Nuclear magnetic resonance study of the magnetic-field-induced ordered phase in the NiCl2-4SC(NH2)2 compound
利用核磁共振(NMR)研究了准一维(准一维)反铁磁量子自旋链化合物NiCl 2 -4SC(NH 2)2(DTN)的玻色-爱因斯坦凝聚相的高磁场(H)部分.我们精确地确定了低至40 mK的相边界Tc(H);临界玻色子密度n_c(Tc);以及极低温(T = 0.12 K)下BEC序参量S_perp的绝对值。所有的结果准确地再现了一个现实的三维(3D)模型哈密顿量的量子蒙特卡罗模拟。基于1D Tomonaga-Luttinger液体描述的近似分析预测被发现对于Tc(H)是精确的,但对于S_perp(H)则不那么精确,S_perp(H)对3D耦合的强度更敏感,特别是接近临界场。基于Hartree-Fock-Popov描述的平均场处理仅在n_c = 4%(T <0.3K)时有效,而在更高的n_c时,玻色子相互作用似乎改变了态密度。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Quantum-critical spin dynamics in quasi-one-dimensional antiferromagnets
利用核自旋-晶格弛豫速率1/T1,研究了两个带隙一维量子反铁磁体:各向异性自旋链系统NiCl_2 -4SC(NH_2)_2和自旋梯系统(C_5 H_(12)N)_2CuBr_4的自旋动力学随外加磁场的变化.在这两个系统中,自旋激发被证实从在gapped状态的磁振子在gapped Tomonaga-Luttinger-liquid状态的自旋。在这两者之间,1/T1表现出明显的连续变化,这是根据量子临界性的规模。我们提取了1/T1的临界指数,将其与理论进行比较,并表明这种行为在两个研究系统中是相同的,从而证明了量子临界行为的普遍性。
2012-08-30 cond-mat.str-el
Using magnetostriction to measure the spin-spin correlation function and magnetoelastic coupling in the quantum magnet NiCl$_2$-4SC(NH$_2$)$_2$
我们报告了一种方法,用于确定磁交换耦合,$dJ/dr$,从量子磁体的磁致伸缩测量的空间依赖性。有机Ni $S = 1$体系NiCl $_2$-4SC(NH $_2$)$_2$在$H_{c1} = 2.1$ T和$H_{c2} = 12.6$ T之间的场诱导倾斜反铁磁性时表现出晶格畸变。我们能够模拟磁致伸缩的单轴应力的样品上相邻的Ni原子之间的磁相互作用沿c轴。单轴应变等于$(1/E)dJ_c/dx_c < S_{\bf r} \cdot S_{{\bf r}+ {\bf e}_c} >$,其中$E$、$J_c$、$x_c$和${\bf e}_c$是杨氏模量、最近邻(NN)交换耦合、可变晶格参数和沿着c轴的NN位点之间的相对矢量。我们提出的磁致伸缩数据在25 mK的NN自旋-自旋关联函数,是在良好的协议与彼此的量子蒙特卡罗计算一起。我们还使用共振超声测量了杨氏模量,因此我们可以提取$dJ_c/dx_c = 2.5$ K/ $Å$,响应于样品长度的0.022%变化,在$H_{c1}$和$H_{c2}$之间产生5.5 mK或0.25%的$J_c$总变化。
2007-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnet with two coupled antiferromagnetic sublattices in a magnetic field
讨论了T=0时反铁磁体在磁场$h$中的磁振子谱。单离子易平面各向异性也被考虑在内。我们用1/S展开法计算了能隙,它反映了该系统的有序无序效应和光学磁振子模分裂。这两种现象都源于亚晶格间的相互作用。我们还计算了在$h\approx h_c$的小参数$(h_c-h)/h_c$使用磁振子玻色-爱因斯坦凝聚处理,其中$h_c$是饱和场的领先顺序的间隙值。通过比较这两种方法得到的结果,我们得出结论,1/S展开给出了一个定性正确的结果在$h\sim h_c$,即使在大的单离子各向异性,但它高估了间隙值。这些结果的应用进行了讨论,积极研究的AF所考虑的类型$\rm NiCl_2$ - $\rm 4SC(NH_2)_2$(DTN)。
2011-05-05 cond-mat.str-el
Dynamics of a bond-disordered $S=1$ quantum magnet near $z=1$ criticality
用中子散射研究了NiCl $_{2-2x}$ Br $_{2x}\cdot$ 4SC(NH $_2$)$_2$,$x=0.06$,它是著名的带隙$S=1$反铁磁量子自旋体系NiCl $_{2}\cdot$ 4SC(NH $_2$)$_2$的键无序变体.利用高分辨率飞行时间谱仪在$T=60$ mK处绘制了整个布里渊区的磁激发谱。结果发现,自旋激发的色散重整化,在母体化合物相比。带底附近的激发寿命大大降低。没有发现低于能隙$Δ\simeq0.2$ meV的局域态。在同一时间,本地化的零波矢量状态被检测到的顶部以上的频带。结果是一致的或多或少连续随机分布的键强度,和离散的,可能是双峰,分布的单离子各向异性的无序材料。
2015-07-31 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
Bose-Einstein condensation in antiferromagnets close to the saturation field
在零温度和强磁场作用下,各向异性反铁磁体的基态是自旋完全排列的饱和顺磁体。我们研究了量子相变的领域是减少低于上临界$H_{c2}$和系统进入XY-反铁磁相。利用键算符表象,我们考虑了强磁场作用下超立方晶格中自旋为1的海森堡反铁磁单离子各向异性模型。我们发现,在$H_{c2}$的转变可以解释为一个玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)的磁振子。理论结果被用来分析我们在有机化合物$NiCl_2$ - $4SC(NH_2)_2$(DTN)在非常低的温度下的磁化强度与场的数据。这是研究这种转变的理想BEC系统,因为$H_{c2}$足够低,可以用静态磁场(与脉冲场相反)达到。磁化强度作为磁场和温度的函数的标度接近$H_{c2}$,与理论预测非常吻合。它允许获得量子临界指数,并确认在$H_{c2}$的跃迁的BEC性质。
2008-01-23 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
Weak Antiferromagnetic Order in Anisotropic Quantum Pyrochlores
研究了准二维各向异性量子(S=1/2)烧绿石反铁磁体的基态性质.在Dzyaloshinsky-Moriya相互作用的存在下,除了海森堡交换,它表明,两种类型的有序磁状态通常是可能的:非共面的“手征”,共面反铁磁秩序。所有情况下的磁矩都是由Dzyaloshinsky-Moriya相互作用决定的,在这个意义上,反铁磁序是“弱的”。"
2008-10-07 cond-mat.str-el
Origin of in-plane anisotropic resistivity in the antiferromagnetic phase of Fe$_{1+x}$Te
最近的实验报告的激励下,在双条纹反铁磁相的FeTe的面内各向异性电阻率,我们从理论上计算面内电阻率通过应用记忆函数方法的有序相。我们发现电阻率沿反铁磁有序方向比沿铁磁有序方向大,与实验观察一致。各向异性的结果主要是由Drude重量,其行为归因于费米表面拓扑的有序相。
2016-07-25 cond-mat.str-el
Glassy Spin Freezing and Gapless Spin Dynamics in a Spatially Anisotropic Triangular Antiferromagnet Ag2MnO2
利用弹性和非弹性中子散射技术,我们表明,冷却时,空间各向异性的三角形反铁磁体Ag $_2$ MnO $_2$冻结低于$T_f ~\sim 50$ K到短程共线状态。静态自旋关联是非常二维的,自旋涨落是无间隙的,具有两个特征弛豫速率,随温度线性变化。
2009-07-17 cond-mat.str-el
Nonreciprocal Magnon by Symmetric Anisotropic Exchange Interaction in Honeycomb Antiferromagnet
我们调查的微观起源的非互易磁振子是不同的蜂窝反铁磁体中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。关键成分是依赖于键方向的对称各向异性交换相互作用,这导致在交错反铁磁有序下的谷型非互易磁振子激发。此外,我们还发现这种非互易磁振子具有特殊的磁场响应,其非互易方向可以通过面内旋转磁场来控制。所得结果可以解释磁环多极子的出现。
2020-05-28 cond-mat.str-el
Spin liquid correlations in Nd-langasite anisotropic Kagomé antiferromagnet
用中子在单晶上的非弹性散射研究了几何阻挫Nd $\_3$ Ga $\_5$ SiO $\_{14}$化合物的动态磁关联。发现了一种在倒易空间中呈环形分布的散射信号,具有前所未有的色散特性。从相关自旋模型计算的静态磁散射的比较表明,所观察到的相是一个反铁磁kagomé的各向异性的Nd矩的晶格固有的自旋液体。
2006-05-23 cond-mat.str-el
Sign-tunable anisotropic magnetoresistance and electrically detectable dual magnetic phases in a helical antiferromagnet
螺旋序描述了反铁磁体的非共线自旋织构,这是由竞争交换相互作用引起的。虽然共线反铁磁体是反铁磁(AFM)自旋电子学的基本组成部分,但在非共线反铁磁体中实现自旋电子学功能的潜力迄今尚未得到澄清。在这里,我们提出了一个原子力显微镜helimagnet EuCo2As2作为一种新型的单相自旋电子材料,表现出显着的各向异性磁电阻(AMR)的符号反转。AMR中的对比度来自于两个电性不同的磁相,其自旋重取向由位于易平面上的磁场驱动,其将AMR的符号从正切换到负。此外,各种AFM记忆状态与磁场下的自旋结构的演变进行了理论鉴定,基于易平面各向异性自旋模型。这些结果表明,非共线反铁磁体具有发展自旋电子器件的潜力。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in doped anisotropic two-dimensional spin-Peierls systems
本文研究了各向异性二维自旋Peierls系统中杂质掺杂引起的反铁磁关联的形成。采用平均场近似处理链间的磁耦合,用数值方法精确处理链内关联。杂质之间的磁耦合计算为绝热和动态晶格,并示出具有交替的符号作为杂质-杂质距离的函数,从而抑制磁挫折。一个有效的模型的基础上,我们的数值结果支持在这个系统中的反铁磁性和二聚化共存。
1999-05-21 cond-mat.str-el
Large anomalous Hall effect and anisotropic magnetoresistance in intrinsic nanoscale spin-valve-type structure of an antiferromagnet
自旋阀是在铁磁体上发现的基于自旋的电子器件的原型,其中反铁磁体起支持作用。反铁磁自旋电子学的最新研究结果表明,单相材料中的反铁磁有序仅控制动态输运,反铁磁被认为是自旋电子学技术的有前途的候选者。在这项工作中,我们证明了反铁磁为基础的自旋电子功能的巡回伊辛反铁磁Ca0.9Sr0.1Co2As2集成纳米级自旋阀型结构和调查各向异性磁性能驱动的自旋翻转。多个堆叠的1 nm厚的自旋阀状单元固有地嵌入在反铁磁自旋结构中。在旋转磁场的存在下,观察到一种新型的自旋阀式操作的大的反常霍尔电导率和各向异性磁阻,其效果是最大化以上的自旋翻转转变。此外,一个联合的实验和理论研究提供了一个有效的工具来读出各种自旋态,该方案可以用于实现广泛的自旋电子学应用。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Phase competition in frustrated anisotropic antiferromagnet in strong magnetic field
从理论上讨论了在接近饱和磁场的磁场中的受抑海森堡反铁磁体。它表明,一个小的双轴各向异性和/或磁偶极相互作用产生一个微妙的平衡与相称的倾斜,不相称的螺旋(圆锥形),和风扇自旋排序的相位之间。结果,根据这些小的各向异性相互作用的值,实现了不同的相变序列。我们推导出的临界场和基态能量的相位,这是在定量协议与我们和以前的蒙特卡罗模拟的解析表达式。
2020-08-10 cond-mat.str-el
Antikink dispersions of the $J_1$-$J_2$ sawtooth spin-1/2 anisotropic Heisenberg antiferromagnetic chain
导出了非对称$J_1$ - $J_2$双自旋1/2各向异性海森堡反铁磁链的反扭折色散.通过对色散关系最小值的变分估计,得到了自旋能隙的值。在对称点$J_1=J_2$处导出了整个各向异性体系的精确双简并基态能量。得到了三种不同反扭态色散关系的解析形式,并讨论了它们在参数空间中的有效性。通过对角化有限长链的哈密顿量,数值估计了自旋能隙、比热和磁化率的值。这种反铁磁模型的固有挫折导致在比热的低温下出现额外的峰。
2019-02-21 cond-mat.str-el
Ordered Phases of the Anisotropic Kagome Lattice Antiferromagnet in a Field
各向异性kagome晶格上的反铁磁海森堡模型可能是真实磁系统的一个很好的极小模型,也是理解各向同性情况的一个极限。因此,我们研究了磁场中各向异性kagome晶格上最近邻的海森堡反铁磁体。这样的系统应该很好地描述弱相互作用的自旋链,我们激励的对称性考虑和微扰投影出链间自旋的相互作用的一般形式。在自旋为1/2的情况下,我们发现随着外加磁场的增加,系统呈现出从亚铁磁有序态到XY有序态的量子相变。最后,我们讨论了出现在亚铁磁阶段的磁化平台。
2007-12-14 cond-mat.str-el
Raman scattering in a Heisenberg S=1/2 antiferromagnet on the anisotropic triangular lattice
研究了各向异性S=1/2三角海森堡反铁磁体Cs2 CuCl 4的双磁振子拉曼散射.我们发现,拉曼响应是非常敏感的磁振子-磁振子相互作用和散射的几何形状,一个功能,是在显着的对比与偏振无关的拉曼信号从各向同性三角海森堡反铁磁体。由于自旋液体的基态产生了类似的旋转不变的拉曼响应,我们的结果的散射光谱的偏振依赖性表明,拉曼光谱提供了一个有用的探针,补充中子散射,Cs2 CuCl 4的基态性质,特别是是否在基态的时间反演对称性被打破。
2013-07-07 cond-mat.str-el
Spatially anisotropic kagome antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
利用准一维极限下的重整化群方法,对具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的自旋为1/2的kagome反铁磁体进行了理论研究.我们确定的各种温度和能量尺度在系统中订购。对于非常弱的DM相互作用,我们发现了一个低温螺旋相的螺旋选择的DM相互作用的平面。该阶段类似于先前在不存在DM相互作用的情况下确定的阶段。然而,以上的临界DM相互作用强度,我们发现一个过渡到一个阶段与共存的反铁磁和二聚体的顺序,让人想起一维反铁磁系统具有统一的DM相互作用。我们的研究结果有助于阐明具有强相互作用和显著自旋轨道耦合的二维系统的命运。
2012-03-13 cond-mat.str-el
Schwinger-Boson Mean Field Solution of Spin-1 (or 1/2) 2D Anisotropic Heisenberg Antiferromagnet
利用共振价键(RVB)概念和Schwinger-boson平均场近似,研究了二维各向异性海森堡反铁磁体。我们发现,增加耦合比($α=J_{y}/J_{x}$),无序-有序相变出现超过一个临界值($α_{c}$)。当$α>α_{c}$存在一个有限的$T_{N}$时,超过这个有限的$T_{N}$就会发生有序-无序相变,而对于$α<α_{c}$总是存在一个间隙。我们还发现,对于一维和二维各向同性情形,存在一个解耦温度$T_{D}$,当$T$接近$T_{D}$时,RVB序参量迅速减小到零.
2003-01-29 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
Partial ferromagnetic ordering and indirect exchange interaction in spatially anisotropic kagome antiferromagnet Cs_2Cu_3CeF_{12}
本文报道了Cs_2Cu_3 CeF_{12}的晶体结构和非常规磁有序。屈曲kagome晶格中的交换网络是相当各向异性的,因此本自旋系统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。虽然发现相邻自旋之间的直接交换相互作用都是反铁磁的,但观察到悬挂自旋的铁磁有序。磁化强度在饱和磁化强度的三分之一处表现出平台。这些观察结果可以从链自旋介导的悬挂自旋之间的间接相互作用来理解。
2009-06-25 cond-mat.str-el
Spin-current order in anisotropic triangular antiferromagnets
研究了二维量子自旋S空间各向异性三角晶格反铁磁体在磁场中共线up-up-down态的不稳定性。我们发现,在大S近似下,在平台的端点附近,共线态变得不稳定,这是由于两个束缚的磁振子对而不是单个磁振子的凝聚。双磁振子不稳定性导致了一种新的二维矢量手征相,具有交变的自旋电流,但在横向磁场的方向上没有磁序。这个相位破坏了离散的Z_2对称性,但保持了绕场轴的连续U(1)旋转。它具有轨道反铁磁性,并显示磁电效应。
2013-08-19 cond-mat.str-el
Effects of frustration and Dzyaloshinskii-Moriya interaction on the spin-1/2 anisotropic Heisenberg antiferromagnet with the application to La2CuO4
本文研究了二维各向异性反铁磁自旋1/2海森堡模型的磁性质,其中考虑了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和面内阻挫。自旋格林函数的框架内的Tyablikov的随机相位近似去耦方案的方法是用来推导的自旋波谱,亚晶格磁化和转变温度的表达式。基于这些表达式,我们进行了详细的分析,其磁性能的模型参数的变化值的影响。该模型也适用于高Tc超导母体化合物La 2CuO 4和我们的结果相比,现有的实验数据。
2020-02-26 cond-mat.str-el
Anisotropic Magnetic Response in Kondo Lattice with Antiferromagnetic Order
利用连续时间量子MonteColro(CT-QMC)和动力学平均场论(DMFT)研究了近藤晶格的磁性。DMFT+CT-QMC的方法进行了扩展,以便获得在反铁磁相的各向异性磁响应。在反铁磁相的纵向和横向磁化率的数值推导。对于RKKY制度与一个小的近藤耦合,横向磁化率不降低低于转变温度,而纵向磁化率降低预期的平均场图片。然而,在RKKY相互作用和近藤效应之间的竞争区域中,纵向和横向磁化率都在转变温度以下降低。所得结果自然地解释了CeT $_2$ Al $_{10}$($T$ =Ru,Os,Fe)族中所观察到的磁化率的温度依赖性。
2014-04-23 cond-mat.str-el
Pressure-tuned quantum criticality in the large-$D$ antiferromagnet DTN
本研究通过高压实验与DMRG计算,证明DTN在4.2 kbar压力下发生自旋能隙闭合,实现z=1量子临界现象,为量子临界研究提供理想平台。
2024-03-14 cond-mat.str-el
Character of magnetic excitations in a quasi-one-dimensional antiferromagnet near the quantum critical points: Impact on magneto-acoustic properties
本文报道了量子自旋链磁体NiCl $_2$-4SC(NH $_2$)$_2$(DTN)的磁声研究结果,该磁体具有场诱导有序反铁磁相.在量子临界点(QCP)附近的声学$c_{33}$模式表现出明显的软化伴随着声波的能量耗散。声学异常追溯到$T > T_N$,其中的热力学性质是由费米磁激发,一维(1D)自旋链的“标志”。另一方面,如在早期研究中所建立的,DTN中的AF相由玻色子磁激发控制。我们的研究结果表明,在QCP附近的DTN中的磁激发存在从1D费米子到3D玻色子的交叉。
2008-09-09 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical Exponents in a Quantum Phase Transition of an Anisotropic 2D Antiferromagnet
本文采用两步密度矩阵重整化群方法,求出了从Néel $Q=(π,π)$相到带自旋隙的磁无序相转变的临界指数$β$和$ν$。发现从磁边计算的指数$β$与经典海森堡模型的指数一致,而从无序边计算的指数$zν$与经典海森堡模型的指数不一致.我还展示了整数和半整数自旋情况之间的对比。
2006-11-05 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in a new anisotropic Kagomé antiferromagnet
Nd-langasite化合物包含磁性Nd 3+离子的平面,其晶格拓扑结构相当于kagomé网。的磁化率没有揭示任何签名的远程订购下降到2 K,而是一个相关的顺磁性与显着的反铁磁相互作用之间的Nd和单离子各向异性由于晶场效应。非弹性中子散射的钕硅酸镧镧粉末和单晶允许探测其非常特殊的低温动态磁关联。它们呈现出不寻常的色散特征,并且广泛地局限于波矢Q,揭示了与磁性原子之间的特征短程关联相关的结构因子。通过与理论计算的比较,这些结果被解释为各向异性Kagomé反铁磁体中自旋液态的可能实验观察。
2006-05-10 cond-mat.str-el
Spin dynamics of the anisotropic spin-1 antiferromagnetic chain at finite magnetic fields
我们提出的反铁磁自旋1链的研究结果,同时存在的单离子各向异性和外部磁场。使用基于随机级数展开方法的量子Monte-Carlo方法,我们首先揭示了一个丰富的量子相图,包括Néel,Haldinger,Luttinger液体和大的各向异性相。其次,我们扫描整个相图在很宽的参数范围内,评估的横向动态结构因子,我们表现出尖锐的大规模模式,以及多粒子连续。对于消失的各向异性和领域,与现有的结果从其他解析和数值方法的比较显示令人信服的一致性。
2014-12-03 cond-mat.str-el
Spatially anisotropic Heisenberg Kagome antiferromagnet
在寻找自旋为1/2的可果美反铁磁体时,矿物伏硼硫石最近已成为实验研究的主题[Hiroi等人,2001年]。有人建议,这种材料的磁性描述的自旋1/2海森堡模型与空间各向异性交换耦合的kagome晶格。我们报告调查的Sp(N)对称推广这个模型在大N极限。我们得到了可能的基态对各向异性和自旋长度S的依赖关系的详细描述。一个相当丰富的相图与亚铁磁相,无公度相与长程序和去耦链相出现。
2006-08-17 cond-mat.str-el
Non-local network-excitation in the Ising antiferromagnet on the anisotropic triangular lattice
研究了三角晶格上的Ising反铁磁体,它们通过两个$J$ -键和一个各向异性的$J'$ -键与$J' \ge J$沿三个不同方向相互作用.虽然它的有限温度状态一直被认为是简单的无序,我们发现一个系统的生成的铁磁$J'$ -债券命名为“好的缺陷”,每个携带的能量$2δ_J\equiv 2(J'-J)$。它们表现出显著的相关性,被认为是一个网络或软晶格。比热在$T^* \sim δ_J$处有一个普适峰,相应的能量遵循温度依赖的激活类型,具有一个激发能隙$2δ_J$。能量学和这个特定的二维状态和其他无序或一维状态之间的交叉进行了讨论。
2009-12-03 cond-mat.str-el
Magnons in the fan phase of anisotropic frustrated antiferromagnets
本文解析研究了各向异性阻挫反铁磁体扇形相的元激发谱,发现在线性自旋波近似下,umklapp项导致低能谱重组为无能隙phason分支和有能隙光学分支,而高能部分则类似完全极化相的磁振子。
2023-02-22 cond-mat.str-el
The phase diagram of the extended anisotropic ferromagnetic-antiferromagnetic Heisenberg chain
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了具有铁磁最近邻和反铁磁次近邻相互作用的一维扩展各向异性海森堡模型的相图.我们分析了自旋算符在平面内和平面外的静态关联函数,并根据它们的关联范围对零温相进行了分类。在具有开放边界条件的$64,100,200,300$站点簇上,我们隔离了边界效应,并对我们的结果进行了有限尺寸标度。除了铁磁相,我们确定了两个无隙自旋流体相和两个大规模的激发。基于我们的相图和文献中已知的耦合常数的估计,我们对几种边缘共享材料的基态进行了分类。
2015-11-21 cond-mat.str-el
EuNiGe3, an equal moment anisotropic antiferromagnet
单晶EuNiGe $_3$结晶在非中心对称BaNiSn $_3$型结构已使用In熔剂生长,使我们能够探索各向异性的磁性能,这是不可能与以前报道的多晶样品。EuNiGe $_3$单晶样品的磁化率、热容和电阻率数据表明,样品在13.2 K时具有反铁磁有序性.对于平行于${ab}$平面和$c$轴的磁场,低温磁化强度M(H)明显不同;在6.2 T下出现感应铁磁相(自旋翻转)之前,${ab}$平面磁化强度几乎随磁场线性变化;另一方面,沿$c$轴的M(H)伴随着两次变磁跃迁,随后是4.1 T下的自旋翻转。包括各向异性交换和偶极-偶极相互作用的模型再现了磁化图的主要特征,但没有完全代表性。(H,T)相图已被构造为沿主方向施加的场。从$^{151}$ Eu穆斯堡尔谱,我们确定,13.2 K的过渡导致一个不相称的反铁磁中间相,然后由一个过渡附近10.5 K到一个相称的反铁磁配置。
2014-02-01 cond-mat.str-el
Polarized Neutron Inelastic Scattering Study of the Anisotropic Magnetic Fluctuations in the Quasi-1D Ising-like Antiferromagnet TlCoCl$_3$
在准一维类伊辛反铁磁体TlCoCl $_3$中进行了极化中子非弹性散射实验。在准一维类伊辛反铁磁体CsCoClPDMATHABMM和TlCoClPDMATHABMM的非极化中子非弹性散射实验中,我们观测到了自旋波激发连续谱的纵向磁涨落$S_{zz} (Q, ω)$和横向磁涨落$S_{xx} (Q, ω)$ .我们比较了$S_{xx} (Q, ω)$和$S_{zz} (Q, ω)$的强度与Ishimura和Shiba的纯伊辛极限的微扰理论,发现了半定量的一致性。
2006-05-09 cond-mat.str-el
Half-ordered state in the anisotropic Haldane-gap antiferromagnet NDMAP
在与各向异性主轴成一定角度的强磁场中,对Haldom带隙材料NDMAP进行的中子衍射实验揭示了两个连续的场致相变。低场相是带隙的Haldom态,而在高场时,系统呈现三维长程Neel有序。在一个特殊的阶段中发现在中间领域只有一半的所有自旋链参与长程有序,而另一半仍然无序和缺口。
2004-11-11 cond-mat.str-el
Small-scale phase separation in doped anisotropic antiferromagnets
我们分析了在掺杂各向异性三维和二维反铁磁体的一般情况下,纳米级相分离表现为铁磁(FM)极化子(FM液滴)形成的可能性。在这些情况下,我们计算出能量最有利的液滴的形状。我们发现,在三维(3D)的情况下,FM液滴的结合能和体积仅取决于两个通用参数$\bar{J} =(J_x + J_y + J_z)S^2$和$t_{eff} =(t_xt_yt_z)^{1/3}$,其中$\bar{J}$和$t_{eff}$是有效的反铁磁(AFM)交换和跳跃积分,分别。在二维(2D)情况下,这些参数具有$\bar{J} =(J_x + J_y)S^2$和$t_{eff} =(t_xt_y)^{1/2}$的形式。铁磁液滴的最有利形状在2D情况下对应于椭圆,在3D情况下对应于椭球。
2006-07-25 cond-mat.str-el
Anomalous scaling corrections and quantum phase diagram of the Heisenberg antiferromagnet on the spatially anisotropic honeycomb lattice
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟确定了空间各向异性蜂窝晶格上自旋1/2反铁磁Heisenberg模型的基态相图,发现相变线存在反常标度修正,并讨论了各向异性系统临界累积量比的非普适性问题。
2023-12-18 cond-mat.str-el
Comprehensive Control of Metamagnetic Transition of Antiferromagnetic Mott Insulator Sr2IrO4 by in-situ Anisotropic Strain
反铁磁体中的变磁性在引起自旋反转和旋转时表现出独特的临界行为和动力学。在这里,我们显示了0.05%的各向异性应变足以在原位调制的变磁临界场的莫特绝缘体Sr 2 IrO 4超过50%,使电气开关的过渡。共振X射线散射和模型模拟表明,过渡是完全调谐的自旋翻转到自旋翻转类型的应变引入C4-破缺磁各向异性。同时输运研究表明,变磁响应反映在大的弹性和磁导,突出了自旋轨道耦合莫特态的活性电荷自由度和自旋电子学的潜力。
2020-07-22 cond-mat.str-el
Spin dynamics of a one-dimensional spin-1/2 fully anisotropic Ising-like antiferromagnet in a transverse magnetic field
考虑一维类Ising完全各向异性S=1/2海森堡反铁磁哈密顿量,研究了横向磁场$h_x$存在下畴壁激发的动力学.我们得到了沿磁场方向$S^{xx}(q,ω)$和垂直于磁场方向$S^{yy}(q,ω)$的动态自旋关联函数。结果表明,$S^{xx}(q,ω)$和$S^{yy}(q,ω)$的谱线形状在带边界处是完全对称的.在$π/2<q<π$的$S^{yy}(q,ω)$中观察到,谱权重随着$h_x$的增加而向低能量侧移动。该模型适用于研究CsCoCl $_3$在弱链间相互作用下的自旋动力学。
2001-09-20 cond-mat.str-el
The importance of anisotropic Coulomb interactions and exchange to the band gap and antiferromagnetism of β-MnO2 from DFT+U
采用第一性原理密度泛函理论研究了β-MnO 2的电子结构.从共线自旋极化计算中我们发现DFT+U_Eff预言了一个无带隙的铁磁体,而实验表明是一个绝缘的反铁磁体。在DFT+U方法中包含各向异性库仑和交换相互作用,明确定义U和J,纠正了这些错误,并导致与低温实验一致的基本间隙为0.8 eV的反铁磁基态。据我们所知,这项关于β-MnO 2的工作首次证明了DFT+U中完全各向异性相互作用的应用确定了磁序和随之而来的带隙,而更常用的有效U方法失败了。这种效应被认为在许多绝缘材料中是重要的。的机制,导致带隙的增加,由于各向异性相互作用的DFT+U d-轨道本征值内获得的Kanamori型模型的分析计算突出。磁耦合常数得到的海森堡自旋哈密顿量的范围内的磁状态的能量的拟合有助于合理化的发现,各向异性相互作用增强实验观察到的螺旋反铁磁秩序的稳定性。平面波PAW方法产生的交换耦合比全电位LAPW计算的结果较差。最后,我们比较DFT+U的结果与从混合泛函得到的交换耦合。有人认为,各向异性的相互作用应包括在DFT+U,如果要正确地与那些从混合泛函的结果进行比较。
2012-11-23 cond-mat.str-el
Spin liquid versus dimer phases in an anisotropic J1-J2 frustrated square antiferromagnet
自旋为1/2的J1-J2反铁磁体是阻挫磁性的原型模型,也是实现自旋液相的一个可能的候选者。在各向异性正方晶格上推广了该系统,并给出了J1-J2-J1 '-J2' Heisenberg模型,该模型可以用耦合阻挫链的重整化群(RG)分析来处理. J1-J2-J1 '-J2'-模型显示了Néel有序、二聚化和自旋液体行为之间有趣的相互作用。数值结果支持的分析结果表明,对于各向同性模型,在中等耦合强度0.4 J1 < J2 < 0.6 J1的相不是自旋液体,而是具有自发交错的二聚体顺序。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Stabilizing the spiral order with spin-orbit coupling in an anisotropic triangular antiferromagnet
利用Schwinger-boson方法研究了自旋轨道耦合(SOC)对各向异性三角晶格大U哈伯德模型半填充态的影响.我们发现,SOC一般会导致一个单一的凝聚动量的Schwinger玻色子的零温度凝聚。因此,自旋-自旋相关沿z轴消失,但在$x$ - $y$平面中发展,有序波矢量显著依赖于SOC。此外,磁有序态的相边界延伸到大的空间各向异性区域,并增加凝聚密度,表明螺旋有序总是由SOC稳定的。
2011-09-12 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram of an Anisotropic S=1 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Bond-Alternating Chain
主要采用数值方法研究了含有$XXZ$和在位各向异性的$S=1$铁磁-反铁磁交替键链的基态相图。当铁磁相互作用比反铁磁相互作用强得多时,这个系统可以映射到各向异性自旋2链上。由于该系统中有许多量子参数,我们利用精确对角化、能级谱和唯象重整化群,数值计算了反铁磁耦合大小与其$XXZ$各向异性的平面上的GSPD.所得到的GSPD由六个阶段组成。它们是$XY$ 1、大- $D$(LD)、中间体- $D$(ID)、Haldron(H)、自旋1单重态二聚体(SD)和Néel相。其中,LD、H和SD相是平凡相,而ID相是平凡保护的拓扑相。前三者光滑连接,没有任何量子相变。与具有$XXZ$和在位各向异性的自旋为2的各向异性链的GSPD相比,ID相出现在更宽的区域。我们还比较了所得到的GSPD与微扰理论的结果。
2019-10-06 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram of Quantum Heisenberg Antiferromagnets on the Anisotropic Dimerized Square Lattice
用量子MonteCarlo方法研究了各向异性二聚正方晶格上S=1/2和S=1的二维量子海森堡反铁磁体.通过对关联长度的有限尺度分析,确定了以二聚化强度和空间各向异性强度为参数的基态相图。证实了相界上的量子临界现象与经典三维海森堡模型属于同一普适类。此外,当S=1时,我们证明了所有的自旋能隙相,如Haldrons相和二聚体相,在扩展的参数空间中是相互连接的,尽管它们在一维中根据弦序参量被分为不同的类,即,零链间耦合的情况。
2001-07-05 cond-mat.str-el
Functional renormalization group for the anisotropic triangular antiferromagnet
我们提出了一个泛函重整化群方案,使我们能够从第一性原理计算任意格点几何形状超过O(200)位的阻挫磁系统。研究了空间各向异性三角晶格上反铁磁(AFM)自旋1/2海森堡模型基态的磁化率,其中J'表示沿一个晶格方向的链内键耦合强度,J表示链间键耦合强度.我们确定了海森堡模型的三个不同阶段。从有效正方点阵xi=0开始增加xi= J '/J,我们发现在xi_{c1} = 0.6-0.7处有一个AFM Neel级到螺旋级的转变,表明是二级的。此外,以上的各向同性点在xi_{c2} = 1.1,我们发现一个一阶过渡到磁无序相与共线AFM条纹波动。
2010-08-12 cond-mat.str-el
Quantum fluctuations in anisotropic triangular lattices with ferro- and antiferromagnetic exchange
三角格子上的海森堡模型是几何阻挫自旋系统的一个主要例子。然而,大多数实验上可获得的化合物具有空间各向异性交换相互作用。作为该各向异性的函数,可以实现具有不同磁特性的基态。受最近的实验结果Cs $_{2}$ CuCl $_{4-x}$ Br $_{x}$,我们讨论了全相图的各向异性模型与两个交换常数$J_{1}$和$J_{2}$,包括可能的铁磁交换。此外,与相关的正方形格子模型进行了比较。我们讨论了零温相图,有序矢量,基态能量,和有序矩在经典水平和研究量子涨落的自旋波理论的框架内的效果。有序矩的场依赖性与场和控制参数是非单调的。
2014-04-17 cond-mat.str-el
Anisotropic magnetic excitations from single-chirality antiferromagnetic state in Ca-kapellasite
本文报道了自旋$S=1/2$完全可果梅反铁磁体钙钾镁矾(CaCu $_{3}$(OH)$_{6}$ Cl $_{2}\cdot$ 0. 6 H $_{2}$ O)在$T^{\ast}=7.2$ K处的磁跃迁的$^{35}$ Cl NMR研究。在基态的静态磁结构已被确定为手性有序的$Q=0$状态,这是由有限的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用选择。利用核自旋-晶格弛豫速率测量研究了有序态的低能磁激发。我们检测到一个弱的温度依赖的贡献,除了在戈薇平面的色散自旋波的贡献,在垂直于戈薇平面的磁波动。来自共面自旋结构的低能量磁激发归因于源于该可果美反铁磁体中的平带的零模。
2020-04-08 cond-mat.str-el
Phase diagram of the frustrated, spatially anisotropic S=1 antiferromagnet on a square lattice
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法和Schwinger-Boson平均场论(SBMFT)方法,研究了具有空间各向异性最近邻耦合$J_{1x}$,次最近邻耦合$J_{2}$抑制的$J_{1y}$的S=1正方晶格海森堡反铁磁体.直到相对较强的各向异性值,在这两种方法中,我们发现量子涨落稳定Néel有序态以上的经典稳定区域。而SBMFT表明$1/3\leq J_{1x}/J_{1y}\leq 1$的Néel态和条纹反铁磁体之间存在涨落诱导的一级跃迁,而中间顺磁区只在非常强的各向异性下开放,DMRG结果清楚地表明,对于各向异性的所有值,两个磁有序相被量子无序区分开,这显著地暗示了空间各向同性$J_{1}$的量子顺磁相。$J_{2}$模型连续地连接到解耦的Haldron自旋链的极限。我们的研究结果表明,对于S=1的量子涨落在强挫反铁磁体是至关重要的,并没有正确处理的半经典水平。
2009-01-20 cond-mat.str-el
Numerical study of incommensurability of the spiral state on spin-1/2 spatially anisotropic triangular antiferromagnets using entanglement renormalization
对空间各向异性三角晶格上S=1/2反铁磁海森堡模型的基态进行了数值研究,该模型是有机电荷转移盐(Cs2 CuCl 4)三角层上莫特绝缘体的有效模型.我们采用数值变分方法,利用纠缠重整化的张量网络,提高了对量子态的描述能力。在热力学极限下,当J1和J2分别表示链内和链间的耦合常数时,磁基态为0.7 <= J2/J1 <= 1.除了各向同性的情况下(J1=J2),磁结构是螺旋与非公度波矢量,这是不同于经典的。量子涨落削弱了链间的有效耦合,但磁序仍保持在热力学极限。此外,无公度波数与级数展开法的结果也符合得很好。
2012-11-16 cond-mat.str-el
An anisotropic spin model of strong spin-orbit-coupled triangular antiferromagnets
受最近强自旋-轨道耦合稀土三角形反铁磁体实验进展的启发,我们分析了描述三角形晶格上自旋-轨道纠缠Kramers二重态局域矩相互作用的高度各向异性自旋模型.我们应用Luttinger-Tisza方法、经典的蒙特卡罗模拟和自洽自旋波理论分析了各向异性自旋哈密顿量。经典相图包括120度状态和两个不同的条纹有序相。的挫折是非常强大的,并显着抑制在政权的有序温度接近两个有序相之间的相边界。超越半经典的分析,我们包括自洽的戴森-马列耶夫自旋波治疗内的自旋矩的量子涨落。我们发现,强的量子涨落熔化了阻挫区的磁序。我们探讨了在三种不同的有序相以及在强磁场中的磁激发。我们的研究结果为今后的一般模型的理论研究提供了指导,并广泛适用于强自旋轨道耦合三角形反铁磁体,如YbMgGaO 4,RCd 3 P3,RZn 3 P3,RCd 3As 3,RZn 3As 3和R2 O2 CO 3。
2016-04-20 cond-mat.str-el