Single-ion anisotropy in the gadolinium pyrochlores studied by an electron paramagnetic resonance
用电子顺磁共振方法测量了（Y{1-x}Gdx）2 Ti 2 O 7烧绿石结构中Gd 3+离子的单离子各向异性。发现了较强的易平面型各向异性，其各向异性常数D与原型Gd_2Ti_2O_7的交换积分J相当，D~0.75J，并超过了偶极能量标度。烧绿石反铁磁体的易平面各向异性的物理意义被认为是。计算了T=0时的磁化曲线，讨论了在磁场中的相变。
2005-07-18 cond-mat.str-el
Most spin-1/2 transition-metal ions do have single ion anisotropy
基于密度泛函理论和磁偶极-偶极能量计算以及自旋轨道耦合的微扰理论处理，通过研究CuCl 2·2 H2O、LiCuVO 4、CuCl 2和CuBr 2中自旋为1/2的Cu 2+离子易面各向异性的起源，探讨了含自旋为1/2的过渡金属离子磁性体系中自旋择优取向的原因.我们发现这些自旋为1/2的离子的自旋取向不是由它们的各向异性自旋交换相互作用引起的，也不是由它们的磁偶极-偶极相互作用引起的，而是由与它们的晶场分裂d态相关的自旋-轨道耦合引起的。我们的研究还预测了Bi 2CuO 4和Li 2CuO 2的Cu 2+离子的面内各向异性。我们的研究结果消除了自旋为1/2离子的磁性系统不存在自旋轨道耦合引起的磁各向异性的错误认识。
2014-09-12 cond-mat.str-el
One-Dimensional S=1 Spin-Orbital Model with Uniaxial Single-Ion Anisotropy
本文研究了具有或不具有单轴单离子各向异性的一维S=1自旋轨道模型的基态性质。用密度矩阵重整化群方法计算了基态能量、磁化强度曲线和关联函数。我们讨论了基态性质如何依赖于轨道和自旋扇区的两个交换耦合。所得相图与S=1/2模型的相图进行了比较。我们还解决单轴单离子各向异性的影响。
2004-12-02 cond-mat.str-el
Effect of a Staggered Magnetic Field on the S=1 Haldane Chain with Single-ion Anisotropy
分析了单离子各向异性的Halfonite链在交错场中激发谱的能隙。我们发现，沿磁场方向的间隙以更快的速度比其他的增加，而它的光谱重量减少，被转移到一个两个磁振子连续。
2002-06-15 cond-mat.str-el
Quantum Phase Diagram and Excitations for the One-Dimensional S=1 Heisenberg Antiferromagnet with Single-Ion Anisotropy
本文研究了具有单离子各向异性的一维S=1海森堡反铁磁体的零温相图。通过高阶级数展开和量子蒙特卡罗模拟，我们得到了精确的估计的临界点分离不同阶段的量子相图。此外，激发光谱和间隙得到。
2009-02-12 cond-mat.str-el
Theoretical analysis of single-ion anisotropy in $d^3$ Mott insulators
University of Toronto（多伦多大学）；Canadian Institute for Advanced Research（加拿大高级研究院）
莫特绝缘体的有效自旋模型是由磁位、电子填充及其相互作用之间的对称性决定的。这样的自旋哈密顿提供了洞察机制的磁秩序和磁各向异性超越海森堡模型。对于大于1/2的自旋矩S，原则上允许单离子各向异性。然而，对于具有大立方晶场分裂的$d^3$莫特绝缘体，尽管S = 3/2的局部矩，LS耦合中不存在单离子各向异性。另一方面，在$d^3$材料中的优选磁矩方向已被报道，这需要进一步的理论研究。在这里，我们推导出单离子各向异性相互作用的强耦合微扰理论。考虑了立方晶场分裂，包括$e_g$轨道、三角畸变、Hund耦合和自旋轨道耦合。对于压缩畸变，磁位处的自旋轨道耦合既有利于易轴，也有利于易面，而阴离子的自旋轨道耦合导致易轴各向异性。我们应用该理论对$\rm{CrX}_3$与X = Cl和I，并显示的磁性和阴离子网站的自旋轨道耦合的强度上的单离子各向异性的依赖。讨论了理想二维磁体中单离子各向异性的意义。
2022-08-03 cond-mat.str-el
Single-ion anisotropy, Dzyaloshinskii-Moriya interaction and negative magnetoresistance of the spin-1/2 pyrochlores R2V2O7
采用密度泛函方法研究了自旋为1/2的高温超导体R2 V2 O 7的电子和磁性.与通常的看法相反，自旋为1/2的V4+离子被发现具有显著的易轴单离子各向异性。的|D/J|从Lu 2 V2 O 7的磁振子量子霍尔效应推导出的比率，其中J是最近邻自旋交换，D是Dzyaloshinskiii-Moriya参数，远大于从我们的计算估计的值（即，0.32与0.05）。我们发现，这种差异是由于忽略的V4+离子的单离子各向异性，和观察到的负磁阻R2 V2 O 7产生一个新的机制。
2010-10-22 cond-mat.str-el
Transverse Magnetic Anisotropy in Mn12-acetate: Direct Determination by Inelastic Neutron Scattering
一个高分辨率的非弹性中子散射（INS）研究全氘代锰$_{12}$ -醋酸盐提供了最准确的自旋哈密顿参数，这个原型单分子磁铁至今。Mn $_{12}$ -簇偏离轴对称性，在模型哈密顿量中的非零菱形项导致与观察到的INS峰的位置和强度的极好的一致性。以下参数集提供了与实验数据的最佳一致性：$D=-0.0570(1)$ meV、$B_{4}^0=-2.78(7)\cdot 10^{-6}$ meV、$B_{4}^4=-3.2(6)\cdot 10^{-6}$ meV和$\mid$ \textit{E} $\mid =6.8(15)\cdot 10^{-4}$ meV。晶体位错不是对称性降低的可能原因。相反，这项研究提供了强有力的支持，最近提出的模型，这是基于存在几个分子异构体与不同的自旋哈密顿参数。
2004-07-09 cond-mat.str-el
Multiboson spin-wave theory for Ba2CoGe2O7, a spin-3/2 easy-plane Neel antiferromagnet with strong single-ion anisotropy
我们考虑正方晶格反铁磁海森堡哈密顿量扩展与单离子轴向各向异性项作为极小模型的多铁性Ba 2CoGe 2 O 7。发展了多玻色子自旋波理论，我们研究了自旋为3/2的系统中自旋激发的色散。作为一个强的单离子各向异性的结果，拉伸（纵向）自旋模式出现在光谱中。Zheludev等人[Phys.Rev.B68，024428（2003）]的中子非弹性散射谱被多玻色子自旋波理论中的低能模成功地再现，我们预期在4 meV处出现自旋伸缩模，可以用计算的动力学自旋结构因子来识别。我们预期对于任何S>1/2的化合物，在单离子各向异性显著的情况下，都会出现自旋拉伸模式。
2012-09-10 cond-mat.str-el
Fermi-Surface Selective Determination of the $\mathbf{g}$-Factor Anisotropy in URu$_2$Si$_2$
从超导上临界场和微观上的Shubnikov-de Haas（SdH）振荡确定了URu $_2$ Si $_2$隐序态重准粒子的$g$因子各向异性。我们提出了一个详细的分析的$g$ -因子的$α$，$β$和$γ$费米表面口袋。我们的研究结果表明，一个强大的$g$因子的各向异性之间的$c$轴和基面所有观察到的费米表面口袋。观察到的各向异性的$g$ -因子的量子振荡是在良好的协议与超导上临界场在低温下，这是强烈限制顺磁对沿易磁化轴$c$断裂的各向异性。然而，在$T_c$附近的上临界场的初始斜率的各向异性不能用量子振荡得到的有效质量和费米速度的各向异性来解释。
2019-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Noncoplanar multiple-$Q$ spin textures by itinerant frustration: Effects of single-ion anisotropy and bond-dependent anisotropy
在中心对称巡游磁体的有效自旋模型中，我们从理论上研究了多重$Q$自旋织构，它是由不同波数的自旋密度波叠加而成的。我们的重点是由自旋-电荷耦合引起的双二次相互作用和由自旋-轨道耦合引起的磁各向异性之间的相互作用。考虑到两种类型的磁各向异性，单离子各向异性和键相关的各向异性，我们阐明了一个原型的三角形晶格系统在没有和存在外部磁场的磁相图。在单离子各向异性的情况下，我们发现了过多的多个$Q$不稳定性取决于强度和各向异性的符号（易平面或易轴），包括skyrmion晶体的拓扑数为2。在外加磁场中，我们发现拓扑数为1的skyrmion晶体在易面（易轴）各向异性下，被面内（面外）磁场稳定。我们还研究了稳定的场诱导skyrmion晶体通过旋转场的方向。作为一个双积，我们发现，三重$Q$状态与非零手征的存在下，双二次相互作用和易轴各向异性。同时，我们发现键依赖的各向异性也稳定了这两种类型的skyrmion晶体。然而，我们发现，对于拓扑数为1的skyrmion晶体，Bloch和Néel型skyrmion晶体根据键依赖各向异性的符号被选择性地实现。此外，我们还发现了另一种多重$Q$态，包括两种类型的介子晶体与skyrmion数为1和2。本文的系统研究将为研究中心对称磁性金属中的复杂织构提供参考。
2021-01-28 cond-mat.str-el
Fluctuation Mechanism of Single-Ion Anisotropy of Topological Insulator MnBi$_2$Te$_4$
Kirensky Institute of Physics, Federal Research Center KSC SB RAS, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences（基连斯基物理研究所，俄罗斯科学院西伯利亚分院科学院科学中心联邦研究中心）
研究通过电子跃迁诱导的电荷波动与自旋轨道耦合解除Mn离子轨道单重态$^{6}S$的六重简并性，推导出单离子各向异性常数，验证了实验中观察到的易轴各向异性实现的可能性。
2026-04-09 cond-mat.str-el
Effective realization of random magnetic fields in compounds with large single-ion anisotropy
我们证明了具有大的随机单离子各向异性的自旋$S=1$系统可以在低能下映射到具有随机磁场的$S=1/2$系统。这例如在\mbox{Ni(Cl$_{1-x}$Br$_{x}$)$_2$-4SC(NH$_2$)$_2$}化合物（DTNX）中实现，因此它代表了反铁磁系统中随机局部（现场）磁场的长期寻求的实现。我们支持$S=1$和有效的$S=1/2$各向异性海森堡链的数值研究的映射，并找到了很好的协议的静态量和自旋电导率。因此，这种系统可以用来研究局部随机磁场对输运性质的影响。
2017-03-23 cond-mat.str-el
Exotic criticality in the dimerized spin-1 $XXZ$ chain with single-ion anisotropy
我们考虑了自旋为1的二聚$XXZ$链，它具有单离子各向异性$D$。在没有明确的二聚化有三个阶段：一个大的- $D$，反铁磁有序和Halcohol相。这种相结构持续到临界二聚化，高于该临界二聚化，则Halfenite相消失。我们表明，弱二聚化的阶段分离的高斯和伊辛量子相变。在稀释伊辛模型的普适类中，一个伊辛跃迁终止于临界点。我们评论的相关性，我们的研究结果的准一维各向异性自旋1量子磁体的实验。
2018-12-09 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic resonance in a spin-gap magnet with strong single-ion anisotropy
准一维磁体NiCl $_2\cdot$ 4SC（NH $_2$）$_2$，通常缩写为DTN，在零场下不有序到$T=0$：由于作用于$S=1$ Ni $^{2+}$离子的“易平面”类型的强单离子各向异性，$S_z=0$基态通过能隙与$S_z=\pm 1$激发分离。一旦沿各向异性主轴施加磁场，间隙在$B_{c1}=2.18$ T处闭合，并且场诱导反铁磁序出现。这种场致有序态的低能激发谱包括两个激发分支，其中之一必须是无带隙的Goldstone模。最近对DTN的场诱导有序态中的激发谱的研究（T.Soldatov et.al，Phys.Rev.B 101，104410（2020））已经揭示，随着磁场偏离主对称轴，Goldstone模式变得带隙。提出了强单离子各向异性准一维量子$S=1$磁体反铁磁共振模的简单描述。所使用的方法是基于各向异性自旋链的强耦合模型与传统的平均场模型的反铁磁共振的组合。所得到的模型适合已知的实验结果，而无需额外的调谐参数。
2020-11-05 cond-mat.str-el
Quantum magnets with large single-ion easy-plane anisotropy in transverse magnetic field
本文讨论了具有整数自旋和大单离子易面各向异性$D$的磁体在横向磁场$h$中的低温性质。考虑自旋间的交换相互作用为微扰，用图解法在$h\sim D$上导出了微扰理论第一非零阶的热修正，得到了元激发谱、磁化强度和比热.在$h$ - $T$平面上，得到了顺磁相和长程磁序相之间的边界$h_{c1}(T)$的表达式。导出了量子临界点$h_{c1}(0)$附近玻色子之间的有效相互作用。该理论较好地描述了在$\rm NiCl_2$ - $\rm 4SC(NH_2)_2$（DTN）中得到的实验数据。
2011-12-05 cond-mat.str-el
Finite-temperature dynamic structure factor of the spin-1 XXZ chain with single-ion anisotropy
通过对密度矩阵纯化的基础上改进矩阵乘积态方法，我们能够精确地计算具有单离子各向异性的无限自旋-1 XXZ链在Haldrons、大- $D$和反铁磁相中的有限温度动力学响应.在所有情况下，不同的热激活散射过程对光谱权重做出显著贡献。在Halten-Phase中，带内磁振子散射是显著的，并且现场各向异性导致磁振子分裂成单重态和二重态分支。在大- $D$相位响应中，带内信号与激子-反激子连续谱分离。在反铁磁相中，holon是最低的激发态，在过渡到Halfenz态时有一个间隙关闭。在有限的温度下，畴壁激发之间的散射变得特别重要，并强烈增强了动量转移$π$的光谱权重。
2018-02-04 cond-mat.str-el
Ground-state fidelity of the spin-1 Heisenberg chain with single ion anisotropy: quantum renormalization group and exact diagonalization approaches
利用基态保真度方法研究了自旋为1的各向异性海森堡链在单离子各向异性（D）下的相图。在量子重整化群方案下计算了基态保真度及其相应的磁化率，在此方案下我们得到了保真度的重整化，从而避免了计算基态。利用这种方法，在整个相图中得到了反铁磁Néel相、Halfenz相和大尺寸相之间的相边界，证明了量子重整化群在追踪对称性保护拓扑相中的应用.此外，我们提出了数值精确对角化（Lanczos）的结果，我们采用了最近推出的非本地序参量，以准确地定位从Haldom到大D相位的过渡。
2013-09-02 cond-mat.str-el
Thermodynamics of S>=1 ferromagnetic Heisenberg chains with uniaxial single-ion anisotropy
本文用格林函数方法和精确对角化方法研究了任意温度下具有易轴单离子各向异性的S>=1铁磁链的热力学性质。对于S=1的链，当各向异性能D与交换能J之比超过一个特征值D/J >7.4时，比热随温度的变化有两个极大值，当D/J <7.4时，比热随温度的变化只有一个极大值。这与以前使用开边界条件的小链（N <= 7）的精确对角化数据形成对比。比较理论与实验上的二溴镍配合物的拟合的比热产生具体的值D和J的自旋波谱，相关长度，和横向磁化率的温度依赖性的预测。
2006-01-20 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality in a frustrated Haldane chain with single-ion anisotropy
研究了具有单离子各向异性的自旋1反铁磁阻挫Haldane链的相图，发现Gaussian与Ising相变融合为WZW SU(2)₂多临界点，并在另一侧出现解禁闭量子临界性，分离了二聚化与Ising反铁磁相。
2025-06-17 cond-mat.str-el
Magnon spectrum and electron spin resonance in antiferromagnet with large single-ion easy plane anisotropy
基于量子磁体NiCl $_{2}$-4SC（NH $_{2}$）$_{2}$（DTN）及其Br掺杂的DTNX的近期实验，我们提出了在磁有序相中具有大的单离子各向异性的反铁磁体中的光学磁振子分支的理论描述.在1/S展开的框架下，我们导出了具有$Δ(h)$能量和磁场依赖性的光磁振子的解析表达式。结果表明，在线性自旋波近似下，$Δ(h)$是单调的，没有极值，而在1/S修正下，一阶修正使它成为完全不同的函数，在磁有序相中心附近有一个极小值。在ESR实验中观察到后一种行为。此外，我们还证明了$Δ(h)$对系统参数具有非平凡的依赖性。它解决了非弹性中子散射数据之间的差异，在DTNX与小Br浓度的相互作用常数的增长，观察和ESR实验显示几乎没有变化的$Δ(h)$与纯DTN相比。
2020-09-25 cond-mat.str-el
Decay of spin helices in XXZ quantum spin chains with single-ion anisotropy
Erlangen National High Performance Computing Center, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根国家高性能计算中心，埃尔朗根-纽伦堡大学）；School of Mathematics and Natural Sciences, University of Wuppertal（伍珀塔尔大学数学与自然科学学院）；Institute of Physics, University of Greifswald（格赖夫斯瓦尔德大学物理研究所）
研究含单离子各向异性的XXZ量子自旋链中自旋螺旋态的衰减机制，通过数值模拟揭示其在热力学极限下的局域磁化时间演化特性，发现单离子各向异性和易轴交换各向异性对自旋螺旋态的稳定性影响。
2026-05-08 cond-mat.str-el quant-ph
Single-ion anisotropy in Haldane chains and form factor of the O(3) nonlinear sigma model
我们考虑自旋为1的单离子各向异性的Haldrons链，这存在于已知的Haldrons链材料。我们发展了一个微扰理论的各向异性，其中磁振子-磁振子相互作用是很重要的，即使在低温极限。在O（3）非线性西格玛模型中精确的两粒子形状因子导致了包括动力学结构因子和电子自旋共振频移在内的几个动力学性质的定量预测。这些结果与数值计算结果以及Halcantine链材料Ni（C $_5$ H $_{14}$ N $_2$）$_2$ N $_3$（PF $_6$）的实验数据非常吻合。
2011-11-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo Determination of the Low-Energy Constants of a Spin 1/2 Heisenberg Model with Spatial Anisotropy
受\cite{Pardini08}中提出的YBCO电子液晶方向钉扎的可能机制的启发，我们采用第一性原理Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋为1/2的反铁磁耦合$J_{1}$和$J_{2}$的海森堡模型.相应的低能常数，即自旋刚度$ρ_s$，交错磁化强度密度${\cal M}_s$，自旋波速度$c$，以及基态能量密度$e_0$通过拟合的Monte Carlo数据的预测的磁振子手征微扰理论确定。特别地，研究了自旋刚度$ρ_{s1}$和$ρ_{s2}$作为耦合比$J_{2}/J_{1}$的函数。虽然我们发现我们的结果之间的一个很好的协议与弱各向异性制度的级数展开法，强各向异性，我们观察到的差异。
2009-06-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Quantum phase transitions in spin-1 XXZ chains with rhombic single-ion anisotropy
研究了一维单离子菱形各向异性XXZ链基态的保真度磁化率、量子相干性和纠缠熵。利用密度矩阵重整化群技术，研究了菱形单离子各向异性对保真度磁化率、量子相干性和纠缠熵等信息理论测度的影响.分析了它们与量子相变的关系。保真度磁化率可以很好地表征从Y-Néel相到大- $E_x$或Halcite相的相变。基态能量的二阶导数表明所有的跃迁都是二阶的。我们还发现量子相干性、纠缠熵、Schmidt能隙等可以用来检测量子相变的临界点。从这些量子信息观测量得出的结论彼此吻合。最后，我们提供了交换各向异性$Δ$和菱形单离子各向异性$E$的函数的基态相图。
2018-04-11 cond-mat.str-el quant-ph
Temperature-Dependent Interplay of Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Single-Ion Anisotropy in Multiferroic BiFeO$_3$
利用非弹性中子散射实验详细测量了多铁性BiFeO $_3$中低能磁振子激发随温度的变化。1毫电子伏左右的独特功能直接与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和一个小的单离子各向异性的相互作用。这些和交换相互作用的温度依赖性通过拟合测量的磁振子色散与自旋波计算确定。谱最适合易轴型磁各向异性和推导的交换和各向异性参数使我们能够确定的磁摆线的非谐性。然后，我们得出的自旋哈密顿量的参数随温度的变化和BiFeO $_3$的物理性质和结构变形之间的直接联系。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子，我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点，我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Single-ion anisotropy effects on the critical behaviors of quantum entanglement and correlation in the spin-1 Heisenberg chain
利用量子重整化群方法研究了自旋为1的单离子各向异性海森堡链中的量子纠缠和关联.用不同的各向异性参数$\bigtriangleup$和单离子各向异性参数$D$计算了负性和量子不和谐（QD）。我们专注于上述两个物理量之间的关系，并在Néel，Halflian，和大D阶段之间的过渡。研究发现，随着系统尺寸的增大，负性和量子点在不同的相位上都呈现出阶梯状的模式。有趣的是，单离子各向异性参数$D$，它可以使用核电共振（2020 \textit{Nature} \textbf{579} 205）调制，在调谐系统的量子相变（QPT）中起着重要的作用。在相变点，负性的一阶偏导数和关于$D$或$\bigtriangleup$的量子不协调都表现出非解析行为，这直接对应于关联长度的发散.由负性和量子点导出的量子关联临界指数相等，并且是每个临界点处的关联长度指数的倒数。这项工作扩展了量子纠缠和关联作为描述自旋1系统中量子点的工具的应用。
2021-07-01 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Interplay between Kitaev interaction and single ion anisotropy in ferromagnetic CrI$_3$ and CrGeTe$_3$ monolayers
磁各向异性对于二维（2D）磁性的稳定性至关重要，这在自然界中是罕见的，但在自旋电子学和推进基础知识中是非常需要的。最近对CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层膜的研究不仅观测到了长期以来一直在寻找的二维铁磁性，而且还揭示了这两个系统中不同的磁各向异性，即CrI $_3$的伊辛行为与CrGeTe $_3$的海森堡行为。这种磁性差异与这两种材料的结构和电子相似性形成强烈对比，在微观尺度上理解它应该有很大的好处。在这里，第一性原理计算和分析，以开发一个简单的哈密顿量，调查的CrI $_3$和CrGeTe $_3$单层的磁各向异性。在这两个系统中的各向异性交换耦合是令人惊讶地确定Kitaev型。此外，Kitaev相互作用和单离子各向异性（SIA）之间的相互作用被发现自然地解释了不同的磁性行为的CrI $_3$和CrGeTe $_3$。最后，Kitaev相互作用和SIA被进一步发现是由重配体（I的CrI $_3$或Te的CrGeTe $_3$），而不是通常认为的3d磁性Cr离子的自旋轨道耦合引起的。
2018-11-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Effect of uniaxial single-ion anisotropy on a stability of intermediate magnetization plateaus of a spin-1 Heisenberg diamond cluster
利用精确对角化方法，研究了具有两个不同耦合常数和单轴各向异性的自旋为1的Heisenberg金刚石团簇在外加磁场作用下的基态相图和磁化曲线.结果表明，自旋为1的Heisenberg金刚石团簇具有几个显著的量子基态，它们在零温和低温磁化强度曲线上分别在饱和磁化强度的1/4、1/2和3/4处出现中间平台.研究发现，分数磁化平台的宽度基本上取决于耦合常数的相对强度以及单轴单离子各向异性，这可能会使某些中间磁化平台大幅收缩甚至完全击穿.结果表明，相对较弱的单轴单离子易轴各向异性显著改善了四核镍配合物[Ni 4（CO 3）2（aetpy）8]（ClO 4）4在低场区的低温磁化曲线的理论拟合，而不会破坏之前基于高场区完全各向同性海森堡模型的拟合.
2021-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in a spin-1 antiferromagnetic chain with long-range interactions and modulated single-ion anisotropy
研究了自旋为1的反铁磁链的相图，其中各向同性反铁磁相互作用以幂律$\propto r^{-α}$（$α\ge 1$）衰减，并伴有调制的单离子各向异性。利用密度矩阵重整化群方法，研究了长程相互作用和单离子各向异性对各种关联的影响。为了检查的一致性，跨量子相变的保真度可测量性进行评估。忠实地检测到量子临界点，并确定了相变的顺序。相关长度的临界指数提取的保真度磁化率的标度函数。长程相互作用的存在导致相界的定量变化，并在一定条件下降低了相变的级数。一个直接的一阶之间的过渡周期Néel相和大的$D$相发生缓慢衰减的反铁磁相互作用。
2020-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and nematic orderings in spin-1 antiferromagnets with single-ion anisotropy
我们研究了自旋为1的海森堡模型，其中交换相互作用J，单轴单离子交换各向异性D，塞曼耦合到平行于对称轴的磁场B。本文用分析和量子MonteCarlo相结合的方法计算了正方晶格和简单立方晶格的（D/J，B/J）量子相图，发现XY-反铁磁相和铁磁相之间的一个相变，它自发地破坏了模型的U（1）对称性。用玻色子气体的语言来说，这是单玻色子的玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）和成对玻色子的BEC之间的跃迁。我们的工作为测量真正磁体中的这种转变开辟了新的途径。
2012-12-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Rigorous Solution of the Spin-1 Quantum Ising Model with Single-ion Anisotropy
我们解决了自旋1量子伊辛模型与单离子各向异性映射到一系列的分段自旋1/2横向伊辛链，分隔的$S^z =0$状态称为空穴。推导了配分函数的递推公式，简化了空穴组态的求和。这使得该模型的热力学量可以在热力学极限内严格确定。低温行为是由每个自旋1/2伊辛段内的空穴激发和费米激发之间的相互作用决定的。横观伊辛模型的伊辛临界点附近的量子临界涨落被空穴激发强烈抑制。
2008-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Mott glass in site-diluted S=1 antiferromagnets with single-ion anisotropy
用量子蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上S=1海森堡反铁磁体中格位稀释与量子涨落的相互作用。量子涨落由单离子各向异性D调谐。在clean极限下，足够大的D>D_c = 5.65（2）J迫使每个自旋进入其m_S=0态，从而使反铁磁序不稳定。在存在位稀释的情况下，如果D超过临界值D^* = 2.3（2）J，则量子涨落会在达到晶格的逾渗阈值之前破坏Néel有序。这种机制在晶格上打开了一个扩展的量子无序莫特玻璃相，其特征是无隙光谱和消失的均匀磁化率。
2006-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnetization-plateau state of the S=3/2 spin chain with single ion anisotropy
我们重新研究了S=3/2自旋链的磁化状态的数值研究，其中M= M_{S} /3，其中M_{S}是饱和磁化强度，单离子各向异性D（> 0）。我们发现在这个磁化强度下，当D< D_{c1} =0.387时，系统是临界的，磁化平台不会出现。对于D > D_{c1}，参数区域被划分为两个部分D_{c1} < D < D_{c2} =0.943和D_{c2} < D。在每个区域，系统都是有间隙的，磁化过程中出现M= M_{S} /3的磁化平台。从我们的数值计算，中间区域D_{c1} < D < D_{c2}应被磁化价键固体状态的特征。
1999-11-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground State Phase Diagram of S=1 XXZ Chains with Uniaxial Single-Ion-Type Anisotropy
利用有限尺寸系统的数值精确对角化方法，研究了具有单轴单离子型各向异性的一维S=1 XXZ链。用共形场论、能级谱、唯象重整化群和有限尺寸标度方法对数值结果进行了分析。因此，我们提出了第一个定量可靠的基态相图的这个模型。该模型的基态包括Haldron相、大尺寸相、Néel相、两个XY相和铁磁相。在这些相变之间存在四种不同类型的相变：Brezinskiii-Kosterlitz-无边界型相变、Gaussian型相变、Ising型相变和一级相变。这些临界线的位置被精确地确定。
2002-09-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-Induced Transition in the S=1 Antiferromagnetic Chain with Single-Ion Anisotropy in a Transverse Magnetic Field
基于Schwinger玻色子平均场论理论，研究了在横向磁场作用下，具有单离子各向异性的一维S=1海森堡反铁磁体的场诱导跃迁.探讨了比热和磁化率随温度和外加横向场的变化规律，发现与纵向场下的结果不同。在低温下的比热的异常，这可能是一个指示场诱导的过渡从Luttinger液相到有序相，明确揭示下的横向场。提出了一个示意性的相图。理论结果与实验观测进行了比较。
2002-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monte Carlo determination of the low-energy constants for a two-dimensional spin-1 Heisenberg model with spatial anisotropy
用第一性原理蒙特卡罗方法计算了二维自旋1海森堡模型在正方形和长方形晶格上的低能常数，即自旋刚度$ρ_s$、单位面积的交错磁化密度${\cal M}_s$和自旋波速度$c$.特别是，所研究的模型具有反铁磁耦合$J_1$和$J_2$在空间1-和2-方向，分别。对于每个考虑的$J_2/J_1$，调整模拟中使用的相应线性盒尺寸$L_2/L_1$的纵横比，使得两个空间绕组数的平方取相同的值。此外，从磁振子手征微扰理论的相关有限体积和温度的预测中提取的数值，这些低能常数。我们的结果$ρ_{s1}$是在定量协议与通过系列扩展方法在广泛的$J_2/J_1$。这反过来又为我们的方法的定量正确性提供了令人信服的数值证据。这里提出的空间各向异性模型的${\cal M}_s$和$c$是新的，可以作为未来相关研究的基准。
2017-02-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferromagnetism in Co7(TeO3)4Br6: A byproduct of complex antiferromagnetic order and single-ion anisotropy
用粉末和单晶中子衍射、磁化强度和交流磁化率技术研究了一种新的氧卤化合物Co_7（TeO_3）_4Br_6的明显的磁性各向异性和复杂的磁序。磁化率的各向异性延伸到顺磁温度范围内。各向异性的一个主要来源是所涉及的八面体配位的单个Co（2+）离子的各向异性特性，在这项工作中提出的角重叠模型计算证实。在TN=34 K时，出现无公度反铁磁有序.传播矢量与温度有很强的相关性，在30 K时达到k1=（0.9458（6），0，0.6026（5））。在TC=27 K时，发生了向亚铁磁结构（k2=0）的转变。磁有序相的特征也是非常不寻常的各向异性：沿着b轴的M-H扫描显示出矩形但标准的铁磁磁滞回线，沿着其他两个主轴的M-H研究是完全可逆的，显示出非常尖锐的自旋翻转（或自旋翻转）转变，就像标准的反铁磁体（或超磁体）一样。总之，所观察到的磁现象被解释为竞争渗透系统的磁相互作用的证据，首先是单离子各向异性能量和交换相互作用。Co 7（TeO 3）4 Br 6的低对称C2/c结构中Co（2+）离子的不同配位使得交换相互作用网络本身非常复杂。磁结构中与温度相关的变化，以及铁磁分量的突然出现，归因于由多分量但未知的自旋汉密尔顿函数描述的连续自旋重新取向。
2009-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theory of high-symmetry tetramer single molecule magnets
本文提出了单分子磁体的微观理论。从我们精确的单离子自旋矩阵元素为四个任意的自旋，我们研究的单离子各向异性的平等自旋表现出$T_d$，$D_{2d}$，或$C_{4v}$分子群对称性。每一组产生依赖于位置的单离子各向异性。对于弱各向异性，精确的Hartree表达式的磁化强度，比热，电子顺磁共振（EPR）吸收，和非弹性中子散射截面。对于$D_{2d}$，方位角单离子各向异性导致观察到的Ni $_4$ EPR分裂。
2006-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A Low Temperature Nonlinear Optical Rotational Anisotropy Spectrometer for the Determination of Crystallographic and Electronic Symmetries
来自晶体材料的非线性光学产生可以揭示其晶格结构和潜在的有序电子相的对称性，因此可以被利用作为基于衍射的散射探针的补充技术。虽然这项技术已成功地用于研究晶格和磁性结构的系统，如半导体表面，多铁性晶体，磁性薄膜和多层，具有挑战性的技术要求，阻止了其应用到过多的复杂的电子相发现在强关联电子系统。这些要求包括在微米长度尺度下探测小块单晶的能力、对整个非线性光学磁化率张量的灵敏度的需要、倾斜光入射反射几何形状和入射光频率可调谐性等。由于需要极端的样品环境，例如超低温、高磁场或高压，这些测量进一步复杂化。在这篇综述中，我们提出了一种新的实验结构，使用旋转光散射平面，满足所有上述要求。我们证明了我们的计划的有效性，通过使用光学二次和三次谐波产生的一个小批量的Sr $_2$ IrO $_4$单晶的微米尺度的面上的对称性测量。
2014-06-17 cond-mat.str-el physics.optics
Single-ion and exchange anisotropy effects and multiferroic behavior in high-symmetry tetramer single molecule magnets
我们研究了具有$T_d$、$D_{4h}$、$D_{2d}$、$C_{4h}$、$C_{4v}$或$S_4$离子点群对称性的等自旋$s_1$四聚体单分子磁体中的单离子和交换各向异性效应。我们首先在适当的局部坐标中写出群不变的二次单离子和对称各向异性交换哈密顿量。然后，我们在分子或实验室表示中重写这些局部哈密顿量，以及Dzyaloshinskiii-Moriay（DM）和各向同性海森堡，双二次和三中心四次哈密顿量。使用我们的确切的，紧凑的单离子自旋矩阵元素的形式，我们评估的本征态能量解析到第一阶的微观各向异性相互作用，对应于强交换限制，并提供表格的简单公式的最低四个本征态流形的铁磁（FM）和反铁磁（AFM）四聚体的能量与任意$s_1$。对于AFM四聚体，我们说明了$s_1=1/2,1,3/2$的一阶水平交叉诱导，并获得了初步估计的微观参数在Ni $_4$从一个适合的磁化数据。精确的热力学，电子顺磁共振吸收和非弹性中子散射截面的解析表达式给出，允许从FM四聚体的第二激发态流形的微观各向异性相互作用的三个确定。我们还预测，四聚体的对称性$S_4$和$D_{2d}$应表现出DM相互作用和多铁性状态，并说明我们的预测$s_1=1/2, 1$。
2008-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Renormalization of single-ion magnetic anisotropy in the absence of Kondo effect
与量子自旋的单离子磁各向异性相关的非弹性自旋翻转激发，可以通过近藤交换耦合到衬底中的传导电子来强烈地重整化，如最近所示的情况下的Co吸附原子的CuN $_2$岛。在这种情况下，微分电导谱显示零偏置异常由于双简并基态的近藤效应，和有限偏置阶跃功能，由于自旋翻转激发。在这里，我考虑自旋为1的量子磁体具有正的单轴各向异性，基态是非简并的，因此近藤效应不会发生。然而，尽管在基态中完全不存在近藤效应，但由于量子自旋与传导电子的杂化的交换耦合而引起的非弹性自旋激发的重整化仍然发生。此外，我表明，远离粒子-空穴对称性，电荷波动有类似的效果近藤交换耦合，导致自旋翻转激发的重整化。然而，与近藤交换的重正化相反，电荷波动导致不对称光谱，对于强电荷波动可以模仿Fano行为。
2018-02-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field-induced magnetic anisotropy in La0.7Sr0.3CoO3
通过对磁化强度与磁场曲线的高场部分的分析，测量了铁磁La 0.7Sr 0.3CoO3钙钛矿的磁各向异性，即，磁饱和状态。这些测量给出了一个磁各向异性的一个数量级高于参考锰氧化物。令人惊讶的是，以这种方式计算的磁各向异性的值不符合那些估计从测量的矫顽场是一个数量级小。我们认为这种反常行为的原因是三价钴离子在外加磁场作用下从低自旋态向中自旋态的跃迁。这样的跃迁将Co 3+离子转换成具有仅部分淬灭的轨道角动量的Jahn-Teller离子，这增强了原子内自旋-轨道耦合和磁各向异性。
2003-04-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
