Nematic order in square lattice frustrated ferromagnets
我们提出了一个新的方案,在一个二维量子磁体的铁磁秩序的崩溃与竞争的铁磁和反铁磁相互作用。在这种情况下,动力学效应导致形成两个磁振子束缚态,其经历玻色-爱因斯坦凝聚,产生键中心的π阶。这种情况下,探讨了一些详细的扩展海森堡模型上的正方形晶格。特别是,我们提出的数值证据证实存在的状态与d波的相关性,但没有长程磁序,躺在饱和铁磁和共线反铁磁相的铁磁J1-J2模型。我们认为,连续性的光谱,这一阶段也存在于一个模型与4自旋循环交换。
2005-12-15 cond-mat.str-el
Nematic Spin Liquid Phase in a Frustrated Spin-1 System on the Square Lattice
量子自旋系统中的挫折促进了各种新的量子相位。一个重要的例子是最近邻双线性($J_1$)和双二次($K_1$)相互作用的正方形晶格上的受抑自旋$1$模型。基于线性味波理论和广泛密度矩阵重整化群计算,我们提供了在SU(3)对称点附近的$K_1/J_1$范围($J_1 = K_1$)内存在双自旋液相的有力证据.这个阶段显示没有自旋偶极或四极顺序,保持平移对称性,但自发地打破$C_4$晶格旋转对称性,并具有波动峰值波矢量$(π, 2π/3)$。自旋激发能隙随系统尺寸迅速下降,并且似乎是无隙的,并且三阶是由于占主导地位的$(π, 2π/3)$波动。我们的结果提供了一个新的机制,电子的无序,更一般地说,开辟了一条新的途径,探索阻挫诱导的奇异基态。
2019-10-28 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
Dynamical structure factors in the nematic phase of frustrated ferromagnetic spin chains
阻挫自旋系统可以表现出自旋旋转对称性自发破缺而不形成局域磁序的相。利用含时密度矩阵重整化群方法,数值计算了零温下自旋为1/2的一维系统的动力学结构因子.我们解释的结果中的一个有效的理论与准凝聚的束缚磁振子对的磁振子激发相互作用。这采用了著名的Tomonaga-Luttinger液体理论的扩展,其中包括作为移动杂质的磁振子状态。通过这种方式,可以很好地定性理解结构因子中的特征阈值及其强度。我们的结果是有用的非弹性中子散射和共振非弹性X射线散射实验的解释。
2018-09-29 cond-mat.str-el
Angular dependence of electron spin resonance for detecting quadrupolar liquid state of frustrated spin chains
自旋四极相是具有四极级电子自旋的受抑量子磁体的相。由于自旋有序通常被实验上可获得的量所掩盖,因此发展一种实验上检测自旋有序的方法是很重要的。本文提出了一种利用电子自旋共振(ESR)检测四极Tomonaga-Luttinger液态$S=1/2$阻挫铁磁自旋链化合物的准长程自旋相关的简便方法。我们着重研究了ESR吸收谱中所谓的顺磁共振峰的线宽。我们发现,在自旋极化阶段,线宽随磁场方向的变化具有一个特征性的角度依赖关系。角依赖性的测量给出了四极Tomonaga-Luttinger液体状态的签名。在我们的方法中,我们只改变磁场的方向,保持磁场的大小和温度不变。因此,我们的方法是有利的调查一维四极液相,通常只占据一个狭窄的区域的相图。
2017-01-17 cond-mat.str-el
Evidence for a magnetic field-induced unconventional nematic state in the frustrated and anisotropic spin-chain cuprate LiCuSbO$_4$
现代量子磁学理论预言了强磁场中弱相互作用强阻挫自旋1/2海森堡链中的奇异多极态。在实验上,这些状态至今仍然难以捉摸。在这里,我们报告了一个长期寻找的磁场诱导的超导态以上的$\sim 13$ T的边缘共享链铜酸盐LiSbCuO $_4$ $\equiv$ LiCuSbO $_4$的字段产生的证据。这种解释是基于在测量$^7$ Li NMR自旋弛豫速率$T_1^{-1}$以及对比$T_1^{-1}$与$T$的场相关幂律行为中观察到的场诱导自旋间隙,并进一步得到静态磁化和ESR数据的支持。一个基本的理论微观方法有利于一个crosslinked方案基本上是基于NN XYZ交换各向异性的模型内受挫自旋1/2链。它是由DMRG技术研究。所采用的交换参数是合理的定性的电子结构计算的LiCuSbO $_4$。
2016-12-27 cond-mat.str-el
Spin nematic states in spin-1 antiferromagnets with easy-axis anisotropy
众所周知,自旋非对称相可以出现在阻挫磁体中,也可以出现在具有大的奇异非海森堡项(如双二次交换)的哈密顿量所描述的磁体中。研究表明,具有单离子易轴各向异性的自旋为1的一维、二维和三维非阻挫反铁磁体在强磁场中均能出现双稳相。对于一维情形,我们用数值方法支持了我们的分析结果。
2013-04-19 cond-mat.str-el
Spin-Nematic and Spin-Density-Wave Orders in Spatially Anisotropic Frustrated Magnets in a Magnetic Field
我们发展了一个三维空间各向异性磁体有限温度自旋涨落有序化的微观理论,该磁体由弱耦合的自旋1/2阻挫链组成,在磁场中具有最近邻和次最近邻耦合。结合场论技术和密度矩阵重整化群的结果,我们完成了在一个宽的磁场范围内的有限温度相图,具有自旋键的有序相和无公度自旋密度波有序相。四自旋相互作用的影响也进行了研究。我们的研究结果的相关性,如LiCuVO 4准一维边共享的铜酸盐磁体进行了讨论。
2013-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Vestigial Nematic Order at Zero Temperature in Two-Dimensional Frustrated Quantum Antiferromagnets
University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
本文使用基于连续非线性sigma模型有效场论的半经典方法,结合非微扰大N技术,研究二维量子J1-J3海森堡反铁磁体的相图,发现先前被忽略的相互作用在有限温度和零温下对稳定残留向列相至关重要,并揭示了红外量子涨落强度控制全局对称性自发破缺的机制。
2026-09-14 cond-mat.str-el
Spectral evidence of a ghostly transition: Theory of NMR 1/T_1 relaxation in a quantum spin nematic in applied magnetic field
现在有强有力的理论证据表明,在施加的磁场中,大范围的阻挫磁体应该支持量子自旋有序。尽管如此,自旋有序并没有打破时间反演对称性的事实使得它在实验中很难被检测到。在这篇文章中,我们继续在[Phys. Rev. B 88,184430(2013)]中开始的主题,探索自旋-自旋序如何在自旋激发谱中揭示自己。基于早期对非弹性中子散射的分析[Phys.Rev.B91,174402(2015)],我们展示了如何使用NMR 1/T_1弛豫速率来识别自旋-自旋态。我们强调的特点,1/T_1的通用功能,使用基于量子力学的描述的自旋-自旋序参量和它的flocks.Turning的特定情况下的自旋-1/2挫折铁磁体,我们表明,从竞争的自旋波激发的信号可以通过一个明智的选择核的网站和领域的方向被抑制。作为一个工作实例,我们展示了正方晶格阻挫铁磁体BaCdVO(PO_4)_2中的P NMR对自旋有序的敏感性。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Competing spin liquids and hidden nematic order in spin ice with frustrated transverse exchange
磁相互作用中的挫折可以产生具有微妙和美丽特性的无序基态。自旋冰Ho_2Ti_2O_7和Dy_2Ti_2O_7克服了这一现象,表现出经典的自旋液态,并具有分数磁激发。最近,人们对密切相关的“量子自旋冰”材料产生了极大的兴趣,因为人们认识到各向异性交换相互作用可以将自旋冰转换为相互纠缠的量子自旋液体,其中磁单极子成为涌现的量子电动力学的电荷。在这里,我们表明,即使是最简单的模型的量子自旋冰,XXZ模型的烧绿石晶格,可以实现一个更丰富的场景。结合经典蒙特卡罗模拟、半经典分子动力学模拟和解析场论,我们探讨了该模型在横交换阻挫下的性质.我们发现了不是一种,而是三种相互竞争的自旋液体形式,以及一种隐藏的自旋有序相。我们探索这些不同的状态的实验签名,明确的预测非弹性中子散射。这些结果显示了一个有趣的相似性,一系列的烧绿石氧化物的实验。
2017-12-08 cond-mat.str-el
Antiferroquadrupolar and Ising-Nematic Orders of a Frustrated Bilinear-Biquadratic Heisenberg Model and Implications for the Magnetism of FeSe
受铁硫族化合物性质的启发,我们研究了正方晶格上具有阻挫双线性-双二次相互作用的广义海森堡模型的相图。我们确定零温度阶段与antiferroquadrupolar和伊辛-伊辛阶。量子涨落和层间耦合的影响进行了分析。我们提出的Ising-Einstein秩序作为基础的结构相变中观察到的正常状态的FeSe,并讨论了Goldstone模式的反铁四极秩序的偶极磁波动在这个系统中的作用。我们的研究结果提供了一个相当广泛的角度上的整体磁相图的铁硫属化物和pnictides,并服从新的实验测试。
2015-09-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Prethermal nematic order and staircase heating in a driven frustrated Ising magnet with dipolar interactions
受到高频驱动的多体系统可以表现出有趣的热化行为。在加热到无特征的无限温度状态之前,这些系统可以在以各种顺序为特征的预热阶段中度过指数级长的时间。在这里,我们揭示了丰富的非平衡相图的驱动沮丧的二维伊辛磁铁与竞争的短程铁磁和长程偶极相互作用。我们表明,有序的条纹和条纹相,这出现在平衡作为温度的函数,支持后续的预热阶段在一个新的多步加热过程中的路线走向最终的热死。我们讨论了实验的铁磁薄膜和其他驱动感生的阻挫磁体的现象的影响。
2022-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Possible quadrupolar nematic phase in the frustrated spin chain LiCuSbO$_4$: an NMR investigation
受抑一维量子磁体LiCuSbO $_4$是$J_1-J_2$自旋链模型的一种罕见的实现,其饱和场容易获得,以前估计为12 T。理论上,在饱和场以下的化合物中预测到了奇异的多极双相,但迄今为止还没有明确的实验观察。本文利用μ子自旋旋转($μ$ SR)、$^7$ Li核磁共振(NMR)和磁化率(SQUID)等方法,在宽温(30mK)和宽场(0PDMATHABMO 13.3T)范围内对该化合物进行了广泛的实验研究。零磁场下的$μ$ SR实验表明,在低至30mK的情况下,不存在长程3D有序。与以前的热容数据[S.E. Dutton \emph{et al},物理学评论快报。108,187206(2012)],磁化率测量表明在磁场范围$0-4$ T中存在短程相关矢量手性相。在中间场值(5 $-$ 12 T)中,系统在最低温度(125 mK)下进入3D有序自旋密度波相,每个铜位点具有0.75 $μ_B$,通过NMR估计。在更高的磁场下,发现磁化强度在13 T以上饱和,其中自旋晶格$T_1^{-1}$弛豫揭示了估计为3.2(2)K的自旋间隙。我们缩小了观察多极双相的可能性,范围为12.5 $-$ 13T。
2017-10-13 cond-mat.str-el
Spin nematic states in antiferromagnets containing ferromagnetic bonds
大多数最近的工作致力于自旋磁相位处理要么受挫磁铁或与大的非海森堡项的哈密顿描述。我们发现,在强磁场中,含有铁磁(FM)键的非阻挫反铁磁体(AFs)可以出现双相。在讨论的特定自旋系统中,有FM梯级的梯子,铁磁耦合的两个AF层,含有交替的AF和FM键的链,以及AF各向异性自旋-1链。
2013-04-19 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
Ferromagnetic and Nematic Non-Fermi Liquids in Spin-Orbit Coupled Two-Dimensional Fermi Gases
我们研究了在稀释极限下具有Rashba自旋轨道耦合的相互作用费米子的二维系统的命运。相互作用在低密度下强烈重整化,并产生各种费米子液晶相,包括自旋密度波,面内铁磁体和非磁性的铁磁相,即使在弱耦合极限下。在低密度极限下的基态的性质取决于相互作用的范围:对于短程相互作用,它是铁磁体,而对于偶极相互作用,它是铁磁相。有趣的是,铁磁相和铁磁相表现出强烈的偏离费米液体理论,由于费米准粒子的散射离开长波长集体模式。因此,我们认为,一个系统的相互作用费米子与Rashba色散一般是一个非费米液体在低密度。
2014-10-31 cond-mat.str-el
Emergent incommensurate correlations in the frustrated ferromagnetic spin-1 chains
我们研究了自旋为1的铁磁链中铁磁最近邻耦合与反铁磁次近邻耦合竞争的情况。我们利用密度矩阵重整化群得到了体系的基态。通过对自旋-自旋关联的分析,我们识别出了双Halcite相和铁磁相。结果表明,铁磁耦合导致在双Haldron相的非公度关联。这种短程关联在向铁磁相转变时不断转变为铁磁不稳定性。我们还将结果与自旋为1/2和经典自旋系统进行了比较,并讨论了系统中的弦序。
2017-01-11 cond-mat.str-el
Spin Density Wave in Insulating Ferromagnetic Frustrated Chain LiCuVO$_4$
利用中子衍射技术研究了弱耦合铁磁阻挫链LiCuVO $_4$的场诱导量子相位。在$H \ge 8.5$ T处观察到一个新的非公度磁峰。场依赖的传播矢量与自旋密度波相关的理论预测的磁四极级。量子涨落、几何阻挫和链间相互作用在绝缘磁体中诱导出奇异的自旋密度波长程序。
2011-08-22 cond-mat.str-el
NMR relaxation rate and dynamical structure factors in nematic and multipolar liquids of frustrated spin chains under magnetic fields
最近的研究表明,在自旋为1/2的锯齿形链中,自旋四极或更高的多极关联函数在磁场诱导的Tomonaga-Luttinger-liquid(TLL)相的宽范围内呈现准长程序.在本文中,我们指出,在这些多极TLLs中的NMR弛豫速率1/T_1的温度依赖性与更常规的一维量子磁体TLLs(例如,自旋为1/2的Heisenberg链);在多极TLL中,1/T_1随温度的降低而减小。我们还讨论了自旋动力学结构因子的低能量功能,这是多极TLL阶段的特点。
2009-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum corrections of the biquadratic interaction in the 1D spin-1/2 frustrated ferromagnetic systems
研究了一维自旋1/2受抑铁磁海森堡模型中双二次相互作用的量子修正。对于自旋为1/2的链,消除了双二次相互作用,并将其转化为二次相互作用。通过数值实验,对经典相位如何在量子涨落的作用下得到修正提供了新的认识。结果表明,在自旋为1/2的二聚体和手征性铁磁链的基态相图中存在一个中间区。此外,从量子纠缠的角度,还得到了量子相位之间的差异。最近邻自旋在受抑铁磁链中从不纠缠,但在受抑反铁磁链中纠缠到Majumdar-Ghosh点。另一方面,在所述中间区域中的次近邻自旋是纠缠的。
2012-04-13 cond-mat.str-el
Spin nematic phase in (quasi-)one-dimensional frustrated magnet in strong magnetic field
本文讨论了强磁场中自旋为1/2的一维和准一维磁体中的铁磁最近邻$J_1$和反铁磁次近邻$J$交换相互作用.由于磁振子之间的相互吸引,在$J>|J_1|/4$的$H=H_s$上发生从全极化相到磁振子的量子相变。这种在$J>0.368|J_1|$的跃迁的特征是两磁振子束缚态谱的软化。利用键算符形式,我们提出了一个玻色子表示的自旋哈密顿量,除了玻色子描述一个磁振子自旋1激发,玻色子描述自旋2激发,其光谱符合在$H\ge H_s$与两个磁振子的束缚态光谱之前获得。在$H=H_s$处软化的理论中玻色子模式的存在使得QPT考虑基本上是标准的。在一维情况下,在$H<H_s$,我们找到了一个表达式的磁化描述现有的数值数据。得到了自旋阻尼子的表达式,它与以前在$J\gg|J_1|$极限情况下或用唯象理论导出的结果一致。在准一维磁体中,我们发现在$H$-$T$平面中,全极化相和双极化相之间的边界由$H_s(0)-H_s(T)\propto T^{3/2}$给出。得到了自旋极化子、磁振子谱、软模、磁化强度和磁振子序参量的简单表达式。所有的静态双自旋关联函数都是短程关联函数,关联长度与$1/\ln(1+|J_1|/J)$成正比。讨论了动态自旋极化率,结果表明在纵向通道中可以观察到软模。
2012-07-24 cond-mat.str-el
Projective studies of spin nematics in a quantum frustrated ferromagnet
采用自旋三重态对的BCS投影波函数作为试探波函数,研究了正方晶格上自旋1/2受抑铁磁J1-J2海森堡模型的基态性质.基于变分蒙特卡罗分析,我们认为,在竞争耦合制度,一种特定类型的投影BCS波函数,被称为投影Z2平面状态,实现最佳的最佳能量之间的其他竞争状态,如铁磁态和共线反铁磁态。像在量子自旋液体中一样,投影的Z2平面状态保持正方形晶格的平移对称性。然而,它也伴随着四极矩的d波排序,打破了自旋旋转对称性。因此,这种状态描述了一种量子自旋类似物的液晶。静态关联函数的计算结果还表明,Z2平面态的投影具有很强的共线反铁磁涨落。
2011-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics and fractal dynamics of nematic spin ice, a doubly frustrated pyrochlore Ising magnet
本研究将三角晶格与烧绿石晶格的两种磁阻挫结合于单一向列自旋冰系统,发现其低温下发生一级相变进入向列阻挫相,零温仍存广延简并度,且低温磁单极子分形运动引发功率谱反常噪声。
2024-01-31 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
Magnetic ground state of the frustrated spin-1/2 chain compound $β$-TeVO$_4$ at high magnetic fields
阻挫自旋1/2链,尽管表面上的简单,表现出显着丰富的相图,包括矢量手性(VC),自旋密度波(SDW)和多极/自旋双极相位作为磁场的函数。在这里,我们报告的研究$β$ -TeVO $_4$,原型的这种化合物,基于磁化和中子衍射测量高达25 T。在磁场沿$a$和$c$晶轴方向的情况下,发现在$\sim$ 3 T处,从螺旋VC基态到SDW态的跃迁;在磁场沿$b$晶轴方向的情况下,发现在$\sim$ 9 T处,从螺旋VC基态到SDW态的跃迁.存在于$\sim$ 18 T以上的高场(HF)状态,即,在饱和磁化强度的$\sim$ 1/2以上,是一种不相称的磁有序状态,而不是自旋受抑状态,如理论上对各向同性受抑自旋1/2链所预测的那样。HF状态可能是由先前研究中发现的相当大的链间相互作用和对称的链内各向异性驱动的。因此,在$β$ $_4$中的自旋双稳相的潜在存在被限制在窄的场范围内,即,在磁化强度的饱和度以下十分之几特斯拉,这也在其它受抑自旋1/2链化合物中发现。
2019-09-16 cond-mat.str-el
Ghost in the machine: Theory of inelastic neutron scattering in a field-induced spin-nematic state
由于在实验中很难观察到序参量,自旋-自旋态被证明是难以捉摸的。在这篇文章中,我们发展了一个场诱导自旋-π态的自旋激发理论,并用它来说明如何利用非弹性中子散射来识别自旋-π序。我们专注于二维受抑铁磁体,其中一个两个子晶格,键心自旋自旋态被预测存在于一个很宽的参数范围内。首先,为了阐明自旋激发的性质,我们引入了一个可溶的自旋1模型,并利用它导出了一个适用于任何两个子晶格自旋激发态的连续场论。然后,我们参数化这个场论,使用图解计算一个现实的微观模型的自旋1/2挫折铁磁体,并显示它如何可以用来预测非弹性中子散射。作为一个例子,我们给出了中子从BaCdVO(PO_4)_2的非弹性散射的定量预测,BaCdVO(PO_4)_2是一个很有希望的候选者,以实现在一个可实现的h \sim 4 T的自旋双稳态。我们表明,在这种材料中,它是现实的,期望一个幽灵般的戈德斯通模式,信号自旋自旋有序,在实验中可见。
2015-05-07 cond-mat.str-el
Three-state Potts nematic order in stacked frustrated spin models with SO(3) symmetry
该研究提出堆叠受挫自旋模型,通过反铁磁三角与铁磁六重子格实现Z3 Potts向列序,并用蒙特卡洛揭示亚铁磁基态上的复合向列相,且双二次交换可由涨落自动诱导,便于实验实现。
2023-05-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Correlation functions and excitation spectrum of the frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in an external magnetic field
利用有效场论方法,结合Lanczos对角化和密度矩阵重整化群方法的数值计算,研究了磁场对一维阻挫铁磁链的影响.的基态的性质示出从自旋密度波区域的向列相接近饱和磁化强度。分析了单自旋反转激发能隙的激发谱,详细研究了单自旋反转激发能隙的行为,包括有限尺寸修正。
2007-11-26 cond-mat.str-el
Phase diagram of the quantum spin-1/2 Heisenberg-$Γ$ model on a frustrated zigzag chain
本文利用密度矩阵重整化群研究受挫锯齿链上自旋-1/2海森堡-$Γ$模型的基态相图,揭示向列单态-二聚体相等多种磁性与非磁性相,并解释了YbCuS$_2$中无能隙非磁性低温相的可能起源。
2024-06-22 cond-mat.str-el
Magnetic Semiconductors are Frustrated Ferromagnets
从微观和对称性的考虑出发,我们导出了描述$Ga_{1-x}Mn_x As$中局域Mn自旋和价带空穴之间交换相互作用的哈密顿量。我们发现由于价带中强的自旋轨道耦合,这种交换相互作用具有相当复杂的结构,并在Mn自旋之间产生高度各向异性的有效相互作用。相应的基态具有有限的铁磁磁化强度,但即使在零温度下也是固有的自旋无序。
2001-08-29 cond-mat.str-el
The ground state energy of the frustrated ferromagnetic spin chain near the transition point
考虑了具有最近邻铁磁和次最近邻反铁磁相互作用的一维量子自旋1/2模型。首先用线性自旋波近似对哈密顿量进行玻色化,然后用格林函数方法处理。导出了对经典基态能量的量子修正的积分表达式。通过数值计算分析了铁磁到单重态基态转变点附近的基态能量的临界行为,结果为$-8γ^2$。
2011-04-15 cond-mat.str-el
Ferromagnetic frustrated spin systems on the square lattice: a Schwinger boson study
本文用Schwinger玻色子表示的平均场论研究了正方晶格上的铁磁海森堡自旋系统,其中最近邻相互作用J_1被第二邻J_2和第三邻J_3反铁磁相互作用抑制.当J_3=0时,我们发现当考虑量子涨落时,铁磁相和共线经典相的边界向更小的J_2值移动。沿着J_2/ |J_1| = 1的直线,共线区和无公度区的边界相对于经典情况强烈地向更大的值移动。我们没有找到明确的证据,在目前的近似下的自旋能隙相。
2012-03-15 cond-mat.str-el
Nematic quantum liquid crystals of bosons in frustrated lattices
由于在单粒子色散中没有一个唯一的极小值,宏观数量的玻色子可以在此凝聚,所以在阻挫晶格中相互作用玻色子的问题是一个复杂的问题。在这里,我们考虑一个家庭的紧束缚模型与宏观简并的最低能带,从其他带分开的间隙。我们预测形成的奇异状态,自发打破旋转对称性在相对较低的填充。这些状态属于三个不同的阶段:维格纳晶体,超固体和超流体。维格纳晶体相的建立正是在低填充。超固体和超流体相,在较大的填充,通过使用一个投影到平带,建设一个适当的Wannier基,和随后的平均场处理。我们预测的超流体在真实空间中是均匀的,但具有各向异性的动量分布,为玻色凝聚提供了一个新的场景。我们的发现为研究玻色子的微观量子液晶相开辟了一个有希望的方向。
2016-04-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.soft
Thermodynamics of the frustrated one-dimensional spin-1/2 Heisenberg ferromagnet in a magnetic field
采用二阶格林函数方法和有限系统的全对角化方法,计算了受抑一维自旋半J1-J2海森堡铁磁体(J2< 0.25 |J1|)在外磁场中的低温热力学量(磁化强度、关联函数、横向和纵向关联长度、自旋磁化率和比热).我们确定的位置和高度的最大的均匀磁化率的字段依赖的幂律关系。考虑到在低磁场下的比热,发现其温度依赖性有两个极大值。
2011-09-12 cond-mat.str-el
Coexistence of valence-bond formation and topological order in the Frustrated Ferromagnetic $J_1$-$J_2$ Chain
受挫折的一维(1D)磁体被认为是新的奇异量子现象出现的理想场所。考虑了一维基本阻挫系统:自旋- $\frac{1}{2}$铁磁($J_1$)海森堡链与次近邻反铁磁($J_2$)相互作用.基于密度矩阵重整化群计算,我们证明了在$J_2/|J_1|>1/4$处存在有限的自旋能隙,并且发现该区域的基态为价键固体,在第三邻位之间存在自旋单重二聚化. VBS是无序有序的自发对称性破缺的结果。非常有趣的是,这个VBS状态具有Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki型拓扑序。这是第一个受抑自旋链的例子,其中量子涨落诱导带隙的拓扑秩序。
2018-12-07 cond-mat.str-el
Dynamical quadrupole structure factor of frustrated ferromagnetic chain
利用密度矩阵重整化群方法研究了磁场中自旋为1/2的$J_{1}$ - $J_{2}$海森堡链中铁磁$J_{1}$和反铁磁$J_{2}$的动力学四极结构因子.在一个场诱导的自旋极化机制中,我们观察到了$q=π$的准长程反铁四极关联的无带隙激发。无间隙激励模式在饱和时具有二次型,而随着磁化强度的减小,它变成线性色散。
2018-06-04 cond-mat.str-el
Coarsening dynamics of Ising-nematic order in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
本文研究了受挫$J_1$-$J_2$海森堡反铁磁体在强受挫区域的相序动力学,发现其淬火后呈现两阶段Ising-向列序粗化,后期动力学属于非守恒Ising普适类且在弱键无序下保持标度不变性。
2025-03-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Excitation and transport of bound magnon clusters in frustrated ferromagnetic chain
利用密度矩阵重整化群方法研究了磁场中具有铁磁近邻和反铁磁次近邻交换耦合的阻挫自旋链的磁激发和自旋输运性质.在场诱导四极和八极机制中,低能激发分别由两个和三个磁振子束缚态控制,因此束缚磁振子团簇将有助于自旋输运。我们发现,当系统从四极区进入八极区时,自旋电流相关性降低。这表明自旋输运在八极区被抑制,尽管束缚三磁振子团簇比束缚两磁振子团簇携带更大量的角动量。
2022-03-30 cond-mat.str-el
1D Frustrated Ferromagnetic Model with Added Dzyaloshinskii-Moriya Interaction
考虑一维各向同性铁磁自旋1/2阻挫模型。利用解析集团方法和数值Lanczos技术研究了在系统的基态上加入一个Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的经典和量子效应.团簇方法的结果表明,经典的基态磁相图只包含一个单一的相:“手征”相。用Lanczos方法确定了该体系的量子修正,得到了包含无带隙Luttinger液体、带隙手征级和二聚体级的丰富的量子相图。此外,DM相互作用的增加会使次近邻自旋纠缠,而对于开链,端自旋纠缠,表现出DM相互作用可以控制的长距离纠缠(LDE)特性。
2012-07-25 cond-mat.str-el
Nematic Tomonaga-Luttinger Liquid Phase in an $S=1/2$ Ferromagnetic-Antiferromagnetic Bond-Alternating Chain
本研究通过数值方法确定了$S=1/2$铁磁-反铁磁键交替链的基态相图,发现宽参数区域内的向列型Tomonaga-Luttinger液体相,并用微扰计算验证了相边界。
2022-08-24 cond-mat.str-el
Field-induced spin nematic Tomonaga-Luttinger liquid of the $S=1/2$ spin ladder system with the anisotropic ferromagnetic rung interaction
利用数值对角化方法和密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了磁场作用下具有各向异性铁磁交换作用的$S=1/2$量子自旋梯系统.研究发现,在一定的强磁场中,存在向列相自旋相关占优的Tomonaga-Luttinger液体(TLL)。它包含在TLL阶段,在那里实现了两个磁振子束缚态。在适当的参数下,在从双磁振子束缚TLL相到单磁振子束缚TLL相的场致相变之后,发生了到双磁振子束缚TLL相的再入相变,这一点得到了DMRG的磁化曲线的证实.给出了耦合各向异性平面上的几种相图与磁化强度和磁场的关系。目前的结果是一个候选系统的建议,该系统表现出的自旋双稳相没有双二次相互作用或挫折。
2022-08-23 cond-mat.str-el
Magnetic excitations and transport properties in frustrated ferromagnetic chain
为了研究自旋为1/2的$J_{1}$ - $J_{2}$海森堡链在自旋为1/2的情况下的输运性质,通过数值对角化方法研究了具有铁磁$J_{1}$和反铁磁$J_{2}$的链在磁场中的自旋Drude重量.在零磁场,数值结果与多达24个网站表明,自旋德鲁德重量将是零的热力学极限,表明扩散自旋输运。随着磁场的增加,自旋Drude重量在低温下增加,表明束缚磁振子将有助于自旋输运。
2019-02-08 cond-mat.str-el
Nematic Bond Theory of Heisenberg Helimagnets
我们研究了具有一般无公度基态的经典二维受抑海森堡模型。基于有效交换耦合键的自洽确定,发展了自旋-自旋"有序-无序"转变的新理论。在我们的方法中,波动的约束领域实施的本地磁矩保守驱动向列性在低温下。发现临界温度对螺旋波矢的峰值高度敏感,当接近旋转对称的Lifshitz点时,临界温度连续消失。通过调整交换参数,对称性不同的双阶之间的转变可能发生,导致双临界点的线。
2017-05-24 cond-mat.str-el
SU(2) slave-boson formulation of spin nematic states in S=1/2 frustrated ferromagnets
在阻挫铁磁体中建立了一个键型自旋三重态的SU(2)从玻色子公式,其中自旋三重态被描述为共振自旋三重价键(RVB)态.自旋三重态配对子的d矢量在键型自旋四极态中起指向矢的作用。这种自旋三重态RVB变体周围的低能激发通常包括(可能无质量的)规范玻色子、无质量的戈德斯通玻色子和自旋子个体激发。将射影对称群的论证推广到自旋三重态,我们给出了如何有效地确定无质量规范玻色子的个数。应用这个公式,我们接下来(i)列举正方形晶格上S=1/2铁磁J1-J2海森堡模型的可能平均场解,其中铁磁最近邻J1和反铁磁次近邻J2竞争,(ii)讨论它们对小规范涨落的稳定性。结果表明,在J_1:J_2 \simeq 1:0.4左右的中间耦合区,存在两个稳定的自旋三重态RVB变体.一个是由Higgs机制稳定的Z_2 Balian-Werthamer(BW)态,另一个是由Chern-Simon机制稳定的SU(2)手征p波(Anderson-Brinkman-Morel)态。前Z_2BW态实际上显示了与先前精确对角化研究中所发现的相同的键型自旋四极级[N. Shannon等人,物理修订信函96,027213(2006)]。
2010-08-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Symmetry breaking via Kondo hybridization: Chiral nematic metal in Pr2Ir2O7
在受抑磁体中,当磁有序被抑制到低温时,量子自旋液体的形成成为可能。这种自旋液体如何在传导电子的存在下表现出来是一个具有潜在丰富物理后果的问题,特别是当局域自旋和传导电子都位于受抑晶格上时。我们提出了一种新的机制,对称性破缺的系统中,传导电子杂交的量子自旋液体通过近藤耦合。我们将其应用到烧绿石铱酸盐Pr2Ir2O7,它表现出异常的霍尔效应没有明确的磁序指示。我们发现,近藤杂交的本地Pr赝自旋和Ir传导电子之间的打破了一些空间对称性,除了时间反转,无论形式的耦合。这些打破对称性的结果在一个异常的霍尔电导率和诱导小的磁,四极和电荷有序。提出了进一步的实验签名。
2013-06-24 cond-mat.str-el
Probable absence of a quadrupolar spin-nematic phase in the bilinear-biquadratic spin-1 chain
我们数值研究了双线性双二次自旋1链在铁磁不稳定点附近的基态相图,其中存在一个有隙或无隙的非二聚化量子相变。我们的结果,通过一个高度精确的密度矩阵重整化群(DMRG)计算得到的一致的看法,即表征二聚体相的序参量消失,只有在该点的系统成为铁磁性,虽然存在一个有间隙或无间隙的非二聚体相在一个非常窄的参数范围之间的铁磁性和二聚体制度不能被排除。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in a magnetic field: The phase diagram and thermodynamic properties
利用低能场论、密度矩阵重整化群和精确对角化方法研究了自旋为1/2的受抑铁磁Heisenberg链。首先,我们研究了在磁场中的基态相图,发现在两个弱耦合反铁磁链的区域中存在一个由束缚磁振子对表征的“偶奇"相。磁化曲线中的跳跃表示在EO相的边界处的一阶转变,但除此之外曲线是平滑的。其次,我们讨论了零场下的热力学性质,证实了适度的次近邻相互作用在比热上存在双峰结构。
2006-09-05 cond-mat.str-el
Anomalous temperature and field behaviors of magnetization in cubic lattice frustrated ferromagnets
本文研究了具有竞争交换作用的立方海森堡铁磁体在阻挫点附近的热力学性质,在阻挫点附近自旋波谱$E_{\mathbf{k}}\sim D k^{2}$中的系数$D$为零。在Dyson-Maleev形式主义中,发现在低温下,热涨落通过增加$D$的值来稳定铁磁性。对于不太强的挫折,这导致了一个不寻常的“凹”形状的磁化强度的温度依赖性,这是在与实验数据的铕硫属化物。通过蒙特卡罗模拟证实了磁化强度的反常温度行为。在有限温度下的磁化强度(paraprocess)的强磁场依赖性附近的挫折点。
2014-10-14 cond-mat.str-el
Magnetic Phases of Frustrated Ferromagnetic Spin-Trimer System Gd_3_Ru_4_Al_12_ With a Distorted Kagome Lattice Structure
对具有畸变Kagome晶格结构的Gd_3_Ru_4_Al_(12)单晶进行了磁化强度和比热测量。这种自旋系统在低温下被认为是一个XY型海森堡模型的反铁磁三角晶格。磁相图表明存在挫挫和Z_2简并。磁化强度和比热暗示了部分无序的连续相变和基态的T形自旋结构。
2018-11-30 cond-mat.str-el
Effects of magnetic anisotropy on spin dynamics of ferromagnetic frustrated chain
利用密度矩阵重整化群方法,研究了具有竞争铁磁J1和反铁磁J2交换耦合的自旋为1/2的一维J1-J2 XXZ模型在外加磁场下的自旋动力学.自旋激发谱的数值结果表明,在场致自旋四极区,无论交换各向异性如何,纵向分量都是无隙模,横向分量都是有隙模.横向自旋激发的激发间隙随着交换各向异性的增加而增加,表明由于易轴各向异性,两个磁振子束缚态是稳定的。
2015-06-23 cond-mat.str-el
Chiral spin state and nematic ferromagnet in the spin-1 Kitaev-$Γ$ model
本研究用密度矩阵重整化群探究蜂窝晶格自旋1 Kitaev-Γ模型的量子相图,发现6种物相及3种磁有序相,揭示手性自旋态与向列铁磁体的特性及二者间的一级相变。
2024-06-28 cond-mat.str-el
Absence of a critical nematic phase in the vicinity of the $\rm {SU}(3)$ ferromagnetic point for the one-dimensional spin-1 bilinear-biquadratic model
本文利用张量网络算法证明一维自旋-1双线性-双二次模型在SU(3)铁磁点附近不存在临界向列相,铁磁相到二聚化相的转变为直接相变而非一阶相变,并借助分形维数和戈德斯通模式计数规则澄清了有限键维数引起的数值伪影。
2023-11-30 cond-mat.str-el
Spin correlations and exchange in square lattice frustrated ferromagnets
正方形晶格上的J1-J2模型表现出丰富多样的不同形式的磁序,这些磁序敏感地依赖于交换常数J2/J1的比率。我们使用体磁测量和极化中子散射来确定J1和J2明确的两种材料在一个新的家庭的钒磷酸盐,Pb 2 VO(PO 4)2和SrZnVO(PO 4)2,我们发现他们有铁磁性J1。当接近相图中预测的键合区时,共线反铁磁基态的有序矩减小,扩散磁散射增强。
2009-09-03 cond-mat.str-el