Spin structure factor and quantum phases of frustrated spin-1/2 chains
当基态具有周期为2π/q_m的准长程序(QLRO)时,具有各向同性交换和单重态基态(GS)的阻挫自旋1/2链的静态结构因子S(q)在波矢q_m处发散,而S(q_m)在有限程自旋关联的键序波(BOW)相中是有限的.对S(q)的精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)计算表明,在第二邻链间具有大的反铁磁交换的链中,存在QLRO和q_m = π/2的退耦相. S(q_m)基于GS自旋相关识别量子相变。
2014-05-07 cond-mat.str-el
Generalized nonlinear sigma model approach to alternating spin chains and ladders
我们将量子自旋链的非线性西格玛模型推广到包括铁磁键的情况。当这些键足够强时,经典的基态不再是标准的Neel顺序,我们提出了一个扩展的已知的形式主义来处理这种情况。我们研究了Hida引入的铁磁-反铁磁交替自旋链。解耦二聚体和Halflit相之间的平滑交叉是半定量再现。我们还研究了对角交换耦合的自旋阶梯,插入之间的两个腿的自旋阶梯和Haldron阶段的间隙阶段。在这里,我们再次表明DMRG数据与我们的分析结果之间存在良好的一致性。
1999-04-13 cond-mat.str-el
Key Role of Orbital Anisotropy in Geometrically Frustrated Electron System
利用密度矩阵重整化群方法,研究了四分之一填充的e_g轨道简并哈伯德模型的基态和激发态性质.在Z字形链中,系统被有效地视为S=1/2反铁磁海森堡模型的解耦双链,并且自旋能隙近似为零,类似于弱耦合海森堡链的情况。另一方面,在阶梯中,梯级上的自旋关联保持稳健,并且存在自旋间隙。
2004-08-10 cond-mat.str-el
Kondo breakdown in a spin-1/2 chain of adatoms on a Dirac semimetal
我们考虑自旋为1/2的海森堡链通过近藤相互作用与二维狄拉克费米子耦合。近藤相互作用在\textit{decoupled}固定点处是无关的,导致存在近藤击穿相和近藤击穿临界点,该临界点将该相与重费米液体分离。我们得到这一结论的基础上的重整化群分析,大N计算以及广泛的量子蒙特卡罗模拟的虚场。我们提取的数量,如零偏压隧穿电导,这将是有关未来的实验涉及吸附原子的半金属,如石墨烯。
2020-05-20 cond-mat.str-el
Magnetization and dimerization profiles of the cut two-leg spin ladder and spin-1 chain
本文用玻色化方法研究了截断的两条腿自旋梯边态的物理性质。通过仔细处理边界条件,我们推导出自旋1/2边态的存在性与铁磁梯级交换的自旋梯子和开放的自旋1海森堡链。相反,这种状态是不存在的反铁磁梯级耦合的情况下。该方法的基础上映射到解耦的半无限非临界伊辛模型,使我们能够计算几个感兴趣的物理量。特别地,我们确定了在SU(2)$_2$ WZNW临界点附近切割的两条腿自旋梯和开放的双二次自旋-1链的磁化和二聚化分布。
2001-11-23 cond-mat.str-el
Suppression of Spin Frustration due to Orbital Selection
为了阐明轨道自由度在几何阻挫系统中的重要作用,我们用数值方法研究了梯形和锯齿形两种晶格上e_g轨道简并哈伯德模型的基态和激发态性质.在阶梯结构中,自旋关联扩展到整个系统,而锯齿形链则被解耦为双链,自旋激发由于选择了特定的轨道而被限制在双链的一侧。我们设想了一种自组织现象,即几何阻挫的多轨道系统自发地退化为单轨道模型以抑制自旋阻挫。
2004-10-01 cond-mat.str-el
Spin-charge-orbital ordering on triangle-based lattices
利用密度矩阵重整化群方法研究了锯齿链上四分之一填充的e_g轨道哈伯德模型的基态性质.当两个轨道简并时,Z形链被解耦为双链自旋系统,以抑制由于占据轨道的空间各向异性引起的自旋阻挫。另一方面,当能级分裂增加和轨道各向异性消失时,由于自旋阻挫的恢复,观察到自旋不可通性的特征变化。
2005-06-10 cond-mat.str-el
Phases and phase transitions of an $S=3/2$ chain on metallic and semi-metallic surfaces
Institut für Theoretische Physik und Astrophysik, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所);Institut für Theoretische Physik und Astrophysik and Würzburg-Dresden Cluster of Excellence ct.qmat, Universität Würzburg(维尔茨堡大学理论与天体物理研究所及维尔茨堡-德累斯顿卓越集群ct.qmat)
研究S=3/2链在金属和半金属表面的相变行为,揭示D驱动的相变机制及Kondo耦合的影响。
2025-09-24 cond-mat.str-el
On the dynamics of coupled S=1/2 antiferromagnetic zig-zag chains
我们调查的准一维S=1/2系统建立了一般各向同性交换常数的锯齿形链的基本激发,使用精确(Lanczos)对角化24自旋和系列展开从去耦二聚体极限。对于理想的一维之字形链,我们讨论了系统的变化的基本(磁振子)的三重激发与一般的交换参数,特别是在相空间的某些区域中的实际平坦的色散的存在。我们扩展的二聚体展开,以包括3D相互作用的弱相互作用的锯齿形链的光谱的影响。在KCuCl_3的应用程序中,我们表明,这种方法可以确定从最近的中子散射实验中确定的光谱中的个别对自旋之间的交换相互作用。
2000-08-23 cond-mat.str-el
Matrix product state approach to a frustrated spin chain with long-range interactions
我们做了大量的模拟自旋链模型,结合了挫折$J_1\textrm{-}J_2$自旋链和远程nonfrustrated $(-1)^{(r-1)}r^{-α}$衰变相互作用通过变分矩阵乘积状态方法为有限和无限的长度。我们研究了系统的基态纠缠和相图。我们发现,它是最纠缠的旋转不变的长程有序反铁磁相,纠缠尺度近似几何。我们确定的Majudar-Ghosh点的发展,从纠缠的无序线。通过研究自旋关联和二聚序参量,我们近似地确定了从$J_1\textrm{-}J_2$模型的二聚无公度相到退耦相的转变。在长程相互作用的系统中的纠缠的一些影响。
2015-06-10 cond-mat.str-el
Chiral fixed point in a junction of critical spin-1 chains
一维系统的结对于开发具有拓扑相的合成材料具有重要意义。我们研究了由$\mathrm{SU(2)}_{2}$ Wess-Zumino-Witten模型描述的三个自旋为1的无带隙链的结,并通过交换和手性三自旋相互作用耦合。我们发现,手征不动点出现作为一个特殊的点上的过渡线分开两个制度所描述的开边界条件,对应于解耦链和形成的边界自旋单重态。沿着这条过渡线,结表现为一个可调谐的自旋环行器的自旋电导连续变化的耦合常数的边缘边界算子。由于光谱的交界处包含分数激发,如马约拉纳费米子,在本文中,我们设置的非阿贝尔手征自旋液体的网络结构的阶段。
2022-08-25 cond-mat.str-el
One-dimensional spin liquid, collinear, and spiral phases from uncoupled chains to the triangular lattice
本文研究了具有两个跳跃参数$t$和$t^\prime$的各向异性三角晶格上的哈伯德模型,在解耦链($t=0$)和各向同性三角晶格($t=t^\prime$)之间插值.变分波函数,包括杰斯特罗和回流条款被用来比较自旋液体和磁相位与不同的螺距矢量描述共线和共面(螺旋)的顺序。对于现场相互作用$U/t^\prime \gtrsim 10$的相对大的值和实质性的挫折,即,$0.3\lesssim t/t^\prime \lesssim 0.8$,自旋液体状态明显优于磁性状态。螺旋磁序仅在各向同性点附近稳定,而共线序在从小到中等挫折的广泛链间跳跃中获得。
2014-06-23 cond-mat.str-el
On the valence-bond solid phase of the crossed-chain quantum spin model
本文采用基于流方程方法的级数展开法,从退耦四元数的极限出发,研究了自旋为1/2的交叉链的广义模型的基态能量和三重态激发.的三重态分散被证明是非常敏感的四元体间的挫折,表现出几乎完全本地化的线,以及量子相变线限制的价键固相的稳定性。在棋盘点附近的交换耦合的有限窗口被发现与非零的自旋间隙,与已知的精确对角化的结果一致。所有的交换耦合的基态能量低于裸四聚体的情况下。在限制的情况下,完全受挫棋盘磁铁,我们的结果同意与早期的系列扩展研究。
2003-04-16 cond-mat.str-el
Exact zero modes in frustrated Haldane chains
我们证明了有限长自旋1链的自旋1/2边态之间的有效耦合可以通过阻挫连续调谐。对于具有最近邻和次最近邻反铁磁相互作用的$J_1-J_2$模型,我们证明了在短程关联为无公度的$0.28\lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.75$窗口中,长度为$L$的链中的有效耦合改变符号$N\simeq 0.38 L$倍.这意味着存在$N$零模,其中单重态和三重态是严格简并的,即$J_2/J_1$的$N$值,其中自旋-1/2边缘态完全解耦。我们认为,这种效果必须是通用的本地化边缘状态的所有不相称的阶段,我们简要地讨论了一些实验的影响。
2017-06-05 cond-mat.str-el
Frustrated spin chain physics near the Majumdar-Ghosh point in szenicsite Cu$_3$(MoO$_4$)(OH)$_4$
在这一联合的实验和理论工作中的铜$^{2+}$矿物szenicsite铜$_3$(MoO $_4$)(OH)$_4$的磁性进行了研究。该化合物在其晶体结构中具有孤立的三重链,其中中心链涉及CuO $_4$斑块的边缘共享几何形状,而两个侧链具有角共享锯齿形几何形状。侧链的磁性可以用耦合大于200 K的反铁磁二聚体来描述。中心链被发现是受抑反铁磁$J_1$ - $J_2$链模型的实现,具有$J_1\simeq 68$ K和相当大的第二近邻耦合$J_2$。由于链间挫折,中心链和侧链几乎解耦。因此,该沸石的低温行为应完全由中心阻挫$J_1$ - $J_2$链的物理性质决定。我们的热容测量揭示了在低温下熵的积累,并建议系统接近反铁磁$J_1$ - $J_2$自旋链($J_2/J_1=0.5$)的Majumdar-Ghosh点。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Semiclassical analysis of spin dynamics in the non-Hermitian Hubbard model
本文研究具有复相互作用的一维非厄米Hubbard模型,将其映射为耦合的自旋梯子并在半经典极限下通过Landau-Lifshitz-Gilbert方程分析其动力学,揭示了由非厄米相互作用引起的自旋转移力矩、多种稳态演化及反常自旋动力学特征。
2024-12-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A generalized spin ladder in a magnetic field
研究了磁场中具有双线性和手征三自旋交换相互作用的自旋1/2耦合链的相图。该模型在耦合常数空间中的单参数线上是可解的,连接了仅具有最近邻交换的单个和两个解耦海森堡链的极限情况。我们给出了一个完整的分类的可积系统的低能量属性,并介绍了一种数值方法,它允许研究自旋梯形系统远离可溶线在磁场的可能的阶段。
1998-12-07 cond-mat.str-el
Fractionalization, entanglement, and separation: understanding the collective excitations in a spin-orbital chain
采用解析和数值相结合的方法,研究了晶体场作用下自旋轨道链的集体自旋和轨道激发。无论晶体场强度如何,这些激发都可以用分数化的费米子来描述。分馏现象持续存在,并与自旋链的情况形成鲜明对比,在自旋链中,分馏的自旋子不能单独观察到,而是被限制在强磁场中形成磁振子。在自旋-轨道链中,每一个分数准粒子都携带自旋和轨道量子数,并且这两个变量总是纠缠在集体激发中。我们的结果进一步表明,最近报道的分离现象发生时,晶体场完全覆盖的轨道自由度。然而,在这种情况下,自旋和轨道动力学的解耦仅仅是因为自旋和轨道量子数的重新定义。
2015-03-20 cond-mat.str-el
Wither the sliding Luttinger liquid phase in the planar pyrochlore
采用基于流方程的级数展开方法,研究了自旋为1/2的平面烧绿石反铁磁体在强对角耦合极限下的零温性质。从解耦的交叉二聚体的极限出发,我们分析了基态能量和基元三重态激发的演化,描述了二聚体间交换的两个耦合常数。在弱耦合自旋1/2链的限制,我们发现,完全受挫链间耦合是至关重要的,迫使二聚体相,这与孤立的二聚体的状态。这一结果与O. Starykh,A. Furusaki和L. Balents(Phys.Rev.B72,094416(2005))中描述的,这与有限链间耦合下的二维滑动Luttinger液相不一致。
2006-06-05 cond-mat.str-el
Phase diagram for a class of spin-half Heisenberg models interpolating between the square-lattice, the triangular-lattice and the linear chain limits
本文研究了各向异性二维晶格上的自旋半海森堡模型,该模型一端是正方晶格,另一端是一组解耦的自旋链,中间是三角晶格海森堡模型.通过对两个不同的二聚体基态和不同的公度和非公度磁有序态的级数展开,我们建立了该阻挫反铁磁体模型的相图。我们发现一个特别丰富的相图,由于磁挫折,量子涨落和不同的维度的相互作用。有一个大的区域通常的2-亚晶格Neél相,一个3-亚晶格相的三角形晶格模型,一个区域的三角形晶格模型周围的无公度磁序,和区域的参数空间中,有没有磁序。我们发现,在一般的无公度有序波矢从它的经典值量子涨落改变。弱耦合链的机制特别有趣,似乎几乎是关键的。
1998-12-16 cond-mat.str-el
Magnetic order in coupled spin-half and spin-one Heisenberg chains in anisotropic triangular-lattice geometry
本文研究了交换常数为J1的一维线性链在各向异性三角晶格几何中弱耦合的极限情况下的自旋半和自旋一海森堡模型。结果得到的装置在零温度下不同的磁有序相周围的连锁集群系列展开。我们研究了非共线螺旋相位,出现经典的模型和共线反铁磁体,最近提出的自旋半模型的Starykh和Balents使用重整化群的方法。我们发现,这样的阶段可以稳定在自旋半模型任意小的耦合链之间。为了消除链之间的耦合,每个相位的能量必须接近解耦线性链的能量。随着链间耦合的增加,在我们的计算中,非共线相似乎具有较低的能量。对于自旋为一的链,我们发现,有一个关键的链间耦合需要克服Haldom间隙。当自旋为1的链以非阻挫方式耦合时,临界耦合非常小(~0.01J1),与以前的链平均场研究结果吻合得很好。当它们在阻挫三角晶格几何中耦合时,形成磁序所需的临界耦合显著更大(> 0.3J1)。自旋为1的海森堡模型没有得到共线相位。
2008-01-25 cond-mat.str-el
Variational wave functions for the $S=1/2$ Heisenberg model on the anisotropic triangular lattice: Spin liquids and spiral orders
利用变分波函数和量子Monte Carlo方法,研究了各向异性三角晶格上海森堡模型的完整相图,其中三个键中有两个键具有超交换耦合$J$,第三个键具有超交换耦合$J^\prime$ .对于$J^\prime/J \le 1$,该模型在正方形格子和各向同性三角形格子之间插值;对于$J/J^\prime \le 1$,该模型在各向同性三角形格子和一组解耦链之间插值。我们考虑了所有可以用费米子投射对称群分类构造的全对称自旋液体[Y。Zhou和X.- G.文,arXiv:cond-mat/0210662],我们比较它们与螺旋磁序,可以容纳在有限的集群。我们的研究结果表明,对于$J^\prime/J \le 1$,相图是由磁有序,即使自旋液体状态可能在一个小的参数窗口,即,$0.7 \lesssim J^\prime/J \lesssim 0.8$。相比之下,对于$J/J^\prime \le 1$,大的自旋液体区域出现接近解耦链的极限,即,对于$J/J^\prime \lesssim 0.6$,而具有螺旋序的磁有序相在接近各向同性点处稳定。
2016-02-05 cond-mat.str-el
Dynamical Transition from Triplets to Spinon Excitations: A Series Expansion Study of the $J_1-J_2-δ$ spin-half chain
通过在退耦二聚体极限($δ=1$)附近的级数展开,研究了具有交替最近邻相互作用$J_1(1+δ)$和$J_1(1-δ)$以及均匀第二邻相互作用$J_2=y (1-δ)$的自旋半海森堡链.通过外推到$δ=0$和调谐$y$,我们研究了自旋半反铁磁体分离幂律相和自发二聚相的临界点。然后,我们专注于无序线$y=0.5$,$0\le δ\le 1$,其中的基态是已知的。我们计算了三重态激发光谱,它们的光谱权重和波矢依赖的静态磁化率沿这条线。众所周知,作为$δ\to 0$,自旋带隙仍然是非零的,但三重态被自旋子取代作为基元激发。我们通过分析光谱权重和静态磁化率来研究这种动力学转变。特别是,我们表明,三重态的光谱权重消失和静态自旋磁化率的变化从一个简单的极点在虚波矢的分支切在过渡。
1998-12-20 cond-mat.str-el
Spin correlations in Ca3Co2O6: A polarised-neutron diffraction and Monte Carlo study
我们目前的偏极化中子衍射测量的伊辛类自旋链化合物Ca3Co2O6以上和以下的磁有序温度TN。在TN以下,在冷却时观察到从单相自旋密度波(SDW)结构到SDW和相称反铁磁体(CAFM)结构的混合物的明显演变。对于快速冷却的样品,在低温下的主要相是SDW,而如果冷却进行得足够慢,则SDW和CAFM结构在1.5和10 K之间共存。在TN以上,我们用蒙特卡罗方法分析了磁漫散射数据。我们发现,链内和链间的相关性持续高于TN,但基本上是解耦的。链内关联类似于铁磁伊辛模型,而链间关联类似于阻挫三角晶格反铁磁体。使用以前发表的散装性能测量和我们的中子衍射数据,我们得到的铁磁和反铁磁交换相互作用和单离子各向异性的值。
2013-12-18 cond-mat.str-el
Possibility of Gapless Spin Liquid State by One-dimensionalization
基于对$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$中无带隙自旋液态的观察,我们在共振价键平均场近似下分析了各向异性三角晶格$S=1/2$ Heisenberg模型.注意到小准一维各向异性的材料,我们采取的方法从一维(1D)链加上令人沮丧的锯齿键。通过计算改变各向异性参数$J'/J$的单粒子激发谱,从一维链到各向同性三角晶格,我们发现在很宽的一维极限范围内几乎没有带隙的激发.这种一维阻挫被认为是一个候选的无隙自旋液体状态的机制。
2007-04-03 cond-mat.str-el
Counter-rotating spiral, zigzag, and 120$^\circ$ orders from coupled-chain analysis of Kitaev-Gamma-Heisenberg model, and relations to honeycomb iridates
利用耦合链分析方法研究了蜂窝晶格上铁磁(FM)Kitaev和反铁磁(AFM)Heisenberg耦合参数区域的最近邻自旋1/2 Kitaev-Heisenberg-Gamma($KJΓ$)模型.从解耦的$KJΓ$链的无间隙Luttinger液相出发,采用基于Luttinger液体理论的自洽平均场方法处理二维模型中的链间相互作用.在FM伽马区域,我们的分析恢复了先前通过经典分析和精确对角化方法获得的报道的120个$^\circ$磁序。另一方面,新的物理揭示了在AFM伽马区域,其中发现三个磁序,包括120 $^\circ$,相称的反向旋转螺旋,锯齿订单。有趣的是,分离这三个磁序的两个一级相变线在$K = -2 Γ$和$J=0$处合并在一个点处,这被预测为量子临界点。目前的理论捕捉到实验观察到的反向旋转的螺旋顺序在$α$ $_22$ IrO $_3$和Z字形顺序在Na $_2$ IrO $_3$,从而表明自旋1/2 $KJΓ$模型可以作为蜂窝状铱酸盐的最小模型。在这项工作中提出的平均场理论和$J \rightarrow 0$制度的局限性也进行了讨论。
2022-07-05 cond-mat.str-el
Fractonic criticality in Rydberg atom arrays
该研究提出可在交叉里德伯链双层结构中实现分形子量子临界点,通过临界伊辛共形场论与马约拉纳平均场方法验证了退耦临界链图像,并推导了亚维临界性的实验特征信号。
2024-09-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Emergence of spinons in layered trimer iridate Ba4Ir3O10
自旋子是一维反铁磁链的基元激发,但如何在更高维度上实现自旋子是人们研究的热点。在这里,我们使用共振X射线散射研究层状三聚体铱酸盐Ba 4 Ir 3 O 10,它显示没有磁序低至0.2 K。一个新兴的一维自旋连续体被观察到,可以很好地描述为XXZ自旋-1/2链的磁交换~55 meV和一个小的Ising类各向异性。与2%的等价Sr掺杂,磁序出现低于TN=130 K,随着尖锐的激发,表明自旋子变得更加局限于(Ba 1-xSrx)4 Ir 3 O 10。我们建议,受挫的三聚体内的相互作用有效地减少系统到解耦的自旋链,微妙的平衡,可以很容易地通过扰动,如化学掺杂倾斜。我们的结果将Ba_4 Ir_3 O_(10)置于一维链和二维量子自旋液体的情形之间,为抑制磁序和实现分数自旋子提供了新的途径.
2022-10-17 cond-mat.str-el
Coqblin-Schrieffer impurity in a singular metal
研究了自旋为$S$的Coqblin-Schrieffer杂质耦合到SU(N)不变量的含$N = 2S+2$的$t-J$开链的边界.该模型是可积的一个耦合参数$v$为任意自旋和带填充的函数。该系统被耦合到一个水库的电子和作为一个功能的化学势的主机链有一个临界点对应的范霍夫奇点的空带的电荷。在这个临界点附近,我们研究了杂质的低温性质作为$v$的函数。对于恒定的化学势,我们得到两个临界耦合值$v_1=-1/2$和$v_2=0$分离相,其中杂质自旋完全补偿(近藤效应),部分屏蔽(欠补偿杂质)或从链解耦(自由自旋)。部分补偿作为$v_1 < v < v_2$区域中的热{ \it激活的近藤效应}的结果而发生。讨论了这种{ \it有限温度近藤效应}在窄禁带半导体中的可能实现。
2000-09-11 cond-mat.str-el
Quantum simulation approach to ultra-weak magnetic anisotropy in a frustrated spin-1/2 antiferromagnet
针对磁晶各向异性难以纳入量子模拟的问题,提出双量子比特编码的模拟框架,在CuSb₂O₆中测定超弱MCA常数并发现半饱和磁相,验证了真实材料磁现象高效量子模拟的可行性。
2025-10-01 cond-mat.str-el quant-ph
Quantum criticality of vanadium chains with strong relativistic spin-orbit interaction
研究了钒链玩具模型中由在位自旋轨道相互作用λ(L.S)引起的量子相变。在λ->0的极限下,解耦的自旋和轨道扇区分别用Haldle链和Ising链描述。带隙的基态由铁轨道序和有限关联长度的自旋液体组成。在相反的极限下,强的自旋-轨道纠缠导致自旋和轨道矩同时有序化,这可以被视为轨道液体。利用分析参数和密度矩阵重整化群计算的组合,我们表明,一个中间相,其中的铁轨道状态伴随着自旋Neel顺序,是有界的两侧伊辛过渡线。钒化合物CaV_2O_4和ZnV_2O_4的影响也进行了讨论。
2011-02-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated spin-1/2 Heisenberg model on a Kagome-strip chain: Dimerization and mapping to a spin-orbital Kugel-Khomskii model
该研究通过精确对角化和密度矩阵重整化群方法,分析了Kagome条带链上受挫自旋-1/2海森堡模型的量子相,发现一个覆盖大部分相图的二聚化自旋有能隙相,并用简并微扰理论将其映射为Kugel-Khomskii模型,揭示二聚化起源。
2024-09-19 cond-mat.str-el
Decoupled spin dynamics in the rare-earth orthoferrite YbFeO$_3$: Evolution of magnetic excitations through the spin-reorientation transition
在本文中,我们提出了一个全面的研究磁性动力学的稀土正铁氧体YbFeO $_3$在温度低于和高于自旋重取向(SR)转变$T_{\mathrm{SR}}=7.6$ K,在磁场中施加沿$a, b$和$c$轴。使用单晶非弹性中子散射,我们观察到,磁激发谱由两个集体模式以及分离的能量:3D带隙磁振子的带宽为$\sim$ 60毫电子伏,与反铁磁(AFM)有序Fe子系统,和准一维AFM波动$\sim$ 1毫电子伏内的Yb子系统,没有杂交的这些模式。Fe子系统的自旋动力学在SR跃迁过程中变化很小,可以用半经典线性自旋波理论来描述。另一方面,在$T_{\mathrm{SR}}$的Fe子系统的净力矩的旋转急剧改变的Yb子系统的激发光谱,诱导两个制度之间的转变与磁振子和自旋类波动。在$T < T_{\mathrm{SR}}$,Yb自旋链有一个明确的场致铁磁(FM)基态,光谱由一个尖锐的单磁振子模式,一个两磁振子束缚态,和一个两磁振子连续谱,而在$T > T_{\mathrm{SR}}$只有一个带隙的宽自旋类连续谱占主导地位。在这项工作中,我们表明,一个弱的准一维耦合内的Yb子系统$J_\text{Yb-Yb}$,主要被忽略在以前的研究中,创造不寻常的量子自旋动力学的低能量标度。我们的工作结果可能会刺激进一步的实验搜索类似的化合物与几个磁性子系统和能量尺度,其中低能量波动和潜在的物理可能是“隐藏”的主导相…
2018-08-07 cond-mat.str-el
Critical properties of a comb lattice
本文研究了梳形晶格上自旋为1/2的海森堡模型的临界性质。我们通过一个梳状张量网络来解决这个问题,该网络复制了晶格的几何形状。我们观察到的状态之间的根本区别,梳齿的偶数和奇数的网站,这类似于一个偶数-奇数自旋1/2梯子的效果。奇数齿的梳总是临界的,不仅沿着齿,而且沿着骨干,这导致两个临界状态之间的竞争在正交方向。此外,我们表明,在弱骨干限制的激发能尺度为$1/(NL)$,而不是作为$1/N$或$1/L$典型的一维系统。对于弱主链极限中的偶数齿,系统对应于长度为$L$的解耦临界链的集合,而在强主链极限中,来自每个齿的一个自旋形成主链,因此临界齿的有效长度短一个位点,即$L-1$。令人惊讶的是,这两个制度是通过一个状态,其中一个关键链跨越两个最近的邻居牙齿,有效长度$2L$。
2020-06-08 cond-mat.str-el
Lieb and hole-doped ferrimagnetism, spiral, resonating valence-bond states, and phase separation in large-U $AB_{2}$ Hubbard chains
研究了准一维$AB_2$哈伯德模型的基态性质,在考虑电荷和自旋量子涨落的情况下,研究了该模型的基态性质.在强耦合制度,我们推导出一个低能量的拉格朗日适合描述亚铁磁相在半填充和空穴掺杂制度的阶段。在半填充,微扰自旋波分析使我们能够找到GS能量,亚晶格磁化强度,和Lieb总自旋每单位细胞的有效量子海森堡模型,在非常好的协议与以前的结果。在具有挑战性的空穴掺杂制度远离半填充,我们推导出相应的$t\textrm{-}J$哈密顿量。在电荷和自旋量子关联解耦的假设下,掺杂制度中的二阶自旋波模式的演化揭示了空间调制自旋结构的发生和共振价键态存在下相分离的出现。我们还计算了掺杂依赖的GS能量和总自旋每单位电池,在这种情况下,它是螺旋亚铁磁秩序崩溃在临界空穴浓度。值得注意的是,我们的分析结果在掺杂制度是非常好的协议与密度矩阵重整化群的研究,其中我们的假设自旋-电荷去耦的数字支持形成的电荷密度波的反相调制的磁结构。
2018-12-13 cond-mat.str-el
One-dimensional spin pyrochlore lattice: exact ground state and elementary excitations
本文用解析和数值方法研究了一维四面体链上具有$S=1/2$和S=1的反铁磁自旋交换模型。该系统被证明是有效地映射到一个解耦的自旋链在该政权的强横档耦合,和自旋$2S$的顶行和自旋$S$在较低的行上的弱横档耦合的政权的自旋晶格。发现均质四面体分子链的基态处于强的横档耦合区。结果,自旋- $ 1/2$系统的基元激发是无带隙的,而自旋-1系统的激发具有有限的自旋带隙。借助于精确对角化方法,我们用数值方法确定了相图,并发现在中间区存在一个附加相。该相是双简并的,其特征在于梯级单重态和梯级自旋$2S$的交替分布。我们还指出,同一格点上的SU(3)交换模型具有与SU(2)对应完全不同的基态,并解析计算了它的基态和元激发。
2006-11-22 cond-mat.str-el
Phase diagram of an impurity in the spin-1/2 chain: two channel Kondo effect versus Curie law
我们考虑反铁磁自旋链中s=1/2的磁性杂质作为两个耦合参数的函数:杂质与链中两个位置的对称耦合$J_1$和两个位置之间的耦合$J_2$ .通过使用场论参数和数值计算,我们可以确定所有可能的不动点,并分类它们之间的重整化流,这导致一个非平凡的相图。取决于两个(令人沮丧的)耦合强度的详细选择,稳定相对应于具有居里定律行为的解耦自旋,或者对应于具有如在两个通道近藤效应中的几何发散杂质磁化率的非费米液体固定点。我们的结果解决了关于重整化流的争论。
2000-11-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Decoupling and antiresonance in electronic transport through a quantum dot chain embodied in an Aharonov-Bohm interferometer
对Aharonov-Bohm干涉仪中量子点链的电子输运进行了理论研究。在这样的系统中,我们发现只有当量子点数目相同时,量子点链中的某些分子态才能从量子点的引出端退耦。也就是说,在没有磁通量的情况下,所有奇数分子状态与引线解耦,但是当引入适当的磁通量时,所有偶数分子状态与引线解耦。有趣的是,反共振的位置在电子输运光谱是独立的去耦的分子状态的变化。此外,当在二阶近似下考虑多体效应时,我们发现退耦的出现引起了电子-空穴对称性的明显破坏。通过调节通过任一子环的磁通量,一些分子态从一个引线解耦,但仍然耦合到另一个,然后发生一些新的反共振。
2009-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Incommensurate correlations in the anisotropic triangular Heisenberg lattice
本文研究了二维各向异性自旋半反铁磁三角海森堡晶格,把它看作一组链,链上(链间)分别有耦合J(J ')。我们的重点是在这个系统中出现的不相称的相关性,在很宽的参数范围内,由于内在的挫折的自旋。我们研究了这个系统与传统的DMRG使用圆柱形边界条件,以最小限度地限制可能的无公度阶。尽管基本上解耦的链J '/J < 0.5的极限在数值上不是很容易达到,但似乎对于任何有限的0 < J' <Jc ',其中Jc'/J > 1,自旋-自旋相关仍然是不相称的。然而,随着J '/J的减小,无公度波矢q_J很快接近对应于单链反铁磁关联的公度值,近似为q_J ~ pi - c_1(J'/J)^nexp(-c_2J/J ')。
2011-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum gap and spin-wave excitations in the Kitaev model on a triangular lattice
我们研究了量子涨落对带隙动态产生的影响以及对三角形晶格上受抑磁体自旋波谱的演化的影响,三角形晶格具有与键相关的伊辛耦合,类似于Kitaev蜂窝模型。量子涨落通过量子有序-无序机制提升了经典基态流形的次广延简并性。最近邻链保持解耦和幸存的离散简并的基态的保护由一个隐藏的模型对称性。我们展示了如何四自旋相互作用,涌现的波动,产生一个自旋间隙移动的节线的线性自旋波谱有限的能量。
2017-11-06 cond-mat.str-el
Tunable Magnetic Order in Chiral Coupled Spin Chains
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto(波尔图大学理学院物理与天文系);Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto (CF-UM-UP)(米尼奥大学和波尔图大学物理中心);Laboratório de Física para Materiais e Tecnologias Emergentes LaPMET(新兴材料与技术物理实验室);Universidade do Porto(波尔图大学);Instituto Superior de Engenharia de Lisboa(里斯本高等工程学院);Instituto Politécnico de Lisboa(里斯本理工学院);GoLP/Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear(等离子体与核聚变研究所);Instituto Superior Técnico(高等理工学院);Universidade de Lisboa(里斯本大学)
研究通过手性耦合自旋链实现可调磁序,揭示相互作用角度对相变和自旋条纹形成的影响。
2025-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Spin chain on a metallic surface: Dissipation-induced order vs. Kondo entanglement
我们研究了自旋为1/2的海森堡链与近藤相互作用($J_k$)到二维电子气的物理过程。在弱$J_k$的问题映射到海森堡链局部耦合到耗散欧姆浴。在解耦的固定点,耗散是一个边际相关的扰动和驱动器的长程反铁磁秩序沿链。在动态自旋结构因子中,我们观察到类似于Landau阻尼Goldstone模式的二次低能色散。在大的$J_k$近藤屏蔽占主导地位,和链的自旋相关性继承的主机金属的幂律,类似于顺磁性重费米液体。在这两个阶段中,我们观察到重带附近的费米能量的复合费米子谱函数。我们的研究结果,从量子蒙特卡罗模拟,提供了一个独特的负符号之间的反铁磁金属和重费米子金属的量子跃迁的实现。我们讨论了我们的结果的背景下,扫描隧道光谱实验的磁性吸附原子链在金属表面上的相关性。
2022-03-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ferroelectricity driven by magnetism in quasi-one-dimensional Ba9Fe3Se15
准一维自旋链系统中的自旋诱导铁电性与三维系统中的自旋诱导铁电性有着本质的不同,但人们对这一现象的了解还很少。在这里,我们报告的铁电性驱动的一个倾斜的螺旋自旋顺序和它的奇异动力学自旋链化合物Ba9Fe3Se 15。结果表明,在TN = 14 K时,自旋诱导极化已经发生,并表现出远高于长程自旋有序(LRSO)的磁电耦合行为.极化实体随着温度的降低而生长,其动态响应逐渐减慢,并渗透到整个晶格中,在TN处形成3D铁电性。我们的结果表明,短程自旋序(SRSO)的解耦链中发挥了关键作用的奇异动力学在这个降维系统。Ba_9Fe_3Se_(15)是迄今为止由于SRSO的形成而在LRSO温度以上表现出电极化的强度的唯一实例。
2022-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Non-Abelian topological spin liquids from arrays of quantum wires or spin chains
我们利用一维量子线阵列通过相互作用强耦合,构造了二维非阿贝尔拓扑有序态。在我们的方案中,所有的电荷自由度都是有间隙的,所以这种结构可以使用量子线或量子自旋链作为构建块,最终结果是相同的。该结构在体中的自由度的间隙,而在边缘处的共形场论(CFT)所描述的$(1+1)$维空间和时间离开去耦状态。我们认为这两种情况下,时间反演对称性(TRS)存在或不存在。当TRS不存在时,边缘态是手性的和稳定的。我们规定,特别是,如何达到所有的边缘状态所描述的酉CFT极小模型与中心荷$c<1$。这些非阿贝尔自旋液体状态有消失的量子霍尔电导率,但非零的热。当TRS存在时,我们描述了体态可以是非阿贝尔、非手性和带隙的量子自旋液体或无隙的情况。在前一种情况下,我们发现边缘态也是带隙的。本文对非阿贝尔玻色化和仿射流代数作了简要的回顾,目的是使它们成为自包含的。为了说明在热身运动的方法,我们恢复的10倍的方式分类的二维非相互作用的拓扑绝缘体使用马约拉纳表示,自然产生的非阿贝尔玻色子。在该方案中,分类减少到计算质量矩阵的零奇异值的数量,当左和右零特征向量存在时,存在无间隙边缘模式。
2016-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Few-magnon excitations in a frustrated spin-$S$ ferromagnetic chain with single-ion anisotropy
本文研究了具有单离子各向异性和次近邻反铁磁作用的受阻自旋-$S$铁磁链中的少磁振子激发,通过将双磁振子问题映射为有效开链上的单粒子问题,解析和数值地揭示了束缚态条件、公度-非公度转变及多磁振子不稳定性区域。
2024-04-17 cond-mat.str-el quant-ph