Dimerized phase and transitions in a spatially anisotropic square lattice antiferromagnet
研究了空间各向异性正方晶格量子反铁磁体。该模型描述了各向同性自旋1/2海森堡链(交换常数J)在横向(J_ \perp)和对角(J_ \times)方向上的反铁磁耦合.经典的,该模型承认两个有序的基态-反铁磁和铁磁链间自旋相关-由一个一级相变在J_ \perp = 2 J_ \times分开。我们表明,在量子模型中,这种过渡分裂成两个,揭示了一个中间的量子无序的柱状二聚体相,无论是在两个维度和一个简单的双腿梯形版本。我们描述量子临界点分离这自发二聚相从经典的。
2004-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The numerical value for a universal quantity of a two-dimensional dimerized quantum antiferromagnet
利用量子蒙特卡罗模拟(QMC)计算了二维二聚自旋1/2反铁磁体的量子临界区普适量$χ_u c^2/T$的数值.这里,$χ_u$、$c$和$T$分别是均匀磁化率、自旋波速度和温度。通过在中等低温下模拟大晶格,我们发现了$χ_u c^2/T \sim 0.32$。我们的估计$χ_u c^2/T$偏离相关的解析预测,但同意最近的数值计算的其他二维二聚自旋1/2反铁磁体。
2022-10-26 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
Classification for the universal scaling of Néel temperature and staggered magnetization density of three-dimensional dimerized spin-1/2 antiferromagnets
受TlCuCl $_3$实验数据的理论发展,特别是Néel温度$T_N$和交错磁化强度密度$M_s$之间的普适标度关系的启发,我们采用第一性原理量子Monte Carlo方法对三维二聚量子反铁磁体进行了详细的研究.我们的研究背后的动机是为了更好地理解微观效应对这些标度关系的$T_N$和$M_s$,从而阐明一些观察到的理论和实验结果之间的不一致。值得注意的是,对于所考虑的3D二聚模型,我们发现,建立的普遍的标度关系确实可以归类为连接到一个晶格站点的较强的反铁磁耦合的量。令人信服的数值证据提供支持这一猜想。本文还简要讨论了TlCuCl $_3$实验结果的相关性。
2017-09-18 cond-mat.str-el hep-lat
Spin functional renormalization group for dimerized quantum spin systems
我们使用Krieg和Kopietz提出的自旋泛函重整化群方法[Phys. Rev. B 99,060403(R)(2019)]研究了二聚量子自旋系统,该方法直接关注物理自旋关联函数,避免了用费米子或玻色子辅助算子表示自旋。从解耦的二聚体作为初始条件的重整化群流方程,我们得到的频谱的三重态激发,以及在量子顺磁,铁磁,热无序相在所有温度下的磁化强度。此外,我们还计算了一个弱耦合二聚自旋系统的三维全相图,包括两个量子临界点的正确的平均场临界指数。
2022-06-15 cond-mat.str-el
Two-particle decay and quantum criticality in dimerized antiferromagnets
在某些莫特绝缘二聚反铁磁体中,顺磁相的三重激发可以衰减到两粒子连续谱。当这种磁体经历量子相变进入磁有序状态时,这种耦合成为临界理论的一部分,前提是晶格有序波矢为零。一个微观例子是正方形晶格上的交错二聚体反铁磁物质,数值研究中已经报道了其与O(3)普适性的偏离。使用对称性参数和微观计算,我们表明,一个非平凡的立方项出现在相关的序参数量子场论,并评估其后果使用分析和数值方法相结合。我们还提出了有限温度量子蒙特卡罗数据的交错二聚体反铁磁体,补充最近发表的结果。这些数据可以用与标准O(3)普适类相同的临界指数来一致地解释,但对标度进行了非常大的修正。我们认为,临界三重子的两粒子衰变,虽然在两个空间维度无关,是负责的主要修正标度,由于其小的标度维度。
2011-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Existence of two distinct valence bond solid states in the dimerized frustrated ferromagnetic $J_1$-$J_1'$-$J_2$ chain
本研究利用DMRG方法研究二聚化阻挫铁磁$J_1$-$J_1'$-$J_2$链,发现两种Haldane型拓扑VBS态及二者间非平凡量子相变,还确定准一维材料LiCuSbO$_4$的基态类型,推动了量子相变与拓扑态研究。
2023-11-09 cond-mat.str-el
Ground-state factorization and quantum phase transition in dimerized spin chains
研究了横场中二聚$XY$自旋链的基态因子分解。除了通常的铁磁和反铁磁机制,还出现了第三种情况,这种情况在自旋不变系统中没有类似的情况,它由反铁磁尼尔型基态组成,其中自旋对代表幺正晶胞。然后,我们计算了模型的精确解,并证明了因式分解场是哈密顿量的一个偶然简并点。最后,我们将基态因子分解的存在性研究扩展到更一般的一类模型。
2009-02-13 cond-mat.other cond-mat.str-el quant-ph
Phase diagram of S=1/2 XXZ chain with NNN interaction
研究了具有次近邻耦合α和各向异性δ的一维XXZ模型的基态性质。我们发现铁磁相和自发二聚相之间的直接转变。这是令人惊讶的,因为铁磁相是经典的,而二聚体相是纯粹的量子和量子相。我们还讨论了由于晶格畸变在现实系统中出现的键交替的效果。我们的结果意味着铁磁相和自旋Peierls相之间的直接转变发生。
1999-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal scaling of three-dimensional dimerized quantum antiferromagnets on bipartite lattices
利用第一性原理量子蒙特卡罗(QMC)方法,研究了三维二聚量子反铁磁体的Néel温度$T_N$与交错磁化强度密度$M_s$之间的普适标度关系.特别地,计算是在堆叠的蜂窝和立方晶格上进行的。除了模拟模型与两种类型的反铁磁耦合(债券)像那些在早期的研究中,这里引入了一个可调参数控制的第三种类型的键的强度。有趣的是,虽然这里获得的两种类型的键模型的数据落在前面确定的通用标度曲线的顶部,由于微观细节的影响确实出现。此外,在我们的研究中提出的最引人注目的结果是,在所研究的模型中的三种键的存在下,所考虑的$T_N$和$M_s$之间的标度关系可以通过基本晶格几何的坐标数来分类。这里提出的研究结果扩大了以前发现的相关分类方案的适用性。特别是,这些结果不仅从理论的角度来看是有趣的,但也可以作为有用的指导相关的实验。
2019-09-16 cond-mat.str-el hep-lat
Quantum phase transition, universality and scaling behaviors in the spin-1/2 Heisenberg model with ferromagnetic and antiferromagnetic competing interactions on honeycomb lattice
利用连续时间量子MonteCarlo方法,系统地研究了蜂窝晶格上具有扶手椅方向反铁磁耦合$J>0$和Z字形方向铁磁相互作用$J'<0$的自旋1/2量子海森堡模型的量子相变、标度行为和热力学性质.通过计算不同晶格尺寸下不同耦合比$α=J'/J$的两个方向上的结合比$Q_{2}$和自旋刚度$ρ$,发现在量子临界点$α_c=-0.93$发生了从二聚相到条纹相的量子相变.通过对$Q_{2}$、$ρ_{x}$和$ρ_{y}$的有限尺度标度分析,我们确定了与关联长度$ν$相关的临界指数为0.7212(8),这意味着该跃迁属于经典海森堡O(3)普适性。在二聚相中观察到零磁化平台,其宽度随着$α$的增加而减小。在耦合比$α$ -磁场$h$平面上得到了相图,其中识别出四个相,包括二聚相、条纹相、斜条纹相和极化相。不同$α$的比热$C(T)$随温度的变化规律与液态$^{3}$ He在不同压力下以及几种磁性化合物在不同磁场下的比热随温度的变化规律相似,且精确地相交于一点。详细分析了$Q_{2}$、$ρ$和$C(T)$的标度行为。磁化率与实验数据进行了比较,给出了两种化合物的磁参数。
2016-06-07 cond-mat.str-el
Universal quantum criticality at finite temperature for two-dimensional disordered and clean dimerized spin-$\frac{1}{2}$ antiferromagnets
利用第一性原理非微扰量子蒙特卡罗模拟(QMC)研究了二维无序和二维干净自旋二聚体- $\frac{1}{2}$海森堡模型的量子临界区(QCR).特别是,三个众所周知的普适系数与QCR进行了详细研究。虽然在我们的研究中,我们发现所得到的结果与相关的分析预测是一致的,不可忽略的有限温度($T$)的影响观察。$T$对所考虑的与QCR有关的自旋系统的性质的这种影响以前还没有被彻底探索过。此外,在我们的研究中最引人注目的发现是,我们确定的普适系数之一的数值可能与文献中建立的相应结果有很大不同。为了更好地理解这里观察到的差异的来源,除了进行以前没有考虑过的相关分析计算之外,还需要对本研究中所研究的其他无序和清洁自旋系统的QCR的奇异特征进行全面的检查。
2018-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el hep-lat
Excitations of a low-dimensional dimerized spin ladder under a magnetic field
研究了磁场作用下的二聚自旋梯与最近邻和次最近邻反铁磁相互作用。我们预测了在$J_1$和$J_2$上存在不同的磁化平台。由于XY相互作用,$J_1$二聚体在$m=0$处的磁化平台是自发的,但对于$J_2$二聚体,它是不存在的,对于某些特定的XXZ各向异性($Δ$)和$J_2$值,只有固有的umklapp项导致平台(自旋间隙)状态。在这里,我们预测的饱和平台,这是系统的经典阶段。有一些数字支持我们的分析方法已经存在于文献中。从公度带隙相到非公度Luttinger液相的转变是Mott- $δ$型转变。
2006-03-21 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Steady off-diagonal long-range order state in a half-filled dimerized Hubbard chain induced by a resonant pulsed field
我们证明了即使在二聚哈伯德模型的深Mott绝缘相中,共振脉冲场也能诱导出稳定的超导态。在非平衡稳定状态下发现的超导性是由于$η$配对机制,其特征在于存在非对角长程序(ODLRO),并且在基态相图中不存在。该方案的关键在于从价键固体中产生场致电荷密度波(CDW)态。该态的动力学过程位于二聚哈伯德模型的高激发子空间中,并受$η$自旋铁磁模型的支配。由于能量守恒,这种长寿命激发的衰减被抑制。我们还发展了一种检测非平衡定态ODLRO的动力学方法。我们的发现表明,由共振外场和电子-电子相互作用引起的非平衡多体动力学是获得新的奇异量子态的另一种途径,也为增强超导性提供了另一种机制.
2022-09-03 cond-mat.str-el
Incommensuration in quantum antiferromagnetic chain
二聚量子海森堡或XY反铁磁链在光谱中有一个能隙。我们发现,弱的无公度调制周围的二聚链产生零温度量子临界点。当干涉波长变化时,存在到调制的无隙状态的转变。临界行为是在经典的无公度(Pokrovsky-Talapov)过渡的普适性类。一个类似的金属-绝缘体转变也可以发生在一个无公度链上。
1998-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Comprehensive quantum Monte Carlo study of the quantum critical points in planar dimerized/quadrumerized Heisenberg models
本文研究了两个平面正方形格子海森堡模型,其耦合分别以梯形和格元排列的形式显式二聚化或四聚化。我们研究了这些模型的量子临界点(随机级数展开)的量子蒙特卡罗模拟作为耦合比$α= J^\prime/J$的函数。确定了梯形模型中有序-无序量子相变的临界点为$α_\mathrm{c} = 1.9096(2)$,改进了以往的研究。对于元胞模型,我们获得$α_\mathrm{c} = 1.8230(2)$建立了第一个基准,这个模型从量子蒙特卡罗模拟。基于这些值,我们给出了进一步令人信服的证据,该模型是在三维(3D)经典海森堡普适类。这一贡献的结果将是有用的参考,为未来的研究平面海森堡模型,如关于非磁性杂质的影响,在量子临界点。
2009-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Elementary Excitations in Dimerized and Frustrated Heisenberg Chains
本文详细地数值分析了受抑自旋二聚体$S=1/2$海森堡链的低能激发谱。特别是,我们表明,在相称的自旋Peierls阶段的单重态和三重态激发间隙的比例是一个普适的函数,它只依赖于挫折参数。我们确定的条件下,第二个基本的三重态分支的激发光谱分裂的连续。我们比较我们的结果与预测从连续极限场论。我们讨论了我们的数据与最近的实验$CuGeO_{3}$,$NaV_2O_5$,和$(VO)_2P_2O_7$的相关性。
1998-06-17 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the dimerized extended Bose-Hubbard model
本文采用无偏的密度矩阵重整化群方法研究了一维玻色-哈伯德模型,并辅以最近邻库仑相互作用和键二聚作用.它把重点放在确定的基态相图,并表明,除了二聚莫特和密度波绝缘相,一个中间的绝缘层保护拓扑Half绝缘体出现在弱库仑相互作用的填充因子1,消失,但是,当二聚化变得太大。通过对模型临界行为的分析,证明了莫特绝缘体和密度波态的Halcite相边界分别属于中心荷为$c=1$和$c=1/2$的Gauss和Ising普适类,并在一个三临界点处合并.有趣的是,我们可以证明一个直接的伊辛量子相变之间的二聚莫特和密度波阶段以上的三临界点。相应的跃迁线终止于一个临界端点,该临界端点属于具有$c=7/10$的稀伊辛模型的普适类。在更强的库仑相互作用下,跃迁变为一级跃迁。
2019-01-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Exotic criticality in the dimerized spin-1 $XXZ$ chain with single-ion anisotropy
我们考虑了自旋为1的二聚$XXZ$链,它具有单离子各向异性$D$。在没有明确的二聚化有三个阶段:一个大的- $D$,反铁磁有序和Halcohol相。这种相结构持续到临界二聚化,高于该临界二聚化,则Halfenite相消失。我们表明,弱二聚化的阶段分离的高斯和伊辛量子相变。在稀释伊辛模型的普适类中,一个伊辛跃迁终止于临界点。我们评论的相关性,我们的研究结果的准一维各向异性自旋1量子磁体的实验。
2018-12-09 cond-mat.str-el
Triplon Bose-Einstein condensation and proximate magnetism in dimerized antiferromagnets
本研究探讨了同构二聚化反铁磁体中的三重子玻色-爱因斯坦凝聚现象,通过实验测量与键算符技术统一揭示了元素替换对量子临界点两侧磁基态与磁转变的全局影响。
2025-05-27 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in disordered dimerized quantum spin models and the Harris criterion
利用量子蒙特卡罗模拟研究了无序对二聚体内和二聚体间耦合为J和J '的正方晶格二聚体S=1/2海森堡反铁磁体中发生的量子相变随g=J/J'的变化的影响.二聚体要么随机分布(如经典二聚体模型),要么以水平或垂直方向平行成对出现。在这两种情况下的过渡违反哈里斯准则,根据该准则的相关长度指数应满足nu >= 1。我们没有检测到任何偏离三维O(3)的普遍性类在没有无序(其中nu = 0.71)。我们讨论特殊的情况下,允许nu<1的类型的障碍考虑在这里。
2010-06-08 cond-mat.str-el
Dimerized ground states in spin-S frustrated systems
我们研究了一族具有完全二聚基态的阻挫反铁磁自旋$S$系统。这种状态可以准确地获得,而不需要在模型中包括任何额外的三体相互作用。该家族中最简单的成员可以用作构建块来生成更复杂的几何形状,如具有完全二聚基态的自旋管。在给出了这些系统的相图的一些数值结果之后,我们证明了基态对耦合中的弱无序以及几种扰动是鲁棒的,从而可以研究其他一些有趣的模型作为精确模型的微扰扩展。讨论了如何用量子信息估计量确定二聚化区域。最后,我们探索这些结果的关系与一个4腿自旋管的情况下,最近被提出作为模型的描述化合物铜$_2$ Cl $_4$ D $_8$ C $_4$ SO $_2$,划定该模型呈现二聚在其基态的参数空间的区域。
2015-09-08 cond-mat.str-el quant-ph
Symmetry-protected trivial phases and quantum phase transitions in an anisotropic antiferromagnetic spin-1 biquadratic model
得到了自旋为1的反铁磁各向异性四二次模型的基态相图。利用对称变换和对偶变换,得到了三个保序平凡相和一个二聚对称破缺相,并确定了表征这些相的局域和非局域序参量.量子相变之间的相互作用的保护平凡阶段属于高斯普适类与中心荷c = 1,和量子相变之间的相互作用的保护平凡阶段的二聚化阶段属于伊辛普适类与中心荷c = 1/2。此外,该模型承认三个特征线的因式分解基态,这是位于的对称性破坏阶段,而不是在其他已知的情况下,在鲜明的对比,在保护平凡阶段。
2019-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exotic surface behaviors induced by geometrical settings of the two-dimensional dimerized quantum XXZ model
利用量子蒙特卡罗模拟,研究了二维柱状二聚量子反铁磁XXZ模型的表面行为,着重研究了该模型的(2+1)维量子临界点的表面临界行为,这些量子临界点属于经典的三维O(2)普适类,对于$S=1/2$和$S=1$两种自旋.我们发现完全不同的表面行为上的两个不同的表面的几何设置:悬梯表面,这是暴露通过切割一排弱键,和悬链表面,这是通过切割一排强键沿垂直于强键的方向形成的周期系统。与海森堡极限类似,我们发现$S=1$和$S=1/2$自旋系统在悬梯面上都存在一个普通的跃迁。然而,悬挂链表面表现出比海森堡极限更丰富的表面行为。对于$S=1/2$易平面模型,在散装临界点,我们提供的证据支持一个非凡的表面过渡与长程序建立有效的长程相互作用,由于散装临界波动。这个州是一个特殊的对数州的可能性似乎不太可能。对于$S=1$系统,我们发现表面行为类似的三维经典XY模型与充分增强的表面耦合,这表明一个非凡的日志状态在体临界点。
2022-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coupled dimerized alternating-bond quantum spin chains in the distorted honeycomb-lattice magnet Cu$_5$SbO$_6$
Mahidol University(马希隆大学);Thailand Center of Excellence in Physics, Commission of Higher Education(泰国物理卓越中心,高等教育委员会);Tohoku University(东北大学);Tokyo University of Science(东京科学大学);National Taiwan University(台湾大学);Taiwan Consortium of Emergent Crystalline Materials, National Science and Technology Council(台湾新兴晶体材料联盟,国家科学技术委员会);Center of Atomic Initiative for New Materials, National Taiwan University(台湾大学新物质原子倡议中心);J-PARC Center(J-PARC中心);University of Maryland(马里兰大学);National Institute of Standards and Technology(美国国家标准与技术研究院)
研究揭示Cu$_5$SbO$_6$中存在交替铁磁-反铁磁耦合的双极化自旋链,其磁耦合方案不同于传统蜂窝晶格模型。
2026-03-04 cond-mat.str-el
Monte Carlo determination of the critical exponents for a quantum phase transition of a dimerized spin-1/2 Heisenberg model
用第一性原理蒙特卡罗方法模拟了自旋为1/2的具有空间交错各向异性的海森堡模型。特别地,与二聚化引起的量子相变相关的临界指数$β/ν$和$ω$被高精度地确定。这里,$β$和$ν$分别是与磁化强度和相关长度相关的指数。此外,$ω$是汇合指数。利用相关观测量的精确数据,我们首先得到了一个与O(3)普适类中已知结果相容的$ω$值。此外,无论是使用这里确定的$ω$的值还是文献中建立的值,从我们的数据计算的指数$β/ν$与已知的结果$β/ν= 0.519(1)$以及定量一致。我们的研究表明,所研究的量子相变完全符合O(3)普适类.
2013-07-23 cond-mat.str-el hep-lat
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
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
Triplet superconductivity in a one-dimensional ferromagnetic t-J model
本文研究了一维$t-U-J$模型在半填充时的基态相图。在大带宽限制和易平面各向异性的铁磁交换中,在基态中实现了具有无带隙电荷和大量自旋激发的相,其特征在于三重态超导($TS$)和自旋密度波($SDW^{z}$)不稳定性的共存。随着带宽的减少,过渡到绝缘相显示自旋1/2 XY模型的属性发生。在弱各向异性反铁磁交换的情况下,系统在基态表现出长程二聚(Peierls)有序。完整的弱耦合相图的模型,包括现场Hubbard相互作用的影响,得到。
1999-07-27 cond-mat.str-el
Phase transitions in the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on the dimerized diamond lattice
本文结合量子蒙特卡洛模拟与退耦合二聚体平均场理论,确定二聚化金刚石晶格自旋-1/2 Heisenberg反铁磁体的量子临界点,并揭示强、弱二聚化相及有序温度差异。
2024-10-17 cond-mat.str-el
Universality Class of Ferromagnetic Transition in Three-Dimensional Double-Exchange System - O(N) Monte Carlo Study -
研究了三维双交换模型的居里温度和居里指数。应用O(N)Monte Carlo算法,我们进行系统的有限尺寸标度分析的数据$20^3$网站。所得临界指数值与海森堡普适性类的临界指数值一致,与平均场值明显不同。
2003-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Generalized mean field description of entanglement in dimerized spin systems
我们讨论了一种广义自洽平均场(MF)处理方法,该方法基于选择一个任意的算子子集来表示系统的密度矩阵,并将其应用于复合量子系统中的纠缠计算问题.作为一个具体的例子,我们详细研究了一对MF方法的基态(GS)的二聚自旋1/2系统的各向异性铁磁型XY和XYZ耦合在横向场,包括链和阵列的第一邻居,也较长的范围耦合。该方法是完全解析的,能够捕捉到这些系统的GS的主要特征,与传统的单自旋MF。它的相图与后者的相图有很大的不同,如果对之间的耦合足够弱,则只在有限场窗口中出现(Sz)宇称破缺,在这个窗口之下是完全二聚化的相位,而在它之上是部分对准的相位。而且它与链的其余部分的缠结,这在奇偶性破缺窗口中显示出明显的峰值。微扰修正允许再现更微妙的观测,如弱耦合自旋和低位能谱之间的纠缠。所有的预测进行了测试,对有限系统的精确结果。
2015-03-02 cond-mat.str-el quant-ph
Ground-state phase diagram of a spin-1/2 frustrated ferromagnetic XXZ chain: Haldane dimer phase and gapped/gapless chiral phases
利用无限时间演化分块抽取算法和有效场论,研究了自旋为1/2的XXZ链的基态相图,该链具有竞争的铁磁近邻(J_1<0)和反铁磁次近邻(J_2>0)交换耦合.对于SU(2)对称(Heisenberg)情形,我们证明了在-4 <$J_1/J_2<0范围内的铁磁二聚体相具有一个小的但有限的铁磁二聚体级.我们认为,这种自发的二聚体秩序是与有效的自旋1自由度的二聚债券,共同形成一个价键固态自旋1反铁磁海森堡链(的Halfenstein自旋链)。因此,我们将这一阶段称为卤代二聚体阶段。与易平面各向异性,该模型表现出各种相位,包括矢量手性相与无间隙激发和偶宇称二聚体和Neel相位与有间隙的激发,除了Halfenic二聚体相。此外,我们表明存在的间隙相共存的订单在狭窄的区域之间的间隙手性相和任何一个的Halcadine二聚体,偶宇称二聚体,和Neel阶段的干预。准一维边共享铜氧化物的可能影响进行了讨论。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Probable absence of a quadrupolar spin-nematic phase in the bilinear-biquadratic spin-1 chain
我们数值研究了双线性双二次自旋1链在铁磁不稳定点附近的基态相图,其中存在一个有隙或无隙的非二聚化量子相变。我们的结果,通过一个高度精确的密度矩阵重整化群(DMRG)计算得到的一致的看法,即表征二聚体相的序参量消失,只有在该点的系统成为铁磁性,虽然存在一个有间隙或无间隙的非二聚体相在一个非常窄的参数范围之间的铁磁性和二聚体制度不能被排除。
2005-11-03 cond-mat.str-el
Phase diagram of a frustrated asymmetric ferromagnetic spin ladder
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法对具有铁磁最近邻相互作用和对角反铁磁阻挫的非对称两条腿自旋梯(其中两条腿的交换耦合不相等)的基态进行了系统的研究.当梯子是强烈的不对称性与适度的挫折,磁性倾斜状态之间的FM状态和单重二聚状态观察。相边界取决于非对称强度$α_{a}$。另一方面,当非对称强度为中间时,发现所谓的自旋条纹状态(自旋在相同的腿上平行排列,但在横档上反平行),并且系统在增加挫折时经历从FM状态到自旋条纹状态的一阶相变。我们提出了数值证据来解释的挫折和不对称强度的相图。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Evidence for strong correlations at finite temperatures in the dimerized magnet Na$_2$Cu$_2$TeO$_6$
二聚磁体形成的交替海森堡链具有量子相干性和纠缠性,因此在量子信息和计算中具有潜在的应用。然而,磁系统通常在有限温度下经历热退相干。在这里,我们展示了非弹性中子散射的结果上的交替反铁磁-铁磁链化合物Na $_2$ Cu $_2$ TeO $_6$,激发准粒子可以对抗热退相干,并在高温下保持强关联。在低温下,我们观察到明确的分散单重-三重激发所产生的二聚体沿结晶$b$轴。激发间隙为$\sim$ 18 meV,带宽约为间隙的一半。带顶能量沿[100]方向具有弱调制,指示小的链间耦合。随着温度的升高,带隙增大,而带宽减小,从而导致三重子的可用相空间大大减小。结果,随着温度的升高,洛伦兹型能量展宽变得高度不对称。这些结果与一个强相关的状态所造成的硬核约束和准粒子相互作用。我们认为这些结果不仅证明了Na $_2$ Cu $_2$ TeO $_6$在有限温度下的强关联,而且证明了强关联态在广泛的量子磁系统中的普遍性.
2022-02-11 cond-mat.str-el
Universal scalings of Néel temperature, staggered magnetization density, and spinwave velocity of three-dimensional disordered and clean quantum antiferromagnets
利用第一性原理非微扰量子蒙特卡罗模拟计算了具有反铁磁无序(随机性)的三维量子海森堡模型的Néel温度、交错磁化密度以及自旋波速度.特别是,我们研究的有效性的通用标度关系,这三个研究的物理量。这些关系是相关的实验数据,并牢固地建立清洁(定期)三维二聚自旋1/2海森堡模型。值得注意的是,我们的数值结果表明,所考虑的标度关系仍然是真实的研究模型与引入的障碍。此外,虽然无序的存在可能会改变常规二聚模型的物理性质,从而导致不同的临界理论,但我们研究中获得的Néel温度和交错磁化密度数据与清洁二聚系统的预期临界行为完全兼容。因此,我们可以很有说服力地得出这样的结论:所考虑的无序模型和它的干净模型的相关量子相变由相同的临界理论支配,而这通常并不总是如此。最后,我们还发现,即使出现平滑缩放时,所调查的无序模型的数据,以及其相关的清洁系统考虑。这反过来意味着,虽然在限制意义上,考虑的三维自旋1/2反铁磁体的标度关系确实是普遍的。
2016-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Theoretical constraints for the magnetic-dimer transition in two-dimensional spin models
从一般的参数,这是有效的自旋模型与足够短的范围内的相互作用,我们得到强约束的激发光谱在零温度下连续相变之间的磁性和二聚相,打破了平移对称性。从这两个阶段的不同对称性,它是可能的预测,在量子临界点,一个分支的无隙激发,不描述标准的半经典方法。利用这些论点,并通过密集的数值计算,我们得到了一个相当令人信服的证据,有利于一个一级转变的铁磁二聚相的二维自旋半模型与四自旋环交换相互作用,最近由A.W. Sandvik等人[Phys.Rev.Lett. 89,247201(2002)]。
2005-12-13 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of 2-d dimerized spin-1/2 Heisenberg models with spatial anisotropy
基于蒙特卡罗方法的意外结果以及对正方晶格上自旋为1/2的二维交错二聚体海森堡模型临界理论标度的大修正的理论建议,我们利用第一性原理蒙特卡罗方法研究了几个具有空间各向异性的二聚体量子海森堡模型的二聚化诱导的相变.值得注意的是,虽然我们的Monte Carlo数据的所有模型在这里考虑,包括人字形和梯形二聚体模型的正方形晶格,是兼容的最近提出的增强校正缩放的情况下,我们发现它很可能是增强校正缩放表现为放大的非通用前因子出现在缩放形式。换句话说,我们的数据是一致的临界指数,包括合流指数,在O(3)的普适性类的既定数值。令人信服的数字证据提供支持这一建议的情况。
2012-06-17 cond-mat.str-el hep-lat
Phase diagram of the isotropic spin-3/2 model on the z=3 Bethe lattice
利用无限时间演化块抽取(iTEBD)方法研究了z=3 Bethe晶格上的SU(2)对称自旋3/2模型.该模型显示出丰富的相图。我们计算几个序参量的期望值,这使我们能够识别铁磁,亚铁磁,反铁磁以及二聚相。我们计算的纠缠谱,从中我们得出结论的对称性保护的拓扑相,其特征在于S=1/2的边缘自旋的存在。包括用于模拟的iTEBD算法的细节。
2013-03-05 cond-mat.str-el
Spin nematic correlations in bilinear-biquadratic S=1 spin chains
本文采用精确对角化、密度矩阵重整化群和强耦合级数展开等方法,对自旋为1的单链和耦合双线性-双二次链的自旋四极关联进行了广泛的数值研究.对于单链,我们阐明了在(pi/4,pi/2)中θ的神秘的无隙周期-三相中占主导地位的关联函数,它具有自旋四极性质,具有周期三的空间结构。然后,我们重新审视开放的问题之间的二聚和铁磁相的可能存在的ferroquadrupolar相。虽然扩展的临界区域在原则上是兼容的数值结果,一个巨大的交叉规模的情况是更合理的。最后,我们研究了命运的二聚相后,耦合两个链在一个阶梯几何形状。二聚化相迅速消失,并且扩展的带隙相接管。这个缺口相大概有主导的短程铁四极相关θ在(-3 π,4,-π/2)和- suprisingly -似乎是电连接到的plaquette单固体相的海森堡S=1阶梯,因此也与孤立的链的Halfonite相。
2006-07-06 cond-mat.str-el
The first-order phase transition between dimerized-antiferromagnetic and uniform-antiferromagnetic phases in Cu_(1-x)M_xGeO_3
我们已经进行了详细的磁化率测量以及同步加速器X射线衍射研究,以确定温度与浓度($T$ - $x$)相图的Cu ${}_{1-x}$ Mg ${}_x$ GeO ${}_3$。我们观察到明确的双峰的磁化率意味着两个反铁磁(AF)的转变温度与镁浓度在0.0237 $\le x \le$ 0.0271范围内的样品。我们还观察到一个急剧变化的反相关长度在此浓度范围内的X-射线衍射。AF转变温度的急剧变化以及自旋Peierls(SP)相的消失已得到澄清,这些结果与T. Masuda { \it等} \lbrack物理修订版快报{ \bf 80},4566(1998)\rbrack . Cu ${}_{1-x}$ Zn ${}_x$ GeO ${}_3$的$T$-$x$相图与Cu ${}_{1-x}$ Mg ${}_x$ GeO ${}_3$的$T$ -$x$相图相似,表明该相变对Cu ${}_{1-x}M_{x}$ GeO ${}_3$具有普遍性.
1999-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on "Frustration and Multicriticality in the Antiferromagnetic Spin-1 Chain"
最近由Pixley、Shashi和Nevidomskyy [Phys.Rev.B90,214426(2014)]研究的具有双线性-双二次和次近邻相互作用的自旋-1链的相图已经根据我们最近在类似模型上获得的结果重新审视。结合广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟与共形场论的论点,我们确认了Pixley等人确定的三个相的存在,Half-Phase,次近邻(NNN)Half-Phase和二聚相,但我们得出了关于二聚相的相变性质的明显不同的结论:i)我们提供了在NNN-Half相和二聚相之间连续伊辛转变的数值证据; ii)我们证明了三临界终点,在那里,Halfenic相和二聚相之间的连续转变变成一级转变,最后,我们证明了三临界终点与终止于此点的连续跃迁线处于相同的Wess-Zumino-Witten(WZW)SU(2)2级普适类中
2016-06-28 cond-mat.str-el
Ground-state phases of rung-alternated spin-1/2 Heisenberg ladder
采用解析方法和数值模拟相结合的方法研究了自旋为1/2的海森堡体系在阶梯上的基态相图。对于铁磁腿交换的情况下,出现一个独特的亚铁磁基态,而对于反铁磁腿交换的情况下,几个不同的基态稳定的腿和横档之间的交换的比例取决于。对于更一般的情况下的蜂窝梯形模型的铁磁腿交换的情况下,除了通常的梯级单重态和饱和铁磁状态,我们得到一个亚铁磁性Luttinger液相与线性和二次低能量色散和基态磁化强度连续变化的系统参数。对于沿腿的反铁磁交换的情况,建议实现不同的二聚态,包括具有附加拓扑序的态。
2015-09-14 cond-mat.str-el
Berry phase induced dimerization in one-dimensional quadrupolar systems
我们调查的Berry相位上的四极,例如发生在低能量描述的自旋模型的效果。具体来说,我们在这里研究的一维双线性双二次自旋一模型。关于这个模型多年来的一个悬而未决的问题是,它是否有一个非二聚波动的双相。最近有人提出二聚化与量子涨落的Berry相有关。我们使用一个有效的低能量的描述来计算的标度的二聚化根据这个理论,然后验证的预测使用大规模密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,给出了很好的证据,该状态是二聚化的所有的方式,其过渡到铁磁相。我们进一步讨论了在基态波函数的纠缠谱中发现的多重态结构。
2014-06-10 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
Magnetic phase diagram of the dimerized spin $S=1/2$ ladder
本文用解析和数值方法研究了具有交替横档交换$J_{\perp}(n)=J_{\perp}[1 + (-1)^{n} δ]$的自旋$S=1/2$两脚梯的基态磁相图。在横档交换占主导地位的极限下,我们将该模型映射到具有拓扑项的有效量子sine-Gordon模型上,并确定了两个量子相变,其磁化强度等于饱和值的一半,从带隙状态到无隙状态。这些量子跃迁属于普适类的无公度相变。我们还表明,系统的磁化曲线在磁化强度等于饱和值的一半时呈现出一个平台。我们还提出了一个详细的数值分析的低能量激发谱和基态磁相图的阶梯与梯级交换交替使用Lanczos方法的数值对角化的阶梯的网站数高达N=28。数值计算了低能激发谱、磁化强度和自旋-自旋关联函数与磁场的关系。我们还计算了磁化平台的宽度,并表明它的规模为$δ^ν$,其中临界指数从$ν=0.87\pm0.01$的情况下的各向同性反铁磁腿的梯子$ν=1.82\pm0.01 $的情况下的铁磁腿的梯子。得到的数值结果是在一个完整的协议内的连续极限方法的估计。
2012-07-25 cond-mat.str-el
Spontaneous dimerization, critical lines, and short-range correlations in a frustrated spin-1 chain
我们报告了对自旋1 $J_1-J_2-J_3$海森堡模型的详细研究,这是一种具有最近邻耦合$J_1$,次最近邻耦合$J_2$和三位相互作用$J_3\left[({\bf S}_{i-1}\cdot {\bf S}_i)({\bf S}_i\cdot {\bf S}_{i+1})+{\mathrm H.c.}\right]$的受抑模型[Phys. Rev. B 93,241108(R)(2016)]。使用DMRG和精确对角化,我们表明,Half相位,次近邻Half相位和二聚化相位之间的相边界可以非常准确地确定相结合的信息推导出的二聚化,基态能量,纠缠谱和Berry相位。通过对有限尺寸谱的仔细研究,我们还表明,次近邻的Halfonite相和二聚相之间的转变是在伊辛普适类沿临界线。此外,我们证明了共形嵌入的$SU(2)_2$ Wess-Zumino-Witten共形场论的玻色子和伊辛场,我们明确地得出了一些后果,这种嵌入的频谱沿$SU(2)_2$过渡线之间的Haldom相位和二聚相位。我们还表明,沿Haldom相和二聚相之间的一阶过渡线的孤子进行自旋1/2,而那些不同的二聚域内部的二聚相进行自旋1。最后,我们表明,短程相关性的变化特征的Haltenic和二聚化阶段通过无序和Lifshitz线,以及通过发展的Haltenic阶段的短程二聚体相关性,导致一个显着丰富的相图。
2016-09-01 cond-mat.str-el
Vector-spin-chirality order in a dimerized frustrated spin-1/2 chain
利用密度矩阵重正化群方法计算了零磁场和弱磁场下含铁磁最近邻交换耦合和键交替耦合$J_1(1\pmδ)<0$和反铁磁第二邻交换耦合$J_2>0$的自旋受抑$1/2$ XXZ链模型的序参量、关联函数和纠缠熵,并进行了阿贝尔玻色化分析.在零磁场下,键交替$δ>0$抑制了以矢量手征(VC)长程有序(LRO)和无公度自旋螺旋的准LRO为特征的无带隙相,而该相在$J_1/J_2$的空间中占据了很大的区域,并抑制了$δ=0$的易面交换各向异性[S. Furukawa \textit{et al.},物理学评论快报。\textbf{105},257205(2010)]。当交换各向异性从SU(2)对称到U(1)对称时,出现了四个带隙相;卤代二聚体具有相同符号的$x,y$ -和$z$ -组分二聚体顺序参数的(D $_+$)相,两个VC二聚体(VCD $_+$ /VCD $_-$)相,其中$z$组分二聚体顺序参数的符号未改变/反转,和偶宇称二聚体(D $_-$)相。在小磁场下,场诱导的环交换相互作用,这是成比例的交错标量手性和磁通量穿透相关的三角形,驱动从D $_-$相到VC-尼尔二聚体(VCND)相的过渡,但不是从D $_+$相。该VCND相在塞曼项关闭自旋能隙的大磁场下是稳定的。一个可能的相关性Rb $_2$铜$_2$钼$_3$ O $_{12}$进行了讨论。
2013-12-07 cond-mat.str-el
Competing phases in spin ladders with ring exchange and frustration
研究了自旋1/2梯的基态性质,强调了阻挫和环交换耦合的作用。本文提出了具有一般耦合常数和几何形状的阶梯的统一场论。利用重整化群计算链内次近邻相互作用和格环交换耦合的梯形结构,可以得到丰富的相图。除了已建立的阶段,如Halfenge,横档单线态,和二聚相,我们还观察到一个令人惊讶的不稳定性对弱链间耦合,其特征在于由自洽铁磁和反铁磁序参量奇异共存的无公度相。
2016-11-30 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled fermions in ladder-like optical lattices at half-filling
本文研究了自旋轨道耦合作用下梯形晶格中半填充两组分费米子的基态相图。对于自旋轨道单向耦合的排斥费米子,我们确定了一个Néel态,它通过Ising相变线与单重态和铁磁态分离。这些线交叉的最大自旋轨道耦合和直接高斯相变之间的梯级单态和铁磁相实现。对于类Rashba自旋轨道耦合的情况下,除了梯级单重态相,两个不同的条纹铁磁相形成。在吸引力费米子的情况下,自旋轨道耦合在半填充的去耦链,我们确定了一个二聚状态,分离的单线态超导体和铁磁态。
2013-07-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Electric field effects in one-dimensional spin-1/2 $K_1J_1Γ_1Γ_1^\prime K_2J_2$ model with ferromagnetic Kitaev coupling
School of Physics, Nankai University(南开大学物理学院);Institute for Advanced Study, Tsinghua University(清华大学高等研究院);Kavli Institute for Theoretical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学 Kavli理论科学研究所)
研究了一维自旋-1/2 $K_1J_1Γ_1Γ_1^\prime K_2J_2$ 模型中电场对铁磁最近邻 Kitaev 耦合区域 Luttinger 液体相的影响,发现不同方向电场导致不同相变行为。
2026-01-15 cond-mat.str-el
Classical model emerges in quantum entanglement: Quantum Monte Carlo study for an Ising-Heisenberg bilayer
通过量子蒙特卡洛模拟,发现双层Ising-Heisenberg模型的量子纠缠哈密顿量可涌现为纯经典Ising模型,并给出一般性解释。
2023-04-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Critical Lines and Massive Phases in Quantum Spin Ladders with Dimerization
本文利用有限尺寸DMRG算法确定了二聚量子自旋梯的耦合常数相图中临界线的存在性。我们认为交错和柱状二聚模式,和反铁磁和铁磁腿间耦合。临界相的存在取决于这些模式的精确组合。分离的临界线的大规模阶段的性质,其特征在于与广义字符串序参量,确定其价键固体(VBS)的内容。
2007-08-06 cond-mat.str-el