Study of Low-energy States of Clusters of Spin-1/2 and Spin-1 Triangles with Kagome-like Geometries
我们研究了由三角形组成的各种团簇上自旋为1/2和自旋为1的海森堡反铁磁系统的低能性质。一些簇的几何形状类似于Kagome晶格的代表性片段,而另一些簇的几何形状则类似于Kagome链。虽然基态总是具有最低可能的自旋(0或1/2),但低能激发的性质取决于几何形状和位置自旋。对于自旋为1的Kagome团簇,最低的激发是带隙的,单线态和三线态激发具有相似的带隙。这与自旋为1/2的Kagome团簇形成对比,在Kagome团簇中有几个低能量的单重态激发(可能在热力学极限中没有间隙),而三重态激发有一个间隙。对于自旋为1的双链,最低的激发态是带隙的三重态;单重态激发态的隙约为三重态隙的两倍。
2002-10-06 cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_2$ gauge theory for valence bond solids on the kagome lattice
我们提出了一个有效的$\mathbb{Z}_2$规范理论,捕获自旋12 kagome晶格反铁磁体的各种竞争相:拓扑$\mathbb{Z}_2$自旋液体(SL)相,和12位和36位价键固体(VBS)相。我们的有效理论是最近的$\mathbb{Z}_2$规范理论提出的SL阶段的万和Tchernyshyov的推广。特别是,我们调查可能的VBS阶段所产生的SL中的vison凝聚。除了12位和36位的VBS相外,还存在6位的VBS相,这与最近的密度矩阵重整化群模拟中观察到的价键调制模式密切相关.我们发现,我们的结果有显着的一致性与以前的研究使用不同的$\mathbb{Z}_2$规范理论。受最近报道的氟氧化钒可果美反铁磁体晶格几何的启发,我们的规范理论被扩展到包含由不等价的上三角形和下三角形引起的对称性降低。我们调查的影响,这种各向异性的12位,36位,和6位VBS阶段。12位VBS对各向异性是稳定的,而36位VBS经历严重的二聚体熔融。有趣的是,在这种方法中没有发现6-位点VBS的任何类似物。我们讨论了这些发现的影响,并比较了结果与不同类型的$\mathbb{Z}_2$规范理论在以前的研究中使用。
2015-12-09 cond-mat.str-el
Breathing kagome XY quantum magnet with four-site ring exchange
我们研究了最近邻(NN)交换的三聚化(呼吸)对可果美晶格上平面XY自旋1/2铁磁体的影响,包括额外的四位环交换。对于均匀NN交换,该模型先前已被证明是从一个长程有序铁磁体过渡到Z2量子自旋液体凭借环交换。使用量子Monte-Carlo计算,基于随机级数展开,我们提出的自旋刚度,量子相图,纵向静态,以及横向动态结构因子的结果。我们的研究结果证实了三维XY的普遍性,也在有限的三聚体,并建议一个简单的延续统一的情况下的量子临界点成一条线的重新缩放的交换参数。此外,在任何三聚和有序相的基本激发可以很好地理解的线性自旋波理论,而超过临界线,在自旋液相中,我们发现的签名的自旋连续。
2021-02-19 cond-mat.str-el
Exchange energies of Kapellasite from high-temperature series analysis of the kagome lattice J1-J2-Jd-Heisenberg model
提出了一种基于高温膨胀的绝缘子磁化率和低温比热数据拟合的磁性模型建立方法。应用于Kagome晶格上的J_1-J_2-Jd-Heisenberg模型的阻挫磁kapellasite(Cu_3Zn(OH)_6Cl_2)。用一组接近于J_1 =-12K,J_2 =-4K和Jd = 15.6K的"竞争"交换能再现了实验数据,其中Jd是穿过六边形的第三近邻交换能。这些交换能量之间的强约束。这些值证实了B的结果。Fåk等人(Phys.Rev.Lett.,109,037208(2012))中关于海森堡模型的{\it cuboc 2}相中的钾霞石的位置。这种建模的质量和限制进行了讨论。
2013-09-17 cond-mat.str-el
Magnetic order in a spin-1/2 interpolating kagome-square Heisenberg antiferromagnet
耦合团簇方法适用于自旋半模型在零温度($T=0$),其中海森堡反铁磁体(HAF)之间的kagome和正方形晶格插值。对于一个三角形晶格,连接最近邻(NN)kagome位置的海森堡键的强度是沿着两个等价方向的$J_{1} \geq 0$和沿着第三个方向的$J_{2} \geq 0$。通过$J_{2}$键连接的位点本身通过强度为$J_{1}' \geq 0$的键连接到三角晶格的缺失NN非kagome位点。当采用$J_{1}'=J_{1}$和$J_{2}=0$时,模型简化为正方形格子HAF。研究了该体系的磁有序性,并讨论了其$T=0$相图。可果美HAF限值的结果是最好的。
2010-08-12 cond-mat.str-el
Intrinsic peculiarities of real material realizations of a spin-1/2 kagome lattice
具有戈薇几何的自旋1/2磁体多年来一直是理论研究的通用对象,很少有真正的物质实现。最近,提出了两种这样的材料,kapellasite Cu_3Zn(OH)_6Cl_2和haydeeite Cu_3Mg(OH)_6Cl_2的基于DFT的微观模型[O. Janson,J. Richter和H. Rosner,arXiv:0806.1592].本文主要研究自旋为1/2的kagome材料的内禀性质对磁基态和低温激发的影响。我们发现,交换积分的值是强烈依赖于O-H距离内的羟基,目前在大多数自旋1/2可果美化合物的日期。除了原来的kagome模型,只考虑最近邻交换,我们强调的关键作用交换沿对角线的kagome晶格。
2008-07-14 cond-mat.str-el
Unveiling the physics of the doped phase of the Kagome $t-J$ model
我们研究了Kagome晶格$t-J$模型在低掺杂下的基态性质。我们提出一种新的物质状态。我们的研究结果表明,一个有趣的阶段与自旋交换和动力学交换的平衡,通过构建模块的恒星和它们的内部六边形,被三角形连接。粒子倾向于在六边形中跳跃,而自旋交换主要发生在恒星上。这两种效应共同作用导致了“大卫之星”价键晶体的形成。我们讨论了我们的结果与静态杂质,并显示可能的相关性稀释Kagome晶格海森堡模型,描述实际的化合物。
2013-02-01 cond-mat.str-el
Band-Saddle-Point Engineering in Mixed $A$-site $A$V$_3$Sb$_5$ Kagome Metals
Physikalisches Institut, Universität Stuttgart(斯图加特大学第一物理研究所);Felix Bloch Institute for Solid-State Physics, Leipzig University(莱比锡大学费利克斯·布洛赫固体物理研究所);Materials Department, University of California Santa Barbara(加州大学圣塔芭芭拉分校材料系);Materials Science and Technology Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室材料科学与技术部);Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, Institute of Ion Beam Physics and Materials Research(德累斯顿罗森多夫亥姆霍兹中心离子束物理与材料研究所)
该研究通过光学光谱和密度泛函理论,揭示混合$A$位$A$V$_3$Sb$_5$笼目金属中Cs取代导致能带鞍点反转,进而调控范霍夫奇点、费米面拓扑和电子-声子相互作用。
2026-09-15 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnets with entanglement renormalization: ground state of the spin-1/2 Heisenberg model on a kagome lattice
利用纠缠重整化方法对kagome晶格上自旋1/2海森堡模型的基态进行了数值研究。考虑了具有周期边界条件的N={36,144,inf}格点。对于无限晶格,最好的近似的基态被发现是一个价键晶体(VBC)与36位的单位电池,兼容与以前的建议。它的单位能量E=-0.43221,是一个精确的上限,并且低于任何先前的(带隙的或代数的)自旋液体候选者的基态的能量。
2010-05-11 cond-mat.str-el
The kagome staircase compounds Ni$_{3}$V$_{2}$O$_{8}$ and Co$_{3}$V$_{2}$O$_{8}$ studied with implanted muons
本文报道了可果美阶梯化合物Ni $_{3}$ V $_{2}$ O $_{8}$和Co $_{3}$ V $_{2}$ O $_{8}$的μ子自旋弛豫($μ^{+}$ SR)测量结果.这些材料的磁性行为可以用两个不等价的磁性离子位点来描述,称为脊柱位点和交叉结合位点。我们的$μ^{+}$ SR结果使我们能够单独探测这些位置中的每一个,揭示这些位置附近的局部磁场的分布。我们不仅能够确认的基础上提出的散装测量的各个阶段的磁结构,但也给在每个阶段的局部场分布的温度演变的洞察。
2006-12-05 cond-mat.str-el
Numerical study of magnetization plateaux in the spin-1/2 kagome Heisenberg antiferromagnet
我们澄清了在磁场中kagome $S=1/2$反铁磁海森堡模型的几个磁化平台的存在。使用近似或精确的局域磁振子本征态,我们能够以类似的方式描述饱和值的每个位置$m=1/3$、$5/9$和$7/9$的磁化强度的平台状态。这些结果证实了使用大规模的精确对角化的晶格多达63个网站。
2013-10-29 cond-mat.str-el
Competing Valence Bond Crystals in the Kagome Quantum Dimer Model
在Kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体(QHAF)物理中起主要作用的单重态动力学可以通过投影到最近邻价键(NNVB)单重态子空间上来近似描述。我们在这里重新访问的有效量子二聚体模型,它源于后者NNVB投影海森堡模型通过非微扰Rokhsar-Kivelson-like计划。通过使用Lanczos精确对角化的108位集群补充了仔细的对称性分析,它表明,以前发现的36位价键晶体(VBC),事实上竞争的一种新类型的12位“{ \it共振柱}”VBC。GS多重态的异常大的简并度(在我们的108位簇上为144)可能反映了Z_2二聚体液体的接近。有趣的是,这两个VBC“出现”在{ \it不同的拓扑扇区}中。QHAF的数值结果的解释的影响进行了概述。
2011-09-28 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnet with Anisotropic Exchange on the Kagome Lattice: Comparison with Volborthite
利用精确对角化方法得到的全谱,计算了可果美晶格上具有空间各向异性交换的海森堡反铁磁体的磁化率和比热等热力学性质.这种方法被证明提供了一个很好的代表性以上的温度约$J_{\rm av}/5$的这些热力学性质,其中$J_{\rm av}$是平均的耦合常数。与Hiroi { \it {et al}} [J. Phys. Soc. Jpn. { \bf 70},3377(2001)]表明,尽管在该化合物中磁性位点的kagomé晶格的显著畸变,但通过具有几乎各向同性交换的模型来最好地描述Volborthite,并表明存在额外的相互作用。低温比热的比较提高了伏硼硫石在低能下的态密度可能比海森堡模型低得多的可能性。还研究了该模型在外加磁场下的磁化曲线。发现M=1/3平台存在于各向异性的情况下,并随着各向异性的增加而向低场延伸。对于足够的各向异性,这个平台将是可观察到的一个领域合理的实验。低于$\sim$ 70特斯拉的平台的缺失将进一步支持几乎各向同性的模型。
2007-07-28 cond-mat.str-el
59Co-NMR Probe for Stepwise Magnetization and Magnetotransport in SrCo6O11 with Metallic Kagome Layer and Triangular Lattice with Local Moments
我们报告的新的磁性和电子性质的SrCo 6 O 11,表现出独特的逐步磁化和相关的磁输运现象的研究,通过选址59 Co核磁共振(NMR)在零和施加磁场。该化合物由晶胞中的三个Co位点组成,即,Co(1)在金属Kagome层中,Co(2)在层之间的二聚柱和Co(3)在三角晶格中。零场核磁共振谱表明,Co(3)位的大的局部磁矩是磁有序的,在零场没有任何体磁化强度M的痕迹。场扫描核磁共振谱表明,Co(1)位的内部超精细场是由Co(3)位的全极化磁矩Ms在高于2.5T的磁场下产生的,而在“1/3”平台态下,当外加小磁场时,超精细场被部分抵消,在“1/3”平台态下,三分之一的Ms在中等磁场下被诱导产生.从微观角度阐明了Co(3)位的局域磁矩经历了场致亚铁磁(up-up-down)到铁磁(up-up-up)的转变,这与最近的中子衍射实验所获得的证据是一致的。Co(1)Kagome层和层间的二聚柱Co(2)位均为层状起源,表明近准二维金属导电性主要由Co(1)和Co(2)位控制。因此,在SrCo_6 O_(11)中观察到的独特的磁输运现象是由于Co(1)和Co(2)位上的传导电子与Co(3)位上的局域磁矩之间的相互作用所致。
2006-07-26 cond-mat.str-el
Ordered ground states of kagome magnets with generic exchange anisotropy
最近邻相互作用和强自旋轨道耦合的稀土可果美材料家族不断壮大。这些材料的低对称性使得理论描述变得复杂,允许有六个不同的最近邻耦合参数。在这篇文章中,我们问什么样的经典的,有序的,基态可以预期发生在这些材料中,假设通用(即非微调)交换参数集。我们使用对称性分析表明,只有五个不同的经典基态相位发生通用参数。这五个阶段是:(i)共面、2重简并、磁化消失的状态(${\sf A_1}$),(ii)非共面的2重简并态,其磁化强度垂直于kagome平面(${\sf A_2}$),(iii)共面的6重简并态,其磁化位于kagome平面内(${\sf E}$ -共面),(iv)非共面的6重简并态,其磁化位于晶格的镜像平面内(${\sf E}$ -非共面$_{6}$),(v)具有任意方向磁化的非共面12重简并态(${\sf E}$ -非共面$_{12}$)。所有五个都是平移不变(${\bf q}=0$)状态。在找到可能的基态的集合之后,通过比较作为耦合参数的函数的每种可能性的数值优化的能量来获得基态相图。状态${\sf E}$非共面$_{12}$是非常罕见的,占据了整个相图的$<1\%$,因此,为了实用的目的,有四个主要的有序状态可能出现在各向异性的可果美磁体与主导的最近邻相互作用。这些结果有助于解释最近对"三脚架kagome“系统R $_3$ A $_2$ Sb $_3$ O $_{14}$以及更接近…
2021-06-09 cond-mat.str-el
Giant plateau-like topological Hall effect controlled by tailoring the magnetic exchange stiffness in a kagome magnet
本研究在 TbMn6Sn6 中以非磁性 Cr 部分取代 Mn,降低晶体对称性并造成 Mn 层间交换刚度差异,从而实现块体中创纪录的巨型平台状拓扑霍尔效应。
2025-07-25 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
Triplet and Singlet Excitations in the Valence Bond Crystal Phase of Kagome Lattice Heisenberg Model
Kagome晶格海森堡模型(KLHM)的基态由具有36位晶胞的价键晶体(VBC)组成。我们计算了在VBC阶段的无限晶格模型和36-网站集群的低洼的三重态和单重态激发。对于无限晶格,最低的三重激发被发现具有大约$0.08 \pm 0.02 J$的自旋间隙和带宽仅约$0.01 J$。对于36位的集群,由一个单一的单元格周期性的边界条件,有大量的有限尺寸的影响:自旋间隙估计有大约$0.2 J$,接近精确的对角化结果的$0.164 J$。三重态激发相互吸引,在自旋单重态通道中形成许多束缚态。我们发现了大量的36位的集群,其中许多似乎低于自旋间隙,再次在协议的结果从精确对角化的束缚态。
2008-01-17 cond-mat.str-el
Tenth-order high-temperature expansion for the susceptibility and the specific heat of spin-s Heisenberg models with arbitrary exchange patterns: Application to pyrochlore and kagome magnets
本文给出了具有任意交换模式和任意自旋量子数s的海森堡模型的比热C的10阶高温膨胀和均匀磁化率χ.我们编码的算法在C++程序,允许得到明确的HTE系列具体海森堡模型。我们应用我们的算法烧绿石铁磁体和kagome反铁磁体使用几个Padé近似的HTE系列。对于烧绿石铁磁体,我们利用热膨胀系数χ的数据估算了居里温度T_c随自旋量子数s的变化。我们发现,虽然两种晶格的配位数相同,但T_c比简单立方晶格的T_c小。对于戈薇反铁磁体,自旋量子数s对磁化率的影响作为重整化温度T/s(s+1)的函数,在温度低至T/s(s+1)\sim 0.3时相当弱。另一方面,比热作为T/s(s+1)的函数明显取决于s。当增加s时,C(T)中的特征最大值单调地移动到T/s(s+1)的较低值。
2014-01-20 cond-mat.str-el
The many faces of quantum kagome materials: Interplay of further-neighbour exchange and Dzyaloshinskii-Moriya interaction
各种格点化合物的发现极大地丰富了阻挫磁性领域。这些材料表现出各种各样的宏观行为,从磁序到量子自旋液体。利用大尺度精确对角化方法,构造了具有$z$轴Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用$D_z$的$S=1/2$ $J_1$ - $J_2$ kagome Heisenberg模型的相图.我们表明,该模型可以系统地解释许多实验观察到的阶段。小的$J_2$和$D_z$可以分别稳定有间隙和无间隙的自旋液体。当$J_2$或$D_z$是实质性的时,基态形成$\mathbf{Q}=0$、$120^\textrm{o}$反铁磁序。诱导磁转变的临界强度为在$J_2=0$处的$D^c_z \sim 0.1\, J_1$和在$D_z=0$处的$J^c_2\sim 0.4\, J_1$。先前报道的磷镁矾[ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$ ]的$D_z$和$J_2$值使该化合物非常接近量子临界点。
2015-08-06 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a kagome-strip chain
kagome格点上自旋为1/2的海森堡模型是一个典型的受抑量子自旋系统。在一维的kagome-条格中也存在kagome格的基本结构,在一维的kagome-条格中也存在类似的挫挫。因此,我们利用密度矩阵重整化群方法研究了具有三个独立反铁磁交换作用的kagome带链上自旋为1/2的海森堡模型的磁化平台.在一定的交换参数范围内,我们发现了12种磁化平台,其中9种具有自发破坏平移或反射对称的磁性结构。的结构进行分类的五个网站的单位细胞与特定的键自旋相关性的阵列。在具有非平凡平台(3/10平台)的情况下,我们发现了周期为四个晶胞的长周期磁结构。
2018-01-09 cond-mat.str-el
Inhomogeneous magnetism in the doped kagome lattice of LaCuO2.66
采用核磁共振(NQR)、电子自旋共振(ESR)、电阻率、体磁化强度和比热测量等方法研究了LaCuO 2. 66中Cu ~(2+)空穴掺杂的kagome晶格。当温度高于~180 K时,自旋和电荷性质显示出一种激活的行为,暗示着一种窄禁带半导体。在较低的温度下,结果表明绝缘基态,这可能是或可能不是电荷有序。虽然在最初的kagome晶格的剩余补丁中的受抑自旋在这里可能无法直接检测到,但对共存的非磁性位置,自由自旋和冻结力矩的观察揭示了本质上的不均匀磁性。1/3稀释的可果美晶格的数值模拟合理化这种磁状态的群集大小和形态的异质分布在附近的网站渗流阈值。
2013-04-10 cond-mat.str-el
First-principles determination of Heisenberg Hamiltonian parameters for the spin-1/2 kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
锌铜矿(ZnCu 3(OH)6Cl 2)通常被认为是迄今为止已知的高度受抑的反铁磁戈薇晶格的最佳实现。我们采用密度泛函理论计算,以确定八个交换耦合常数的基础海森堡哈密顿量。我们发现最近邻耦合J1远远超过所有其他耦合。然而,次近邻kagome层耦合的0.019 J1和层间耦合高达-0.035 J1稍微修改完美的反铁磁kagome哈密顿量。有趣的是,最大的层间耦合是铁磁的,即使没有Cu杂质的Zn层。此外,我们验证我们的DFT方法,将其应用到kapellasite,多晶型的herbertsmithite这是已知的实验表现出竞争交换相互作用。
2014-01-30 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Chiral Spin Liquid between Ordered Phases in Kagomé Antiferromagnet
本文提出了一种有效场论来描述Kagomé晶格上Heisenberg自旋系统中的手征自旋液态,我们导出了低能有效的kagomé理论(各向同性)数值计算表明,由第一近邻自旋交换引起的量子涨落与由第二近邻自旋交换引起的量子涨落一样强.我们利用手征序参量理论,讨论了kagomé反铁磁体中存在有限温度手征对称性破缺到手征有序态的可能性.计算了有效基态能中的手征对称性破缺项,证明了在kagomé反铁磁体中存在前三个最近邻自旋交换作用时,在基态中必然存在手征自旋液体.最后,我们考虑了kagomé反铁磁体的量子临界性,并证明了在满足我们推导出的适当“匹配条件”的两个有序态之间的过渡处自然出现了Chern-Simons项,为解释为什么手性自旋液体可以出现在适当的有序状态之间的过渡提供了解释。Simons项是手征自旋液态的低能有效理论,其中手征性是这种拓扑场论打破离散对称性的直接结果。
2018-05-04 cond-mat.str-el
Singlet Ground State and Spin Gap in S=1/2 Kagome Antiferromagnet Rb$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
本文研究了Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的晶体结构和磁性。该化合物由角共享的CuF $_{6}$八面体的可果美层组成,与适当的可果美层相比,具有2a x 2a的放大单元。Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$在磁性上被描述为具有四种相邻交换作用的$S$ =1/2修正的可果美反铁磁体。从磁化率和高场磁化强度测量,它被发现,基态是一个无序的单重态与自旋间隙,从最近的理论预测。精确对角化的12个站点的可果美集群进行分析的磁化率,和个人的交换相互作用进行了评估。
2008-03-03 cond-mat.str-el
Domain Wall Spin Dynamics in Kagome Antiferromagnets
我们报告的磁化和中子散射测量下降到60 mK的一个新的家庭的Fe基可果美反铁磁体,其中一个强大的本地自旋各向异性相结合的低交换路径网络连接导致畴壁相交的可果美平面通过字符串的自由自旋。这些产生不熟悉的慢自旋动力学在有序的阶段,从交换释放自旋翻转朝向合作行为的温度降低,可能是由于长程偶极相互作用的开始。获得的独立的磁性颗粒的域结构,可以是通用的其他受抑磁体。
2012-01-03 cond-mat.str-el
Sign structures for short-range RVB states on small kagome clusters
我们扩展了Schwinger玻色子的结构,得到了Kagome晶格上简并共面经典态的共振价键对应的波函数。我们检查了36位星团中的所有84个,发现它们形成了一个狭窄的能带。在12位簇上,只有四个这样的状态,它们的叠加精确地解释了第二到第四精确对角化(ED)状态,而ED基态通过在q = 0的RVB状态上插入特定的两个vison来精确地再现。因此,我们建立了该团簇低能态的RVB符号结构。
2011-10-28 cond-mat.str-el
Haydeeite: a spin-1/2 kagome ferromagnet
矿物haydeeite,α-MgCu 3(OD)6Cl 2,是一个S=1/2 kagome铁磁体,显示长程磁序低于TC=4.2 K与强烈的减少的时刻。我们的非弹性中子散射数据显示了清晰的自旋波激发,这可以用海森堡哈密顿量很好地描述,铁磁最近邻交换J1=-38 K,反铁磁交换Jd=+11 K。这些值使haydeeite非常接近铁磁序和非共面十二子晶格立方2反铁磁序之间的量子相变。扩散动态短程铁磁相关观察TC以上坚持以及铁磁有序相的行为不同于临界散射。
2015-06-01 cond-mat.str-el
Low temperature ordering in easy-axis $S=1$ kagome and triangular lattice antiferromagnets
简要回顾了早期工作的低温阶段的$S=1$戈美和三角晶格反铁磁体,其中有足够强的单离子各向异性$D$,占主导地位的反铁磁交换$J$。
2014-01-02 cond-mat.str-el
Valence Bond Solid Phases on Deformed Kagome Lattices: Application to Rb2Cu3SnF12
受最近实验的启发,我们研究了一系列形变Kagome晶格上反铁磁海森堡模型的量子基态.该变形的特征在于在某些晶格链接上的较弱的交换耦合(α *J),所述晶格链接适合于Rb2Cu3SnF12,其中α =1对应于理想的Kagome晶格。特别是,我们研究了可能的价键固相使用周围孤立的二聚体限制,二聚体系列扩展,自洽键算子平均场论理论的微扰理论。它示出的价键固相与36位的理想Kagome晶格的晶胞是相当敏感的一个小的晶格畸变中发现的Rb_2Cu_3SnF_12。结果表明,Rb_2Cu_3SnF_(12)的量子基态更可能是具有12位晶胞的价键固相,其中六个二聚体形成风车结构,导致变形的Kagome晶格中的基本三重态和单重态激发光谱发生强烈的改变.
2009-02-12 cond-mat.str-el
Generic nearest-neighbour kagome model: XYZ & Dzyaloshinskii-Moriya, and comparison to pyrochlore
戈薇晶格是几何挫折的典范,因其与包括自旋液体(SL)在内的新型基态的联系而长期受到研究。许多最近合成的可果美材料具有稀土离子,这可能会表现出高度各向异性的交换相互作用。强交换各向异性和极端几何挫折的这种组合的后果还有待充分理解。在这里,我们建立了一个一般的图片的相互作用和由此产生的基态(GS)所产生的最近邻交换各向异性的戈薇晶格。我们确定了一个通用的各向异性交换哈密顿对称参数。在高对称性的情况下,其中在kagome平面中的反射是系统的对称性,通用最近邻哈密顿量可以局部地定义为具有面外Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的XYZ模型。我们继续研究其相图中的经典极限,利用一个确切的重新制定的哈密顿在不可约表示(irreps)的晶格对称群。根据irreps的这种重新表述自然解释了本作者最近在kagome上研究的SL之间的三重映射[Nat Commun 7,10297(2016)]。此外,一些不寻常的状态是稳定的区域中,不同形式的GS为了竞争,包括一个条纹相与本地Z 8对称性和一个经典的类似物的手性SL。这个通用的哈密顿量也被证明是一个富有成效的狩猎场共存的不同形式的磁秩序,或秩序和混乱,我们发现这是一个特殊的性质所产生的戈薇晶格的奇数个自旋每挫折单位。这些结果与烧绿石晶格上的结果进行了比较和对比,并与最近在理解S = 1/2量子模型方面的进展联系起来
2017-06-28 cond-mat.str-el
Freezing of the Lattice in the Kagome Lattice Heisenberg Antiferromagnet Zn-barlowite ZnCu$_3$(OD)$_6$FBr
用$^{79}$ Br核四极共振(NQR)方法研究了Kagome晶格Heisenberg反铁磁体Zn-barlowite中Cu-Cu超交换作用$J$ ~($\simeq160$ ~K)的超慢晶格动力学。在50~K以下,晶格完全冻结,由于晶格畸变的增加,$^{79}$ Br NQR的线形变宽了一倍.此外,冻结的晶格在横向自旋回波衰减中表现出振荡分量,这是通过间接核自旋-自旋相互作用进行的核自旋配对的典型特征。这表明在低于$\sim30$ ~K时,一些Br位通过一对kagome Cu位形成结构二聚体,然后逐渐出现自旋单线态.我们的研究结果强调了微妙的结构扭曲在确定的性质的无序磁基态的戈薇晶格中发挥的重要作用。
2022-03-08 cond-mat.str-el
Weak Ferromagnetic Exchange and Anomalous Specific Heat in ZnCu3(OH)6Cl2
在自旋为1/2的可果美反铁磁体ZnCu 3(OH)6 Cl 2中存在过多的低能自旋激发的实验证据,可以从自旋子耦合到U(1)规范场的扩展费米面来理解。我们进行变分计算来研究这样的状态可能是能量上可行的可能性。一个Gutzwiller投影波函数再现了DMRG先前发现的kagome带的二聚化。应用于完整的kagome晶格表明,包含一个小的铁磁次近邻相互作用有利于基态与自旋费米表面。
2008-01-28 cond-mat.str-el
Ground State Phase Diagram of the Distorted S=1 Kagomé Heisenberg Antiferromagnets with Single-site Anisotropy
用数值精确对角化方法研究了具有单格点各向异性D的畸变S=1 kagome海森堡反铁磁体(KHAF)的基态相变.强易面各向异性破坏了均匀KHAF的六重单重态(HSS)基态,实现了大维态。这两个状态之间的量子相变类似于S=1反铁磁海森堡链中的Haldane-大-D跃迁。还研究了sqrt(3)× sqrt(3)晶格畸变和单点各向异性的综合效应。给出了计算结果所期望的基态相图。这种转变的存在是一致的HSS图片的基态的均匀S=1 KHAF,并支持其有效性。
2002-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of exchange distortions in the magnetic Kagome lattice
本研究探讨了扭曲的三角形磁相互作用的效果在Kagome晶格。使用Holstein-Primakoff展开,我们确定了各种磁配置的经典能量和自旋波模式的解析解。通过理解磁相图,我们表征了自旋波的变化,并检查了铁磁(FM),反铁磁(AfM)和120 $^{\circ}$相位的自旋畸变,这些相位是由可变交换相互作用产生的,并导致各种非共线相位,这为这些配置的实验表征和识别提供了更深入的理解磁指纹。
2020-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A continuous family of fully-frustrated Heisenberg model on the Kagome lattice
我们发现Kagome晶格上的反铁磁最近邻交换耦合海森堡模型(NN-KAFH)属于Kagome晶格上的连续的全阻挫海森堡模型族,它没有优先的经典有序模式.该系列中的模型由第一、第二和第三相邻交换耦合$J_{1}$、$J_{2}$和$J_{3}$与$J_{2}=J_{3}$组成。我们发现,当$-J_{1}\leq J_{2}=J_{3}\leq 0.2J_{1}$时,$J(\mathbf{q})$的最低带,即交换耦合的傅里叶变换,是完全非色散的。精确的对角化计算表明,当且仅当$\frac{1}{2}$.有趣的是,我们发现相同的平带物理在RVB描述可果美晶格上的自旋液态中也发挥着重要作用。特别是,我们表明,广泛研究的$U(1)$狄拉克自旋液体状态的Kagome晶格上实际上可以产生从一个连续的家庭规范不等价的RVB平均场anomalies,主机非常不同的平均场自旋色散。
2020-08-27 cond-mat.str-el
Ground State of the Kagome Lattice Heisenberg Antiferromagnet
利用二聚体极限附近的级数展开,我们证明了Kagome晶格上海森堡反铁磁体的基态是一个具有36格点晶胞的价键晶体(VBC),每个格点的能量为$E/J=-0.433\pm0.001$ .正如Nikolic和Senthil所讨论的那样,它是一个“完美六边形”的蜂窝晶格。基态与具有最大数目的“完美六边形”的其它有序态(例如条纹有序态)之间的能量差为$0.001 J$级。具有周期性边界条件的36点系统的能量进一步降低了一定量的$0.005\pm 0.001 J$,与精确对角化一致。VBC的每个晶胞都有两个单重态,它们的简并度在展开式中没有提升到$6th$阶。我们估计该能量差小于$0.001 J$。两个领先的订单微扰理论发现最低能量的三重激发是色散和局限于“完美的六边形”。
2008-01-08 cond-mat.str-el
Acoustic Wave-Function Imaging of Sublattice Physics in a Kagome Lattice
Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学)
本研究通过厘米尺度声学Kagome晶格测量完整激发谱并成像波函数,首次直接观测到子格分辨的能带结构,验证了平带与范霍夫奇点的子格纹理。
2026-09-11 cond-mat.str-el
Spatially Anisotropic Heisenberg Kagome Antiferromagnet
研究了kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体的准一维极限。晶格被分成反铁磁自旋链(交换J),它们通过中间“悬挂”自旋(交换J ')弱耦合。利用一维玻色化、重整化群方法和电流代数技术,在J '<<J的极限下确定了基态.我们发现悬挂自旋和链自旋形成了一个分别具有O(1)和O(J'/J)静态矩的螺旋,在其顶部,链自旋沿垂直于螺旋平面的轴呈现出较小的O[(J '/J)^2]反铁磁有序分量.
2008-10-29 cond-mat.str-el
Quantum phase transition between disordered and ordered states in the spin-1/2 kagome lattice antiferromagnet (Rb$_{1-x}$Cs$_{x}$)$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
利用单晶的磁性测量方法,系统地研究了$S = 1/2$ kagome晶格反铁磁体(Rb $_{1-x}$ Cs $_{x}$)$_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的交换参数和基态的变化.其中一个母体化合物RbPDMATHABMP CuPDMATHABMQ SnFPDMATHABMR具有畸变的kagome晶格,伴随着四种最近邻的交换作用,其基态为无序的风车式价键固态。另一个母体化合物Cs $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$在室温下具有均匀的kagome晶格,具有$q$ = 0自旋结构的有序基态。磁化率的分析表明,随着铯浓度的增加,$x$,交换参数增加的趋势是均匀的。发现$x$ 0.53的基态是无序< 0.53 and ordered for $x$ >的。对于$x$ < 0.53观察到的赝能隙和对于$x$ > 0.53观察到的Néel温度在$x_{\rm c}$ $\simeq$ 0.53处接近零。这表明在$x_{\rm c}$发生了量子相变。
2015-06-18 cond-mat.str-el
Local probe investigation of the spin dynamics in the kagome and inter-layers of orthorhombic barlowite Cu$_4$(OD)$_6$FBr: $^{79}$Br and $^{63}$Cu NQR study
本研究通过$^{79}$Br和$^{63}$Cu NQR探测正交相巴洛石的自旋动力学,发现层间Cu位点呈常规反铁磁相变,而kagome层发生逐渐自旋冻结,揭示了kagome层内磁阻挫的关键作用。
2023-12-13 cond-mat.str-el
Optical conductivity of visons in Z2 spin liquids close to a VBS transition on the kagome lattice
我们认为Z2自旋液体的戈薇晶格上的价键固体(VBS)过渡的边缘,携带Z2磁通量-所谓的visons -凝聚的涡旋激发。我们证明了这些视子激发可以直接耦合到外部电磁场,即使它们既不携带自旋也不携带电荷。这是可能的,通过磁弹性耦合机制最近确定的波特等人和郝。对于过渡到36位晶胞VBS状态的情况下,相应的有限交流电导率具有特定的幂律频率依赖性,这与量子临界点的交叉指数有关。然而,在跃迁到具有12位晶胞的VBS态时,vison对光学电导率的贡献消失。
2013-07-02 cond-mat.str-el
Ground State and Intrinsic Susceptibility of the Kagome Antiferromagnet Vesignieite as seen by 51V NMR
用51 V核磁共振测量了近kagome量子磁体vesignieite Cu 3BaV 2 O 8(OH)2的内禀磁化率和局部磁化强度。核磁共振谱线位移给出了一个精确的测量的内在磁化率的kagome网站,这非常类似的量子自旋液体herbertsmithite [A. Olariu等人,Phys. Rev. Lett. 100,087202(2008)]。因此,令人惊讶的是,在Tc ~ 9 K时,观察到向异质基态的转变。一个逐渐wipeout的一半的NMR强度表明一个缓慢波动的自旋液体成分和线宽的详细分析揭示了静态磁性的发病在其余一半的网站。我们认为这种跃迁和不寻常的基态起源于Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用诱导的一个量子临界点附近。
2011-10-28 cond-mat.str-el
Valence Bond Glass Phase in the Diluted Kagome Antiferromagnets
本文提出了Kagome格点海森堡模型价键晶相中的位稀释理论。空位点的存在导致穿过杂质的强单线键。它还产生了一个自由自旋,在单位晶胞内离域。淬灭杂质的有限浓度导致价键玻璃相。这个阶段有短程价键顺序,没有自旋间隙,大自旋磁化率,线性比热由于两个级别的系统,以及单重态和三重态激发分解成扭结反扭结对离域在几个晶格常数。它提供了一个框架的热力学,中子和拉曼测量的综合理解的Herbertsmithite材料ZnCu 3(OH)6Cl 2,包括最近报道的H/T和Ω/T缩放。
2010-02-27 cond-mat.str-el
Spontaneous formation of kagome network and Dirac half-semimetal on a triangular lattice
在自旋-电荷耦合系统中,底层晶格结构的几何挫折可以产生非平凡的磁序和电子态。在这里,我们探讨了这样的可能性,在Kondo晶格模型与经典局域自旋的三角晶格上,通过使用变分计算和模拟退火。我们发现,该系统表现出一个四个子晶格共线亚铁磁相在5/8填充一个大的洪德规则耦合。在这种状态下,系统自发地分化为上自旋的kagome网络和孤立的下自旋站点,我们称之为kagome网络形成。在kagome网络状态下,系统变成狄拉克半半金属:电子结构在费米能级处显示出无质量的狄拉克节点,并且狄拉克电子由于大的洪德规则耦合而几乎完全自旋极化。我们还研究了在kagome网络相的非现场库仑排斥的效果,该系统被有效地视为1/3填充的无自旋费米子系统的kagome晶格。我们发现,在平均场近似的水平下,一个$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$型的电荷顺序发生在kagome网络状态,这意味着分数电荷激发的可能性,在这个三角晶格系统。此外,我们证明了kagome网络的形成与全极化狄拉克电子是可控的外部磁场。
2015-04-22 cond-mat.str-el
Chiral multiple-q and skyrmion phases induced by Rashba-Hund interactions in the kagome lattice
材料中的非平凡拓扑相,特别是类skyrmion结构,由于其潜在的技术应用,在过去的十年里引起了人们极大的兴趣。在这项工作中,我们研究了一个模型的电子耦合到一个磁纹理的kagome晶格相互作用的磁矩通过Rashba自旋轨道耦合在大的Hund相互作用极限。利用大尺度蒙特卡罗模拟,我们得到了有效自旋哈密顿量,并研究了外磁场下的低温相。我们表明,强大的几何挫折,特征的kagome晶格,和有效的交流,反对称和各向异性耦合之间的竞争,产生了大量的各种各样的非平凡的拓扑相位。一方面,对于反铁磁交换耦合,赝反铁磁skyrmion晶体在很宽的参数范围内是稳定的。随着交换耦合变小,出现手征单q和双q相。另一方面,在铁磁的情况下,即使不同的相互作用的竞争产生了一系列的异国情调的纹理,一个显着的平行可以绘制与反对称相互作用的纯铁磁模型。最后,对于交换耦合被完全抑制的特殊情况,我们表明,来自一个更高的温度合作顺磁体,一个“伞状”的元胞有序与半广泛的简并是由外部磁场诱导。
2022-12-15 cond-mat.str-el
$\require{mhchem}$Quantum paramagnetism in the decorated square-kagome antiferromagnet $\ce{Na6Cu7BiO4(PO4)4Cl3}$
研究方-kagome反铁磁体Na6Cu7BiO4(PO4)4Cl3的量子顺磁相,通过DFT和变分蒙特卡洛方法揭示其非磁性基态及第七个Cu位点对无序态的稳定作用。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Non-perturbative linked-cluster expansions for the trimerized ground state of the spin-one Kagome Heisenberg model
我们使用非微扰的链接集群的扩展,以确定每个网站的自旋一海森堡模型的kagome晶格的基态能量。为此,引入了一个参数,允许在完全三聚化状态和各向同性模型之间进行插值。基态能量每网站的全图分解到6个三角形(18自旋)的图形显示了一个复杂的行为作为这个参数的函数接近各向同性模型,我们属性的发散部分系列的准一维无阻链图的图形扩展。更具体地说,这些发散可以追溯到耦合三角形的一维无阻链的量子临界点。有趣的是,重组的非微扰的连接的集群膨胀的集群与增强的对称性产生的基态能量,每个网站的各向同性的二维模型是在定量协议与其他数值方法,有利于自发三聚的系统。我们的研究结果是一般的重要性,任何非微扰的几何挫折系统上的连锁集团扩展。
2015-08-21 cond-mat.str-el
The spin - 1/2 Heisenberg model on Kagome lattice as a quantum critical system
通过对具有环交换耦合$J_{r}$的Kagome格点上自旋1/2海森堡模型的精确对角化研究,发现具有$J_{r}=0$的纯海森堡模型是量子临界点,在$J_{r}=0$处避免了能级交叉和基态能量对$J_{r}$的二阶导数发散.纯海森堡模型因此在热力学极限下应该是无间隙的,这与通常的看法相反。同时发现环交换耦合使系统进入一个具有更短自旋关联的状态,并具有与三角晶格上反铁磁海森堡模型相当的局域自旋关联模式(自旋结构因子的峰值移向动量$\vec{q}=(\frac{4π}{3},0)$).与Marston-Zeng自旋Pereils固态的相似性(就二聚体-二聚体相关性而言)也通过环交换耦合大大增强,尽管尚不清楚这种相关性是否会在热力学极限下固化为静态顺序。
2011-06-30 cond-mat.str-el
Ferromagnetism induced in anisotropic stacked kagome-lattice antiferromagnet Cs$_2$Cu$_3$CeF$_{12}$
通过磁化强度和比热测量研究了Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$的磁性. Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$由Cu $^{2+}$的屈曲kagome晶格构成,其沿着b轴堆叠。屈曲kagome晶格中的交换网络是强各向异性的。因此,Cs $_2$ Cu $_3$ CeF $_{12}$可以分为两个子系统:具有强反铁磁交换相互作用的交替海森堡链和悬挂自旋。悬挂自旋通过有效的交换相互作用相互耦合,这是由链自旋介导的。悬挂自旋进一步分为两个子系统,DS1和DS2。DS1中的悬挂自旋在3.14 K下经历三维铁磁有序,而DS2中的悬挂自旋在0.35 K下保持顺磁性。DS1自旋之间的有效相互作用近似地由铁磁$XXZ$模型表示,其中$z$方向平行于晶体学c轴。得到了$H {\parallel} c$的磁相图,并在分子场近似下进行了分析。随着磁场的增加,悬挂自旋被极化,磁化曲线在饱和磁化强度的三分之一处呈现出宽的平台。
2012-03-20 cond-mat.str-el
Monte Carlo Simulations of ABC Stacked Kagome Lattice Thin Films
用Metropolis蒙特卡罗模拟研究了几何阻挫ABC叠层反铁磁可果美薄膜的性质。探讨了表层易轴各向异性和内层立方各向异性的影响。表面的自旋结构与体相3D fcc系统不同,表面轴向各向异性倾向于使自旋沿表面[111]法向轴排列。然后,这种排列趋势通过交换耦合仅微弱地传播到内层。结果示出的比热,磁化强度和亚晶格序参量参数为表面和内部自旋在三层和六层膜作为增加轴向表面各向异性的函数。讨论了IrMn $_3$薄膜中的交换偏置现象。
2015-10-20 cond-mat.str-el
Impact of Dzyaloshinskii-Moriya and anisotropic exchange interactions on the cubic kagome antiferromagnets Mn$_3$X and Mn$_3$AB
我们进行了对称性分析的ABC堆叠kagome平面的Mn原子共同的$L1_2$ Mn $_3$ X和反钙钛矿Mn $_3$ AB合金。除了已知的单离子各向异性和Kitaev型各向异性交换稳定这些材料中的120°自旋结构之外,我们的分析还导致了交错的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和最近邻自旋之间的进一步的伽马型各向异性交换。这些新项的存在并不影响120°基态的能量,这解释了它们在先前的最小磁模型中的缺失。我们继续表明,然而,它们的影响变得明显时,自旋波激发被认为是。我们强调这些影响,通过计算非弹性中子散射截面来说明实验手段探测这些隐形相互作用的存在和相对强度。
2022-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Charge and orbital order in frustrated Pb3Mn7O15
候选的磁电Pb 3 Mn 7 O 15具有由1/3填充的可果美层组成的结构,所述可果美层在堆叠方向上由边缘共享八面体的条带连接。先前的报告指出,冷却到室温时会发生复杂的六方-正交结构转变,但其起源尚不确定。在这里,这两种结构的中子和同步辐射X射线衍射数据的组合使用重新审视。大位移的氧的位置被检测到,这表明,层间的网站和那些占据空隙的可果美晶格是平凡的电荷有序在这两个阶段。对称性破缺是由于Mn 3+的带状网站和层网站的子集,使一个Kagome网络的电荷排序轨道有序发生。
2012-03-28 cond-mat.str-el
Schwinger-Boson Mean-Field Study of the Anisotropic Kagome Antiferromagnet
University of Virginia(弗吉尼亚大学)
研究各向异性对蜂窝反铁磁体中自旋-1/2的影响,通过施温格尔-玻色平均场理论分析,发现各向异性重构低能自旋子部分,导致最低自旋子分支软化和双自旋子连续谱下移,并揭示了各向异性驱动自旋液体向磁序转变的微观机制。
2026-04-29 cond-mat.str-el