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
Order by disorder and spiral spin liquid in frustrated diamond lattice antiferromagnets
阻挫是指不能同时满足的不同相互作用之间的竞争，这是许多磁性固体的常见特征。强的阻挫导致高度简并的基态，以及涨落对有序的大的抑制。阻挫磁性的关键挑战是表征波动的自旋液体制度，并确定在较低温度下的最终秩序的机制。在这里，我们研究了一个模型的金刚石晶格反铁磁体适用于许多尖晶石材料。随着足够强的挫折，大量的基态简并在螺旋中发展，螺旋的传播波矢位于动量空间中连续的二维"螺旋面“上。我们认为，一个重要的有序机制是熵分裂的简并基态，一个难以捉摸的现象，称为有序无序。一个广泛的“螺旋自旋液体”制度出现在更高的温度，其中底层的螺旋表面可以直接揭示通过自旋相关。我们讨论了这些预测之间的协议，以及其特征尖晶石MnSc2S4。
2006-11-30 cond-mat.str-el
Formation of spiral ordering by magnetic field in frustrated anisotropic antiferromagnets
本文从理论上讨论了在$T=0$上沿易磁化轴施加磁场时，双轴各向异性或偶极力作用下的阻挫反铁磁体的相变。随着磁场的增加，出现了一系列著名的相变：常规自旋翻转和螺旋面在强易轴各向异性和弱易轴各向异性下的翻转。我们认为，少得多的研究情况下，可以出现在中等各向异性的磁场诱导的第一阶从共线状态与螺旋排序相的过渡。在平均场近似下导出了这些跃迁的临界场，并给出了实现这些跃迁的必要条件。我们发现，在多铁性MnWO $_4$中发现的相变序列之一，实验和数值（在相关模型）和我们的理论再现定量的数值结果。
2019-08-13 cond-mat.str-el
Properties of the spin liquid phase in the vicinity of the Néel - Spin-Spiral Lifshitz transition in frustrated magnets
30年前，Ioffe和Larkin指出了形成带隙自旋液体的一般机制。当经典二维受抑海森堡磁体经历共线Néel相和自旋螺旋相之间的Lifshitz转变时，量子效应通常导致夹在Néel相和自旋螺旋相之间的自旋液相的发展.本文利用场论方法研究了这种普遍自旋液相的性质。我们研究了利弗希茨点附近的相图，并计算了临界点的位置，激发光谱和自旋-自旋关联函数。我们认为在二维Lifshitz点（LP）附近的自旋液体类似于整数自旋一维链中的带隙的Halfenstein相。我们还考虑了一个具体的例子，一个挫折系统的螺旋Néel LP，$J_1-J_3$反铁磁体的正方形晶格上，表现出自旋液体的行为。我们提出了这个模型的数值级数展开计算和比较的计算结果与发达的场论的预测。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Block-spiral magnetism: An exotic type of frustrated order
量子材料中的竞争相互作用诱导了新的物质状态，如受抑磁体，这是一个从理论和实验角度进行广泛研究的领域。在这里，我们表明，竞争的能量尺度存在于低维轨道选择莫特相（OSMP）诱导一个奇异的磁秩序，以前从未报道过。早期的铁基123梯形材料的中子散射实验，其中OSMP是相关的，已经证实了我们以前的理论预测块磁性（磁序的形式$\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow$）。现在，我们认为，另一个新的阶段可以稳定在多轨道哈伯德模型，{ \it块螺旋状态}。在这种状态下，磁岛形成一个螺旋，通过链传播，但块保持其身份，即刚性旋转。这种新的螺旋状态是稳定的，没有任何明显的挫折，在多铁性产生螺旋安排的共同途径。通过考察电子自由度的行为，揭示了宇称破缺准粒子。最后，一个简单的唯象模型，准确地捕捉宏观自旋螺旋排列也介绍了，我们的新状态的中子散射实验检测指纹。
2020-07-15 cond-mat.str-el
Spiral antiferromagnets beyond the spin-wave approximation: frustrated $XY$ and Heisenberg models in the honeycomb lattice
我们研究了具有一般的无公度螺旋序的经典态对量子涨落的稳定性。具体地说，我们主要研究了具有最近邻$J_1$和次最近邻$J_2$反铁磁耦合的蜂窝晶格上自旋为1/2的受抑$XY$和海森堡模型。我们的变分方法是基于Jastrow波函数，其中包括量子相关的经典自旋波。我们进行了系统的优化波矢量和Jastrow赝势在这类变分状态，并发现量子波动有利于共线状态超过一般的共面螺旋。具有${\bf Q}=(0,0)$的Néel状态将其稳定性扩展到远远超过经典值$J_2/J_1=1/6$。最重要的是，共线态与${\bf Q}=(0,2π/\sqrt{3})$（和两个相关的状态）被发现是稳定的，在一个大的制度与中间挫折，而在经典水平上，他们仅限于点$J_2/J_1=0.5$。对于大的挫折，$120^\circ$状态是稳定的$J_2/J_1$在两个模型中的有限值。
2014-03-29 cond-mat.str-el
Field-induced double spin spiral in a frustrated chiral magnet
我们报道了在手性化合物Ba3TaFe3Si2O14中直接观察到磁场诱导的长波自旋螺旋调制。这种新的自旋织构出现了一个手性螺旋基态，是由一个独特的贡献，体电极化的强度，其标志取决于晶体的手性的发病的特点。场诱导调制的周期性，取决于场值的几百nm，是可比的介观拓扑缺陷，如skyrmions，merons和孤子的长度尺度。的相变和观察到的阈值行为是一致的现象学的基础上允许的Lifshitz不变量的手征对称性的硅酸镓镧，有趣的是包含所有的成分可能实现拓扑稳定的反铁磁skyrmions。
2018-10-05 cond-mat.str-el
Investigation of frustrated and dimerized classical Heisenberg chains
我们考虑了一维二聚受抑反铁磁（铁磁）海森堡模型，模型具有任意自旋$S$ .用LK团簇法确定了零温下的精确经典磁相图。聚类结果表明，该模型的经典基态相图非常丰富，包括一级和二级相变。在没有二聚化的情况下，在临界阻挫$α_c=\pm 0.25$处，在反铁磁（铁磁）和螺旋相之间发生二级相变。在临界点$α_c$附近，螺旋序参量的精确经典临界指数为1/2。在二聚链（$δ\neq0$）的情况下，螺旋序显示稳定性，并存在于基态相图的某些部分。在基态相图中发现了两条一级临界线。这些临界线将反铁磁相与螺旋相分开。
2015-01-23 cond-mat.str-el
Spiral correlations in frustrated one-dimensional spin-1/2 Heisenberg J1-J2-J3 ferromagnets
利用有限周期链精确对角化的无限链耦合集团方法，讨论了第三近邻交换J3对自旋为1/2的海森堡链的基态的影响.一个第三近邻交换J3可能是相关的描述准一维边共享的铜酸盐，如LiVCuO 4或LiCu 2 O 2的磁性。特别地，我们计算了临界点J2 ^c作为J3的函数，其中铁磁基态让位于具有无公度螺旋关联的基态。对于反铁磁J3，铁螺旋跃迁总是连续的，经典模型和量子模型的临界值J2^c是一致的。另一方面，对于铁磁J3 \lesssim -（0.01. 0.02）|J1|量子模型的临界值J2 ^c小于经典模型的临界值。此外，跃迁变得不连续，即模型表现出量子三临界点。我们还计算了螺旋螺距角在不连续铁螺旋过渡处的跳跃高度。
2010-11-17 cond-mat.str-el
Dynamic spin-glass behavior in a disorder-free, two-component model of quantum frustrated magnets
由于在几乎无无序的Kagome反铁磁体中观察到了自旋玻璃转变，并通过S=1/2的三聚Kagome反铁磁体的有效低能模型的具体形式，我们研究了在双组分无无序模型中获得自旋玻璃行为的可能性.我们集中在一个玩具模型，一个修改后的Ashkin-Teller模型在磁场中，耦合只到一个物种的自旋，我们证明了一个动态的自旋玻璃行为发生。磁化的动力学是密切相关的基础伊辛模型在零场，其中自旋和赝自旋是密切耦合的。磁化强度的自旋玻璃样的历史依赖性是潜在的伊辛模型老化的结果。
2002-01-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite-temperature ordering in a two-dimensional highly frustrated spin model
我们研究了强三聚化kagome晶格的有效哈密顿量的经典对应。虽然哈密顿量只具有离散对称性，但经典基态流形具有连续的整体旋转对称性。交换常数的符号应区分两种情况。在一种情况下，基态具有120^ \circ自旋结构。为了确定转变温度，我们进行蒙特卡罗模拟和测量比热，序参量以及相关的Binder累积量。在另一种情况下，经典基态是宏观简并的。预测热有序无序机制选择另一个120^ \circ自旋结构。通过蒙特卡罗模拟，用交换法检测到一个有限但很小的转变温度。
2006-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Classical Spin Spirals in Frustrated Magnets from Free-Fermion Band Topology
共面自旋螺旋的形成是许多阻挫磁体磁有序化中的一个常见模。对于经典的反铁磁体，几何挫折可以导致大量退化的螺旋基态流形，其传播矢量可以根据晶格几何形状由点（三角形）、线（面心立方）、表面（挫折金刚石）或完全平坦的带（烧绿石）来描述。在这里，我们证明了这些经典反铁磁体的螺旋流形与自由费米子能带结构的费米面的精确数学对应。我们提供了一个明确的晶格结构相关的挫折自旋模型相应的自由费米子紧束缚模型。这种对应关系的例子涉及120 $^\circ$阶的三角晶格反铁磁体的狄拉克节点结构的蜂窝紧束缚模型或螺旋线流形的fcc反铁磁体的狄拉克节点线的金刚石紧束缚模型。我们讨论了费米子系统的拓扑能带结构对相应的经典自旋系统的影响。
2017-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Cross-over from an incommensurate singlet spiral state with a vanishingly small spin-gap to a valence bond solid state in dimerized frustrated ferromagnetic spin-chains
受自旋链化合物LiCuSbO $_4$ $\equiv$ LiSbCuO $_4$和Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$的磁性的启发，我们研究了具有二聚最近邻铁磁（FM）（$J_1, J_1^\prime<0$）和次最近邻反铁磁（$J_2>0$）耦合的海森堡链的基态.利用密度矩阵重整化群技术和自旋波理论，我们发现了一个在全极化FM和无公度螺旋态之间的一阶跃迁，其中$α$是阻挫比$J_2/|J_1|$，$β$是二聚化度$J_1^\prime/J_1$ .在单重螺旋态中，在FM跃迁附近自旋能隙非常小，对应于LiCuSbO $_4$的情况.对于较大的$α$，对应于Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$，和较小的$β$，存在从该阻挫诱导的无公度态到具有实质性自旋带隙的Affleck-Lieb-Paddy-Tasaki型价键固态的交叉。
2017-09-04 cond-mat.str-el
Spiral order by disorder and lattice nematic order in a frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
受近期实验的启发，我们研究了二维蜂窝晶格上的挫挫$_3$海森堡模型.二维蜂窝晶格上的经典$J_1$ - $J_2$海森堡模型对于$J_2 < J_1/6$具有Néel阶.对于$J_2 > J_1/6$，它表现出一个单参数族的简并无公度自旋螺旋基态的螺旋波矢量可以指向任何方向。自旋波涨落在领先秩序解除这种意外简并有利于特定的波矢量，导致螺旋秩序的混乱。然而，对于自旋$S=1/2$，量子涨落很可能强到足以在$J_2/J_1$的宽范围内熔化螺旋序参量。在这个范围的一部分，我们认为，所得到的状态是一个价键固体（VBS）与交错的二聚体顺序-这个VBS是一个破坏晶格旋转对称性的一个键。我们的论点得到了支持，通过比较自旋波能量与使用键算子形式主义获得的二聚体固体的能量。转向螺旋有序状态上的热波动的影响，任何非零温度破坏磁序，但离散的晶格旋转对称性仍然打破导致在热模拟的BVBS。我们提出的论点，支持经典的蒙特卡罗模拟，这一超导转变成高温对称顺磁体通过热相变，这是在普适类的经典3-状态Potts（时钟）模型在2D。我们讨论了蜂窝磁体，如Bi $_3$ M $_4$ O $_{12}$（NO $_3$）（M=Mn，V，Cr）和双层三角晶格磁体的结果可能的相关性。
2010-05-28 cond-mat.str-el
Spiral spin liquid resilient to quantization in the frustrated honeycomb antiferromagnet GdZnPO
Wuhan National High Magnetic Field Center and School of Physics, Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学物理学院武汉国家磁强场中心）；School of Physics and Beijing Key Laboratory of Opto-electronic Functional Materials & Micro-nano Devices, Renmin University of China（中国人民大学物理学院光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室）；Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
通过核磁共振研究，发现GdZnPO在中间磁场区域表现出均匀磁化和持续低能自旋动力学，证实螺旋自旋液体态；低场下出现弱条纹序但强涨落仍存，表明自旋-7/2量子化轻微提升螺旋简并。
2026-06-23 cond-mat.str-el
Quantum order by disorder in frustrated diamond lattice antiferromagnets
本文提出了一个受抑金刚石晶格反铁磁体的量子理论。考虑到量子涨落作为缓解自旋阻挫的主要机制，我们发现了一个丰富的相图，除了Néel相外，还包括六个具有共面螺旋有序的相。通过计算这些有序相的比热，我们得到了$(k,k,0)$ -螺旋有序与实验比热数据之间的显着协议的金刚石晶格尖晶石化合物MnSc $_2$ S $_4$，Co $_3$ O $_4$和CoRh $_2$ O $_4$，即比热数据是一个强有力的证据$(k,k,0)$ -螺旋有序在所有这些材料.这一预测可以在未来的中子散射实验中进行测试Co $_3$ O $_4$和CoRh $_2$ O $_4$，并与现有的中子散射数据MnSc $_2$ S $_4$是一致的。基于这一协议，我们推断挫折和量子涨落的强度之间的单调增加的关系。
2008-09-10 cond-mat.str-el
Influence of an inter-chain coupling on spiral ground-state correlations in frustrated spin-1/2 J1-J2 Heisenberg chains
研究了自旋为1/2的海森堡模型中链间耦合对螺旋基态关联的影响，该模型由一组具有最近邻（J1）和次近邻（J2）交换耦合的二维耦合链组成.用耦合团簇方法计算了螺旋基态的公度和非公度之间的转变点以及螺旋基态的量子螺距角。此外，我们还提供了一个简单的经验公式，它描述了量子俯仰角和挫折参数J2/J1之间的关系。
2009-08-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Destruction of Spiral Order in Two Dimensional Frustrated Magnets
我们研究了自旋为1/2的螺旋有序二维量子反铁磁体的命运，这些反铁磁体被量子涨落无序化。螺旋相的拓扑点缺陷起着至关重要的作用，已知其具有Z2特征。以前的工作建立了一个非平凡的量子自旋液体相的结果时，螺旋是无序的，没有增殖的Z2涡。在这里，我们表明，当螺旋是无序的增殖和冷凝这些漩涡，价键固体有序发生由于量子贝里相位效应。我们开发了一个通用的理论，后者相变，并将其应用到晶格模型。这一跃迁可能提供了一个新的朗道禁戒量子临界点的例子。
2011-10-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent multipolar spin correlations in a fluctuating spiral - The frustrated ferromagnetic S=1/2 Heisenberg chain in a magnetic field
利用大尺度精确对角化和密度矩阵重整化群模拟方法，给出了磁场中S=1/2的受抑铁磁Heisenberg J_1-J_2链的相图.我们发现了矢量手征有序态、变磁行为和一系列自旋多极Luttinger液相，并给出了一种锁定机制的数值证据，该机制可以驱动螺旋态向自旋多极相（如四极相或八极相）转变.我们的研究结果也揭示了以前发现的自旋多极相在二维$S=1/2$量子磁体在磁场。
2009-10-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Featureless quantum paramagnet with frustrated criticality and competing spiral magnetism on spin-1 honeycomb lattice magnet
我们研究了自旋为1的具有阻挫交换作用的蜂窝晶格磁体。所提出的微观自旋模型包含第一和第二邻居海森堡相互作用以及单离子各向异性。我们建立了一个丰富的相图，其中包括一个无特征的量子顺磁体和各种自旋螺旋态诱导的量子无序有序机制。虽然量子顺磁体被称为无特征的，它表明，磁激发发展的倒易空间中的轮廓简并带的最低点。这些轮廓简并激发是从量子顺磁体到有序相的受抑临界性的原因。这项工作说明了磁阻挫对磁有序和磁激发的影响。我们讨论了各种镍基蜂窝晶格磁体的实验相关性。
2020-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin dynamics of counterrotating Kitaev spirals via duality
无公度螺旋序是阻挫磁绝缘体中常见的现象。典型地，所有的磁矩通过相同的波矢均匀地旋转。然而，蜂窝状铱酸盐家族Li 2 IrO 3显示出一种不相称的顺序，其中相邻子晶格上的螺旋是反向旋转的，使每个时刻都有不同的局部环境。从理论上描述它的自旋动力学仍然是一个挑战：Kitaev相互作用被提出来稳定这种状态，这是由强自旋轨道效应引起的，在自旋波理论中诱导了磁振子umklapp散射过程。在这里，我们提出了一种方法，通过（克莱因）的对偶变换到一个传统的螺旋受挫海森堡模型，允许直接推导的动力学结构因子。我们分析了Kitaev和Dzyaloshinskiii-Moriya基于模型，这两种模型都可以稳定反向旋转的螺旋，但具有不同的自旋动力学，我们提出了实验测试，以确定反向旋转的起源。
2016-11-16 cond-mat.str-el
Influence of quantum fluctuations on zero-temperature phase transitions between collinear and noncollinear states in frustrated spin systems
我们研究了一个正方形格子自旋半海森堡模型，其中阻挫是由不同符号的竞争最近邻键引入的。我们讨论了量子涨落对零温相变性质的影响，从在小挫折与共线磁序相位与大挫折与非共线螺旋序相位。我们使用耦合簇方法（CCM）的高阶近似（LSUB6）和有限系统的精确对角化（多达32个站点）来计算基态性质。量子涨落的作用是通过比较铁磁螺旋和反铁磁螺旋过渡在同一个模型。我们发现了明确的证据，量子涨落喜欢共线秩序，他们可能有利于一阶跃迁，而不是在没有量子涨落的情况下的二级跃迁。
2001-04-27 cond-mat.str-el
Spin liquid phase in a spatially anisotropic frustrated antiferromagnet
我们研究了三次近邻对各向异性三角晶格上海森堡模型磁性的影响。利用Schwinger-boson平均场论得到了该模型的相图。当改变最近邻交换耦合J_1、次最近邻交换耦合J_2和次最近邻交换耦合J_3的比例时，发现Néel、螺旋和共线磁有序相之间存在竞争。当J_3/J_1 < 0.1时，当J_2/J_1 < 1.8时，自旋液相稳定在螺旋有序态和共线有序态之间。最低能量的两个旋子色散相关的中子散射实验进行了分析和比较半经典磁振子色散发现显着差异的螺旋和共线相位之间的两种方法。结果进行了讨论的各向异性三角形材料的上下文中：Cs2 CuCl 4和Cs2 CuBr 4和层状有机材料，κ-（BEDT-TTF）2X和Y[Pd（dmit）2]2。
2014-02-14 cond-mat.str-el
Dissipative dynamics of topological defects in frustrated Heisenberg spin systems
研究了具有螺旋序的自旋阻挫系统的拓扑缺陷动力学。作为出发点，我们考虑SO（3）非线性西格玛模型来描述非共线螺旋态周围的长波长涨落。除了通常的自旋波磁激发，该模型允许拓扑非平凡的静态解的运动方程，与螺旋的手性（顺时针或逆时针）的变化。我们考虑两种类型的这些拓扑缺陷，单涡和涡-反涡对，并通过将半经典方法推广到非阿贝尔场论，得到相应的解。集体坐标的使用允许我们将缺陷表示为耦合到谐振子浴的粒子，其可以使用Feynman-Vernon路径积分形式主义积分出来。由此产生的缺陷的有效作用表明，它的运动是阻尼由于散射的磁振子。我们推导出一个一般表达式的缺陷的阻尼系数，并评估其温度依赖性在这两种情况下，对于一个单一的漩涡和一个漩涡-antivortex对。最后，我们考虑铜酸盐的模型的应用，其中螺旋状态已被认为是实现在自旋玻璃制度。通过假设缺陷的运动有助于耗散动力学的电荷，我们可以比较我们的结果与测量的逆迁移率在很宽的温度范围内。我们的计算和实验之间的相对较好的协议证实了轻掺杂铜酸盐的一个不相称的螺旋秩序可能的相关性。
2005-03-03 cond-mat.str-el
Spiral spin liquid in a frustrated honeycomb antiferromagnet: A single-crystal study of GdZnPO
该研究通过GdZnPO单晶实验实现阻挫蜂窝自旋模型，证实其在30 mK下稳定围绕K点简并的螺旋自旋液体并具有巨大剩余比热。
2025-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated Ferromagnetism of Honeycomb Cobaltates: Incommensurate Spirals, Quantum Disordered Phases, and Out-of-Plane Ising Order
最近对钴基$d^7$蜂窝材料BaCo $_2$（AsO $_4$）$_2$和BaCo $_2$（PO $_4$）$_2$的实验重新引起了人们对XXZ模型的兴趣，该模型具有超越最近邻交换的竞争相互作用。虽然占主导地位的反铁磁交换的情况下已被广泛研究，实际材料表现出铁磁最近邻交换。在这里，我们表明，这种占主导地位的最近邻耦合的符号变化有实质性的后果的相图。特别地，感兴趣的量子无序相的性质从元格价键晶体改变为长程纠缠自旋液相。通过互补的数值模拟，基于精确对角化和伪费米子泛函重整化群，我们证明了在各向同性海森堡极限的铁磁相图的中心形成一个无隙的自旋液体状态，这使得在包含XXZ各向异性的平面外伊辛磁序。围绕这个量子无序区域的磁有序相对主导相互作用的符号变化不太敏感，并且可以从它们的经典类似物中理解。我们简要地评论我们的研究结果的相关性钴基$d^7$蜂窝材料。
2022-12-28 cond-mat.str-el
Spiral ground state against ferroelectricity in the frustrated magnet BiMnFe2O6
采用低温中子粉末衍射和密度泛函理论能带结构计算研究了BiMnFe 2 O 6的螺旋磁结构和自旋晶格.尽管Mn ~（3+）和Fe ~（3+）离子的分布是随机的，但在TN ~ 220 K以下，该化合物发生了向无公度反铁磁有序态的转变。磁结构的特征是传播矢量k=[0，beta，0]，其中beta约为0.14，磁超空间对称性为P22_12_11 '（0 β0）0 s 0 s。它包括沿b轴传播的反铁磁螺旋。磁矩位于ac平面内，并且沿着b在相邻磁性原子之间旋转约pi*（1+beta）~ 204.8度角。螺旋磁结构是由ab平面上交换耦合的特殊阻挫排列引起的。沿c轴的反铁磁耦合导致电极化的强度抵消，导致BiMnFe 2 O 6铁电性的缺失。
2011-06-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Modified DMRG algorithm for the zigzag spin-1/2 chain with frustrated antiferromagnetic exchange: Comparison with field theory at large $J_2/J_1$
采用改进的密度矩阵重整化群（DMRG）算法，研究了自旋为1/2的锯齿形链中第一和第二邻链之间存在阻挫反铁磁交换$J_1$，$J_2$.改进后的算法得到了精确的计算结果，得到了最低三重态磁隙$Δ$的$J_2/J_1 \approx 4$、键序波（BOW）相的振幅$B$、螺旋相的波长$λ$和自旋相关长度$ξ$ . $Δ$、$B$、$λ$和$ξ$的$J_2/J_1$依赖性提供了与之字形链场论的多重比较。螺旋相位的扭曲角和自旋结构因子产生DMRG和场论之间的额外比较。注意所需的数值精度，以获得指数小的差距或指数长的相关性附近的量子相变。
2010-01-27 cond-mat.str-el
Quantum Lifshitz criticality in a frustrated two-dimensional XY model
反铁磁量子自旋系统可以表现出共线和螺旋基态之间的过渡，由挫折驱动。经典上，这是一个平滑的交叉点，交叉点被称为Lifshitz点。量子涨落改变了跃迁的性质。特别地，先前已经论证了在二维（2D）情况下，自旋液体（SL）状态在Lifshitz点附近发展，称为Lifshitz SL。在本工作中，我们使用场论方法，解决了二维阻挫XY模型的Lifshitz量子相变问题。具体地说，我们表明，与SU（2）对称Lifshitz的情况下，在XY模型的SL只存在于临界点。在零温度下，我们计算非普适临界指数在尼尔和自旋螺旋状态，并将这些SL的属性。我们还解决了在有限温度下的过渡问题，并讨论了拓扑激发的作用。
2019-10-22 cond-mat.str-el
Magnetic structure and domain conversion of quasi-2D frustrated antiferromagnet CuCrO2 probed by NMR
我们在磁场高达约15.5 T的条件下对多铁性三角晶格反铁磁体CuCrO_2单晶进行了~（63），~（65）Cu NMR谱测量。测量进行了垂直和平行取向的磁场相对于c轴的晶体，和详细的角度依赖的磁场方向上的ab平面内的光谱进行了研究。最近的中子衍射实验提出的螺旋自旋结构模型可以很好地描述谱的形状。当磁场垂直于晶体c轴旋转时，我们首次直接观察到，通过定量推导能量较低的有利畴向更有利畴的转化，在无公度波矢旋转的同时，自旋平面发生了显著的重新取向。在足够高的磁场平行于c轴，数据是一致的，无论是场诱导的公度螺旋磁结构或在c方向上的无序的非公度螺旋磁结构，这表明高场可能有影响面间有序。
2014-06-20 cond-mat.str-el
Magnetoelectric Raman Force on Shear Phonons in a Frustrated van der Waals Bilayer Magnet
Institute for Theoretical Physics, Technical University Braunschweig（布伦瑞克工业大学理论物理研究所）
研究揭示了反铁磁双层磁体中剪切声子的磁电拉曼力，通过二次响应机制产生相干声子，发现其各向异性和磁子寿命的敏感性。
2026-02-18 cond-mat.str-el
Magnetic solitons in frustrated ferromagnetic spin chain
研究了经典各向异性铁磁自旋链的阻挫效应。研究了孤子解和扭结解在基态铁磁相到螺旋相相变附近的行为。利用尺度估计和能量泛函的数值极小化方法，得到了孤子能量与各向异性小参数的关系。确定了孤子存在的条件。结果表明，孤子在螺旋相位中仍然存在，但其大小受到一定的限制。通过对量子模型中经典孤子和束缚磁振子复合体能量的比较，表明了它们在功能上的相似性。研究了有限尺寸效应对孤子态的影响，结果表明，当系统尺寸超过某个临界值时，局域孤子起源于均匀态，而该临界值取决于各向异性。
2009-08-01 cond-mat.str-el
Intertwined nematic orders in a frustrated ferromagnet
本文研究了正方晶格上具有铁磁$J_1$和反铁磁$J_2$及$J_3$相互作用的自旋受抑$\frac{1}{2}$ $J_1$ - $J_2$-$J_3$海森堡模型的量子相位.利用赝费米子泛函重整化群技术，我们发现一个中间顺磁相位于经典有序铁磁，条纹反铁磁，和无公度螺旋相。我们观察到，量子涨落导致显着移位的螺旋螺距角相比，经典的限制。通过计算系统对各种自旋旋转和晶格破坏扰动的响应，我们确定了顺磁相中不同自旋态之间复杂的相互作用。在保持时间反演不变性的同时，这些相位要么打破自旋旋转对称性，要么打破晶格旋转对称性，或者两者兼而有之。因此，我们提出了$J_1$ - $J_2$ - $J_3$海森堡模型作为一个范例的例子，在同一个模型中出现不同的密切连接类型的有序。
2016-12-03 cond-mat.str-el
Frustrated classical Heisenberg and XY models in 2 dimensions with nearest neighbor exchange: exact solution for the ground state phase diagram
精确地确定了二维格点上受抑经典海森堡模型加最近邻双二次交换作用的基态相图。一个正方形和菱形对称的版本被认为是。出现铁磁态、螺旋状、“上-上-下-下”（uudd）和倾斜铁磁态、非螺旋共面有序涡旋晶格态和非共面有序涡旋晶格态（“锥形涡旋晶格”）。在菱形的情况下，它增加了双二次项海森堡模型广泛用于绝缘锰氧化物，uudd状态发现的是E型状态观察;这与会计基本上为各种各样的基态在这些材料中发现，表明该模型可能包含长期寻求uudd状态背后的机制。
2010-04-08 cond-mat.str-el
Multiferroic phases of the frustrated quantum spin-chain compound linarite
研究了铁磁自旋链受抑化合物PbCuSO $_4$（OH）$_2$（LiNarite）的介电性质，并通过其强各向异性磁性相图对该化合物的介电性质进行了表征.证实了主要低场自旋螺旋相的铁电特性。所测得的极化与先前提出的磁结构完全一致。自发极化也检测到在其他两个领域引起的阶段，但在某些情况下是不兼容的自旋安排与先前提出的模型。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Neel order, spin-spiral, and spin liquid ground state in frustrated three dimensional system CaMn2P2: A DFT+U and spin dynamics study
本研究通过DFT+U计算与自旋动力学模拟，揭示阻挫三维体系CaMn₂P₂的磁性基态与相变规律，构建J₁-J₂模型相图并发现类自旋液体态，为探索涌现磁性相提供了三维晶格研究体系。
2025-06-12 cond-mat.str-el
Emergent quantum phases in a frustrated J1-J2 Heisenberg model on hyperhoneycomb lattice
我们研究了三维超蜂窝晶格上受抑J1-J2海森堡模型的量子基态和经典极限。我们的研究受到最近发现的β-Li 2 IrO 3的启发，其中Ir^{4+}离子形成3D网络，每个晶格位置与三个最近的邻居相连。我们重点研究了次近邻自旋相互作用引起的磁阻挫效应。由于铱酸盐或其他5d过渡金属氧化物中存在大量的5d轨道，这种相互作用可能是显著的。在经典极限下，当J2/J1 \gtrsim = 0.17时，基态流形由螺旋磁序波矢的线简并给出，而当J2/J1 = 0.5时，共线条纹磁序包含在简并流形中.采用自旋波理论中的半经典$1/S$展开和Schwinger玻色子方法研究了量子有序-无序效应。通常，对于相图的大部分，从经典退化流形中选择某些共面螺旋阶。尽管如此，量子涨落在J2/J1 = 0.5附近的扩展参数区域中更倾向于共线条纹有序而不是螺旋有序，尽管底层哈密顿量具有自旋旋转不变性。这与海森伯-基塔耶夫模型中条纹有序的出现形成对比，在海森伯-基塔耶夫模型中，基塔耶夫型伊辛相互作用对稳定条纹有序很重要。当量子涨落变强时，U（1）和Z2量子自旋液体相通过Neel，stripy和spiral磁有序相的量子无序而出现.磁各向异性的影响和它们的相关性，以未来的实验进行了讨论。
2014-03-11 cond-mat.str-el
Ferroelectricity in spiral magnets
最近观察到，表现出最引人注目的多铁性现象的材料是受抑自旋密度波磁体。我们提出了一个简单的唯象理论，它描述了各种无公度磁态的诱导电极化的强度的取向，它对温度和磁场的依赖性，以及磁转变时介电磁化率的异常。我们表明，电极化的强度可以在畴壁和磁涡旋携带电荷。
2005-10-26 cond-mat.str-el
Semiclassical theory for liquid-like behaviour of the frustrated magnet $\mathrm{Ca}_{10}\mathrm{Cr}_{7}\mathrm{O}_{28}$
我们确定的低能量有效的哈密顿量，预计将描述的受抑磁体$\mathrm{Ca}_{10}\mathrm{Cr}_{7}\mathrm{O}_{28}$的低温性能。由于这种有效哈密顿量具有$S=3/2$有效矩作为其自由度，我们利用半经典自旋波理论研究了这种有效模型的$T=0$物理，并认为奇异自旋波涨落破坏了这种有效哈密顿量的交换耦合所支持的螺旋序.我们还使用经典的蒙特卡罗模拟和分子动力学，以及分析近似的组合，研究在低，非零温度的物理。这些非零温度计算的结果捕获了在最近的实验所访问的温度范围内观察到的类液体结构因子。此外，在更低的温度下，他们预测，在键能中的一个过渡到π阶反映了自己在自旋通道中的形式交叉到一个政权与大，但有限的相关长度的螺旋自旋相关和相应的自旋动力学减慢。
2017-11-27 cond-mat.str-el
Magnetic-field induced multiferroicity in a quantum critical frustrated spin liquid
介电谱是用来检查的极性顺序在准一维量子自旋系统Sul-Cu 2Cl 4时，通过从自旋液体状态到有序的螺旋相在外部磁场的发病。我们找到了明确的证据，在这种材料中的多铁性，并详细处理其H-T相图接近量子临界制度。
2013-03-05 cond-mat.str-el
Control of multiferroic order by magnetic field in frustrated helimagnet MnI$_2$. Theory
我们对磁场$\bf h$中具有螺旋磁序的受抑多铁性$\rm MnI_2$进行了理论描述。我们证明了交换耦合、偶极力、六方各向异性和塞曼能量的微妙相互作用解释了最近在这种材料中观察到的主要实验结果（Kurumaji等人，物理学\修订版本\ Lett. { \bf 106}，167206（2011））。我们定性地描述了非平凡的演变的极化$\bf P$在$\bf h$旋转，改变$\bf P$方向$h$增加，和消失的铁电性在$h>h_c$，其中$h_c$小于饱和场。
2018-11-07 cond-mat.str-el
Frustrated classical Heisenberg model in 1 dimension with added nearest-neighbor biquadratic exchange interactions
确定了具有最近邻双二次交换作用的受抑经典海森堡链的基态相图。出现铁磁相、膨胀螺旋相和上升-上升-下降-下降相;在螺旋边界处发生锁定相变。该模型包含各向同性版本的ANNNI模型，它也是密切相关的一些锰氧化物提出的模型。Luttinger-Tisza方法由于存在非线性弱约束问题而没有明显的应用价值，而基态是由Lyons和Kaplan的精确簇方法解析得到的。结果进行了比较的模型索普和布鲁姆，其中海森堡的能量的一部分是不受挫。
2009-04-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
CaMn$_{2}$Sb$_{2}:$ a fully frustrated classical magnetic system
我们表明，通过密度泛函计算，钙锰$_{2}$锑$_{2}$是非常接近的平均场临界点已知的经典海森堡模型的蜂窝晶格。三个完全不同的长程有序磁相在这一点上变得简并：尼尔相和两个不同的螺旋相。我们推测，在最近的实验中观察到的这种化合物的不寻常的物理性质，特别是神秘的中温相，是由于这种接近。
2013-09-15 cond-mat.str-el
Exact ground states for a class of one-dimensional frustrated quantum spin models
我们找到了线性链上两个自旋为1/2的受抑量子模型的精确基态。第一个模型描述铁磁-反铁磁转变点。此时的单重态具有双螺旋有序。第二个模型等价于自旋-1/2阶梯的特殊情况。它具有非简并的单重态基态，自旋关联指数衰减，并存在一个能隙。以特殊的递推形式给出了这些模型的精确基态波函数，并发展了期望值计算的递推技术。
1999-12-01 cond-mat.str-el
Incommensurate spiral order from double exchange interactions
描述巡游电子与局域自旋相互作用的双交换模型通常用来解释金属的铁磁性。我们表明，对于各种不同的维度和广泛的模型参数的晶格的铁磁状态是不稳定的非共线螺旋磁秩序。我们重新审视了三角晶格上的双交换模型的相图，并在图的很大一部分中显示了无公度螺旋态的能量比先前讨论的公度态低。这些结果表明，双交换系统固有的挫折，可以主机非常规的自旋顺序。
2017-01-17 cond-mat.str-el
Frustrated quantum critical theory of putative spin-liquid phenomenology in 6H-B-Ba3NiSb2O9
最近发现的材料6 H-B-Ba 3 NiSb 2 O 9显示出不寻常的低温现象，被解释为三角晶格上自旋S = 1的量子自旋液体。本文研究了自旋S = 1的AB叠层三角晶格上的量子顺磁-螺旋磁跃迁模型，该模型由易平面单离子各向异性驱动。我们表明，受挫层间和层内交换相互作用诱导的低能量激发，导致一个广泛的交叉制度的线性温度依赖的比热轮廓线。基于这一点和其他各种预测，我们认为，所观察到的现象学可以理解的一个传统的图片接近这个挫折的临界点。
2012-08-23 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the frustrated S=1/2 chain magnet LiCu_2O_2
本文报道了S=1/2链阻挫铜酸盐LiCu_2O_2非孪晶单晶样品的磁化强度和介电常数的测量结果。观察到新的磁相变。在磁场取向为H时，观察到了螺旋自旋平面的自旋翻转转变||a、b.在H~15 T时，在三个主磁场方向上都观察到了第二次磁转变.这种高场磁相被讨论为一个共线自旋调制相，这是预期的一个S=1/2的最近邻铁磁和次最近邻反铁磁链系统。
2012-03-14 cond-mat.str-el
Generic Spiral Spin Liquids
螺旋自旋液体是在许多受抑自旋系统中出现的独特的经典自旋液体，但不包含新的物质相。由于广泛的经典基态简并性，在螺旋自旋液体中的自旋在低温下从螺旋构型的集合中协同地热波动。这些螺旋传播波矢在倒易空间中形成连续流形，\textit{i.e.}，螺旋轮廓或螺旋表面，其强烈地支配低温热波动和磁物理。本文系统地探讨了有关螺旋自旋液体物理的自旋模型，并在模型构建中阐明了螺旋流形的几何起源。进一步阐明了基于螺旋流形维数和余维数的螺旋自旋液体。对于每一个类，物理性质进行了研究，一般和具体的例子。结果是相关的范围广泛的受挫磁铁。材料的调查和未来的实验提出了建议。
2021-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
New high magnetic field phase of the frustrated $S=1/2$ chain compound LiCuVO$_4$
的挫折$S=1/2$链化合物LiCuVO $_4$，专注于高磁场阶段的磁化，报告。除了最近观察到的自旋翻转转变和从平面螺旋到自旋调制结构的转变之外，还观察到刚好在饱和场下方的另外的转变。这个新观察到的磁相被认为是自旋自旋相位，这是理论上预测的，但没有观察到实验。该相的临界场及其dM/dH曲线与微观模型的计算结果吻合得很好。E. Zhitomirsky和H. Tsunetsugu，preprint，arXiv：1003.4096v2）.
2010-09-29 cond-mat.str-el
Haldane and Dimer phases in a frustrated spin chain: an exact groundstate and associated topological phase transition
具有交替铁磁（$-J_1^F<0$）和反铁磁（$J_1^A>0$）最近邻（NN）相互作用的海森堡自旋- $s$链分别在$J_1^F/J_1^A \rightarrow 0$和$J_1^F/J_1^A \rightarrow \infty$极限下表现出二聚体和自旋- $2s$半导体相。这两个阶段被理解为拓扑等价。通过次近邻铁磁相互作用（$-J_2^F<0$）诱导阻挫产生非常丰富的量子相图。随着挫折，整个相图分为铁磁（FM）和铁磁（NM）相。对于$s=1/2$，可以看到完整的NM相为Haldane-二聚体类型，但是对于$s>1/2$，螺旋相出现在FM相和Haldane-二聚体相之间。通过对相边界处的弦序参量和自旋能隙的研究表明，Haldane二聚体相和螺旋相具有不同的拓扑特征。我们还发现，沿$J_2^F=\frac 12 J_1^F$线在NM阶段，NN二聚体状态是{ \it精确}基态，提供$J_1^A>J_C=κJ_1^F$其中$κ\le s + h$为外加磁场$h$。无磁场时，$s=1/2$的$J_C$位于FM-NM相界，而$s>1/2$的$J_C$位于Haldane-Dimer相和螺旋相之间的相分离线上。
2020-05-30 cond-mat.str-el
Magnetic resonance in the ordered phases of the 2D frustrated quantum magnet Cs2CuCl4
研究了Cs_2CuCl_4晶体样品在冷却到Neel点0.62K时的电子自旋共振温度演化。在有序相中发现了自旋液相中的高频自旋子共振和低频反铁磁共振的共存。在低场范围内的低频磁共振谱有两个缺口的分支，以及对应的自旋激发的平面螺旋自旋结构与两个轴的各向异性的频谱。场致相变导致了更复杂的低频谱。
2012-02-03 cond-mat.str-el
Ferroelectric polarization flop in a frustrated magnet MnWO$_4$ induced by magnetic fields
研究了具有长波长磁性结构的MnWO $_4$的磁有序与铁电性能的关系。自发电极化的强度在一个椭圆形的螺旋自旋相观察。电极化的强度与磁场的关系表明非共线自旋组态对铁电相的出现起着关键作用。当沿b轴施加大于10 T的磁场时，观察到从b方向到a方向的电极化的强度突变。这一结果表明，电极化的强度触发器可以诱导一个简单的系统中没有稀土f矩的磁场。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Phase structure of $Z_2$ gauge theories for frustrated antiferromagnets in two dimensions
本文研究了描述二维阻挫反铁磁体低能性质的有效场论$Z_2$格点规范理论的相结构。自旋算符用施温格玻色子表示，而涌现的U（1）规范对称性由于描述短程螺旋序的施温格玻色子的双线性算符的凝聚而简化为$Z_2$规范对称性。用蒙特卡罗模拟研究了规范理论的相结构，发现存在三种相：长程螺旋相、二聚体相和自旋液体相.详细的相结构和相变的性质依赖于模型的细节。
2009-12-11 cond-mat.str-el hep-lat
Spin liquid in a single crystal of the frustrated diamond lattice antiferromagnet CoAl2O4
利用单晶中子零散射和外加磁场研究了受抑金刚石晶格反铁磁体CoAl_2 O_4中的自旋液体。在TN=8 K以下出现的磁有序相在1.5K以下保持非常规。在q=0位置处的磁布拉格峰保持宽，并且它们的轮廓具有强的洛伦兹贡献。此外，它们沿方向由弱漫射条纹连接<111>。这些观察结果在螺旋自旋液体模型中被解释为在这些有限温度下填充的螺旋的短程磁相关，因为q=0附近的能量最小值是平坦的，并且q=（111）的激发态的能量较低。该协议只是定性的，导致我们怀疑微观结构的影响也很重要。磁场对自旋关联有显著的扰动作用。1.5 K静态磁矩从零场时的1.58 mB/Co增加到10 T时的2.08 mB/Co，而磁峰仍然很宽，几乎呈高斯分布。自旋激发是零场自旋波，CoAl_2 O_4的交换参数J_1 =0.92（1）meV，J_2 =0.101（2）meV，各向异性项D=-0.0089（2）meV。磁场的应用导致在区域中心处的激励的显著加宽，其在10 T下看起来无间隙且几乎无特征。
2011-10-10 cond-mat.str-el
