Magnetic order and frustrated dynamics in Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2: a study by μ+SR and SQUID magnetometry
近年来,Li(Ni 1-y-zCoyMnz)O2型混合过渡金属氧化物作为新型电池材料的候选者,已成为人们关注的焦点。这些材料还显示出非常有趣的磁性,这是由于金属氧化物平面在2D三角形晶格和Li层上的交替堆叠。本文对Li(Ni_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1))O_2进行了磁性测量和μ ~+ SR研究,发现在70 K以下,局域磁矩随温度的变化。然而,磁基态(T = 2 K)在3D中被示出为受抑系统,随后在22 K以上转变为可能的2D spinglass。随着温度的进一步升高,化合物显示出剩余的相关性,有效维数一直增加到TC = 70 K的亚铁磁转变。
2011-10-10 cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in frustrated magnets
研究了可果美、石榴石和烧绿石晶格上强阻挫经典海森堡反铁磁体的磁热力学。场致绝热温度变化(dT/dH)_S明显大于普通非阻挫磁体,并且在很宽的磁场范围内超过了理想顺磁体的冷却速率。磁热效应的增强与饱和磁场以下的受抑磁体中存在宏观数量的软模式有关。理论预测证实了广泛的蒙特卡罗模拟。
2002-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetostriction and magnetic texture to 97.4 Tesla in frustrated SrCu2(BO3)2
强的几何挫折导致奇异的状态,如自旋液体,自旋超固体和复杂的磁性纹理。SrCu_2(BO_3)_2是典型的Shastry-Sutherland晶格中自旋为1/2的海森堡反铁磁体,在外场下表现出丰富的磁化平台谱和条纹状磁织构。这些高原的结构仍然是高度有争议的,由于内在的复杂性与挫折和竞争的长度尺度。我们揭示了新的磁织构SrCu 2(BO 3)2通过磁致伸缩和磁热测量领域高达97.4特斯拉。除了观察低场精细结构的高原前所未有的分辨率,数据还揭示了晶格响应在82 T和73.6 T,我们的属性,使用控制密度矩阵重整化群的方法,长期预测的1/2饱和高原,和一个新的2/5高原。
2012-02-03 cond-mat.str-el
Giant magnetocaloric effect in magnetically frustrated EuHo$_2$O$_4$ and EuDy$_2$O$_4$ compounds
通过磁化强度和热容量的测量,研究了EuHo $_2$ O $_4$和EuDy $_2$ O $_4$的磁性和磁热性质。这些化合物经历了场诱导的反铁磁到铁磁的转变,并表现出巨大的熵变。对于0-8 T的场变化,最大磁熵和绝热温变分别为30(25)J kg $^{-1}$ K $^{-1}$和12.7(16)K,对应的制冷剂容量值为540(415)J kg $^{-1}$,用于EuHo $_2$ MM O PDMATHAMN(EuDy $_2$ O $_4$)。这些磁热参数也保持大到最低温度测量,甚至大于一些潜在的磁制冷剂在相同的温度范围内报告的一个温和的磁场变化。此外,这些材料是高度绝缘的,并且没有表现出热和场滞后,满足了在低温区域中良好的磁制冷剂的必要条件。
2012-09-12 cond-mat.str-el
Electric field driven flat bands: Enhanced magnetoelectric and electrocaloric effects in frustrated quantum magnets
$J_1$ - $J_2$量子自旋链是一个典型的一维受抑量子自旋系统,具有非常规的基态和有限温度性质.特别是,它表现出一个平坦的能带的单磁振子激发伴随着增强的磁热效应的两个奇异的基础相互作用$J_1$和锯齿形相互作用$J_2$的比率。在我们的论文中,我们证明了可以通过施加适当的电场来驱动自旋系统进入平带场景,从而克服了精细调谐的交换耦合$J_1$和$J_2$的限制,并允许将更多的材料调谐到平带物理,即在穿过磁饱和场时显示宏观磁化跳变,零温度下的剩余熵以及增强的磁热效应。当磁场通过普通的塞曼项作用于自旋系统时,所施加的电场与自旋的耦合由复杂的Katsura-Nagaosa-Balatsky(KNB)机制给出,其中电场有效地充当Dzyaloshinskiiii-Moriya自旋-自旋相互作用。由此产生的新特征是相应的相互作用:我们发现由电场驱动的磁化跳变以及由磁场驱动的电极化的强度跳变,即该系统表现出非常强的磁电效应。此外,与增强的磁热效应类似,该系统显示出增强的电热效应。
2022-02-19 cond-mat.str-el
Magneto-acoustic study near the quantum critical point of the frustrated quantum antiferromagnet Cs2CuCl4
对受抑三角晶格反铁磁体Cs_2CuCl_4在a轴方向的磁场中的c_(11)和c_(33)纵模进行了磁声研究.零场下的声速随温度的变化在低温时表现出轻微的软化,在TN处表现出小的扭结状异常。在T < TN处的声衰减的等温测量揭示了在接近材料的量子临界点(QCP)时(B // a)在Bs = 8.5T附近的两个不同性质的紧密间隔的特征。在稍低的场处的峰保持急剧下降到最低温度,并且可以归因于有序化温度TN(B)。第二个异常,这是圆形的,并在冷却后变得减少的大小被分配到材料的自旋液体性质之前的长程反铁磁有序。这两个特征在冷却时合并,表明在QCP处的巧合。在32 mK的最低温度下的弹性常数可以用具有很小磁弹性耦合常数G/kB = 2.8 K的Landau自由能模型很好地描述。这个经典模型的适用性表明,存在一个小的差距,在磁激发光谱驱动系统远离量子临界。
2016-06-17 cond-mat.str-el
Excitations with fractional spin less than 1/2 in frustrated magnetoelastic chains
我们研究了最近在磁场中自旋-佩尔斯系统中发现的平台态上的磁激发。我们通过广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)计算和分析方法表明,在$M=1-\frac2N$($N=3,4,...$)平台之上的一次自旋翻转会衰变为$N$基元激发,每个激发都携带一小部分$\frac1N$。这种分裂超越了众所周知的发生在M=0平台顶部的一个磁振子衰变为两个自旋子的过程。集中在$\frac13$平台(N=3),我们解开的微观结构的域壁进行分数自旋- $\frac13$,无论是从理论和数值。这些激发被证明是非相互作用的,应该在X射线和核磁共振实验观察。
2007-02-25 cond-mat.str-el
Complex magnetic phase diagram with a small phase pocket in a three-dimensional frustrated magnet CuInCr$_{4}$S$_{8}$
具有强自旋-晶格耦合的阻挫磁体可以表现出丰富的磁相和相关的有趣现象。一个有前途的平台是呼吸烧绿石磁体CuInCr $_{4}$ S $_{8}$与本地化$S=3/2$ Cr $^{3+}$离子,这被建议有效地视为面心立方晶格上的$S=6$海森堡反铁磁体。在这里,我们揭示了CuInCr $_{4}$ S $_{8}$表现出一个复杂的磁相图与一个小的相袋($A$相)的磁化,磁致伸缩,磁电容,和磁热效应测量在高达60 T的脉冲强磁场。值得注意的是,$A$相的出现伴随着异常的磁致伸缩和磁电容响应,这表明与邻近的相称磁相相反,出现了helimagnetism。此外,还证实了$A$相高温侧的高熵性质。这些功能可能与热波动驱动的多$q$状态所造成的磁挫折,这已经在理论上预测,但尚未实验发现。
2023-01-24 cond-mat.str-el
Magnetocaloric properties of frustrated tetrahedra-based spin nanoclusters
采用精确计数法研究了具有角、边、面共享拓扑结构的各种几何阻挫四面体Ising反铁磁纳米团簇的磁化强度、熵和磁热性质。结果发现,所研究的性质强烈依赖于纳米团簇的拓扑结构,可以是非常不同的,从一个单一的四面体以及烧绿石晶格形成的无限数量的角共享四面体。从磁热的角度来看,后两个系统的一个重要区别是在大多数研究的结构中没有基态零磁化平台,这在低温下有利于在绝热退磁过程中消失的磁场中出现巨磁热效应。具有这种性质的磁系统可能是技术应用的合适候选者,作为超低温的高效制冷机。
2019-03-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Elastic study of electric quadrupolar correlation in the paramagnetic state of a frustrated quantum magnet $\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$
利用超声和磁致伸缩测量方法研究了受抑量子磁体$\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$中的电四极态。单晶在0.4K附近表现出弹性异常,表现出长程四极有序。通过研究磁弹性响应的各向异性,我们发现了一个交叉温度的强关联的四极子状态,低于该温度的弹性常数和磁致伸缩的实验数据变得定性地不同于他们的计算基于单离子模型。我们认为四极关联的起始温度相对于转变温度较高是由于几何阻挫效应,这种关联态可能是导致$\rm Tb_2Ti_2O_7$顺磁态的异常性质的原因.
2021-09-24 cond-mat.str-el
Magnetization plateau and anisotropic magnetoresistance in the frustrated Kondo-lattice compound Ce3ScBi5
本文合成了受挫结构的Ce₃ScBi₅单晶,发现其在低温下有两个反铁磁转变,垂直c轴磁场下存在磁化平台间的变磁转变及各向异性磁电阻,构建了温场相图,为研究受挫近藤晶格中的奇异量子态提供了平台。
2025-11-12 cond-mat.str-el
Anomalous Magnetothermopower in a Metallic Frustrated Antiferromagnet
我们报道了巡游三角形反铁磁体PdCrO $H$在高达32 T的高磁场中热电势$T$与温度和磁场的关系。在顺磁相中,零场热电势是正的,具有高载流子密度的良好金属的典型值。然而,与典型金属形成鲜明对比的是,$S$随着磁场的增加而迅速减小,在$T >$ 70 K的最大场标度处接近于零。我们认为,热电响应的这种深刻变化源于Pd离子的4个$d$相关电子与Cr $^{3+}$自旋的短程自旋相关性的强相互作用,由于几何挫折和低维的综合效应,这些短程自旋相关性持续超过Néel有序温度。
2016-02-24 cond-mat.str-el
Magneto-Dielectric phenomena in charge and spin frustrated system of layered iron oxide
研究了自旋和电荷阻挫系统RFe_2O_4(R为稀土金属离子)的介电和磁性现象。本文导出了一对三角晶格平面中电荷、自旋和轨道度的电子模型。我们利用平均场近似和蒙特卡罗模拟在有限大小的集团中分析了这个模型。平面之间电荷不平衡的三折叠型电荷有序结构在有限温度下稳定。这种极性电荷顺序通过Fe离子的自旋顺序来加强。这种新的磁介电现象是由交换相互作用中的自旋阻挫和电荷-自旋耦合引起的。我们发现在磁场和电场响应的互相关效应。本文还研究了作为杂质效应的氧缺陷效应在阻挫电荷-自旋耦合系统中的作用。
2008-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in frustrated magnetic molecules with icosahedral symmetry
我们研究了某些反铁磁自旋系统的磁热性质,这些系统已经被合成或很可能被合成为磁性分子。事实证明,这是目前在反铁磁体,包括角共享三角形的特殊几何挫折导致增强的磁热效应与高冷却速率的饱和场附近。这些发现进行了比较,一个简单的无阻自旋环的行为,以及与二十面体的属性。令我们惊讶的是,对于二十面体也可以实现大的冷却速率,但由于不同类型的几何挫折。
2007-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated quantum magnets
在这些讲座中,我们勾勒出一个快速调查的最新理论进展的研究挫折量子磁铁,特别强调二维磁铁。
2001-09-07 cond-mat.str-el
Approximate eigenvalue determination of geometrically frustrated magnetic molecules
几何阻挫磁性分子在分子磁学领域和海森堡反铁磁体领域都引起了广泛的兴趣。在这篇文章中,我们演示了如何使用近似对角化方案,以获得有关受抑磁性分子的热力学和光谱信息。为此,我们从理论上研究了一个具有立方八面体结构的反铁磁耦合自旋系统。
2009-06-01 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
Anisotropic magnetodielectric coupling behavior of Ca3Co1.4Rh0.6O6 due to geometrically frustrated magnetism
我们研究了几何阻挫自旋链系统Ca3Co1.4Rh0.6O6在不同取向下的磁性、介电和磁介电(MDE)行为。结果表明,该化合物的磁性行为本身是有趣的,在这个意义上,该化合物表现出各向异性的玻璃状的磁性行为与一个巨大的频率依赖性的交流磁化率峰沿自旋链在30-60 K的范围内的取向;这种行为是强大的应用程序的大外部磁场(H)不同于典型的自旋玻璃。介电常数的温度依赖性也表现出很强的频率依赖性,具有与H。在低温下的等温H依赖介电结果建立各向异性MDE耦合。有趣的是,注意到在相同温度下的等温磁化曲线(沿自旋链取向)的情况下,大约在饱和值的三分之一处有一个“台阶”,这是迄今为止几何受挫系统尚未实现的相关性。
2014-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ising versus Potts criticality in a low-temperature magnetothermodynamics of a frustrated spin-1/2 Heisenberg triangular bilayer
研究了自旋为1/2的受抑Heisenberg三角形双层膜的低温磁化曲线和热力学性质,在高受抑参数区域,考虑了反铁磁二聚体内相互作用和铁磁或反铁磁二聚体间相互作用,其中局域多磁振子本征态对磁热力学的贡献最大.相应地,可以从与场中的有效三角晶格自旋1/2伊辛模型的映射对应中找到高阻挫自旋1/2海森堡三角双层的低能态。基于有效伊辛模型的描述表明,具有铁磁二聚体间耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在零温磁化曲线上表现出不连续的磁化跳变,随着温度的升高,这种磁化跳变逐渐减小,直到在某一临界温度达到从Ising普适类开始的连续场驱动相变.反铁磁二聚体耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在饱和磁化强度的三分之一和三分之二处表现出中间平台的多步磁化曲线,而在足够低的温度下,在零温度变化下观察到的不连续磁化跳变到连续场驱动的相变,从三态Potts模型的普适类。精确的结果和蒙特卡罗模拟的有效伊辛模型面临的完全精确的对角化数据的海森堡三角形双层,以证实这些发现。
2018-09-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nematostriction in frustrated two-dimensional Heisenberg models
University of Oslo(奥斯陆大学);University of Copenhagen(哥本哈根大学)
研究二维反铁磁模型中扭结相变的机制,探讨磁弹性耦合对临界温度和声子谱的影响,揭示扭结收缩对相变性质的改变。
2026-06-28 cond-mat.str-el
Real-space perturbation theory for frustrated magnets: application to magnetization plateaus
我们提出了一个统一的方法来解决有和没有外场的几何阻挫磁体的简并提升问题。该方法对待一个经典的自旋配置在一个真实的空间微扰展开方面的波动。我们计算了海森堡自旋哈密顿量的两个最低阶贡献,并利用它们研究了自旋- $S$三角形和kagomé反铁磁体的磁化过程。
2014-12-23 cond-mat.str-el
Inversion symmetry breaking in noncollinear magnetic phase of a triangular lattice antiferromagnet CuFeO2
本文研究了具有阻挫三角晶格的CuFeO_2单晶的磁电和磁弹性现象,这些现象与相变到非共线磁相有关。CuFeO2表现出几种与自旋阻挫相关的长波长磁性结构,并且发现有限电极化的强度,即反转对称性破缺,在非共线的情况下发生,而在共线的情况下不发生.这一结果表明,非共线自旋结构是一个关键的作用,诱导电极化的强度,并建议往往有利于非共线配置的受抑磁体可能是合理的候选人磁电与强磁电相互作用。
2005-10-26 cond-mat.str-el
Observation of magnetoelectric effects in a S=1/2 frustrated spin chain magnet SrCuTe2O6
研究了立方晶系化合物SrCuTe 2 O 6的磁电效应,其中均匀的Cu 2+(S=1/2)自旋链在TN= 5.5K处表现出反铁磁相变和介电常数峰.利用热释电Jp(T)和磁电流JME(H)测量了在恒定磁场下SrCuTe_2O_6的热释电特性.此外,JME(H)的等温测量也在有限磁场下产生清晰的峰,其迹线与磁化研究中观察到的自旋翻转转变一致。结果表明,在Jp(T)和JME(H)曲线上观察到的异常与由磁化强度和介电常数测量构建的场-温度相图很好地匹配,表明SrCuTe_2O_6是一种新的具有S=1/2自旋链的磁电化合物。
2016-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spontaneously magnetized Tomonaga-Luttinger liquid in frustrated quantum antiferromagnets
本文以位于union-jack晶格上的$S=1/2$亚铁磁体为例,发展了几何阻挫准一维量子磁体中的自发磁化Tomonaga-Luttinger液体(SMTLL)理论.我们发现,由于晶格的亚铁磁性,强阻挫导致自发磁化。由于亚铁磁序,局部磁化强度具有与位置不相称的振荡。我们表明,自发磁化的TLL是顺利连接到一个南武-戈德斯通玻色子的存在,在倾斜的亚铁磁相的二维阻挫反铁磁体。
2014-05-27 cond-mat.str-el
Large magnetocaloric effect in the frustrated antiferromagnet EuIr$_2$P$_2$
本文对阻挫反铁磁体\Eu的磁热效应进行了理论分析。Monte Carlo模拟表明,对于外部磁场$ΔB=1.2$ Tesla的适度变化,在$T=2.45$ K处有大的磁熵变$ΔS_M^{\text{max}} \sim 5.14$ J kg $^{-1}$ K $^{-1}$。$ΔS_M$的最高值似乎与磁场-温度相图中多临界点的存在有关(在$B_m\sim 1.2$ Tesla和$T_m\sim 2.2$ K处),但在广泛的温度范围$T\lesssim T_m$内,它仍然具有类似的大值。单晶\Eu ~磁化强度与磁场的关系实验使我们能够获得$T>2$ K的磁热效应。计算结果与理论分析一致,并表明$T\sim 2.5$ K具有较大的磁热效应。最后,我们提出了一个唯象朗道功能分析,提供了一个简化的描述的相图和磁热效应。虽然在这个系统中的磁挫折导致一个丰富的相图,我们发现没有明确的迹象表明,它发挥了重要的作用,提高磁热效应,除了通过降低转变温度和领域。
2022-07-04 cond-mat.other 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
Magnetic nano-fluctuations in a frustrated magnet
阻挫系统由于其基态的高度简并性而表现出显著的性质。通过竞争相互作用稳定,在聚合物和胶体系统中出现了丰富多样的典型纳米尺寸的相结构,而冰的表面由于几何上受挫折的相互作用而预融化。原子自旋系统的磁相互作用受到晶格几何的阻碍,提供了一个富有成效的涌现现象的来源,如类似于磁单极子的分数激发。受抑系统中固有的简并性可能一直持续到绝对零度温度,或者它可能被小扰动或熵效应所解除。在几何受挫伊辛-类磁铁Ca 3Co 2 O 6,我们遵循的时间和空间的演化纳米尺度的磁波动牢牢地嵌入内部的自旋-密度-波磁结构。这些波动是一个竞争的亚铁磁相的签名,具有与宿主不同但由宿主决定的不可分割性。随着温度的降低,波动减慢到稳定的时空纳米结构的超顺磁性区域。
2014-04-29 cond-mat.str-el
NMR and muSR in Highly Frustrated Magnets
我们提出了一个简要的概述,通过核磁共振和muSR技术在高度沮丧的磁铁所取得的一些最重要的成就。首先,将介绍由这两种技术测量的基本量,并回顾它们与微观静态和动态自旋磁化率的关系。然后将概述主要的发现,从最简单的阻挫单元,分子纳米磁体,到人工构建的阻挫系统,如石墨上的$^{3}$ He,到宏观上简并基态的磁体,如烧绿石或kagomé晶格上的磁体。
2009-05-27 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
Field-Induced Order and Magnetization Plateaux in Frustrated Antiferromagnets
我们认为,共线有序的状态存在于强挫自旋系统的特殊合理值的磁化稳定的热以及量子涨落。用蒙特卡罗模拟对S=1/2阻挫正方晶格反铁磁体的经典对角化和Lanczos对角化进行了验证。
2001-09-04 cond-mat.str-el
Experimental evidence of a collinear antiferromagnetic ordering in the frustrated CoAl2O4 spinel
通过核磁共振(NMR)、中子衍射(ND)、X射线衍射(XRD)、磁化率和比热测量,发现在T_n = 9.8(2)K以下存在共线反铁磁有序结构。高质量的粉末样品通过X射线衍射表征,其表明(Co 1-xAlx)[Al 2-xCox] O 4中相对低的Co-Al反转参数x = 0.057(20),在磁化率中在15 K附近显示出宽的最大值,在热容中在Tn处显示出尖锐的峰值。用NMR和ND分别计算了Co^2+(S = 3/2)离子在A位的平均有序磁矩为2.4(1)Bohr磁子和1.9(5)Bohr磁子,均小于S = 3/2和g = 2时3 Bohr磁子的预期值。通过磁化率、核磁共振谱和核磁共振能谱的测量,揭示了顺磁态下的反铁磁自旋涨落和关联,这是由于体系中的自旋阻挫和位反转效应引起的. ND数据还显示了短程动态磁有序,其持续到几乎是Tn的两倍的温度。
2013-08-23 cond-mat.str-el
Magnetic phases of a highly frustrated magnet, ZnCr2O4, up to an ultra-high magnetic field of 600 T
采用电磁通量压缩法,通过法拉第旋转和磁光吸收光谱测量,揭示了典型几何阻挫磁体ZnCr 2 O 4在高达600 T的超磁场中的全磁化过程,绘制了其磁相图.观察到一个完全极化的铁磁相,其中与激子-磁振子-声子跃迁相关的吸收光谱消失。此外,在410 T以上的完全极化的铁磁相之前,我们发现了一个新的磁性相,高于350 T,随后是倾斜的3:1相。
2011-08-09 cond-mat.str-el
Contractor-Renormalization approach to frustrated magnets in magnetic field
我们建议使用承包商重整化(CORE)技术,以获得有效的模型量子磁体在磁场。CORE是一种强大的非微扰技术,可以通过关注低能量部分来降低给定微观模型的复杂性。我们提供了一个详细的分析,在过去已被广泛研究的挫折自旋梯:特别是,我们讨论了如何选择的积木,并强调使用其约化密度矩阵。与通常的微扰理论相反,CORE通过选择合适的基,能够再现整个相图中磁化平台的存在与否。我们还讨论了二维双层膜中平台的形成问题,并指出了非阻挫强各向异性模型和阻挫SU(2)模型之间的相似性。
2007-08-27 cond-mat.str-el
Two dimensional frustrated magnets in high magnetic field
高磁场中的受抑磁体具有为患者研究者提供美丽惊喜的悠久历史。在这里,我们提出了广泛的经典蒙特卡罗模拟的各种模型的二维磁体在磁场的结果,连同补充自旋波分析。引人注目的结果包括:(i)在铁磁顺序的反铁磁体中大规模增强的磁热效应,(ii)在正方形晶格上到达$m=1/3$磁化平台的路线,以及(iii)AgNiO $_2$的简单模型中的相变级联。
2009-03-25 cond-mat.str-el
Effects of site dilution on the magnetic properties of geometrically frustrated antiferromagnets
在广义常数耦合模型的框架下,讨论了非磁性杂质对几何阻挫反铁磁体(kagome和烧绿石晶格)磁化率的影响,包括经典和量子海森堡自旋.对于经典的稀释烧绿石晶格,与Monte Carlo数据相比,发现非常好的协议。量子的情况下的结果也提出和讨论。
2001-04-20 cond-mat.str-el
Quantum fluctuations associated with first-order magnetic transition in a frustrated kagome lattice antiferromagnet
本研究发现受挫 kagome 晶格反铁磁体 Nd3ScBi5 存在等对称一级磁相变,通过磁热效应等手段探测到具显著量子涨落的 1/2 磁化平台相,揭示其为一级相变触发增强量子涨落新兴相的典型模型。
2025-11-13 cond-mat.str-el
Updating the phase diagram of the archetypal frustrated magnet Gd3Ga5O12
用单晶磁强计和极化中子衍射重新研究了典型阻挫磁体Gd_3Ga_5 O_(12)的外加磁场和温度相图。更新后的相图比以前报道的要复杂得多,可以理解为除了反铁磁、无公度和铁磁序之间的竞争和相互作用之外,还存在与自旋、三聚体和十边形环的竞争相互作用。提出了几个额外的不同的相边界。相图中心周围的多相收敛到一个单一的点在0.9 T和~ 0.35 K,低于该温度,在温度下,一个非常狭窄的磁无序区域存在。这些数据说明的丰富性和多样性,所产生的挫折交换的三维hyperkagome晶格。
2015-01-14 cond-mat.str-el
Magnetic terahertz resonances above the Néel temperature in the frustrated kagome antiferromagnet averievite
利用时域太赫兹磁谱技术研究了阻挫磁铁电体Cu $_{5-x}$ Zn $_x$ V $_2$ O $_{10}$(CsCl).在未取代的样品($x=0$)中观察到明显的太赫兹共振时,低于短程磁相关的开始冷却。外部磁效应的影响证实了这些共振的磁起源。增加Zn取代抑制共振,因为阻挫效应占主导地位,反映了$x> 0.25$化合物的非磁性相。太赫兹光谱的温度演化与电子自旋共振光谱互补。这种比较允许直接探测不同的贡献磁顺序,挫折,和结构性质的相图中的钙钛矿。我们的结果说明了磁相互作用的效果在太赫兹频谱的挫折磁铁。
2022-02-28 cond-mat.str-el
Spin fluctuations in the magnetically ordered phase of frustrated pyrochlore systems
在极低温度下研究了两种具有几何阻挫的烧绿石锡酸盐在1K以下的长程磁有序。超精细量的行为中的异常被发现,由155 Gd穆斯堡尔谱在Gd_2Sn_2O_7和由低温比热测量在Tb_2Sn_2O_7。它们被解释为相关的Gd或Tb自旋的波动,使用模型两级系统(核自旋)提交给一个随机波动(超精细)字段。
2008-09-16 cond-mat.str-el
Spin-Charge Separation in Two-dimensional Frustrated Quantum Magnets
利用精确对角化方法研究了二维受抑量子磁体中可动空穴的动力学行为。我们的研究结果提供了证据自旋电荷分离掺杂后的可果美晶格,自旋液体的原型。相比之下,在棋盘格晶格中,对称破缺的价键晶体,一个小的准粒子峰被视为一些晶体动量,一个发现解释为弱的holon-spinon约束的恢复。
2004-06-16 cond-mat.str-el
Spin-chain system as a tunable simulator of frustrated planar magnetism
在低温下,弱耦合的自旋链发展出一种磁序,反映了沿着链的无隙自旋波动的特征。利用核磁共振,我们确定和表征两个有序态的反铁磁,Ising类自旋链系统BaCo 2 V 2 O 8,沿链的无公度波动所产生的无隙区域。它们对应于正方形晶格上受抑J1-J2自旋模型的柱状和铁磁有序态,其中自旋被编码在原始自旋链中。由于依赖于磁场的无公度涨落和受抑的链间相互作用,J1可以随磁场连续调谐,并且其相对于固定J2的值选择有序状态。因此,自旋链系统可以用作受抑平面磁性的可调谐模拟器。
2012-02-28 cond-mat.str-el
Efficient Quantum Monte Carlo simulations of highly frustrated magnets: the frustrated spin-1/2 ladder
量子蒙特卡罗模拟为凝聚态系统提供了一种更强大和通用的数值方法。然而,在所有相关的温度范围内,它们在受抑量子自旋模型中的应用受到了臭名昭著的“符号问题”的阻碍。“在这里,我们利用了符号问题依赖于基础的事实。最近的研究表明,传递到二聚体(两个网站)的基础上完全消除了符号问题的一个完全受挫的自旋模型的双腿梯子。我们将这一结果推广到所有部分受挫的两腿自旋1/2梯子,这意味着那些对角和腿耦合采取任何反铁磁值。我们发现,虽然符号问题再次出现,它仍然非常温和的整个相图。我们解释了这一结果,并将其应用于执行有效的量子蒙特卡罗模拟的挫折梯子,获得准确的结果,如磁比热和磁化率的梯子高达L=200横档(400自旋1/2)和非常低的温度下的热力学量。
2017-06-15 cond-mat.str-el
Comparative study of magnetocaloric properties for Gd$^{3+}$ compounds with different frustrated lattice geometries
阻挫磁性氧化物具有有序化温度低、基态熵高的特点,是低温磁热制冷的理想材料。虽然以前的材料设计集中在调整磁矩,它们的相互作用和晶格上的磁矩密度,但对受抑晶格的关注相对较少。先前的理论工作已经表明,在饱和磁场下的磁热冷却速率与由于经典基态简并而产生的软模式激发的宏观数量成比例。这些模式的数量直接由阻挫晶格的几何形状决定。对于角共享的几何形状,烧绿石有50%以上的模式比石榴石和kagome晶格,而边缘共享\emph{fcc}只有一个subextensive软模式的数量。在这里,我们研究的作用,软模的磁热效应的四个大自旋Gd $^{3+}$($L=0$,$J=S=7/2$)海森堡反铁磁体的可果美,石榴石,烧绿石,和\emph{fcc}晶格。通过将这些材料在高达$9$ ~T的磁场下的磁熵变$ΔS_m$的测量结果与平均场理论和蒙特卡罗模拟的预测结果进行比较,我们能够理解自旋关联和量子化效应的相对重要性。我们观察到,调整的最近邻耦合的值有一个更占主导地位的贡献磁热熵变的液体He冷却制度($2$ - $20$ ~K),而不是调整软模激发的数量。我们的研究结果为未来的材料设计提供了维度,磁挫折程度和晶格几何形状方面的信息。
2023-03-03 cond-mat.mtrl-sci 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
Supersolid phase induced by correlated hopping in spin-1/2 frustrated quantum magnets
我们发现,三重态的相关跳跃,这往往是在二聚体为基础的挫折量子磁体的动能的主要来源,产生一个非常强烈的趋势,形成超固相在磁场。这些阶段的特点是同时调制和排序的纵向和横向磁化分别。使用量子蒙特卡罗和半经典方法的一个有效的硬核玻色子模型与最近邻排斥的正方形晶格,我们证明了特别是超固相可以存在,即使排斥是不够强,以稳定在半填充绝缘相。讨论了零温度和有限温度下磁场中受抑量子反铁磁体的实验意义。
2008-03-28 cond-mat.str-el
Properties of highly frustrated magnetic molecules studied by the finite-temperature Lanczos method
由于相关希尔伯特空间的限制,受抑磁性分子的非常有趣的磁性通常很难获得。有限温度的Lanczos方法能够处理希尔伯特空间大小为10^9的自旋系统。在这里,我们首先证明了完全可解系统的方法确实是准确的。然后,我们讨论了迄今为止合成的最大的磁性分子之一,具有反铁磁耦合自旋S=1/2的二十面体的热性质。我们展示了真正的量子特性,如磁化平台作为温度的函数。
2010-09-15 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
Frustrated magnets and quantum paramagnetic phases at finite temperature
我们发展了一个一般的框架,它结合了精确对角化的小集团密度矩阵变分原理,在有限温度下研究阻挫磁铁。用热力学分级平均场方法计算了三维自旋为1/2的$J_1$ - $J_2$反铁磁体的相图和磁化过程。它的非磁性相表现出从量子到经典顺磁体的热交叉,其温度为$T=T_0$,可以从热力学测量中提取。在低温下,施加的磁场通过有序无序来稳定具有非平凡自旋织构和在半饱和下的磁化平台的各种相,所述磁化平台在$T\sim T_0$处连续消失。我们的研究结果是相关的挫折钒氧化物。
2012-10-04 cond-mat.str-el
Phase competition in frustrated anisotropic antiferromagnet in strong magnetic field
从理论上讨论了在接近饱和磁场的磁场中的受抑海森堡反铁磁体。它表明,一个小的双轴各向异性和/或磁偶极相互作用产生一个微妙的平衡与相称的倾斜,不相称的螺旋(圆锥形),和风扇自旋排序的相位之间。结果,根据这些小的各向异性相互作用的值,实现了不同的相变序列。我们推导出的临界场和基态能量的相位,这是在定量协议与我们和以前的蒙特卡罗模拟的解析表达式。
2020-08-10 cond-mat.str-el
Magnetization process in a frustrated plaquette dimerized ladder
本文用数值和解析相结合的方法研究了元胞二聚反铁磁系统的磁相图。对于强阻挫区,采用级数展开和键算符技术分析零磁化平台,而低能有效模型用于研究完整的磁化过程。挫折和二聚化之间的相互作用产生了一个丰富的高原结构,这是捕获的有效模型和证实的数值密度矩阵重整化群模拟,特别是出现在M = 1/4和3/4的磁化曲线中的饱和度的中间高原。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Mixed valence on a pyrochlore lattice - LiV2O4 as a geometrically frustrated magnet
在40 K以上,重费米子尖晶石LiV_2O_4的磁化率与几何阻挫磁绝缘体的磁化率具有许多共同特征,而其室温电阻率舒适地超过Mott-Regel极限。这表明,当地的磁矩,以及烧绿石晶格的基本几何形状,在确定其磁性能发挥了重要作用。我们最近推出的四面体平均场论绝缘烧绿石反铁磁体的情况下,其中个别四面体包含不同长度的自旋,并以此为出发点,讨论三种不同的情况下,在LiV 2 O 4的磁性和电子的转变。
2002-03-09 cond-mat.str-el
Symmetry of Multiferroicity in a Frustrated Magnet TbMn$_2$O$_5$
基于软X射线磁散射测量和对称性的考虑,我们表明,在TbMn $_2$ O $_5$的磁电效应产生的内部字段由$\vec{S}_{\vec{q}} \times {\vec{S}_{-\vec{q}}}$与$\vec{S}_{\vec{q}}$是在调制矢量$\vec{q}$的磁化,而磁弹性效应的交换能量支配的响应外部电场。我们的研究结果设置基本的对称性约束的微观机制的阻挫磁体的多铁性。
2007-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral plane flops in frustrated helimagnets in external magnetic field
本文从理论上讨论了磁场$\bf H$中的受抑海森堡螺旋磁体。我们证明,小的各向异性自旋相互作用(单离子双轴各向异性或偶极力)选择自旋旋转的平面(螺旋平面),并可能导致平面内场增加后的螺旋平面翻转。导出了临界场$H_{flop}$的表达式。结果表明,测量$H_{flop}$是一种有效而简单的量化系统各向异性的方法(如测量具有轴向各向异性的共线磁体中的自旋翻转场)。相应的最近的实验被认为是在螺旋磁铁,其中一些是多铁性的自旋起源。
2018-09-05 cond-mat.str-el
Frustrated quantum Heisenberg double-tetrahedral and octahedral chains at high magnetic fields
本文研究了强磁场中自旋为1/2的反铁磁海森堡模型,它是在双四面体链和八面体链两种一维阻挫晶格上,最低磁振子带几乎无色散(平坦)。利用定域磁振子图像,在强耦合近似下,我们构造了一维三角形和正方形陷阱链的有效描述。我们进行了广泛的精确对角化和密度矩阵重整化群计算,以检查所获得的有效哈密顿量的有效性,通过与初始模型的比较,特别侧重于在高磁场的磁化强度和比热。
2020-02-17 cond-mat.str-el