Ni(PO)中,各向同性交换耦合的阻挫很小,但存在强的竞争性单离子各向异性.在2.5T附近观察到自旋翻转跃迁。从基态通过自旋翻转状态的场极化铁磁状态的磁结构的评价已被揭示作为一个功能的磁场低于$T_N$的一个全面的中子衍射研究。最后,在$H-T$平面的磁相图。
2018-04-08 cond-mat.str-el
Fractional S^z excitation and its bound state around the 1/3 plateau of the S=1/2 Ising-like zigzag XXZ chain
我们给出了类Ising Z型XXZ链1/3平台态附近激发的微观观察。从Ising极限出发,结合Bethe形式的波函数,用简并微扰理论分析了平台附近的低能激发.然后我们发现,携带$S^z=\pm 1/3$的畴壁粒子及其束缚态$S^z=\pm 2/3$很好地描述了1/3平台态附近的低能激发。畴壁束缚态的形成清楚地提供了尖点奇异性和磁化曲线奇偶行为的微观机制。
2003-07-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetic zigzag chains and properties of the charge ordered perovskite manganites
本文从磁自旋有序的观点描述了50%掺杂钙钛矿锰氧化物中所谓的“电荷有序”态的低温性质。在这些体系中,Z字形反铁磁有序与双交换物理相结合,有效地将整个样品分割成一维铁磁Z字形链,导致了电子性质的各向异性。一个这样的链的电子结构由在Mn($3de_g$)轨道的基础上的有效3 $\times$ 3哈密顿量描述。我们处理这个问题的分析,并考虑以下性质:(i)最近邻磁相互作用;(ii)分布的Mn($3de_g$)和Mn($4p$)的状态附近的费米能级,和它们的贡献的光学电导率和附近的Mn $K$ -吸收边的共振x射线散射。我们认为,磁相互作用的各向异性在双交换限制,结合各向同性的超交换相互作用,很容易解释的锯齿形反铁磁状态的局部和全局稳定性。$e_g$能级的二重简并在这个问题中起着非常重要的作用,并解释了锯齿链的绝缘行为,以及双交换模型中轨道有序的出现。然而,重要的是,预计电荷排序本身只起次要作用,并且与链内的铁磁耦合不相容。我们还讨论了Jahn-Teller畸变的可能影响,并将紧束缚图像与局域自旋密度近似下的能带结构计算结果进行了比较。
2003-07-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin Peierls transition of $J_{1}-J_{2}$ and extended models with ferromagnetic $J_{1}$.Sublattice dimerization and thermodynamics of zigzag chains in $β$-TeVO$_{4}$
自旋$-1/2$链的第一邻居之间的铁磁交换$J_1 < 0$和第二邻居之间的反铁磁$J_2 > 0$支持两个自旋Peierls(SP)的不稳定性取决于挫折$α= J_2/\vert J_1\vert$。而不是链二聚与两个自旋每个晶胞,$J_1-J_2$模型与$α> 0.65$和线性自旋-声子耦合是无条件不稳定的亚晶格二聚与四个自旋每个晶胞。不平等的$J_1$的邻居的权利和左侧扩展的模型,以间隙($γ> 0$)链的条件SP过渡在$T_{SP}$二聚亚晶格和较弱的比热$C(T)$异常。在热力学极限下,通过结合小系统的精确对角化和$α> 0.65$以及系统的密度矩阵重整化群(DMRG)计算,得到了自旋极化率$χ(T)$和$C(T)$,直到$N \sim 100$自旋. $J_1-J_2$和$γ> 0$模型都定量地解释了$β$ -TeVO $_{4}$顺磁相中的$χ(T)$和$C(T)$,用于$T > 8$ K,但较低的$T$表明有间隙的链,而不是之前认为的$J_1-J_2$模型。相同的参数和$T_{SP} = 4.6$ K生成$C(T)/T$异常,其再现$β$-TeVO $_{4}$的$4.6$ K跃迁处的异常,但不再现弱$χ(T)$特征。
2022-06-22 cond-mat.str-el
Co-operative density wave and giant spin gap in the quarter-filled zigzag ladder
强合作的相互作用发生在四个不同的对称性破坏,涉及电荷排序和键扭曲的四分之一填充相关锯齿形电子梯。基态是单线态,自旋能隙比具有相同参数的一维四分之一填充链的自旋Peierls态大几倍。我们提出了四分之一填充锯齿形电子梯模型的几种不同的有机电荷转移固体与耦合对准一维堆栈,自旋能隙的转变温度异常高。
2005-04-21 cond-mat.str-el
Superconductivity and Spin gap in the zigzag chain t-J model simulating a CuO double chain in Pr_2Ba_4Cu_7O_15-delta
本文用数值对角化方法研究了Pr_2Ba_4Cu_7O_(15-δ)中金属CuO双链的一维t_1-t_2-J_1-J_2模型(锯齿链t-J模型)。基于Tomonaga-Luttinger液体理论,我们计算了Luttinger液体参数K ρ随电子密度n的变化。结果表明,在与实验结果相对应的参数范围内,超导体是实现的。通过分析自旋扇区中扭转算符Z_σ的期望值,在t_2/ |t_1| -n平面上给出了自旋能隙的相图。自旋能隙出现在t_2/ |t_1|较大的区域,半填充时的相界与已知的受抑自旋系统相界一致.在Pr_2Ba_4Cu_7O_(15-δ)的实际参数范围内,自旋能隙的估计值可达100 K。
2007-09-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The Magnetic Ground State of Atacamite Cu$_2$Cl(OH)$_3$: The Crucial Role of Frustrated Zigzag Chains Revealed by Inelastic Neutron Scattering
University of Wollongong(伍伦贡大学);Technische Universität Braunschweig(布伦瑞克工业大学);Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心有限公司);Australian Nuclear Science and Technology Organisation(澳大利亚核科学与技术组织);Leibniz Institute for Solid State and Materials Research Dresden(德累斯顿莱布尼茨固体与材料研究所);Technical University Dresden(德累斯顿工业大学)
研究通过非弹性中子散射揭示硫化铜亚铁矿中锯齿链的 frustrated 作用,发现两种散射模和至少0.75 meV的能隙,基于zigzag链模型解释低能磁性特性。
2026-03-19 cond-mat.other cond-mat.str-el
Magneto-Electric Effect in Three-dimensional Coupled Zigzag Chains
受局域反转对称性破缺量子相位研究的启发,我们研究了局域非中心对称金属中的磁电效应。我们考虑了三维耦合锯齿链,证明了反铁磁矩是由电流通过交错反对称自旋轨道耦合引起的。这种电流感生磁性比全局非中心对称金属的磁性大得多。我们通过显示逆磁电效应,即铁性p波电荷的有序性伴随着反铁磁态的非对称能带结构,提供了对电流感生反铁磁矩的直观理解。我们还研究了传导电子耦合到本地化的自旋通过近藤交换耦合,并证明了磁电效应的显着增强。本文讨论了金属中磁电效应的可能实验观测,重点讨论了LnM_2Al_10化合物,如NdRu_Al_10和TbRu_2Al_10。
2013-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Exact matrix product states at the quantum Lifshitz tricritical point in a spin-1/2 zigzag-chain antiferromagnet with anisotropic $Γ$-term
本文研究含各向异性Γ项的一维自旋-1/2锯齿链,发现五相汇聚的量子Lifshitz三临界点,并给出简并度随系统尺寸平方增长的精确矩阵乘积基态。
2024-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Zigzag chain order of LiVSe$_2$ developing away from the vanadium trimer phase transition boundary
本文结合实验与理论揭示LiVSe$_2$中不存在钒三聚化,而是形成比LiVS$_2$更稳定的锯齿链局域畸变序,并探讨其与三聚体序的竞争关系及稳定机制。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of local atomic displacements intrinsic to the double zigzag chain structure of 1T-MTe2 (M = V, Nb, Ta)
本研究通过同步辐射X射线单晶结构分析,发现1T-MTe2(M=V、Nb、Ta)存在本征局域原子畸变,揭示了其局域二聚化特征及元素替换的影响,明确了其与常规低温分子形成体系的起源差异。
2023-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
^{17}O and ^{51}V NMR for the zigzag spin-1 chain compound CaV2O4
报道了CaV_2 O_4单晶的$^{51}$ V NMR研究和$^{17}$ O-富集粉末样品的$^{17}$ O NMR研究。的$^{17}$ O NMR谱线宽度和核自旋晶格弛豫速率的温度依赖性给出了强有力的证据,在T_n = 78 K的长程反铁磁转变的粉末。磁化率测量表明,在晶体中的Tn = 69 K。在低温(f $\approx$ 237 MHz,4.2 K)下,在晶体中观察到零场$^{51}$ V NMR信号。在不同方向的场扫描光谱表明存在两个反铁磁子结构。每个子结构是共线的,两个子结构的易磁化轴以19(1)度的角度分开,并且它们的平均方向大致沿着晶体结构的b轴指向。这两个自旋子结构包含相同数量的自旋。的有序矩的温度依赖性,测量到45 K,显示的反铁磁自旋波激发谱中的能隙Eg的存在。反铁磁自旋波理论认为Eg在64 ~ 98 K之间。
2007-12-06 cond-mat.str-el
Graphene zigzag ribbons, square lattice models and quantum spin chains
基于紧束缚模型和硬壁边界条件,对有限宽锯齿形石墨烯带进行了扩展研究。我们提供了一个精确的解析解,澄清了通过具有不同宽度的带结的电导预测的宽度依赖的起源。分析所获得的解决方案提出了一种新的描述ZGR耦合链。我们进一步追求这些想法,通过引入ZGR模型和N-耦合量子链的哈密顿量之间的映射,如2N马约拉纳费米子所描述的。所提出的映射保留了其宽度上的色带属性的依赖关系,从而使金属带N奇数和零间隙半导体带N偶数。此外,它揭示了ZGR模型的低能量属性和一个连续的家庭的正方形晶格模型哈密顿量具有类似的宽度依赖的属性,包括$π-$通量和平凡的正方形晶格模型之间的密切联系。作为进一步的扩展,我们表明,这种新的描述使得有可能确定与量子自旋链(QSC)模型预测的石墨烯带的物理学的各个方面。
2009-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Key Role of Orbital Anisotropy in Geometrically Frustrated Electron System
利用密度矩阵重整化群方法,研究了四分之一填充的e_g轨道简并哈伯德模型的基态和激发态性质.在Z字形链中,系统被有效地视为S=1/2反铁磁海森堡模型的解耦双链,并且自旋能隙近似为零,类似于弱耦合海森堡链的情况。另一方面,在阶梯中,梯级上的自旋关联保持稳健,并且存在自旋间隙。
2004-08-10 cond-mat.str-el
Phase diagram of the quantum spin-1/2 Heisenberg-$Γ$ model on a frustrated zigzag chain
本文利用密度矩阵重整化群研究受挫锯齿链上自旋-1/2海森堡-$Γ$模型的基态相图,揭示向列单态-二聚体相等多种磁性与非磁性相,并解释了YbCuS$_2$中无能隙非磁性低温相的可能起源。
2024-06-22 cond-mat.str-el
Lu/Se Substitution Effect on Magnetic Properties of Yb-Based Zigzag Chain Semiconductor YbCuS2
本研究通过Cu-NQR测量发现,Lu或Se替代会降低YbCuS2的反铁磁转变温度并增强无能隙准粒子激发,揭示了磁有序态与准粒子激发间的清晰关系。
2024-12-24 cond-mat.str-el
Incommensurate quantum magnet based on 4f-electron in a zigzag spin-1/2 chain of YbCuS$_2$
研究通过粉末中子衍射发现YbCuS2中4f电子形成的锯齿链在零场下呈非公度螺旋磁序、高场下转为up-up-down序,并用含Γ交换的自旋模型DMRG计算解释其量子起源。
2025-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el