A Néel-type antiferromagnetic order in the spin 1/2 rare-earth honeycomb YbCl$_3$
对Kitaev材料的大部分搜索涉及具有自旋-轨道耦合${J=1/2}$局部矩的$4d/5d$磁体,例如虹彩酸盐和$α$ -RuCl $_3$。在这里,我们提出了单斜晶系的Yb $^{3+}$蜂窝晶格的Yb Cl $_3$的Kiteav物理的探索。我们对YbCl $_3$单晶进行了热力学、$ac$磁化率、角度相关磁矩和中子衍射测量。我们发现Yb $^{3+}$离子表现出Kramers双重态基态,从而产生有效的自旋${J_{\text{eff}}=1/2}$局部时刻。该化合物在1.20 K以下表现出短程磁序,在0.60 K时表现出长程Néel型反铁磁序,在此温度以下,有序Yb $^{3+}$自旋位于$ac$平面内,与$a$轴成16(11)$^{\circ}$角。这些订单可以抑制面内和面外磁场在约6和10 T,分别。此外,Néel温度在面外磁场下呈非单调变化。面内磁各向异性和在0.25 K下约化阶矩为0.8(1)$μ_B$表明YbCl $_3$可能是一个二维自旋系统,接近Kitaev物理。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Quantum Phase Interference and Neel-Vector Tunneling in Antiferromagnetic Molecular Wheels
本文用磁矩、磁化强度和中子非弹性散射谱研究了18个交换耦合Fe(III)离子的反铁磁分子轮Fe_(18)。综合数据表明,Fe 18的低温磁性是非常准确地描述了尼尔矢量隧道(NVT)的情况下,由半经典理论展开。此外,作为所施加的场的函数的磁转矩表现出振荡,该振荡反映了由于量子相位干涉而导致的NVT隧道中的振荡与场分裂。
2009-02-26 cond-mat.other cond-mat.str-el
Boundary conditions for the Néel order parameter in a chiral antiferromagnetic slab
了解反铁磁孤子(包括畴壁和skyrmion)与手征反铁磁板边界的相互作用对于设计有前景的反铁磁自旋电子器件具有重要意义。在这里,我们推导了手征立方G型反铁磁体从自旋晶格到微磁非线性$σ$ -模型的跃迁,并给出了相应的边界条件,分析了板边界和反对称交换(Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用)对矢量序参量的影响.我们应用这个模型来评估修改后的反铁磁畴壁和skyrmions与边界的反对称交换的不同强度的相互作用。由于反对称交换的存在,这两种类型的反铁磁孤子在接近边界时变得更宽,并转变为混合的Bloch-Néel结构。两种纹理都在大约5个磁长度的距离处感觉到边界。在这方面,我们的模型提供了设计规则的反铁磁赛道,它可以支持散装类孤子的属性。
2021-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On the precise boundary of the Néel antiferromagnetic phase in the Shastry-Sutherland model
Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control (Ministry of Education), School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院人工结构与量子控制重点实验室(教育部));Tsung-Dao Lee Institute, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学汤川研究所);Hefei National Laboratory(合肥国家实验室)
通过大规模密度矩阵重整化群计算,确定Shastry-Sutherland模型中Néel反铁磁相边界,排除中间量子自旋液相,支持PVBS到Néel AFM的直接转变。
2026-09-22 cond-mat.str-el
Spin dynamics and continuum spectra of the honeycomb J1-J2 antiferromagnetic Heisenberg model
利用自旋集团微扰理论研究了蜂窝晶格上反铁磁$J_{1}$ - $J_{2}$ Heisenberg模型的动力学性质.我们得到了相图中所有可能相的激发光谱,包括Néel相、格构价键固相、二聚体价键固相和条纹反铁磁相。在Néel位相中,除了磁振子色散的重整化外,我们还发现在第二布里渊区(BZ)附近有一个圆顶状的宽连续谱,在BZ的拐角处有一个强连续谱.在价键固相中,光谱主要由一个强大的广泛的连续一路下降到低于$J_1$共存的最低能量的三重子模式表征的格片和二聚体相。我们把这种强的宽连续谱和靠近Néel相BZ角的附加连续谱归因于分数自旋激发的贡献。在条纹相,一个明显的区别,从线性自旋波近似的是,光谱是带隙的$M$点,而后者所获得的是由于强烈的量子涨落无带隙。我们指出,在Néel相中观察到的特征与最近对YbCl $_{3}$和YbBr $_{3}$的中子散射实验是一致的。
2022-05-25 cond-mat.str-el
Néel Spin Orbit Torque driven antiferromagnetic resonance in Mn$_{2}$Au probed by time-domain THz spectroscopy
我们观察到最近发现的Néel自旋轨道矩(NSOT)驱动的金属反铁磁体Mn $_{2}$ Au在太赫兹范围内的集体模式的激发。温度依赖的太赫兹光谱揭示了一个强的吸收模式,中心附近的1太赫兹,加热时从4 K到450 K软化和损失的强度。与估计的本征模频率的比较意味着所观察到的模式是一个面内反铁磁共振(AFMR)模式。的AFMR吸收强度超过那些发现在反铁磁绝缘体,由太赫兹辐射的磁场驱动,由三个数量级。基于这一点,并与我们的理论模型的协议,我们推断,所观察到的模式的驱动机制是电流感应NSOT。这种在高频率下的Neél序参量的电操纵使得Mn $_{2}$ Au成为AFM超快存储器应用的主要候选者。
2018-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
What Becomes of the Antiferromagnetic String When Long Range Neel Order Is Lost? Exact Results
I. Institut für Theoretische Physik, Universität Hamburg(汉堡大学理论物理第一研究所)
本研究探讨掺杂反铁磁体中长程尼尔序丧失后,反铁磁弦机制如何转变为由半涡旋对数禁闭的二维拓扑纹理,揭示禁闭仍存在但机制改变。
2026-10-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Paramagnetic and antiferromagnetic resonances in the diamagnetically diluted Haldane magnet PbNi2V2O8
用电子自旋共振(ESR)方法研究了掺杂的Haloxynx磁体Pb(Ni{1-x}Mg{x})2 V2 O 8(0 < x <0.06)在9-110 GHz频率范围内的杂质诱导反铁磁有序。在Néel温度以下,发现ESR谱的转变,表明自旋旋进的反铁磁共振模式。自旋波谱的激发带隙以与Néel温度相同的方式随着Mg浓度$x$的增加而增加,在x > 0.04时达到其最大值80 GHz。在低浓度x < 0.02时,发现反铁磁共振信号与顺磁共振信号共存,表明磁相的微观分离。
2001-12-24 cond-mat.str-el
Molecular-field-theory fits to magnetic susceptibilities of antiferromagnetic GdCu2Si2, CuO, LiCrO2, and alpha-CaCr2O4 single crystals below their Neel temperatures
最近发展的分子场论(MFT)已被用来拟合单晶磁化率chi与温度T数据低于各自的反铁磁有序温度TN的各种共线和共面非共线海森堡反铁磁体。假设系统中的自旋通过海森堡交换相互作用,并且是相同的和晶体学等效的。共线反铁磁体的chi(T)的拟合参数是可测量的量:居里-外斯定律中的外斯温度theta_p,TN,chi(TN)和自旋S。对于共面非共线螺旋线和摆线结构,额外的拟合参数是铁磁对准自旋层之间的转角。在这里,MFT适合各向异性chi(T)数据从文献中的共线反铁磁体GdCu2Si2和CuO和非共线反铁磁体LiCr2As2与120度摆线结构和α-CaCr2O4与120度螺旋结构低于各自的尼尔温度。MFT对CuO的各向异性chi(T <TN)数据的拟合较差,而对GdCu2Si2、LiCrO2和α-CaCr2O4的数据的拟合相当好。CuO的拟合差归因于与小Cu自旋和准一维磁性相关的强量子涨落的影响,这些都没有被MFT考虑在内。在T <TN时,磁场对共线反铁磁体GdNiGe_3零场热容的贡献也由MFT拟合。
2021-04-26 cond-mat.str-el
Schwinger-Boson Mean-Field Theory of Mixed-Spin Antiferromagnet $L_2BaNiO_5$
利用Schwinger-boson平均场论研究了准一维混合自旋反铁磁体化合物$L_2BaNiO_5$的三维反铁磁有序和激发.为了研究这些化合物的磁性,我们引入了一个三维混合自旋反铁磁海森堡模型的基础上的晶体结构的$L_2BaNiO_5$的实验结果。该模型可以解释在Néel温度以下的实验发现的Half带隙和反铁磁长程序共存。利用该模型计算了$Ni$和稀土离子的低激发态、磁化强度、Néel温度以及低于Néel温度的Halcohol能隙等性质,计算结果与中子散射实验符合较好.
2002-09-18 cond-mat.str-el
Quantum dynamics of the Neel vector in the antiferromagnetic molecular wheel CsFe8
本文研究了反铁磁分子轮CsFe_(8)在2 ~ 60 K温度范围内的非弹性中子散射(INS)谱。定性分析表明,所观察到的峰对应于L带状态之间的跃迁,从基态到S = 5多重态。对于定量分析,车轮描述的微观自旋哈密顿量(SH),其中包括最近邻海森堡交换相互作用和单轴易轴单离子各向异性,其特征在于由常数J和D,分别。对于J和D的最佳拟合确定,L波段由有效SH建模,并且有效SH概念被扩展以便于INS散射强度的准确计算,克服了希尔伯特空间维度的困难。CsFe 8的低能磁性很好地描述了通用SH使用。两个最低的状态的特点是隧道的尼尔矢量,如前所述,而更高的状态被很好地描述为旋转模式的尼尔矢量。
2006-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The influence of spin and charge fluctuations on the pressure dependence of the Neel temperature near a quantum phase transition in rare-earth intermetallic compounds
在单圈近似下,计算了自旋和电荷涨落对反铁磁序参量重整化的贡献。结果表明,考虑到波动修正允许定量描述的压力依赖性的Neel温度观察到的准二维金属间反铁磁体与重费米子CeRhIn $_5$。
2015-09-08 cond-mat.str-el
Frustration induced noncollinear magnetic order phase in one-dimensional Heisenberg chain with alternating antiferromagnetic and ferromagnetic next nearest neighbor interactions
利用耦合集团方法、数值精确对角化方法和数值密度矩阵重整化群方法,研究了具有交替反铁磁和铁磁次近邻相互作用的一维海森堡链的性质.在经典极限下,当a<1/2时,基态处于共线Neel态,而当a>1/2时,存在非共线倾斜态。对于量子情形,我们发现,虽然不存在经典Neel态,但当阻挫参数a超过临界点ac 1时,存在倾斜态。精确的临界点ac 1可以分别用耦合簇方法和数值精确对角化方法确定。耦合团簇方法和精确对角化方法的结果都揭示了由于量子涨落的作用,在ac 1处发生的相变类型从经典的二级相变转变为量子的一级相变。虽然在有限系统中存在另一个临界点ac 2,在该临界点处,基态从倾斜态演化到共线的Neel加铁磁态,但是该状态不存在,因为ac 2在热力学极限中趋于无穷大。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Curvature induced drift and deformation of magnetic skyrmions: comparison of ferro- and antiferromagnetic cases
从理论上研究了手征磁性薄膜的几何曲率对托管Skyrmions的静态和动态性质的影响。我们预测的曲率梯度的作用下,没有任何外部刺激的曲率诱导漂移的skyrmions的效果。曲率引起的驱动力的强度基本上取决于Skyrmion类型,Neel或Bloch,而运动的轨迹由磁有序的类型决定:铁磁或反铁磁。当在表面上移动时,Skyrmion会发生变形,这取决于Skyrmion的类型。在小曲率的限制,使用集体变量的方法,我们表明,驱动力作用在Neel skyrmion是线性的平均曲率的梯度。作用在布洛赫斯基米子上的驱动力要小得多:它与平均曲率和梯度的乘积成正比。与快速Neel skyrmion相反,慢速Bloch skyrmion的动力学基本上受skyrmion轮廓变形的影响。为了简单起见,我们限制自己的情况下,零高斯曲率,并考虑一般类型的柱面。用集体变量的形式给出了弯曲磁性薄膜中铁磁和反铁磁skyrmions的运动方程。所有的分析预测证实了数值模拟。
2021-11-14 cond-mat.str-el
Néel-Dimer Transition in Antiferromagnetic Heisenberg Model and Deconfinement of Spinons at the Critical Point
研究了正方晶格反铁磁海森堡模型中从Néel态到二聚体态的量子相变.我们引入了一个控制参数$α$,用于连接Néel($α=0$)和二聚体($α=1$)状态的交换耦合。我们采用$s={1\over 2}$自旋算符的$CP^1$(Schwinger玻色子)表示,并对$CP^1$中一半的奇位变量进行积分,得到一个$CP^1$非线性$σ$模型.有效耦合常数是$α$的函数,并且在$α=0$处,$CP^1$模型处于有序相,其对应于AF海森堡模型的Néel状态。当$α$增加时,在$α_C$的某一临界值处发生向二聚体状态的相变。在Néel态下,$CP^1$模型中的动力学复合U(1)规范场处于Higgs相,低能激发是无带隙自旋波。在二聚体阶段,实现了规范理论的限制阶段,低能激发是$s=1$磁振子。对于临界点,我们认为,一个解除禁闭阶段,这是类似的库仑相在3个空间维度,实现和$s={1\over 2}$自旋子出现作为低能量激发。
2004-08-26 cond-mat.str-el hep-lat hep-th
Site-Dilution in quasi one-dimensional antiferromagnet Sr2(Cu1-xPdx)O3: reduction of Neel Temperature and spatial distribution of ordered moment sizes
利用μ子自旋弛豫(muSR)技术,研究了Sr 2CuO 3的Neel温度随Pd(S=0)在Cu(S=1/2)位的稀释度的变化.对于未掺杂的系统,Neel温度为Tn=5.4K,对于小于1%的掺杂Pd,Neel温度显著降低,支持先前关于良好一维性的提议。Pd浓度对Neel温度的依赖性与最近的理论研究(S。埃格特岛Affleck和M.D.P. Horton,Phys. Rev. Lett. 89,47202(2002))的计算结果,并定量地吻合了这一结果,利用muSR时间谱表征了有序矩大小的不均匀性.我们提出了一个模型,有序矩大小恢复远离掺杂剂S=0的网站与恢复长度为150-200网站。无间隙S=1/2反铁磁链的有限恢复长度的起源相比,从相邻链的有效交错磁场的基础上的估计。
2004-03-22 cond-mat.str-el
Coherent THz Spin Dynamics in Antiferromagnets Beyond the Approximation of the Néel vector
针对反铁磁体中波矢达布里渊区边缘的激光诱导 THz 自旋动力学无法用传统磁化强度和 Néel 矢量描述的问题,提出利用无惯性的自旋关联函数进行建模并推导其量子力学运动方程。
2023-12-28 cond-mat.str-el
Distinct trivial phases protected by a point-group symmetry in quantum spin chains
$S=1$反铁磁海森堡链的基态属于Haldom相--一个众所周知的Haldom保护拓扑相的例子。施加到$S=1$反铁磁链上的交错场破坏了作为拓扑相保护Haldom相的所有对称性,将其降低到平凡相。也就是说,然后将Half相与反铁磁产物状态电连接。尽管如此,只要保持中心反转与自旋旋转相结合的对称性,相位仍然不同于另一个平凡相位。我们证明了存在这样的不同的diely-protected平凡阶段使用场论的方法和数值计算。进一步给出了矩阵乘积状态方程的一般证明和非局部序参量。
2015-05-02 cond-mat.str-el
Continuous Néel-VBS Quantum Phase Transition in Non-Local one-dimensional systems with SO(3) Symmetry
具有局部哈密顿量的一维$(1d)$相互作用系统可以用各种成熟的分析方法来研究。最近,在具有空间非局域相互作用的系统中,或者在$2d$量子临界点的$1d$边界处,数值上发现了新的$1d$物理,并且体中的临界涨落也在边界处产生有效的非局域相互作用。研究了$2d$强相互作用对称性保护拓扑(SPT)态的$1d$边界上的边缘态,当体材料发生无序-有序相变时,边缘态的性质.我们将以$2d$ Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)态为例,它是一个受SO(3)自旋对称性和空间平移保护的SPT态。我们发现,原来的$(1+1)d$边界共形场论的AKLT状态是不稳定的,由于耦合到边界化身的体量子临界涨落。当体块固定在量子临界点时,在我们的展开方法的精度范围内,我们发现,通过调整边界处的一个参数,存在一个通用的直接过渡的长程反铁磁Néel秩序和价键固体(VBS)秩序。这种转变与最近在具有非局域空间相互作用的自旋1/2链的数值模拟中发现的Néel-VBS转变非常相似。我们的分析研究和最近的数值计算结果之间的联系有关的$2d$ AKLT状状态在散装量子相变的边缘状态也将被讨论。
2020-12-13 cond-mat.str-el
Neel order in the Hubbard model within spin-charge rotating reference frame approach: crossover from weak to strong coupling
利用量子SU(2)xU(1)转子方法研究了二分立方晶格上最近邻跳跃的二维和三维哈伯德模型的反铁磁相,得到了满足Mermin-Wagner定理的反铁磁态的完全自洽处理.电荷和自旋的集体变量分别以时空涨落U(1)相场和SU(2)对称性支配的旋转自旋量子化轴的形式被隔离。结果,相互作用的电子表现为一个由裸费米子和U(1)、SU(2)规范场组成的复合体。由自旋-电荷转子和费米子场组成的有效作用量是库仑排斥力U和跳跃参数t的函数。我们的理论描述了在零温下从Slater(U <<t)到Mott-Heisenberg(U>> t)反铁磁体的演化。给出了反铁磁哈伯德模型的零温亚晶格磁化强度(2D)和有限温(3D)相图与交叉参数U/t的关系,分析了自旋Berry相在相互作用驱动交叉中的作用.
2008-11-03 cond-mat.str-el
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
Haldane-like antiferromagnetic spin chain in the large anisotropy limit
我们认为,一维,周期性的自旋链与$N$网站,类似于Halflian \cite{hal}的研究,但在相反的限制非常大的各向异性和小的最近邻,反铁磁交换耦合之间的自旋,这是大幅度的$s$。对于一个链的偶数个网站,我们表明,实际上的基态是非简并的,并给出了两个Néel态的叠加,由于量子自旋隧道。如果有奇数个位置,Néel态必然包含一个孤立子。孤子的位置是任意的,因此基态是$N$ -倍简并的。这组状态重组成一个带。我们表明,这发生在为了$2s$微扰理论。根据Kramer定理\cite{kram},基态对于整数自旋是非简并的,而对于半奇数自旋是简并的。
2014-04-27 cond-mat.str-el
Coexistence of symmetry-protected topological order and Neel order in the spin-1/2 ladder antiferromagnet C9H18N2CuBr4
本文研究了自旋1/2梯子反铁磁体DLCB,发现其自旋能隙源于单态与三重态分离,基态表现为Haldane相与Neel有序相的量子叠加,证实了对称性保护拓扑序与反铁磁序的共存。
2024-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional Neel and dimer orders in a spin-1/2 frustrated ferromagnetic chain with easy-plane anisotropy
研究了一维自旋为1/2的易平面XXZ模型在参数范围$0<J_2/|J_1|<0.4$内的铁磁最近邻(NN)耦合$J_1$和竞争次最近邻(NNN)反铁磁耦合$J_2$的基态相图.当使用$J_2/|J_1|\lesssim1/4$时,模型处于Tomonaga-Luttinger液相中,该液相与$J_2=0$的XXZ模型的临界相热力学连接。在有效(sine-Gordon)理论和有限尺寸系统低能级数值分析的基础上,我们证明了NNN耦合诱导了从Tomonaga-Luttinger液体到Neel或二聚体有序带隙相的相变.有趣的是,这两种类型的有序相交替出现的易平面各向异性向各向同性的限制。反铁磁(Neel)秩序在这个模型中的外观是显着的,因为它是强烈不赞成的经典自旋图片中的易平面铁磁NN耦合和反铁磁NNN耦合。我们认为,紧急三聚体自由度的Neel秩序的形成中发挥了至关重要的作用。
2010-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Neel order, quantum spin liquids and quantum criticality in two dimensions
本文研究了二维量子反铁磁体中从共线Neel相到顺磁自旋液体的直接二级跃迁的可能性。与传统的智慧相反,我们表明,这样的二阶量子跃迁可能会发生在某些自旋液体状态流行的铜酸盐理论。我们提供了一个理论,这种转变,并研究其普遍性质的$ε$扩展。这种转变的存在对于基于自旋液体的欠掺杂铜酸盐的方法具有许多有趣的影响。特别是,它大大澄清了现有的想法,将反铁磁长程序到这样的自旋液体为基础的方法。
2005-09-22 cond-mat.str-el
Collinear antiferromagnetic phases of a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ $J_{1}$--$J_{2}$--$J_{1}^{\perp}$ Heisenberg model on an $AA$-stacked bilayer honeycomb lattice
用耦合团簇方法(CCM)研究了$AA$双层蜂窝晶格上自旋- $\frac{1}{2}$-$J_{1}$- $J_{2}$- $J_{1}^{\perp}$模型的零温量子相图.该模型包括两个单层的自旋,居住在蜂窝晶格网站,通过最近邻(NN)和挫败次近邻各向同性反铁磁(AFM)海森堡交换迭代相互作用,各自的强度$J_{1} > 0$和$J_{2} \equiv κJ_{1}>0$。这两个层通过NN层间对之间的可比海森堡交换相互作用耦合,强度为$J_{1}^{\perp} \equiv δJ_{1}$。用$κ> 0$在$κδ$半平面上计算了两个准经典共线AFM相,即Néel和Néel-II相的完整相边界。在Néel状态下,每个单层上的所有NN对自旋都是反平行的,而在Néel-II状态下,Z字形链上沿着三个等效蜂窝晶格方向之一的NN对自旋是反平行的,而NN链间自旋是平行的。我们直接在热力学中计算(无限晶格)限制了磁序参数$M$和从$s^{z}_{T}=0$基态到最低$|s^{z}_{T}|=1$激发态的激发能$Δ$(其中$s^{z}_{T}$是整个系统的自旋的总$z$分量,并且其中共线排序沿着$z$方向)对于所使用的两种准经典状态,(单独)作为CCM模型状态,在此之上的多自旋量子关联,然后计算到高阶($n \leq 10$)在一个系统的一系列近似涉及$n$自旋团簇。然后,所做的唯一近似是将…
2019-03-07 cond-mat.str-el
Experimental evidence for Zeeman spin-orbit coupling in layered antiferromagnetic conductors
大多数由自旋轨道耦合产生的固态自旋物理,从基本现象到工业应用,都依赖于自旋保护简并。塞曼自旋轨道耦合也是如此,预计它将在广泛的反铁磁导体中表现出来。然而,这种现象的实验证据一直缺乏。在这里,我们证明了层状有机超导体$κ$ -(BETS)$_2$ FeBr $_4$的Néel态没有显示出自旋调制的Shubnikov-de Haas振荡,相反,它的顺磁状态。这是朗道能级自旋简并的明确证据,是塞曼自旋轨道耦合的直接表现。同样地,我们发现电子掺杂的Nd $_{1.85}$ Ce $_{0.15}$ CuO $_4$中不存在自旋调制,这证明了即使在最佳掺杂下,这种铜氧化物超导体中也存在Néel有序。在两种非常不同的材料上获得,我们的结果表明了塞曼自旋轨道耦合的一般特征。
2020-12-21 cond-mat.str-el
Neel Temperature of Quasi-Low-Dimensional Heisenberg Antiferromagnets
用蒙特卡罗模拟方法计算了立方晶格上准一维和准二维反铁磁海森堡模型的Néel温度$T_{\rm N}$,它是链间(层间)到链内(层内)耦合$J'/J$下降到$J'/J\simeq 10^{-3}$的函数.我们发现,$T_{\rm N}$服从一个修改后的随机相位近似的关系,小$J'/J$与有效的通用重整化配位数,独立的大小的自旋。经验公式描述$T_{\rm N}$的广泛的$J'$和有用的实验测量的分析。
2005-04-28 cond-mat.str-el
Quantum Spin Singlet Ground State with Large Excitation Gap in the S = 3/2 quasi-1D van der Waals materials MoX3 (X = I, Br)
University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);California NanoSystems Institute, University of California, Los Angeles(加州纳米系统研究所,加州大学洛杉矶分校);University of California, Riverside(加州大学河滨分校);Auburn University(奥本大学);University of Georgia(佐治亚大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
本研究发现 MoX3 (X = I, Br) 晶体同时具有量子自旋单态基态和经典 Néel 有序,通过实验与理论计算证实了其一维链内与三维链间耦合的相互作用,为探索原子链极限下的量子磁性提供了独特平台。
2026-10-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A lattice model for the SU(N) Neel-VBS quantum phase transition at large N
本文将SU(N=2)$S=1/2$正方晶格量子磁体中的最近邻反铁磁耦合($J_1$)和次最近邻铁磁耦合($J_2$)推广到任意的$N$ .对于所有$N>4$,基态具有$J_2=0$的价键固体(VBS)顺序和$J_2/J_1\gg 1$的Néel顺序,允许我们访问这些类型的状态之间的过渡为大$N$。使用量子Monte Carlo模拟,我们表明,这两个顺序参数消失在一个单一的量子临界点,其普适指数足够大的$N$(这里高达N=12)的方法中获得的值在1/N扩展的非紧凑CP $^{N-1}$场论。这些结果有力地支持了Néel-VBS跃迁的非限定量子临界理论。
2011-10-18 cond-mat.str-el
Orientational bond and Néel order in the two-dimensional ionic Hubbard model
非常规阶段经常发生在两种竞争机制相互补偿的情况下。一个很好的例子是离子哈伯德模型,其中有利于带状绝缘体(BI)的交变局部电势$δ$与有利于莫特绝缘体(MI)的局部排斥$U$竞争。通过连续幺正变换,我们得到有效的模型,我们研究软化的各种激子。软化信号的不稳定性向新的阶段,我们描述的平均场水平。在增加$U$从BI在两个维度上,我们发现一个键序相断裂取向对称性由于d波组件。反铁磁有序与d波键序共存。最后,d波阶消失,Néel型MI持续存在。
2016-05-18 cond-mat.str-el
Emergence of Long Period Antiferromagnetic Orders from Haldane Phase in S=1 Heisenberg Chains with D-Modulation
研究了单格点各向异性D的空间调制对S=1海森堡链基态的影响。在周期2调制的情况下,发现相图中包含Haldum相、大D相、Udud型Neel相和U 0 d 0型Neel相。结果表明,隐藏的反铁磁序在Halflies相兼容的D-项的空间调制得到冻结,导致出现各种类型的Neel订单。对具有较长周期D调制的模型的研究也证实了这一点。
2005-04-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Néel to valence-bond solid transition on the honeycomb lattice: Evidence for deconfined criticality
我们研究了蜂窝晶格上的自旋1/2 SU(2)模型,其中最近邻反铁磁交换$J$有利于Néel有序,而竞争的6-自旋相互作用$Q$有利于价键固体(VBS)态,其中键能在“柱状”波矢${\mathbf K} = (2π/3,-2π/3)$上有序.我们提出了一个直接的连续量子相变Néel和VBS状态之间的量子蒙特卡罗证据,指数和对数违反标度与那些类似的deconfined临界点上的正方形晶格。虽然这强烈建议在deconfined临界性方面的描述,测得的三倍各向异性的VBS序参量的相位显示不寻常的近边缘的行为在临界点。
2013-08-26 cond-mat.str-el
Reduction of ordered moment and Neel temperature of quasi one-dimensional antiferromagnets Sr2CuO3 and Ca2CuO3
我们报告的弹性中子衍射和μ子自旋弛豫(muSR)测量准一维反铁磁体Sr 2CuO 3和Ca 2CuO 3,这有非常减少TN/J比。我们观察到几乎分辨率限制的反铁磁布拉格反射在Sr 2CuO 3和获得约0.06 \muB的有序矩大小。我们发现准一维反铁磁体的有序矩尺寸μ(Ca_2CuO_3)/μ(Sr_2CuO_3)=1.5(1)与它们的Neel温度大致成比例,这表明准一维反铁磁体的有序矩尺寸在链间相互作用消失的极限内连续减小.
1997-01-14 cond-mat.str-el
Reply to the "Comment on 'Neel order in doped quasi one-dimensional antiferromagnets'"
在A.A.最近的一篇评论中,Zvyagin给我们的信[物理学。89,47202(2002)]指出,反铁磁海森堡链的玻色化处理仅在低温和长长度极限下有效。我们支持这一说法,并明确显示交叉的高温和/或短长度限制使用玻色化公式和数值结果的组合量化的有效性限制。
2002-09-30 cond-mat.str-el
Correlations and Néel Order of Randomly Diluted Quantum Spin Ladders
本文用蒙特卡罗方法研究了由两条自旋为1/2的链组成的随机稀释反铁磁海森堡阶梯的关联长度$ξ$。对于弱和中间链间耦合,$J_{\bot}/J \leq 1$,我们发现一个增强的相关性是最强的一部分$z^* \approx J_{\bot}/(8J)$的稀释剂。我们能够访问实验相关的低温制度,$T/J \approx 1/500$,并发现,最近推断的Néel温度的$Sr(Cu_{1-z}Zn_z)_2O_3$对应于恒定的相关长度$ξ\approx 18$的曲线的单一稀释的阶梯与$J_{\bot}/J \alt 1/2$。Néel排序的主要原因被认为是一个强大的增强二维的相关性,由于铜-锶-铜交换耦合的$\approx 10 meV$在梯子的堆叠方向。
1998-03-05 cond-mat.str-el
Experimental percolation studies of two-dimensional honeycomb lattice: Li2Mn1-xTixO3
具有S=3/2二维Mn蜂窝晶格结构的Li 2 MnO 3在TN=36 K处具有Neel型反铁磁转变,在TM=48 K处具有宽的磁化率最大值.我们已经调查了现场渗滤效果,取代Mn与TiO 2 Ti,并完成了一个完整的相图Li 2 Mn 1-xTixO 3固溶体系统,发现反铁磁转变被抑制连续没有一个明确的迹象,在尼尔型反铁磁结构的变化。磁有序最终消失在xc=0.7的临界浓度。当考虑到第三近邻相互作用时,这个实验观察与蜂窝晶格的逾渗理论是一致的。这项研究突出了最近邻以外的相互作用的重要性,即使是在蜂窝晶格中具有相对局域化的3d电子的Mn元素。
2014-06-27 cond-mat.str-el
Optical evidence for symmetry changes above the Neel temperature in KCuF3
我们报告的光学测量的一维海森堡反铁磁体KCuF3。晶体场激发的Cu 2+离子已被观察到,其温度依赖性可以理解的磁性和交换诱导的偶极机制和振动相互作用。在T_N以上,我们观察到一个新的温标T_S,其特征是出现了与Paolasini等人[Phys.Rev.Lett. 88,106403(2002)]。这些光学跃迁的出现为Neel温度以上的对称性变化提供了证据,该对称性变化影响轨道有序并为反铁磁有序铺平了道路。
2008-09-03 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic long-range order in Cu_{1-x}Zn_xGeO_3 with extremely low Zn concentration
我们在极低温度下测量了Cu_{1-x} Zn_xGeO_3单晶的磁化率,以研究自旋Peierls和反铁磁转变。结果表明,未掺杂的CuGeO_3在12 mK以下不存在反铁磁相,当x小于1.12(2)× 10 ^{-3}时,存在反铁磁长程序,其易磁化轴沿$c$轴。对于x=1.12(2)× 10 ^{-3}样品,观测到的最低Neel温度为0.0285 K。从Neel温度的浓度依赖性可以得出结论,反铁磁长程序的出现没有临界浓度。
1998-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
BaCu_2Si_2O_7: a new quasi 1-dimensional S = 1/2 antiferromagnetic chain system
用磁化率和中子散射技术研究了新的反铁磁化合物BaCu_2Si_2O_7。所观察到的行为是由松散耦合的S=1/2链与链内AF交换常数J = 24.1毫电子伏的存在下占主导地位。在T_n = 9.2K以下观察到长程Neel有序。在弱相互作用量子自旋链的平均场RPA模型的框架内讨论了结果。
1999-02-18 cond-mat.str-el
Dynamical properties of Néel and valence-bond phases in the $J_1-J_2$ model on the honeycomb lattice
利用基于Gutzwiller投影费米子态的变分Monte Carlo方法,研究了蜂窝晶格上反铁磁$S=1/2$海森堡模型在第一近邻($J_1$)和第二近邻($J_2$)耦合下的动力学结构因子.体系的基态表现出${J_2/J_1 \lesssim 0.23}$的长程反铁磁有序、${0.23 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.36}$的格构价键有序和${J_2/J_1 \gtrsim 0.36}$的柱状二聚体有序。在反铁磁态中,观察到一个定义明确的磁振子模,其色散与$J_2=0$的线性自旋波近似相当吻合。当包括非零的第二近邻超交换时,在$K$点周围形成类似于Roton的模式(即,布里渊区的角落)。当$J_2/J_1$增加时,该模式变软,并在过渡点$J_2/J_1 \approx 0.23$处变为无间隙。在这里,在动力学谱中可以清楚地看到一个很宽的连续态,这表明至少在相对高的能量下,可能存在近似非受限的自旋子激发。对于较大的值的$J_2/J_1$,价键顺序检测和系统的光谱变得明显的缺口,在低能量的三重子模式。这是特别明显的二聚体价键相的光谱,其中的三重子模式是相当好的分离,从连续的激发,出现在更高的能量。
2019-12-19 cond-mat.str-el
Spin transport in the Neel and collinear antiferromagnetic phase of the two dimensional spatial and spin anisotropic Heisenberg model on a square lattice
本文分析和比较了空间各向异性和自旋各向异性对二维正方晶格上S=1/2海森堡量子磁体自旋电导率的影响。我们探讨了Neel反铁磁(AF)相和共线反铁磁(CAF)相的模型。我们发现,在海森堡模型中的自旋各向异性的影响相反,在AF阶段的空间各向异性不抑制零温度的自旋电导率在零频率limit-rather它增强it. We的经常部分还探讨了有限温度的影响在AF阶段的各种空间和自旋各向异性参数的Drude重量。我们发现,当温度接近零时,德鲁德重量趋于零。在有限的温度下(在碰撞少近似),增强空间各向异性会增加Drude权值,而增加自旋各向异性会降低Drude权值。在CAF阶段(在非相互作用近似下),零频率自旋电导率对于空间各向异性参数的非零值具有有限值。在CAF阶段,增加空间各向异性参数抑制了零频率下自旋电导率响应的规则部分。此外,我们发现,CAF阶段显示的自旋电导率没有看到在AF阶段的尖峰。包含最少量的自旋各向异性导致在AF和CAF相的自旋电导率响应中产生间隙。基于这些研究,我们得出结论,具有空间各向异性的材料是更好的自旋导体比那些自旋各向异性在零温度和有限的温度。我们利用交换参数比为真实的材料系统作为输入的自旋电导率的计算。
2012-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagrams of $\rm La_{1-x}Ca_xMnO_3$ in Double Exchange Model with added antiferromagnetic and Jahn-Teller interaction
多价锰氧化物$\rm La_{1-x}Ca_xMnO_3$在温度和掺杂$x$空间中的相图是对理论物理的挑战。这对研究这些化合物的模型和计算方法是一个重要的考验。为了从理论上得到$x<0.5$的这种图,我们考虑了锰氧化物的两带双交换模型,其中加入了Jahn-Teller耦合和反铁磁海森堡项。为了计算居里温度和内尔温度,我们推导出一个有效的海森堡模型的矢量描述的总磁化系统的局部取向。该模型的交换常数在不同的空间方向上是不同的,并依赖于$e_g$电子的密度,反铁磁常数和Jahn-Teller能量。为了再现低$x$时从A型反铁磁性到铁磁性以及大$x$时从C型反铁磁性到G型反铁磁性的相变,我们认为反铁磁性交换常数应该依赖于晶格方向.结果表明,铁磁到A型反铁磁的转变是由Jahn-Teller畸变引起的。充分考虑磁振子-磁振子相互作用,计算居里温度和内尔温度。计算结果与实验结果吻合得很好,并为模型参数提供了数值,这些参数最好地描述了$x<0.5$的临界温度行为。
2011-11-01 cond-mat.str-el
Magnetic and dielectric behavior of the spin-chain compound Er2BaNiO5 well below its Néel temperature
我们最近报道了在32 K以下经历反铁磁序的Haldom自旋链系统Er_2BaNiO_5,其特征是在60 K附近由于自旋链内短程磁序诱导的磁电耦合而出现铁电性。我们已经进行了额外的磁性和介电研究,以了解远低于反铁磁有序温度的性能。我们在这里强调以下几点:(i)在低得多的温度(低于8 K)下观察到交流磁化率和复杂介电性质的强烈频率依赖行为,即重入多玻璃样现象,自然表明存在远低于Neel温度的额外转变; ii)在非常低的温度下观察到磁电相共存(例如,T =2K),其中高场磁电相在通过变磁转变的循环之后返回到零磁场时被部分地阻止。
2014-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
CaMn$_2$Sb$_2$: Spin waves on a frustrated antiferromagnetic honeycomb lattice
我们提出了非弹性中子散射测量的反铁磁绝缘体CaMn $_2$ Sb $_2$,它由波纹蜂窝层的Mn。磁激发的分散已被测量沿H和L方向在倒易空间中,与$\approx$ 24毫电子伏的最大激发能。这些激发在海森堡模型中由自旋波很好地描述,包括Mn平面中的第一和第二近邻交换相互作用J $_{1}$和J $_{2}$以及平面之间的交换相互作用。所确定的J $_{2}$ /J $_{1}$ $\approx$ 1/6的比例表明,CaMn $_2$ Sb $_2$是第一个非常接近平均场三临界点的化合物的例子,该平均场三临界点是蜂窝晶格上的经典海森堡模型所知的,其中Néel相和两种不同的螺旋相共存。所确定的交换相互作用的大小揭示了平均场有序温度$\approx$ 4倍大于报告的Néel温度T $_{N}$ = 85 K,表明从接近三临界点产生的显着挫折。
2015-05-22 cond-mat.str-el
Z_N Berry phase and symmetry protected topological phases of SU(N) antiferromagnetic Heisenberg chain
给出了SU(N)反铁磁海森堡自旋模型的局域Z_N量子化Berry相.这个量是SU(2)对称性下局域Z_2Berry相的推广,它直接对应于在特定键上的单态对的数目,是刻画和分类一维SU(N)自旋系统各种对称性保护拓扑相的有效工具。本文推广了Z_2 Berry相的路径积分量子Monte Carlo方法,数值计算了ZN Berry相。我们通过计算SU(4)反铁磁海森堡链的Z_4 Berry相来证明我们的方法,该链由四柱杨氏图表示。
2015-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el physics.comp-ph
Topological Antiferromagnetic Semimetal for Spintronics: A Case Study of a Layered Square Net System EuZnSb$_2$
我们利用第一性原理和有效哈密顿方法研究了最近合成的层状反铁磁方网拓扑半金属EuZnSb $_2$ [1]的电子结构和磁性.该文件的主要信息是,磁有序和\Neel矢量的方向的变化所产生的能带结构的小变化的影响被放大的自旋霍尔电导率等传输特性。我们预测,对称性破缺的影响引入的有序的\Neel矢量,是非常弱的散装,在表面的电子色散是明显的,这表明表面探针可能更适合于测量它们。磁性与许多其他竞争相的共存使这种材料有趣,并可能对量子自旋电子学应用有用。
2022-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological defects of Néel order and Kondo singlet formation for Kondo-Heisenberg model on a honeycomb lattice
重费米子系统是研究磁量子相变的一个典型背景。一个特别的焦点是近藤破坏的物理学,它捕获了朗道序参量涨落框架之外的量子临界性。在此背景下,我们研究了半填充蜂窝晶格上自旋为1/2的Kondo-Heisenberg模型。这个问题是接近近藤破坏,反铁磁有序绝缘相。我们描述了一个粗粒度的量子非线性西格玛模型的本地时刻,并表明反铁磁序参数的skyrmion缺陷主机的数量竞争的序参量。除了自旋Peierls,电荷和电流密度波序参量的参数,我们首次确定近藤单线作为反铁磁性的竞争订单。我们表明,反铁磁性和各种竞争单重态订单可以通过广义手征变换的基础费米子相互关联。我们还表明,传导电子通过耦合到Néel序的刺猬配置获得Berry相位,这抵消了局部矩的Berry相位。我们的研究结果表明,当反铁磁序被抑制时,Kondo单线态形成和自旋Peierls序之间的竞争,从而在零温度下重费米子系统的全局相图上提供了新的线索。
2013-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
An explicit evolution from Néel to striped antiferromagnetic states in the spin-1/2 $J_{1}$-$J_{2}$ Heisenberg model on the square lattice
该研究通过图案图像和精确对角化,揭示了正方晶格自旋-1/2 $J_1$-$J_2$ 海森堡模型中从 Néel 到条纹反铁磁态的显式演化,并阐明了中间阻挫区域量子自旋液体的本质。
2023-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Unconventional Surface Critical Behaviors Induced by Quantum Phase Transition from Two-Dimensional Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki Phase to Néel Order
在某些对称性的存在下,一个受保护的拓扑相具有非平凡的表面态,这些表面态可以是无隙的,也可以是简并的。在这项工作中,我们研究的物理后果,这种无隙的表面状态在体量子相变(QPT),自发地打破这些对称性。利用自旋- $1/2$ Heisenberg模型实现了二维正方晶格上的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki相及其到Néel有序相的QPT.通过大尺度量子蒙特卡罗模拟,我们发现,尽管体QPT受传统的Landau相变理论控制,但无隙表面态诱导了非常规的普适类表面临界行为.
2016-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of interaction strength, doping, and frustration on the antiferromagnetic phase of the two-dimensional Hubbard model
最近的超冷原子的量子气体显微镜和铜氧化物的扫描隧道显微镜揭示了掺杂莫特反铁磁体的新的详细信息,这可以与计算进行比较。利用细胞动力学平均场论,我们绘制了二维哈伯德模型的反铁磁(AF)相随相互作用强度$U$、空穴掺杂$δ$和温度$T$的变化关系. Néel相边界作为$U$和$δ$的函数是非单调的。在小的$U$下,由第二邻居跳变引起的挫折更有效地降低了Néel阶。掺杂的AF在大的$U$下通过动能稳定,在小的$U$下通过势能稳定。AF绝缘体和掺杂的金属AF之间的过渡是连续的。在大的$U$,我们发现在间隙状态类似于在扫描隧道显微镜观察到的。我们预测,相反的哈伯德带,这些国家只有轻微的自旋极化。
2017-09-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Metamagnetism of antiferromagnetic XXZ quantum spin chains
利用精确对角化方法研究了具有类伊辛各向异性交换作用的一维反铁磁海森堡模型的磁化过程。结果表明,在$S\geq 1$的Néel有序相中存在一阶自旋翻转跃迁和有限的磁化跳变.这意味着,S=1/2链是一个例外的情况下,变磁转变成为二级由于大的量子涨落。
1999-03-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Various magnetism of the compressed antiferromagnetic topological insulator EuSn2As2
我们报告了一个全面的高压研究反铁磁拓扑绝缘体EuSn 2 As 2高达21.1 GPa通过测量同步辐射X射线衍射,电阻,磁阻,霍尔输运结合第一性原理计算。没有检测到明显的结构相变痕迹。由电阻确定的Neel温度在压力下从24 K增加到77 K,这是由于我们的第一性原理计算得到的Eu 2+离子之间的磁交换耦合增强。EuSn_2As_2的负磁电阻效应在高温下持续存在。然而,在10.0GPa以上,观测到的Néel温度的增加明显偏离计算值。此外,磁电阻的大小、霍尔系数和载流子密度在6.9至10.0 GPa之间显示出突变。突变可能源于压力诱导的Eu离子从二价态到二价和三价混合态的价态变化。我们的研究结果提供了洞察EuSn2As2和类似的反铁磁拓扑绝缘体的压力下的磁性的变化。
2021-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Lattice symmetry and emergence of antiferromagnetic quantum Hall states
具有非平凡拓扑带的系统中的强局域相互作用可以稳定量子态,如磁性拓扑绝缘体。我们研究了晶格对称性对可能出现的反铁磁量子霍尔态的影响。我们考虑的Spinful的Harper-Hofstadter模型扩展的下一个最近邻(NNN)跳跃,打开一个间隙在半填充,并允许实现量子霍尔绝缘体。量子霍尔绝缘体具有陈数$\mathcal{C}=2$,因为两个自旋分量处于相同的量子霍尔状态。我们在系统中沿$\hat{x}$方向增加了一个有利于正常绝缘体的交错势$Δ$,并在系统中增加了有利于莫特绝缘体的Hubbard相互作用$U$.莫特绝缘体是一个Néel反铁磁小和条纹反铁磁大NNN跳跃。我们调查的$U$ - $Δ$相图的小和大NNN跳跃模型。结果表明,在大NNN跳变时,相图中存在$\mathcal{C}=1$条状反铁磁量子霍尔绝缘体,而在小NNN跳变时,不存在等效的$\mathcal{C}=1$ Néel反铁磁量子霍尔绝缘体.我们讨论了只有当自旋翻转效应不能被空间群操作补偿时,才能出现$\mathcal{C}=1$反铁磁量子霍尔绝缘体。我们的研究结果可以作为一个指导方针,在未来的研究中寻找反铁磁量子霍尔态。
2021-04-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el