Theory of Two-Step Magnetic Ordering Phenomena in a Geometrically Frustrated Heisenberg Pyrochlore Antiferromagnet with Long Range Dipolar Interactions
利用平均场论研究了具有交换作用和偶极-偶极相互作用的烧绿石晶格上的海森堡反铁磁体模型。在处理偶极通过使用埃瓦尔德方法，一个软（临界）模式与一个独特的有序波矢量被选择为所有强度的偶极偶极耦合。对于弱偶极子，选择部分有序的三个子晶格自旋结构（P态），其中q_{ord} =（1/2 1/2 1/2）。一个完全有序的四个子晶格自旋结构（F态），q =（000），与P态竞争，并随着温度的降低而成为稳定的结构。我们的结果进行了比较，对其他的理论计算和连接到最近的实验结果Gd 2 Ti 2 O 7进行了讨论。
2003-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Order from structural disorder in $XY$ pyrochlore antiferromagnet $\rm Er_2Ti_2O_7$
研究了经典基态连续简并的$XY$烧绿石反铁磁体的结构无序效应。两种类型的障碍，空位和弱波动的交换键，升降机简并选择相同的经典基态的子集。分析和数值计算结果表明，这种“有序结构无序”的机制与热和量子涨落的影响竞争。我们的理论预测，在$\rm{Er_2Ti_2O_7}$中的少量杂质将稳定共面$ψ_3$（$m_{x^2-y^2}$）的磁性结构，而不是在纯材料中发现的$ψ_2$（$m_{3z^2-r^2}$）状态。
2014-08-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Power-law spin correlations in pyrochlore antiferromagnets
高阻挫的辉石晶格反铁磁体的基态系综可以映射到一个满足零发散条件的粗粒"极化“场。由此可以得出，这个场的相关性以及实际的自旋相关性都像偶极-偶极相互作用（$1/|R|^3$）一样随着分离而衰减。此外，晶格版本的推导给出了一个近似的自旋相关公式，与几个功能，以及同意与模拟和中子衍射测量漫散射，特别是夹点（伪偶极）奇点倒易晶格矢量。这个系统相比，其他的约束也意味着衍射奇异性，和其他可能的应用的粗粒度偏振进行了讨论。
2004-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ordering of the Antiferromagnetic Heisenberg Model on a Pyrochlore Slab
用蒙特卡罗模拟研究了烧绿石平板上几何阻挫二维海森堡反铁磁体的有序化。该模型有望作为SrCrGaO化合物广泛研究的参考系。与kagomé Heisenberg反铁磁体形成鲜明对比的是，该模型在低温下表现出局部非共面自旋结构，具有非平凡的手征自由度。我们发现，在一定的条件下，该模型表现出一种新的Kosterlitz无相变型在有限的温度与这些手征自由度。实验的影响进行了讨论。
2002-01-10 cond-mat.stat-mech
Color ice states, weathervane modes, and order by disorder in the bilinear-biquadratic pyrochlore Heisenberg antiferromagnet
研究了半经典极限下具有正双二次相互作用的烧绿石海森堡反铁磁体。该模型的经典基态流形包含一个广泛的大家庭的非共面自旋态称为“色冰态”。从彩色冰状态开始，自旋的子集可以在没有能量成本的情况下集体旋转。这种激发可以被视为在这个三维系统中的一个“膜状”的模拟著名的风向标模式在经典的戈薇海森堡反铁磁体。我们详细研究了风向标模式，并阐明了它们的物理性质。此外，我们研究了该模型中的无序有序现象，重点是谐波涨落的作用。我们的计算有限的相空间搜索表明，量子波动选择三个不同的状态作为双二次相互作用的幅度增加相对于双线性相互作用，这意味着一系列的相变仅由波动驱动。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Properties of a classical spin liquid: the Heisenberg pyrochlore antiferromagnet
研究了烧绿石晶格上具有近邻相互作用的经典海森堡反铁磁体的低温行为。由于几何挫折，该模型的基态具有广泛的自由度。我们通过分析基态流形周围的小涨落的影响，并从Monte Carlo和分子动力学模拟的结果表明，该系统是无序的在所有温度下，T，并有一个有限的弛豫时间，它的变化为1/T的小T。
1997-12-05 cond-mat.stat-mech
Pyrochlore antiferromagnet with antisymmetric exchange interactions: critical behavior and order from disorder
研究了经典烧绿石反铁磁体在Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用下的相变性质。对于这两种量子允许的反对称交换相互作用，由于几何挫折的宏观简并被解除，并出现在基态的长程磁序。在直接DM相互作用的情况下，我们发现了一个类伊辛相变，它选择了一个双简并的全进全出磁序。在存在间接DM耦合的情况下，磁体经历类似XY的相变而进入具有破缺的Z6对称性的状态。我们表明，在这两种情况下的临界行为是修改由于相关库仑相位中的约束自旋波动。我们还展示了一个有趣的秩序从无序现象，系统之间切换两种不同类型的破缺Z6对称性。
2010-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic susceptibility of diluted pyrochlore and SCGO antiferromagnets
我们调查的磁化率的经典海森堡反铁磁体与最近邻的相互作用的几何挫折烧绿石晶格，对于一个纯系统，并在存在稀释与重离子。利用这个系统中的小稀释的相关长度总是很短的事实，我们得到一个近似的，但在所有温度下的磁化率准确的表达式。我们将这一理论推广到化合物SrCr_{9-9x} Ga_{3+9x} O_{19}（SCGO），并对Schiffer和Daruka [Phys.Rev.B56，13712（1997）]最近提出的唯象模型提供了解释。
1999-06-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spin structure factor and thermodynamics in the antiferromagnetic quantum Ising model in the pyrochlore lattice
数值计算了烧绿石晶格中反铁磁量子伊辛模型的自旋结构因子和热力学量随温度的变化关系。该模型表现出自旋无序基态，自旋关联指数衰减。我们再现了中子散射实验中的夹点结构的温度依赖性，并校正了比热测量得到的熵。
2011-11-09 cond-mat.stat-mech
Depleted pyrochlore antiferromagnets
我认为类的“耗尽烧绿石”晶格的角共享三角形，通过删除旋转烧绿石晶格，使每个四面体失去了一个。以前已知的例子是“hyperkagome”和“kagome楼梯”。我给标准的循环是否一个给定的耗尽晶格可以类似于可果美\sqrt{3} \times \sqrt{three}状态，并显示如何伪偶极相关性（由于局部约束）推广到甚至随机耗尽的情况下。
2008-08-30 cond-mat.stat-mech
Anisotropic pyrochlores and the global phase diagram of the checkerboard antiferromagnet
我们研究了两种模型的自旋1/2反铁磁体组成的角共享四面体，烧绿石结构的基础上的相图。首先，我们着重讨论了棋盘格点上的海森堡反铁磁体（也称为平面烧绿石和交叉链模型）。当两个交换常数的无量纲比J_ \times /J << 1时，该模型具有各向异性极限，其中该模型由以阻挫方式弱耦合在一起的一维自旋链组成。使用最近开发的技术相结合的重整化群的想法和一维玻色化和电流代数方法，我们表明，在这个极限的模型进入一个交叉二聚体状态的双重自发对称性破缺，但没有磁秩序。我们用近似的“四聚体三重玻色子”计算来补充这一结果，它定性地描述了J_ \times /J = 1时“格构价键固态”的物理性质。利用参数空间中的这些已知点、四元玻色子计算所指出的不稳定性和简单极限J_ \times /J >> 1，我们构造了该模型的几个候选全局相图，并讨论了其中包含的量子相变的性质。最后，我们应用我们的准一维技术的各向异性限制的三维烧绿石反铁磁体，磁性GeCu 2 O 4的近似模型。一个交叉二聚体状态预测在这里以及。
2005-04-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Order-by-Disorder in the XY Pyrochlore Antiferromagnet Revisited
研究了具有局域平面各向异性的XY烧绿石反铁磁体的性质<111>。我们找到了基态，并证明了构型基态熵是次广延的。通过计算自由能，由于谐波波动和进行蒙特卡罗模拟，我们证实了早期的工作表明，该模型表现出热有序无序导致低温长程序组成的离散磁畴。我们计算了自旋波谱，并表明热涨落和量子涨落选择相同的磁结构。使用蒙特卡罗模拟，我们发现，在这个XY烧绿石反铁磁体的热涨落选择的状态可以生存的自旋哈密顿量的足够弱的最近邻赝偶极相互作用。我们讨论了我们的结果与Er2Ti2O7烧绿石反铁磁体。
2011-08-30 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Quantum spin fluctuations in the dipolar Heisenberg-like rare earth pyrochlores
化学通式为R_2Ti_2O_7和R_2Sn_2O_7（R =稀土）的磁性烧绿石氧化物材料显示出许多有趣的物理行为，这取决于稀土离子的味道。这些性质取决于总磁矩的值，在每个稀土网站和磁交换和长程偶极-偶极相互作用之间的复杂的相互作用的晶体场的相互作用。本工作主要研究偶极各向同性阻挫反铁磁烧绿石材料的低温物理性质。在零温度下数值确定了候选磁基态，并利用Holstein-Primakoff自旋波展开到1/S阶研究了这些态周围量子自旋涨落的作用。结果表明，所提出的经典基态对量子涨落具有很强的稳定性。包含长距离偶极相互作用导致恢复对称性和抑制所观察到的各向异性间隙，导致在基态的量子涨落的增加相比，截断偶极相互作用的模型。该系统保留了其大部分经典特征，并且在零温度下几乎没有偏离全序矩。
2004-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Partial order from disorder in a classical pyrochlore antiferromagnet
从理论上研究了焦绿石晶格上经典海森堡反铁磁体在弱第二近邻相互作用J_2扰动下的相图。最近邻海森堡自旋的巨大基态简并度被J_2提升，并且在接近零温度时磁有序的基态开始。我们发现了铁磁J_2在有限温度下具有共线自旋的新的部分有序相。除了一个大的有序序参量，这个中间相还表现出层状结构和键序，打破了亚晶格对称性。热力学相界将其与完全无序态和磁有序态分开，在小J_2的极限下为1.87 J_2 S^2和0.26 J_2 S^2。相变是不连续的。我们分析了共线态的局部稳定性，得到了与蒙特卡罗模拟一致的边界T ~ J_2^2/J_1。
2008-09-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low temperature specific heat and possible gap to magnetic excitations in the Heisenberg pyrochlore antiferromagnet Gd2Sn207
Gd_2Sn_2O_7烧绿石海森堡反铁磁体在1 K附近出现了向四个亚晶格Neel有序态的相变。尽管有序状态的表面上是传统的性质，但比热在350-800 mK的温度范围内被发现由反常的T平方幂定律描述。另一种烧绿石海森堡材料Gd 2 Ti 2 O 7也有类似的温度依赖性。Cv中这种反常的T平方行为被认为与态密度的不寻常的能量依赖性有关，这种不寻常的能量依赖性似乎也表现在μ子自旋弛豫实验中发现的低温自旋涨落中。在本文中，我们报告的Cv的计算，考虑自旋波一样的激发的Neel秩序中观察到的Gd 2Sn 2 O 7，并认为参数的T平方行为并不反映真正的低能量激发的Gd 2Sn 2 O 7。相反，我们发现这种材料的低能量激发是由单离子和偶极各向异性效应间隙的反铁磁振子，并且在先前的比热测量中考虑的350 mK的最低温度偶然地与交叉温度相一致，低于该交叉温度，磁振子变得热激活，Cv呈指数形式。我们认为，进一步的比热测量，延伸到至少100 mK是必需的，以归因于一个非常规的描述磁激发的基态的Gd 2 Sn 2 O 7或无效的标准图片的间隙激发本文提出的。
2007-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Novel ordering of the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet with the ferromagnetic next-nearest-neighbor interaction
利用蒙特卡罗模拟研究了具有铁磁次近邻相互作用的经典烧绿石海森堡反铁磁体的有序性质。该模型被发现表现出一个一阶过渡到一个特殊的有序状态在有限的温度。而自旋结构因子，即，自旋的平方傅立叶振幅的热平均值表现出有限的长程序，其特征在于周期为4的相称自旋顺序，自旋本身的热平均值几乎为零。这意味着，虽然自旋傅立叶分量的振幅是长程有序的，但相关的相位自由度仍然是波动的。
2006-09-26 cond-mat.stat-mech
Extended loop algorithm for pyrochlore Heisenberg spin models with spin-ice type degeneracy: application to spin-glass transition in antiferromagnets coupled to local lattice distortions
对于具有自旋-冰型宏观（准）简并的Ising自旋模型，传统的经典Monte Carlo（MC）模拟中采用的单自旋翻转方法在低温下会出现动力学冻结（$T$）.在具有易轴各向异性或双二次相互作用的海森堡自旋模型族中也可以看到类似的困难。在Ising情况下，通过引入基于循环算法的非局部更新来避免困难。我们提出了一个扩展的循环算法的海森堡的情况下。作为其应用的一个例子，我们回顾了我们最近的研究自旋玻璃（SG）转变的键无序海森堡反铁磁体耦合到局域晶格畸变。
2011-07-26 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Spin Glass Phase Induced by Weak Random Exchange Disorder in a Classical Spin Liquid: the Case of the Pyrochlore Heisenberg Antiferromagnet
在烧绿石磁体Y2 Mo 2 O 7中观察到的玻璃态行为是一类独特的自旋玻璃系统，其中磁性Mo^{4+}离子主要通过各向同性最近邻反铁磁交换相互作用，可能还有额外的弱无序。描述这种自旋玻璃行为的一个模型是海森堡模型，它是在具有随机但严格反铁磁交换无序的烧绿石晶格上提出的。在本文中，我们提供了令人信服的数值证据，从广泛的蒙特卡罗模拟表明，该模型表现出有限的温度自旋玻璃转变，因此是一个实现的自旋玻璃诱导的随机弱无序自旋液体。结果表明，Y_2Mo_2O_7的自旋玻璃态是由有效强无序驱动的。
2010-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Singlet Excitations in Pyrochlore: A Study of Quantum Frustration
棋盘格和烧绿石晶格上的海森堡反铁磁体受到强烈的量子涨落的影响。这个问题是服从承包商重整化（CORE）算法，它系统地计算有效的相互作用的基础上的本地集群本征态。CORE最近被用于推导正方形晶格哈伯德模型的Plaquette玻色子-费米子模型（cond-mat/0108087）。对于自旋半棋盘和烧绿石的情况，我们发现单重态基态打破晶格对称性，和一个自旋激发的间隙。低激发态是单线态，在一个新兴的低能量尺度上通过伊辛相互作用耦合，对于烧绿石来说，这大约是海森堡交换的1%。我们讨论低温热力学和有限尺寸数值数据的新解释。我们认为，我们的结果是共同的许多模型的量子挫折。
2002-06-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Hedgehog-lattice spin texture in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice
刺猬晶格是磁单极子和反单极子的三维周期性阵列，已知在存在Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用的情况下实现。在这里，我们证明了通过蒙特卡罗模拟的刺猬晶格是由呼吸烧绿石晶格上的经典海森堡反铁磁体的挫折而不是DM相互作用引起的。在该模型中，呼吸键交替的特点是最近邻（NN）的反铁磁交换相互作用的大四面体的小的，J1 '/J1的比值。在J1 '/J1 <1的呼吸情况下，有序矢量为q=（\pm 1/2，\pm 1/2，\pm 1/2）的四重q态在J1'/J1 =1的均匀情况下成为刺猬晶格态.研究还发现，在磁场作用下，（1/2，1/2，1/2）hedgehog晶格的结构由立方晶格转变为四立方晶格，从而产生非零的净自旋手征，在金属体系中，这种净自旋手征应产生特征的拓扑霍尔效应.
2020-12-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nematic, vector-multipole, and plateau-liquid states in the classical O(3) pyrochlore antiferromagnet with biquadratic interactions in applied magnetic field
烧绿石晶格上的经典双线性-双二次最近邻海森堡反铁磁体在任何温度或磁场下都不呈现传统的Neel型磁序。相反，自旋相关在长度尺度r ~ \sqrt{T}上代数地衰减，这是由强局部约束引起的库仑相的行为特征。尽管如此，如果通过添加简并提升扰动来恢复Neel序，则其热力学性质在很大程度上保持不变，例如，更多邻居互动在这里，我们将展示如何解决这些明显的矛盾，通过正确理解的方式，其中远程Neel秩序出现了良好的本地相关性，并确定隐藏在不同的库仑阶段的模型中的双极和矢量多极订单。就实验而言，我们的研究结果表明，在长程相互作用是不重要的，表现出半磁化平台的铬尖晶石的磁性可能在很大程度上是独立的磁秩序的类型。
2010-01-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in pyrochlore antiferromagnet Gd2Ti2O7
研究了烧绿石晶格上几何阻挫反铁磁体Gd_2Ti_2O_7的绝热退磁过程。与传统的顺磁性盐相比，该化合物在低于居里-外斯常数的温度范围内可以表现出十倍的温度降低。最有效的冷却观察到在120和60千奥斯特之间的字段间隔对应于饱和和自旋液相之间的交叉。这一现象表明，相当一部分的磁熵存在于强关联态。根据理论模型，这种熵与宏观数量的局部模式保持无间隙，直到饱和场。对经典自旋模型的蒙特卡罗模拟表明与实验符合得很好。该过程的冷却功率的实验估计，以期可能的技术应用。Gd_2Ti_2O_7的结果与低温磁制冷材料Gd_3Ga_5O_（12）的结果进行了比较。
2004-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin ordering induced by lattice distortions in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice
我们从理论上研究了晶格畸变对呼吸烧绿石晶格上经典海森堡反铁磁体自旋有序的影响。在该模型中，考虑到从网站振动产生有效的自旋相互作用，通过自旋晶格耦合（SLC）的本地晶格畸变。呼吸晶格交替的特征是大四面体的最近邻相互作用与小四面体的最近邻相互作用之比J '/J。通过蒙特卡罗模拟发现，该系统表现出向四种不同类型的共线磁有序态的一级跃迁。在均匀情况下（J '/J=1），在较强SLC下实现的态是以（1/2，1/2，1/2）磁布拉格峰为特征的对称态，而在较弱SLC下实现的态是以（1，1，0）磁布拉格峰为特征的四方对称态.随着呼吸畸变的增加（J ′/J减小），（1/2，1/2，1/2）态的有序模式变得非立方，其磁布拉格反射几乎不变，而（1，1，0）态是稳健的。呼吸式烟火体所特有的非立方状态可进一步分为两种类型。我们证明了这两种非立方有序导致了基态的大质量简并，并且每自旋的剩余熵取k_B ln（4）/16和k_B ln（6）/16的特征值.实验结果的影响进行了讨论。
2019-04-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence for gapped spin-wave excitations in the frustrated Gd2Sn2O7 pyrochlore antiferromagnet from low-temperature specific heat measurements
我们测量了零磁场中几何阻挫烧绿石海森堡反铁磁体Gd_2Sn_2O_7的低温比热。发现比热指数下降到约350 mK以下。这提供了一个有间隙的自旋波谱的证据，由于单离子效应和长程偶极相互作用导致的各向异性。数据很好地拟合线性自旋波理论，排除了非常规的低能量磁激发在这个系统中，并允许在这种材料中的相关交换相互作用的确定。
2007-07-13 cond-mat.stat-mech
Planar pyrochlore, quantum ice and sliding ice
我们研究了高阻挫棋盘格点上的量子反铁磁性，也被称为具有交叉的正方形晶格。这个晶格上的量子海森堡反铁磁体作为烧绿石晶格磁体的二维模拟物是令人感兴趣的。通过结合几种方法，我们得出结论，这个系统是最有可能的所有值的自旋，$S$，与尼尔状态大$S$让位于一个双重简并价键固体较小的$S$。接下来，我们表明，伊辛反铁磁体与弱四自旋交换，相当于方形冰与领先的量子动力学，表现出长程“反铁电”秩序。作为这种分析的副产品，我们得到，在弱耦合的冰平面系统中，一个滑动相XY对称。
2001-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monopole ordered phases in dipolar and nearest-neighbours Ising pyrochlore: from spin ice to the "all-in--all-out" antiferromagnet
我们用蒙特卡罗模拟研究了伊辛高温超导体。我们涵盖了一组交换常数，范围从受挫铁磁的情况下（自旋冰）的完全有序的“全进-全出”反铁磁体的偶极模型，重新解释的结果-在离子系统-在温度与磁荷密度相图。尽管它的自旋性质和存在的双重和单一的非保守的磁荷，偶极模型让位于相图，这是相当可比的那些先前获得的晶格系统的电荷，和自旋冰模型与保守数量的单磁荷。这些系统之间的对比，我们添加了最近邻模型的结果，提出了我们相图的其他特征-特别是，在高密度下具有电荷顺序的非线性流体，其持续到任意高的温度-这只能解释为考虑到由潜在的自旋自由度所强制的构造约束。
2014-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Theory of paramagnetic scattering in highly frustrated magnets with long-range dipole-dipole interactions: The case of the Tb2Ti2O7, pyrochlore antiferromagnet
由稀土磁矩组成的高阻挫反铁磁体是目前实验和理论研究的热点。稀土离子通常具有小的交换相互作用和大的磁矩。这使得有必要详细了解长程磁偶极-偶极相互作用在这些系统中的作用，特别是在顺磁相中发展的自旋-自旋相关性的背景下，但通常无法凝聚成常规的长程磁有序相。这种情况在受抑烧绿石反铁磁体材料Tb 2 Ti 2 O 7中得到最显著的强调，尽管反铁磁居里-外斯温度Tcw ~ -20 K，但Tb 2 Ti 2 O 7在低至50 mK时不有序。在本文中，我们报告的结果从平均场论计算的顺磁弹性中子散射的高度挫折的磁系统与长程偶极-偶极相互作用，重点是Tb 2 Ti 207系统。将Tb_2Ti_2O_7模拟为反铁磁<111>Ising烧绿石，发现平均场顺磁散射与实验观测结果不一致.通过简单的对称性参数，我们表明，所观察到的Tb 2 Ti 207中的顺磁相关被排除由任何自旋哈密顿量，认为只有伊辛自旋，但定性一致的海森堡矩。明确计算的顺磁散射模式的<111>伊辛和海森堡模型，其中包括有限的单离子各向异性，支持这些主张。我们提供的建议，调和需要恢复自旋各向同性与伊辛样结构所建议的单离子性质的Tb 3+。
2005-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Phase Transition and Thermal Order-by-Disorder in the Pyrochlore Quantum Antiferromagnet Er2Ti2O7: a High-Temperature Series Expansion Study
几种稀土磁性烧绿石材料可以用自旋为1/2的量子哈密顿量和各向异性交换参数Js来模拟。对于Er 2 Ti 2 O 7材料，J最近确定从高场非弹性中子散射测量。在这里，我们执行高温（T）系列展开，使用这些J来计算这种材料的热力学性质。与实验数据的比较表明，该模型很好地描述了材料在Tc~1.2 K的有限温度下的相变。我们表明，对于不同的q=0 xy序参量，高温展开式给出了相同的结果，直到β=1/T中的8阶（可能是β中的所有阶）。相反，与序参量的6次方相关的非线性磁化率揭示了在Er 2 Ti 2 O 7中发现的相同的非共线的Er 2 Ti 2 O2状态的热有序无序选择。
2013-05-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The Spin Liquid State of the Tb2Ti2O7 Pyrochlore Antiferromagnet: A Puzzling State of Affairs
烧绿石反铁磁体Tb_2Ti_2O_7对于研究受抑磁系统的实验学家和理论家来说是一个谜。实验测得的能级结构表明<111>在低温（T < 10 K）下存在局域伊辛反铁磁体。一个适当的模型，然后预测一个长程有序Q = 0状态低于约2 K。然而，μ子自旋共振实验揭示了低至数十毫开尔文的顺磁结构。基态有效伊辛二重态的涨落的重要性最近已被理解，因为测量的顺磁关联不能在不包括更高晶场态的情况下被描述。然而，在随机相位近似（RPA）内处理的这些波动不能解释该系统在2K以下缺乏有序性。在这项工作中，我们简要地回顾了集体顺磁状态的实验证据Tb2Ti2O7。这个系统的基本理论图片进行了讨论，从经典的自旋模型的结果被用来激发调查的量子效应，通过RPA的最低阶。对今后的实验和理论工作的途径Tb2Ti2O7。
2004-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Corrections to Pauling residual entropy and single tetrahedron based approximations for the pyrochlore lattice Ising antiferromagnet
我们研究修正单四面体的近似的熵，比热和均匀磁化率的烧绿石晶格伊辛反铁磁体，由一个数字连接集群（NLC）展开。在基于四面体的NLC中，一阶给出了${1\over 2}\log{3\over 2}\approx 0.20273$的Pauling剩余熵。16阶NLC计算将剩余熵改变为0.205507，比鲍林值校正1.37%。在高温下，通过高温级数展开验证了计算的准确性。我们发现修正的单四面体近似是最多百分之几的所有热力学性质。
2012-04-30 cond-mat.stat-mech
Hedgehog lattice and field-induced chirality in breathing-pyrochlore Heisenberg antiferromagnets
本文研究了呼吸烧绿石晶格上的$J_1$-$J_3$经典海森堡模型，其中，由于呼吸键的交替，小四面体和大四面体的最近邻交换相互作用$J_1$和$J_1'$取不同的值，而$J_3$是沿键向的第三个最近邻反铁磁相互作用.通过蒙特卡罗模拟发现，对于大的$J_3$，一个由磁单极子和反单极子组成的三维周期性排列的刺猬晶格以四重${\bf Q}$态的形式出现，其特征在于有序矢量为${\bf Q}=(\pm\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2})$，只要$J_1\neq J_1'$，就与$J_1$和/或$J_1'$的符号无关.在外加磁场中，根据$J_1$和$J_1'$的大小，出现了六个${\bf Q}$四重态，其中包括场内刺猬晶格态在内的三个相具有非零的总手征度$\mbox{\boldmath $ χ $}^{\rm T}$，这与手征度的反常霍尔效应有关.在剩余的两个手性相中，其在铁磁$J_1$和/或$J_1'$的存在下实现，自旋结构不是拓扑非平凡的，尽管事实是$\mbox{\boldmath $ × $}^{\rm T} \neq 0$。还讨论了$\mbox{\boldmath $ x $}^{\rm T}$中磁单极的拓扑对象的作用。
2022-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo study on the detection of classical order by disorder in real antiferromagnetic Ising pyrochlores
我们使用蒙特卡罗模拟来评估在真正的反铁磁伊辛高温超导体中通过无序来检测热有序的可行性，该高温超导体被施加在$[110]$方向上的磁场所挫败。建立在一个理想的系统，只有最近邻交换相互作用和一个完美的定向场，我们考虑偶极相互作用和场失调的影响。我们的方法是特殊的，因为它更多地依赖于打开和关闭熵驱动器的可能性，而不是在没有（或免疫）一个特定的扰动。原则上，它可以应用于其他不受控制的相互作用，这些相互作用预计将自然存在于真实的{磁性}材料中。我们建立的条件下，熵效应可以从相互作用驱动器的顺序，显示如何使用中子散射作为一种手段来揭开这一机制，并讨论可能的材料在哪里测试这些想法。
2019-11-07 cond-mat.stat-mech
Adapting Planck's route to investigate the thermodynamics of the spin-half pyrochlore Heisenberg antiferromagnet
自旋半烧绿石海森堡反铁磁体（PHAF）是高阻挫量子磁学领域最具挑战性的问题之一。受M.~的开创性论文的启发，普朗克[M.~普朗克，Verhandl。好吧物理学{ \bf 2}，202-204（1900）]我们通过在低温和高温行为之间插值来计算该模型的热力学性质。为此，我们遵循B详细阐述的想法。Bernu和G.~ Misguich并使用熵利用求和规则["熵方法“（EM）]进行插值。我们补充EM结果的比热，熵，并通过相应的结果由有限温度Lanczos方法（FTLM）的有限晶格的$N=32$网站，以及由高温膨胀（HTE）的数据得到的磁化率。我们发现，由于明显的有限尺寸效应的FTLM数据$N=32$是不具有代表性的无限系统低于$T \approx 0.7$。对$T \gtrsim 0.7$的类似限制适用于为无限PHAF设计的HTE。相比之下，EM为无限PHAF的整个温度区域提供了可靠的数据。我们发现了一个无间隙的频谱导致在低$T$和一个单一的最大值在$c(T)$在$T\approx 0.25$的比热幂律行为的证据。对于易感性$χ(T)$，我们发现在$T$降低时$χ$单调增加的迹象，在$T=0$时达到$χ_0 \approx 0.1$。此外，EM允许将基态能量估计为$e_0\approx -0.52$。
2020-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground state of the $S$=1/2 pyrochlore Heisenberg antiferromagnet: A quantum spin liquid emergent from dimensional reduction
针对烧绿石晶格上S=1/2海森堡反铁磁体基态难解的问题，利用VMC模拟发现系统经自组织降维形成层间解耦，涌现出具有强纠缠、代数衰减关联和自旋分数化的2D量子自旋液体，且该基态在自旋轨道耦合下依然稳定。
2023-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energetic selection of ordered states in a model of the Er2Ti2O7 frustrated pyrochlore XY antiferromagnet
我们考虑的可能性，Er2Ti2O7的离散长程有序状态的选择积极的平均场水平作为一种替代方案，建议通过热波动的选择。我们表明，最近邻交换相互作用单独是不足以达到这一目的，但各向异性所产生的激发单离子晶体场状态的Er2Ti2O7，再加上适当的各向异性交换相互作用，可以产生所需的长程序。然而，单离子各向异性的影响是相当弱的，所以我们预计热或量子波动，在某种伪装下，最终在这种材料中是重要的。我们再现了最近的实验结果的磁布拉格峰强度的变化作为磁场的函数。
2008-10-30 cond-mat.stat-mech
Large-scale calculation of ferromagnetic spin systems on the pyrochlore lattice
我们在烧绿石晶格上对铁磁伊辛模型进行了高性能计算。我们根据粘结剂比的有限尺寸标度精确地确定了临界温度。通过与简单立方晶格上的数据比较，论证了普遍的有限尺寸标度。我们还计算了烧绿石晶格上的经典XY模型和经典Heisenberg模型。
2016-12-26 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Transition to Long Range Magnetic Order in the Highly Frustrated Insulating Pyrochlore Antiferromagnet Gd_2Ti_2O_7
来自a.c.测量的实验证据和直流磁化率以及热容数据表明，烧绿石结构氧化物Gd_2Ti_2O_7在30 K时开始出现短程有序，在$T\sim 1$ K时出现长程磁有序。居里-外斯温度$θ_{CW}$ =-9.6K，主要是由于交换作用。偏离居里-外斯定律发生在低于$\sim$ 10 K，而磁热容的贡献被发现在温度高于20 K。热容量在$T_c=0.97$ K时的急剧最大值表示向长程有序状态的转变，磁比仅占磁熵的$\sim$ 50%。相变以上的热容可以通过假设随机场的分布作用于Gd $^{3+}$的$^8S_{7/2}$基态来建模。对交流无频率依赖性。磁化率在短程或长程有序制度，因此表明没有任何自旋玻璃态行为。平均场理论计算表明，在最近邻反铁磁交换和长程偶极耦合条件下，不存在长程有序基态。在平均场水平，长程序在各种公度或不公度波矢量被发现只有在包含交换相互作用超越最近邻交换和偶极耦合。本文将Gd_2Ti_2O_7的性质与其它几何阻挫反铁磁体如Gd_3Ga_5 O_{12}钆镓石榴石、RE_2Ti_2O_7焦绿石（RE = Tb，Ho和Tm）、Heisenberg型烧绿石如Y_2Mo_2O_7，Tb_2Mo_2O_7和尖晶石如ZnFe_2O_4进行了比较
1999-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Low-temperature properties of classical, geometrically frustrated antiferromagnets
研究了一类几何阻挫晶格（包括kagome晶格和烧绿石晶格）上具有最近邻反铁磁相互作用的经典矢量自旋模型的基态和低能性质。我们探讨这些磁铁的行为，结果从他们的大基态简并，强调普遍的功能和系统的差异，个别型号。我们调查的情况下，热涨落选择一个特定的子集的基态，并发现，这只发生在最小的基态简并的模型。对于烧绿石磁体，我们给出了一个明确的所有基态的结构，并表明，它们是不分开的内能障碍。研究了海森堡烧绿石反铁磁体的旋进自旋动力学。不存在冻结过渡或优选状态的选择。相反，在低温下的弛豫时间T为hbar/（k_B T）的数量级。我们认为，这种行为也可以预期在其他一些系统，包括海森堡模型的化合物SrCr_8Ga_4 O_{19}。
1998-07-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
