Neutron scattering from fragmented frustrated magnets
Institut Néel, CNRS & Univ. Grenoble Alpes（内尔研究所，法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；ENS de Lyon, CNRS, Laboratoire de Physique（里昂高等师范学院，法国国家科学研究中心，物理实验室）
本研究采用碎片化描述分析kagomé冰与自旋冰的中子散射强度，揭示量子涨落局限于横向碎片并驱动双q有序结构，提出横向碎片布拉格峰强度降低可作为量子涨落诊断工具，且已有量子蒙特卡洛数据支持该方案。
2023-06-19 cond-mat.str-el
Magnetic vortex crystals in frustrated Mott insulator
量子涨落在高度受挫的量子磁体中变得特别相关，并可能导致新的物质状态。我们提供了一个简单而强大的方案，诱导磁涡旋晶体在阻挫莫特绝缘体。通过考虑一个具有六重简并低能模的能隙谱的量子顺磁体，研究了磁场诱导的这些模的凝聚。我们使用稀释气体近似来证明，过多的多$\mathbf{Q}$冷凝物是稳定的交换相互作用的不同组合。这个丰富的量子相图包括磁涡旋晶体，其通过对称交换各向异性进一步稳定。由于磁skyrmion和畴壁晶体已经被预测和实验观察，这种新的涡旋相完成了图片的涌现晶体的拓扑非平凡的自旋配置。
2014-02-26 cond-mat.str-el
Ordered spin-ice state in the geometrically frustrated metallic-ferromagnet Sm2Mo2O7
最近发现的自旋冰是一个壮观的例子，非共面自旋安排，可以出现在烧绿石A2 B2 O 7结构。我们对金属铁磁烧绿石Sm 2 Mo 2 O 7进行了磁性和热力学研究。我们的研究，进行了定向晶体，表明Sm自旋有一个有序的自旋冰基态低于约T* = 15 K。有序自旋冰态的温度和场演化受Sm和Mo自旋之间的反铁磁耦合的支配。我们建议，作为一个强大的功能，这种耦合的结果，四面体与外部场对齐，采用“1-在，3-出”自旋结构，而不是“3-在，1-出”在偶极自旋冰，因为字段超过一个临界值。
2007-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
On the Stability of Quantum Hall Kagome-ice Insulator
利用精确对角化方法，数值研究了Kagome-ice绝缘体的三维稳定性和自旋各向异性轴的倾斜角。最近发现的kagome-冰绝缘体，在2/3电子填充在kagome晶格上的双交换模型，是一个陈氏绝缘体，尽管没有磁性长程序的量子化霍尔响应。我们发现，这种特殊的状态保持稳定时，晶格扩展到三维各向异性烧绿石晶格中的弱层间耦合区域。另一方面，我们表明，戈薇冰绝缘体也是稳定的对倾斜角的变化。此外，我们发现另一个kagome冰绝缘体在1/3填充在不同的范围内的倾斜角。我们的研究结果表明，量子反常霍尔响应是广泛观察到的变种kagome冰双交换系统。
2013-09-19 cond-mat.str-el
Spin-state ice in geometrically frustrated spin-crossover materials
自旋交叉材料含有可以进入两种自旋态的金属离子：一种是低自旋（LS），另一种是高自旋（HS）。我们提出，受挫的弹性相互作用可以引起自旋态冰-物质的相位没有长程序，其特征在于由本地约束或“冰规则”。自旋态冰的低能物理学是由一个无发散的规范场描述的，规范场与拓扑激发之间有一个间隙，拓扑激发是自旋在LS和HS态自旋之间的中间部分被分解的准粒子。
2019-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical Time-Reversal Symmetry Breaking and Photo-Induced Chiral Spin Liquids in Frustrated Mott Insulators
最近，人们对在受抑量子磁体中寻找量子自旋液体的兴趣激增，各种候选材料都受到了严格的审查。然而，一个带隙的拓扑自旋液体的实验确认仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们表明，圆偏振光可以提供一个新的旋钮驱动阻挫莫特绝缘体成为手性自旋液体（CSL），实现了一个难以捉摸的量子自旋液体与拓扑秩序。我们发现，驱动Kagome莫特绝缘体的动力学是很好地捕获一个有效的Floquet自旋模型，与加热强烈抑制，诱导标量自旋手征$S_i \cdot (S_j \times S_k)$项，动态打破时间反演，同时保持SU（2）的自旋对称性。我们对瞬态相图进行了指纹分析，发现在平衡态附近存在一个稳定的光致CSL。提出的结果表明，采用动力学对称性破缺工程师量子自旋液体和访问难以捉摸的相变，是不容易达到平衡。
2017-10-11 cond-mat.str-el
The Crossover from a Bad Metal to a Frustrated Mott Insulator
我们用一种新的蒙特卡罗方法研究了各向异性三角晶格中的Mott跃迁。真实空间的方法，保留扩展的空间相关性，允许在这个沮丧的结构中的非平凡的磁波动的准确治疗。选择各向异性的程度来模拟准二维有机物中的情况，$κ-$（BEDT-TTF）$_2$ Cu[N（CN）$_2$ ]-X，我们检测到一个宽的赝能隙相，具有异常的光谱和传输特性，在“无缺口”金属和“硬能隙”莫特绝缘体之间。磁波动也导致明显的动量依赖性准粒子阻尼和赝能隙的形成费米表面上的莫特过渡接近。我们对“坏金属”状态的预测对有机物有直接的影响，它们可以通过隧穿，角分辨光电发射和磁结构因子测量进行测试。
2013-01-21 cond-mat.str-el
Metal-to-Insulator Transition, Spin Gap Generation, and Charge Ordering in Geometrically Frustrated Electron Systems
基于哈伯德模型，研究了在三维烧绿石晶格和二维棋盘格晶格上几何阻挫电子系统中实现的（半）金属-绝缘体相变（MIT）.利用重整化群方法和平均场分析，我们证明了在半填充情况下，MIT是几何阻挫和电子关联相互作用的结果。在具有自旋能隙的绝缘相中，自旋旋转对称性没有被破坏，而电荷有序存在。电荷有序状态是稳定的，以放松自旋自由度的几何挫折。我们还讨论了电荷有序化引起的晶格结构的畸变。结果被成功地应用到描述的MIT观察到的烧绿石系统${\rm Tl_2Ru_2O_7}$。
2003-02-27 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in the quarter- filled frustrated checkerboard lattice
研究了几何阻挫二维棋盘格点的电子结构和关联。在这里考虑的大U极限，我们从一个扩展的哈伯德模型的无自旋费米子在半填充。我们调查两种不同的格林函数方法内的模型：在第一种方法中，使用单站点表示去耦方案，包括最近邻电荷波动的影响。在第二种方法中，集群表示导致一个“多轨道”模型的研究，其中包括集群内的相关性，正是集群之间的平均场的基础上。结果表明，随着最近邻库仑相互作用V的增加，这两种方法导致金属-绝缘体过渡与相关的'莫特-哈伯德'一样的间隙所造成的V。在单网站的方法，我们还探讨了电荷顺序的可能性。此外，我们还研究了准粒子带随V的演化。
2004-11-21 cond-mat.str-el
Vortices, skyrmions, and chirality waves in frustrated Mott insulators with a quenched periodic array of impurities
有限${\mathbf Q}$磁不稳定性在受抑磁体中相当普遍。当磁化率在通过晶格对称操作相关的多个${\mathbf Q}$矢量处最大化时，可以遵循诸如涡旋和skyrmion晶体的奇异磁有序。在这里，我们表明，一个周期性的阵列，可以实现通过电荷密度波排序，导致丰富的相图具有过多的手性磁相，特别是当有一个简单的关系之间的倒易矢量的杂质超晶格和磁性${\mathbf Q}$ -矢量。我们还研究了改变杂质浓度或干扰具有小猝灭随机性的杂质阵列的效果。简要讨论了杂质超晶格的其他实现方法。
2016-07-24 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated Hubbard model
单能带哈伯德模型的顺磁相的莫特-哈伯德金属-绝缘体转变长期以来一直被用来描述像V $_2$ O $_3$这样的真实材料中的类似特征。在这里，我们表明，这种转变是隐藏在一个相当强大的反铁磁绝缘体，即使在存在比较强的磁挫折。这一结果提出了一个问题的相关性的莫特-哈伯德金属-绝缘体转变的通用相图的单带哈伯德模型。
2003-08-11 cond-mat.str-el
A resonant valence bond spin liquid in the dilute limit of doped frustrated Mott insulators
本文通过在稀释极限下发现掺杂反铁磁绝缘体中的共振价键相，展示了动能 frustrated 对稳定拓扑有序态的重要性。
2025-12-01 cond-mat.str-el
Polynomial Expansion Monte Carlo Study of Frustrated Itinerant Electron Systems: Application to a Spin-ice type Kondo Lattice Model on a Pyrochlore Lattice
我们提出了基准的多项式展开蒙特卡罗方法的Kondo晶格模型与经典局域自旋的几何阻挫晶格。与基于费米子哈密顿矩阵的精确对角化的常规蒙特卡罗技术相比，该方法能够通过使用状态密度的切比雪夫多项式展开来减少计算量。进一步减少所带来的向量矩阵运算的实空间截断。我们应用该方法的模型与自旋冰型伊辛自旋的三维烧绿石晶格，并仔细检查的多项式的阶数和截断距离方面的收敛性。我们发现，在较宽的电子密度范围内，在一个相对较弱的近藤耦合相比，非相互作用的带宽，由多项式展开方法的结果显示出良好的收敛到那些由传统的方法在合理数量的多项式。这使我们能够研究高达4x8^3 = 2048个站点的系统，而以前通过传统方法进行的研究仅限于4x4^3 = 256个站点。另一方面，实空间截断并不有助于减少我们所达到的系统规模的计算量，因为当大多数站点都在截断距离内时，可以获得足够的收敛性。然而，必要的截断距离，似乎没有显示出显着的系统尺寸的依赖性，这表明截断方法变得有效的较大的系统尺寸。
2013-07-10 cond-mat.str-el
Mott Insulators in a Fully-Frustrated Bose Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
利用量子蒙特卡罗模拟研究了量子涨落对全阻挫蜂窝格子玻色哈伯德模型中经典自旋液体态的影响。在模型中，通过在空间上调制每个晶格六边形周围的相互作用的符号来明确地诱导挫折。通过改变经典相互作用和量子跳跃的相对强度，可以诱导超流到Mott绝缘量子相变。在相互作用具有规则的空间调制的情况下，跳跃促进相变到共价断裂的价键固态。当相互作用被强迫没有规则的模式，莫特绝缘相被发现是无特征的和gapped，使其成为一个有趣的候选状态的量子自旋液体产生的哈密顿量只有最近邻相互作用。
2010-12-20 cond-mat.str-el
Ground state of the frustrated Hubbard model within DMFT: energetics of Mott insulator and metal from ePT and QMC
我们提出了一种新的方法，ePT，外推几个已知的微扰膨胀系数。通过与量子MonteCarlo（QMC）模拟结果的比较，将Bethe晶格上哈伯德模型的10阶强耦合微扰理论（PT）可靠地外推到无限阶.在动力学平均场论（DMFT）中，我们得到了莫特绝缘体在其稳定边U_{c1} =4.78以上的能量E和双占据数D的连续估计，其精度为O（10^{-5}），以及临界指数.此外，我们得到相应的精确估计E和D在金属基态从广泛的低温QMC模拟使用一个适合弱耦合PT，同时执行热力学一致性。
2004-07-16 cond-mat.str-el
A Geometrically Frustrated Trimer-Based Mott Insulator
Ba 4 NbRu 3 O 12的晶体结构基于垂直于平面取向的细长Ru 3 O 12三聚体的三角形平面。本文报道它是半导体的，外斯温度为-155 K，有效磁矩为2.59 μB/f. u。磁化率和比热数据表明它在4K附近具有磁有序性。在比热中存在着大量的类似索末菲的T线性项（γ = 31（2）mJ/mole-K^2），证明了低能态的高密度存在。电子结构计算表明，在费米能的电子态驻留在Ru 3 O 12三聚体上，并且计算的电子态密度在费米能附近是高的和连续的-换句话说，密度泛函理论计算的材料是金属。我们的研究结果表明，Ba_4 NbRu_3 O_（12）是一种几何阻挫的三聚体基莫特绝缘体。
2018-05-08 cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中，低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O（3）单重态-三重态模型相比，自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的，因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中，我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量，没有磁凝聚，自旋相关性是严格的短程。然而，由于三重子的玻色子性质，在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发，并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化，我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展，打破了模型的精确对称性，并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Anomalous Magnetoresistance by Breaking Ice Rule in Bi2Ir2O7/Dy2Ti2O7 Heterostructure
虽然几何受抑量子磁体以各种奇异的自旋态而闻名，这些自旋态对理解涌现现象以及实现革命性的量子技术具有极大的兴趣，但它们中的大多数必然是良好的绝缘体，难以与依赖于移动载流子的现代电路集成。将涨落和受抑时刻的激发转化为电子响应的巨大挑战是找到引入载流子的方法，这些载流子与局域自旋相互作用而不破坏自旋态。在这里，我们表明，通过设计一个Bi 2 Ir 2 O 7/Dy 2 Ti 2 O 7异质结构，在绝缘Dy 2 Ti 2 O 7的自旋冰规则的打破可以导致在Bi 2 Ir 2 O 7导电层，可以检测到异常磁阻的电荷响应。这些结果展示了一种新颖可行的界面方法，用于电子探测绝缘磁体中的奇异自旋态，为受抑量子磁体的金属化奠定了蓝图。
2021-12-23 cond-mat.str-el
Direct evidence for a dynamical ground state in the highly frustrated Tb$_2$Sn$_2$O$_7$ pyrochlore
对“有序自旋冰”Tb $_2$ Sn $_2$ O $_7$烧绿石化合物的粉末样品进行了MuSR实验。在基温（T=35mK），μ子弛豫具有动力学性质，表明在铁磁相变（T_C=0.87K）以下仍存在强涨落。长程序的暗示表现为μ子极化在外场作用下的振荡和T_C以下的滞后行为。我们提出了一个动态的和强相关的情况下，动力学的结果从大自旋团簇的波动与“有序自旋冰”的结构。
2006-03-16 cond-mat.str-el
SU(4) Heisenberg model on the honeycomb lattice with exchange-frustrated perturbations: implications for twistronics and Mott insulators
最近研究了蜂窝晶格上的SU（4）对称自旋轨道模型与相关绝缘体的关系，例如$e_{g}$莫特绝缘体Ba $_{3}$ CuSb $_{2}$ O $_{9}$和四分之一填充时魔角扭曲双层石墨烯的绝缘相。在这里，我们提供了一个统一的讨论，这些系统通过调查一个扩展的模型，其中包括洪德的耦合和各向异性，轨道相关的交换相互作用的影响。结合平均场论、线性味波理论和变分蒙特卡罗方法，我们证明了该模型在SU（4）对称点附近的宽参数区域内存在量子自旋轨道液体。对于大的Hund耦合，铁磁反铁磁轨道有序状态出现，而结合涡旋轨道状态的价键晶体是稳定的占主导地位的轨道依赖的交换相互作用。
2019-11-21 cond-mat.str-el
Emergence of magnetic long-range order in frustrated pyrochlore Nd$_2$Ir$_2$O$_7$ with metal-insulator transition
在这项研究中，我们进行了粉末中子衍射和非弹性散射测量阻挫烧绿石Nd $_2$ Ir $_2$ O $_7$，它表现出金属-绝缘体转变的温度$T_{\rm MI}$为33 K。衍射测量表明，烧绿石具有反铁磁长程结构，其传播矢量$\vec{q}_{0}$为（0，0，0），并且在15 K以下随温度降低而生长。这种结构被分析为全进全出型，由高度各向异性的Nd $^{3+}$磁矩组成，大小为$2.3\pm0.4$ $μ_{\rm B}$，其中$μ_{\rm B}$是玻尔磁子。非弹性散射测量表明，Nd的$^{3+}$的Kramers基态双峰在$T_{\rm MI}$以下分裂.这表明在Nd位置处出现静态内部磁场，其可能源自由Ir $^{4+}$磁矩组成的磁序。在这里，我们讨论了一个磁结构模型的Ir顺序和关系的金属-绝缘体过渡方面的挫折。
2012-01-03 cond-mat.str-el
Topological Paramagnetism in Frustrated Spin-One Mott Insulators
时间反转保护的三维拓扑顺磁体是著名的三维拓扑绝缘体的磁性类似物。这样的顺磁体有一个散装的差距，没有外来的散装激发，但非平凡的表面状态的对称性保护。我们认为，受挫自旋1量子磁体是在3D中实现这种状态的自然环境。我们描述了这样一个自旋为1的拓扑顺磁体的基态波函数的物理图像中的波动的Halflion链与非平凡的链接相位的环路。我们说明了一些方面，这样的回路气体简单的精确可解模型。我们还展示了如何三维拓扑顺磁体可以很自然地访问内的自旋1磁体的从粒子描述。具体地说，我们构建了从粒子的平均场状态，自然驱动到拓扑顺磁时，包括波动。我们提出了批量投影波函数的拓扑顺磁体的基础上，从粒子的描述。另一种从粒子结构导致稳定的U（1）量子自旋液体，通过凝聚自旋液体的出射磁共振激发，可以从U（1）量子自旋液体获得拓扑顺磁体。
2015-01-06 cond-mat.str-el
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性，并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法，在强在位相互作用U的Mott绝缘区中，发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹（或共线）相。在大的U/t>7时，当t '/t~ 0.7时，我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区，我们还发现了量子自旋液体（换句话说，非磁性绝缘体）相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体，而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘（NMI）相在Mott跃迁附近稳定的数值证据：几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的，在分析各种实验结果阻挫磁体，包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Quantum Fisher Information as a Thermal Probe in Frustrated Magnets through Insights from Quantum Spin Ice
The University of Hong Kong（香港大学）；University of Toronto（多伦多大学）；Harvard University（哈佛大学）
本文利用量子 Fisher 信息研究量子自旋冰的热与动力学性质，通过多向环更新量子蒙特卡罗算法等方法计算QFI，揭示相图及相变行为。
2026-06-05 cond-mat.str-el quant-ph
Soft dipolar spin ice physics and the ordered phase of the frustrated Tb2Sn2O7 pyrochlore magnet
从一个微观模型的烧绿石反铁磁体Tb 2Sn 2 O 7，包括晶体场的哈密顿量和角动量之间的相互作用，我们计算了一个有效的赝自旋-1/2哈密顿量Heff$，纳入微扰的有效相互作用的激发晶体场水平的影响。我们得到的半经典基态的Heff和找到一个区域的参数空间与两个在/两个出自旋冰配置上的每个四面体与有序波矢量q=0和自旋倾斜远离当地伊辛轴中发现Tb 2 Sn 2 O 7。这种基态也可以从偶极自旋冰模型中得到，其中伊辛约束被软化。后一种模型的蒙特卡罗模拟揭示了一个区域的相图与自旋冰状冻结和另一个过渡到Tb 2Sn 2 O 7型长程序。我们评论Tb_2Sn_2O_7和令人困惑的自旋液体Tb_2Ti_2O_7之间的差异。
2010-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transport and spectroscopic signatures of a disorder-stabilized metal in two-dimensional frustrated Mott insulators
阻挫莫特绝缘体，如过渡金属二硫属化物提供了一个理想的平台，为实验实现外部调谐绝缘体-金属过渡。本文首次对二维阻挫莫特绝缘体中无序诱导的绝缘体-金属相变进行了非微扰数值研究。我们的方法是通用的，并捕捉到基本的物理莫特绝缘体金属过渡的几何阻挫晶格。为了具体起见，我们将我们的结果与铜（Cu）插层1 T-TaS 2的实验观察进行了比较。基于磁性，光谱，和运输签名，我们已经绘制出的热相图的铜插层1 T-TaS 2，并建立了在一个制度的适度无序强度这种材料主机的反铁磁金属。此外，该系统中的绝缘体-金属转变与磁关联的损失无关，从而产生两个量子临界点。新出现的非费米液态金属是由弹性准粒子控制的，即使在费米液体描述被打破后，这些准粒子仍然作为相关的低能激发存在。本文中讨论的传输和光谱特征预计将作为未来实验的重要基准，这类材料和相关的。
2022-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Melting of spin ice state and development of fifth order susceptibility with magnetic field in pyrochlore Tb2Sn2O7
高温超导体是研究阻挫磁系统磁基态的理想场所。在这类材料中，各种磁相互作用之间的竞争仍然受到阻碍，并阻止了低温下的有序磁状态。Tb_2Sn_2O_7由于其有序的自旋冰态而引起了人们的广泛关注。另外，在这样的系统中，施加外部磁场可能导致奇异磁状态。我们目前对Tb_2Sn_2O_7的研究揭示了在低温和高磁场下与五阶磁化率相关的新相的存在。在该化合物中，在零场下，对于稳定的自旋冰态，δ分隔的单重态-单重态起着至关重要的作用。在磁场下，δ增加，并且与磁各向异性相关的塞曼能量被认为得到增强;这可能是该化合物中高阶矩（10 kOe以上）演化的关键成分。
2022-08-02 cond-mat.str-el
Thermodynamics and fractal dynamics of nematic spin ice, a doubly frustrated pyrochlore Ising magnet
本研究将三角晶格与烧绿石晶格的两种磁阻挫结合于单一向列自旋冰系统，发现其低温下发生一级相变进入向列阻挫相，零温仍存广延简并度，且低温磁单极子分形运动引发功率谱反常噪声。
2024-01-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Dodecamer Formation in the Double-Exchange Spin Ice Model
利用蒙特卡罗模拟研究了kagomé晶格上的双交换自旋冰（DESI）模型，研究了几何阻挫效应，以及金属系统中有序态的产生机制. kagomé晶格上的DESI模型是一个受抑的金属系统，由于双交换（DE）机制引起的局域自旋之间的有效铁磁相互作用和局域自旋的单轴各向异性。在低温下，当每个位置的粒子数为$n \simeq 1/3 \sim 1/2$时，会出现由12个局域自旋组成的十二角形自旋团簇（称为十二聚体）。这样的十二聚体顺序由DE机制引起的动能增益和几何挫折两者驱动。我们讨论的集群秩序，在一般情况下，可能是一个共同的特点，在巡回电子系统与阻挫绝热场。
2004-06-16 cond-mat.str-el
From Frustrated to Unfrustrated: Coupling two triangular-lattice itinerant Quantum Magnets
受系统的启发，可以看作是由两个沮丧的子晶格结合成一个不那么沮丧的总晶格，我们研究了双交换模型与最近邻（NN）和下一个最近邻（NNN）耦合蜂窝晶格。当添加NN跳跃和由此产生的双交换反铁磁（AFM）海森堡耦合，所得到的相图是完全不同的，从纯粹的海森堡磁模型，并强烈依赖于电子填充。对于半填充，AFM二聚体的图案占主导地位，其中有效的电子带保持石墨烯样的狄拉克锥在所有阶段，从FM到$120^\circ$限制。当费米能级的态密度相当大时，我们发现了非共面的无公度态和小涡旋相。最后，一个非共面的相称模式实现了陈绝缘体在四分之一填充。在NN和NNN跳变的情况下，三角晶格中的陈氏绝缘体的非共面自旋图案被发现是相当稳定的耦合到一个蜂窝系统。由此产生的总相位是拓扑非平凡的，无论是陈绝缘体与$C=2$或磁性拓扑晶体绝缘体的保护组合或镜像反射和时间反演对称性出现。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Frustration-induced Dodecamer Ordering in the Double-Exchange Spin Ice Model on the Kagomé Lattice
我们研究了在kagomé晶格上双交换自旋冰模型中十二聚体团簇有序的细节。在受抑系统中，普通的自旋有序被抑制，宏观简并保持到低温。在一些受挫折的系统中，由于残留的相互作用和集群秩序的稳定，简并被解除。在本模型中，自旋冰状态首先在中间温度下形成，并且随着十二聚体相的出现，在较低温度下进一步释放熵。由于自旋对称性在十二聚体相中没有被破坏，所以仍然存在宏观简并。在更低的温度下，由于十二聚体间的相互作用，提出了一个可能的自旋有序。我们讨论了这样一个多站点集群大于键对可能是通用的沮丧的系统，其中宏观简并解除剩余的相互作用。
2005-05-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Magnon Insulator in NonCoplanar Kagomé Antiferromagnets: Supplemental Material of arXiv:1608.04561
在绝缘的Kagomé铁磁体中的拓扑磁振子绝缘体已经在一系列论文中得到了广泛的研究。人们已经确定，Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是观察具有边模的非平凡拓扑磁振子的关键因素。然而，Kagomé晶格上的绝缘反铁磁体是被认为是研究量子自旋液体物理的操场的受抑系统。在这些系统中，磁感应强度可以与$\mathbf{q}=0$传播波矢产生共面但非共线的磁序。我们发现，拓扑磁振子带是不存在的，在这个共面的自旋织构形成鲜明对比，共线的铁磁体与自旋。因此，几何受挫的卡戈梅反铁磁体可以被认为是拓扑平凡的。在这些受抑磁体中的面外磁场的存在下，诱导了表现出非零自旋标量手征的非共面自旋织构。我们表明，场诱导自旋手征提供拓扑磁振子带在Kagomé反铁磁体，而不需要的双折射和生存在手征自旋液相阻挫磁铁。可能的实验材料包括铁黄钾铁矾KFe $_3$（OH）$_{6}$（SO $_{4}$）$_2$。
2016-11-21 cond-mat.str-el
From frustrated magnetism to spontaneous Chern insulators
我们研究了电子通过强Hund耦合与经典磁背景相互作用的行为。磁背景的结果，从有利于在低温下出现一个阶段的非零标量手征的哈密顿量。强Hund耦合与经典自旋的总手性相结合，在电子中诱导有效通量，这导致实现具有非零Chern数的能带结构。首先，我们考虑一个具有自发净手征的经典自旋系统作为磁背景。我们研究了态密度（DoS）和霍尔电导，以分析作为费米能量和经典自旋温度的函数的拓扑跃迁。我们还研究了一个类似的模型，其中的填充带的陈数可以“调谐”与外部磁场，从而在一个拓扑绝缘体中的手征边缘模式的方向可以通过反转的取向施加到经典的磁系统的磁场。
2019-01-09 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Signatures of Spin Liquids in Frustrated Hubbard Model
利用最近提出的热纯量子态，对受抑哈伯德模型的温度特性进行了理论研究.通过对阻挫哈伯德模型的系统计算，我们发现几何阻挫控制着金属-绝缘体跃迁的特征能量尺度.我们还发现，熵仍然很大，即使在适度的高温周围的区域，量子自旋液体预计出现在零温度。我们认为这是一个有用的判据，在零温度下，目标系统是否有机会成为量子自旋液体或非磁性绝缘体。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Learning Degenerate Manifolds of Frustrated Magnets with Boltzmann Machines
Department of Physics, University of Virginia, Charlottesville, VA 22904, USA（弗吉尼亚大学物理系）
本文利用RBMs学习退相干磁体的退化流形，展示了其在建模复杂磁态中的有效性。
2026-02-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cs.LG
Order out of a Coulomb phase and Higgs transtion: frustrated transverse interactions of Nd2Zr2O7
烧绿石材料Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$具有“全进全出”（AIAO）磁序，表现出新颖的量子矩碎裂和带隙的平坦动力学自旋冰模式.参数化的自旋哈密顿与占主导地位的沮丧铁磁横向项揭示了一个U（1）自旋液体的接近。在这里，我们研究磁激发Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$以上的有序温度（$T_\text{N}$）使用高能量分辨率非弹性中子散射。我们发现强的自旋冰相关性在零能量与消失的缺口磁振子激发的AIAO秩序。看起来，在$T_\text{N}$以上，动态自旋冰的间隙关闭，系统进入量子自旋冰态，与AIAO序竞争并抑制AIAO序。经典的蒙特卡罗、分子动力学和量子玻色子计算都支持在$T_\text{N}$以上存在库仑相。我们的研究结果与磁有序的Nd $_2$ Zr $_2$ O $_7$与希格斯机制，并提供了几个先前报道的实验功能的解释。
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Mott insulators in frustrated Bose-Hubbard models on ladders and two-dimensional lattices: a combined perturbative and density matrix renormalization group study
利用微扰强耦合分析和密度矩阵重整化群（DMRG）方法，研究了阶梯和二维晶格上阻挫Bose-哈伯德模型的全能隙手征莫特绝缘体（CMI）.首先，我们表明存在一个低洼的激子状态进行正确的量子数负责的激子的凝聚和形成的CMI在中间相互作用制度的所有几何形状。然后，我们对几个具有$π$ -通量的两腿梯形系统进行了系统的DMRG模拟，并仔细表征了两个量子相变。我们讨论的可能性，包括排斥最近邻相互作用或改变密度和耦合比，以延长一般非常小的CMI窗口。
2017-11-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Tunable topological transitions in the frustrated magnet HoAgGe
本研究通过磁化、霍尔电导率测量及DFT计算，揭示HoAgGe中自旋冰态调控费米面拓扑，发现无磁化变化的霍尔跃迁，强调磁受挫作用，并指出简单模型不足。
2025-03-28 cond-mat.str-el
Realizing three-dimensional artificial spin ice by stacking planar nanoarrays
人工自旋冰是一种受挫折的磁性二维纳米材料，最近被用来研究各种量身定制的不寻常的集体行为。最近提出的三维扩展是基于自组装技术，并允许很少的控制几何形状和无序。我们提出了一个可行的设计实现的三维人工自旋冰的精度和控制水平相同的光刻纳米制造的流行的二维情况下允许。我们的几何结构是基于分层已经可用的二维人工自旋冰，并导致冰规则沮丧的单位，这是拓扑等价于在烧绿石晶格的四面体的安排。因此，我们表明，它表现出一个真正的冰相和它的激发，在自然自旋冰材料，磁单极子通过库仑定律相互作用。
2013-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Critical behavior of 2 and 3 dimensional ferro- and antiferromagnetic spin ice systems in the framework of the Effective Field Renormalization Group technique
在这项工作中，我们推广，并随后应用有效场重整化群技术的铁磁和反铁磁耦合伊辛自旋与局部各向异性轴的几何挫折的几何形状（戈薇和烧绿石晶格）的问题。在这个框架下，我们计算了这些体系的各种基态以及相应的临界点。发现与精确和蒙特卡罗结果非常吻合。挫折的影响进行了讨论。正如其他作者所指出的那样，自旋冰模型可以精确地映射到标准伊辛模型，但有效相互作用的符号与原来的哈密顿量相反。因此，铁磁自旋冰是受挫的，并且不有序。反铁磁自旋冰（在2和3维），被发现进行过渡到一个远程有序状态。计算了这种转变的热临界指数和磁临界指数。据发现，热指数是伊辛普适类，而磁临界指数是不同的，正如预期的塞曼项在这些系统中具有不同的对称性的事实。此外，我们还将最近提出的广义常数耦合方法应用于临界点和基态构型的计算。同样，一个非常好的协议，发现与精确的，蒙特卡罗，和重整化群计算的临界点。顺便说一句，我们表明，广义常数耦合的方法可以被视为EFRG技术的最低阶限制，其中相关性以外的挫折单位被忽略，和缩放取代严格平等的热力学量。
2001-02-27 cond-mat.str-el
Twisted chiral superconductivity in photodoped frustrated Mott insulators
本研究提出在光掺杂阻挫莫特绝缘体中可稳定存在具有120°相位扭曲的手性超导相，该相打破时间反演与反演对称性，并产生非线性超电流响应，可通过人工规范场调控，适用于多种阻挫晶格系统。
2023-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Degeneracy and criticality from emergent frustration in artificial spin ice
虽然最初引入模仿自旋冰的烧绿石，没有人工自旋冰尚未表现出预期的退化冰相的临界相关性类似于著名的库仑相的烧绿石晶格。在这里，我们研究了一种新的人工自旋冰的基础上的一个顶点挫折，而不是成对挫折的几何形状，并表明它表现出广泛的剩余熵和，显着的，代数相关的准临界冰相。有趣的是，作为一个新的实现挫折的顶点系统，我们的晶格开辟了新的途径，研究缺陷的关键流形和设计退化的人工磁性纳米阵列，一项任务，迄今难以捉摸。
2013-10-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Density and Non-Collinear Magnetization in Frustrated Pyrochlore \tbti from Polarized Neutron Scattering
我们用局域磁化率方法对自旋液体\tbti进行了广泛的极化中子衍射研究。在[110]和[111]方向上施加磁场时，我们发现在高温下，所有的Tb矩都是共线的，并且平行于磁场。随着温度的降低，Tb矩从场方向重新定向到它们的局部各向异性轴。对于[110]场方向，在10 K下的场感生磁结构是自旋冰状的，但是具有两种类型的大小非常不同的Tb矩。对于沿[111]方向的磁场，磁结构类似于自旋冰中发现的所谓“一进三出”，不同之处在于由于磁场，所有Tb磁矩都具有沿[111]方向的附加分量。局部磁化率的温度演化清楚地表明了一个渐进的变化从Heisenberg伊辛行为的Tb时刻时，降低温度，这似乎是一个晶体场效应。
2009-04-29 cond-mat.str-el
Fracton Spin Liquid and Exotic Frustrated Phases in Ising-like Octochlore Magnets
University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；University of Waterloo（滑铁卢大学）；Waterloo Institute for Nanotechnology, University of Waterloo（滑铁卢大学滑铁卢纳米技术研究所）；Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）；Rice University（莱斯大学）
本研究提出八氯晶格作为研究三维 frustrated 磁性的新平台，发现弗拉克顿自旋液体和自旋向列相等新型 frustrated 相，并揭示其形成机制。
2026-07-21 cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU（2）不变从玻色子理论，研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型，它与双层三角晶格同构.我们发现，库仑相互作用$U$诱导反铁磁（AF）手征自旋密度波（$χ$ -SDW）在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$，其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫，导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁，然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁，$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Mobile holes in frustrated quantum magnets and itinerant fermions on frustrated geometries
正如在本书的几章中所讨论的，挫折导致非常规（绝缘）基态。另一方面，已知掺杂空穴在莫特绝缘体中具有深远的影响。因此，掺杂阻挫系统提供了一些最迷人的，具有挑战性和奇异行为的新相的前景。此外，在相称的电子填充和强（屏蔽）库仑排斥的存在下，几何挫折也可以表现为一个广泛的简并的经典基态流形提供深刻的相似之处，量子挫折磁场。
2009-11-12 cond-mat.str-el
Quantum Anomalous Hall Effect in Kagome Ice
在不考虑相对论自旋轨道耦合的情况下，从理论上报道了一种不存在磁性长程有序的反常霍尔绝缘体。它是在<111>外加磁场中烧绿石自旋冰的kagome平面上与伊辛自旋耦合的巡游电子中实现的。我们发现，在磁化平台状态下的kagome-ice型局域自旋关联打开了一个没有磁有序的电荷间隙，这导致霍尔电导率的量子化。通过蒙特卡罗模拟，我们在磁相图中识别出了一个反常的霍尔绝缘区，以及另一个处于完全饱和状态的反常的霍尔绝缘体。
2012-12-17 cond-mat.str-el
Quantum Ice : a quantum Monte Carlo study
冰态，其中受挫的相互作用导致宏观基态简并，发生在水冰中，在烧绿石晶格上受挫的电荷秩序问题中，以及在统称为自旋冰的稀土磁体家族中。目前特别令人感兴趣的是“量子自旋冰”材料，其中大的量子波动可能允许在宏观数量的不同经典基态之间隧穿。在这里，我们使用零温度量子蒙特卡罗模拟，以显示如何这样的隧道可以解除自旋或电荷冰的简并性，稳定一个独特的“量子冰”基态--一个量子液体与3+1维量子电动力学的麦克斯韦作用所描述的激发。我们进一步确定了一个竞争有序的“波浪形”状态，并显示如何波浪形和量子冰状态可能会区分在中子散射实验中的自旋冰材料。
2011-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mott Insulator-Density Ordered Superfluid Transition and "Shamrock Transition" in a Frustrated Triangle Lattice
密度有序通常是长程相互作用和短程相互作用之间竞争的结果。在这里，我们报告了一个密度有序的超流体涌现的均匀莫特绝缘体由于挫折和本地相互作用之间的竞争。这种转变被发现在玻色-哈伯德模型上的一个挫折的三角形晶格与一个额外的配对项。此外，我们发现了两种不同密度有序超流体之间的量子相变，这是超越朗道-金兹伯格范式。在这个过渡中，U（1）对称性是涌现的，而每个密度有序超流体的对称性是Z2*Z3。由于在参数空间中出现了类似三叶草的简并基态，我们称这种跃迁为三叶草跃迁。建立了上述两种跃迁的有效低能理论，并发现了它们与时钟模型的异同。
2021-12-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型（Tsing）的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机，我们研究了耦合有效（Tensored）体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度，轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是，该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的，四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Chiral Bosonic Mott Insulator on the Frustrated Triangular Lattice
我们研究了三角形晶格上相互作用玻色子的超流和绝缘相，其中三角形晶格具有反向色散，对应于两个位置之间的阻挫跳跃。由此产生的单粒子色散在动量空间中的非零波矢处具有多个极小值，与无阻问题中唯一的零波矢极小值相反。因此，超流相是不稳定的，反对发展额外的手征秩序，打破时间反演（T）和宇称（P）的对称性，形成一个凝聚在非零波矢。我们表明，超流性的损失可能会导致一个更奇特的相，手性莫特绝缘体，与非平凡的电流顺序，打破T，P。这些结果是通过变分估计，以及结合玻色子化和DMRG的三角梯，这两者结合起来允许一个相当完整的表征相图。我们讨论了这些阶段的相关性，光晶格实验，以及飞行时间图像的手征对称性打破签名。
2013-08-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Spin liquid and quantum phase transition without symmetry breaking in a frustrated three-dimensional Ising model
结果表明，三维烧绿石晶格上的高阻挫横向场伊辛模型在低场库仑量子自旋液体和高场极化相之间实现了无对称破缺的一级相变.量子相变是通过比较低场和高场级数展开定量定位。此外，有趣的性质的元激发在极化阶段进行了研究。我们认为，这个模型可以通过施加机械应变的经典自旋冰材料组成的非Kramers自旋，如Ho_2Ti_2O_7实验实现。这为研究量子自旋液体物理提供了一个新的实验平台。
2016-09-02 cond-mat.str-el
Magnetopological mechanics in Maxwell lattice frustrated Mott insulators
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院量子材料国际中心）；Collaborative Innovation Center of Quantum Matter（量子物质协同创新中心）
研究揭示了Maxwell晶格受阻Mott绝缘体中磁拓扑力学的机制，通过自旋-晶格耦合诱导拓扑边界模式，为控制晶格结构提供了新方法。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of optical excitations in the frustrated kagome compound Herbertsmithite
光学电导率测量相结合的密度泛函理论计算，以了解的电动力学响应的挫折莫特绝缘体Herbertsmithite $\mathrm{ZnCu_{3}(OH)_{6}Cl_{2}}$和密切相关的kagome晶格化合物$\mathrm{Y_{3}Cu_{9}(OH)_{19}Cl_{8}}$。我们确定这些材料的电荷转移，而不是莫特-哈伯德绝缘体，类似于高$T_c$铜酸盐母体化合物。带边分别为3.3和3.6 eV，确定了这些化合物的绝缘性质。在带隙内，我们观察到Cu $3d$轨道之间的偶极禁戒局部电子跃迁在1- 2 eV的范围内。与\textit{ab initio}计算的帮助下，我们表明，在这些系统中的电动力学响应是直接相关的现场库仑排斥的作用：而电荷转移过程有其起源的配体带和铜$3d$上哈伯德带之间的过渡，\textit{local} $d$ - $d$激发仍然相当不受相关性。
2017-11-30 cond-mat.str-el
