Strongly correlated electrons on frustrated lattices
本文综述了几何阻挫晶格上强关联电子电荷自由度的研究进展。特别注意棋盘格,即,烧绿石晶格的二维版本和戈薇晶格。对于棋盘格,它表明,在半填充时,自旋自由度被忽略和四分之一填充时,它们包括与分数电荷$\pm$ e/2的激发可能存在。这同样适用于三维烧绿石晶格。在前一种情况下,分数电荷被限制。讨论了弱恒定约束力的起源,指出了它与夸克和弦论的某些相似之处。对于棋盘格点,本文用紧U(1)规范理论描述了一个公式。此外,还讨论了在特殊填充情况下的铁磁性的新动力学机制。
2008-10-20 cond-mat.str-el
Controllable chirality-induced geometrical Hall effect in a frustrated highly-correlated metal
穿过具有非共面磁序的局部自旋的景观的电子流获得几何(Berry)相位,这可以导致与材料内的自旋-轨道耦合无关的霍尔电压-几何霍尔效应。研究表明,在T<1.2K时,高关联金属UCu 5由于其挫挫感生磁序而具有异常大的可控几何霍尔效应.霍尔响应的幅度超过每原子层ν=1的量子霍尔效应的20%,这转化为作用于电子的几百特斯拉的有效磁场。UCu 5中存在如此大的几何霍尔响应开辟了一个新的研究领域,即在高度相关的电子材料中挫折的作用的重要性。
2012-09-26 cond-mat.str-el
Quantum-critical phase out of frustrated magnetism in a strongly correlated metal
在强关联金属中,反铁磁序的边界处经常出现奇异金属现象。已经很好地确定,它们可以起源于由反铁磁序之外的连续量子相变点锚定的波动,即,量子临界点目前尚不清楚的是,这些现象如何与零温度下物质的潜在新相联系起来。在这里,我们表明,在扭曲的可果美金属间化合物CePdAl的4f-本地的时刻的磁挫折引起这样的顺磁量子临界相。此外,我们证明,这个阶段变成费米液体通过莫特样的交叉,在一个二维的压力和磁场的参数空间,这种交叉是链接到一条线的零温度4f-电子定域-离域相变在低和中等压力。我们的发现激发了一种新的设计原则,强相关的金属状态与非常规的激发,可能是发展高温超导等效应的基础。
2019-07-09 cond-mat.str-el
Comment on "Absence of spin liquid in non-frustrated correlated systems"
Hassan和Sénéchal [1]在最近的一封信中讨论了蜂窝晶格上半满哈伯德模型的自旋液相的存在性。他们使用变分团簇近似(VCA)和团簇动力学平均场论(CDMFT)结合精确对角化(ED)等方案,认为六原子单胞格中每个位置的单个浴轨道是不够的,并导致错误的结论,即系统对于所有非零的现场库仑相互作用$U$值都是空白的。与此相反,我们在这里指出,在蜂窝晶格的情况下,六浴水平每六个网站的单元格是完全足够的短程相关性的描述。相反,我们证明,这是违反长程平移对称性固有的CDMFT类计划,打开一个缺口狄拉克点。因此,在小$U$处发现的间隙不对应于Mott间隙。因此,目前的CDMFT方案不适合于蜂窝晶格上的自旋液相的识别。[1]S.R. Hassan和D. Sénéchal,Phys. Rev. Lett. 110,096402(2013)。
2013-02-26 cond-mat.str-el
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型(Tsing)的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机,我们研究了耦合有效(Tensored)体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度,轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是,该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的,四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Absence of long-range superconducting correlations in the frustrated 1/2-filled band Hubbard model
本文用多体方法计算了各向异性大三角晶格上半满带哈伯德模型的超导对-对关联。我们的计算几乎涵盖了正方形和各向同性三角形晶格极限之间的各向异性的全部范围。我们发现,超导对对之间的关联单调减少现场哈伯德相互作用U大于最近邻。对于感兴趣的大晶格,这里的相关性的距离依赖性接近非相互作用电子。这两个结果是一致的超导性在这个模型中的热力学极限。我们的结论是,有效的1/2填充带哈伯德模型,建议许多作者是适当的kappa-(BEDT-TTF)为基础的有机电荷转移固体,不解释这些材料的超导转变。
2012-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin fluctuations in the magnetically ordered phase of frustrated pyrochlore systems
在极低温度下研究了两种具有几何阻挫的烧绿石锡酸盐在1K以下的长程磁有序。超精细量的行为中的异常被发现,由155 Gd穆斯堡尔谱在Gd_2Sn_2O_7和由低温比热测量在Tb_2Sn_2O_7。它们被解释为相关的Gd或Tb自旋的波动,使用模型两级系统(核自旋)提交给一个随机波动(超精细)字段。
2008-09-16 cond-mat.str-el
Spin-stripe phase in a frustrated zigzag spin-1/2 chain
周期性调制的图案在各种自然系统中遇到,其中至少存在两个竞争状态。在强关联电子系统中,这种行为通常与短程和长程相互作用之间的竞争有关,例如,在铁磁薄膜的情况下,交换和偶极-偶极相互作用之间。在这里,我们表明,自旋条纹纹理也可能在反铁磁体,其中远程偶极-偶极磁相互作用是不存在的。磁化率、高场磁化强度、比热和中子衍射测量的综合分析揭示了$β$-TeVO $_4$是受抑(锯齿形)铁磁自旋1/2链的近乎完美的实现。引人注目的是,一个狭窄的自旋条纹相发展在升高的磁场,由于弱的挫折短程链间交换相互作用可能有助于对称性允许的电极化的强度。这一概念为强关联电子系统中条纹的形成提供了另一种途径,并可能有助于理解其他广泛存在但仍然难以捉摸的条纹相关现象。
2015-05-14 cond-mat.str-el
The Berry phase: a topological test for the spectrum structure of frustrated quantum spin systems
利用Y. Hatsugai,这使得能够推断这些系统的基态和激发态之间可能存在或不存在间隙。该测试依赖于确定的序参量,这是一个贝瑞相。分析了偶支腿和奇支腿系统的二维和三维谱结构。结果与以前的工作进行了比较。
2008-07-17 cond-mat.str-el
Elastic study of electric quadrupolar correlation in the paramagnetic state of a frustrated quantum magnet $\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$
利用超声和磁致伸缩测量方法研究了受抑量子磁体$\rm Tb_{2+\it δ}Ti_{2-\it δ}O_7$中的电四极态。单晶在0.4K附近表现出弹性异常,表现出长程四极有序。通过研究磁弹性响应的各向异性,我们发现了一个交叉温度的强关联的四极子状态,低于该温度的弹性常数和磁致伸缩的实验数据变得定性地不同于他们的计算基于单离子模型。我们认为四极关联的起始温度相对于转变温度较高是由于几何阻挫效应,这种关联态可能是导致$\rm Tb_2Ti_2O_7$顺磁态的异常性质的原因.
2021-09-24 cond-mat.str-el
Frustrated S = 1/2 Chains in One-Dimensional Correlated Metal Ti4MnBi2
该研究结合中子散射与 DMRG 计算,证明 Ti4MnBi2 是内禀阻挫的金属性 S=1/2 自旋链,并展示其一维磁性及三维电子的强关联效应。
2025-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo Method Applied to Fermionized Frustrated Spins
我们证明,通过考虑三角晶格自旋1/2海森堡模型,在费米子化框架内的骨架费曼图的蒙特卡罗采样提供了一个普遍的第一性原理工具,强相关的晶格量子系统。我们观察到费米子符号祝福-取消高阶图导致有限收敛半径的系列。我们计算的磁化率的三角晶格量子反铁磁体在相关的顺磁制度,并揭示了一个令人惊讶的准确的微观对应与其经典的对应在所有可访问的温度。将观测到的关系外推到零温度表明在基态中不存在磁序。我们批判性地研究了这种不寻常情况的影响。
2013-04-08 cond-mat.str-el
Coarse grained models in Coulomb-frustrated phase separation
不同长度尺度上的相互作用之间的竞争导致了经典和量子系统中的自组织纹理。这种斑图形成现象已经被用来解释大量各种强相关电子系统的一些有趣的性质,这些系统包括例如高温超导体和巨磁阻锰氧化物。我们对库仑阻挫相分离可能发生的更常见的情况进行分类,并回顾它们的性质。
2007-07-09 cond-mat.str-el
Absence of long range order in the frustrated magnet SrDy$_2$O$_4$ due to trapped defects from a dimensionality crossover
磁阻挫和低维可以阻止长程磁有序并导致奇异关联基态。SrDy $_2$ O $_4$由磁性Dy $^{3+}$离子组成,沿着c轴形成磁阻挫之字形链,并且在低至$T=60$ mK的温度下没有显示出长程序。我们进行了中子散射和交流磁化率测量使用粉末和单晶的SrDy $_2$ O $_4$。扩散中子散射表明沿链方向的强一维(1D)磁相关性,可以定性地占轴向次近邻伊辛(ANNNI)模型与最近邻和次近邻交换$J_1=0.3$ meV和$J_2=0.2$ meV,分别。三维(3D)相关性在低于$T^*\approx0.7$ K时变得重要。在$T=60$ mK,短程相关的特征在于一个假定的传播矢量$\textbf{k}_{1/2}=(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})$。我们认为,长程序的情况下产生的存在下,缓慢衰减的一维畴壁被困由于三维相关性。这稳定了没有长程磁序的低温相,但具有由缓慢移动的畴壁分开的有序链段。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Strings in strongly correlated electron systems
结果表明,强关联电子在烧绿石晶格、棋盘格晶格和可果美晶格等阻挫晶格上可以导致闭弦和开弦的出现。它们是由传播的强关联电子所需的非定域辅助条件引起的。弦的动力学进行了讨论,并指出了它们的一些性质。其中一些让人想起了粒子物理学。
2007-11-14 cond-mat.str-el
Universality classes for Coulomb frustrated phase separation
我们确定了两个“普遍性”类的库仑阻挫相分离现象。它们对应于强关联电子系统中经常遇到的两种不同的电子压缩性异常。我们讨论了它们在二维和三维系统中相应相图的差异和相似之处。
2008-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Novel electronic states close to Mott transition in low-dimensional and frustrated systems
近年来的研究表明,关联系统在局部巡游交叉附近可能会出现不同的新状态。特别有利的条件,满足低维和挫折系统。在本文中,我讨论了一些具体的例子,这种新的国家。特别是,对于某些尖晶石和三角形系统出现了“部分莫特转变”,其中首先一些有限的集群(二聚体,三聚体,四聚体,七聚体)去巡回政权,和真正的大块莫特转变只发生在以后。此外,还讨论了这种交叉机制的其他一些可能性,如TiOCl中的自旋-Peierls-Peierls跃迁,某些情况下的自发电荷交叉等。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Spin Liquid Ground State in the Frustrated Kagome Antiferromagnet MgCu3(OH)6Cl2
我们报道了Mg{x}Cu{4-x}(OH)6Cl 2与x \sim 1的muSR实验,x \sim 1是一种与Herbertsmithite同构的新材料,表现出自旋1/2(Cu^{2+})的规则kagome平面,因此是自旋液体基态的候选者。我们证明了在20 mK(\sim J/10 ^4)以下不存在任何磁有序。我们详细研究了零场和外加纵向场下的自旋动力学,并提出了一种基于低T缺陷的解释来解释在量子自旋液体相中观察到的非常规动力学。
2014-10-02 cond-mat.str-el
Probing frustrated metallo-molecular spin Kondo lattice interfaces through anomalous Nernst effect
University of Leeds(利兹大学);Queen’s University Belfast(贝尔法斯特女王大学)
通过异常纽兰系数探测Pt(111)和Pt(111)/Co薄膜分子界面处的受挫铁磁态,揭示了自旋冻结转变与奇异金属行为的关系。
2026-02-16 cond-mat.str-el
$\mathbb{Z}_2$ metallic spin liquid on a frustrated Kondo lattice
金属自旋液体已经在几种相关金属中被报道,但还没有一个令人满意的理论描述。本文提出了一种在三角形近藤晶格上实现金属自旋液体的可能途径,并构造了一个有效的带电分形激发的$\mathbb{Z}_2$规范理论。这导致了$\mathbb{Z}_2$金属自旋液体的特点与长寿命,重holon激发自旋0和电荷$+e$和部分扩大的电子费米面。它不同于先前提出的弱耦合FL $^*$态,可以看作是一种分馏的重费米子液体。我们的理论提供了一个一般的框架来描述挫折Kondo晶格系统中的金属自旋液体。
2022-05-05 cond-mat.str-el
Formation of collective spins in frustrated clusters
使用磁化强度,比热和中子散射测量,以及精确计算的现实模型,磁性能的\lacuvo化合物的特点是在很宽的温度范围内。在高温下,这种氧化物被很好地描述为强关联原子$S$ =1/2自旋,而降低温度时,它切换到一组弱相互作用和随机分布的纠缠赝自旋$\tilde S=1/2$和$\tilde S=0$。这些赝自旋是建立在阻挫簇上的,类似于kagomé积木,在三角形超晶格的顶点,几何阻挫以不同的尺度介入。
2008-08-13 cond-mat.str-el
PEPS++: Towards Extreme-scale Simulations of Strongly Correlated Quantum Many-particle Models on Sunway TainhuLight
强阻挫磁系统的研究一直是理论物理和实验物理研究的热点。这些模型的有效模拟对于理解它们的奇异特性是必不可少的。在这里,我们提出了PEPS++,一种新的计算范例,用于模拟挫挫磁系统和其他强关联量子多体系统。PEPS++可以在现代异构超级计算机上以低成本和高可扩展性在极端规模下精确求解这些模型。我们基于精心设计的张量计算库在Sunway TaihuLight上实现PEPS++,用于操作高阶张量,并通过调用各种高性能矩阵和张量操作对其进行优化。通过求解具有超过一千万个核的2D强阻挫$J_1$ - $J_2$模型,PEPS++展示了以前所未有的规模模拟强相关量子多体问题的能力,其精度和求解时间远远超出了以前的最先进水平。
2018-06-12 cond-mat.str-el quant-ph
Phase competition in the double-exchange model on the frustrated pyrochlore lattice
研究了几何阻挫条件下铁磁双交换相互作用与超交换反铁磁相互作用之间的竞争。随着超交换相互作用的增加,铁磁金属变得不稳定,并且被合作的顺磁金属接管,与在没有挫折的情况下向反铁磁绝缘体的不连续过渡形成鲜明对比。在临界区,系统表现出一个特殊的温度无关的行为与高度不相干的输运,表明在低温下有很大的剩余熵。我们讨论了这些结果与钼烧绿石氧化物中压力诱导行为的相关性[S。Iguchi等人,物理修订信函102,136407(2009)]。
2010-02-18 cond-mat.str-el
Absence of single particle Bose-Einstein condensation at low densities for bosons with correlated-hopping
受受阻挫量子磁体中可动三重态物理的启发,研究了具有关联跳跃的二维玻色子模型的性质。平均场分析揭示了存在的配对相没有单粒子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)在低密度足够强的相关跳跃,和伊辛量子相变向BEC相在较大的密度。支持平均场结果的物理参数和玻色子和量子自旋系统的影响进行了讨论。
2005-07-01 cond-mat.str-el
Heterogeneous freezing in a geometrically frustrated spin model without disorder: spontaneous generation of two time-scales
通过考虑几何阻挫磁体中经典自旋的约束运动,我们发现了一个动态冻结温度,低于该温度,系统将陷入具有“冻结”矩和动力学不均匀性的亚稳态。剩余的集体自由度是强相关的,并且通过自发形成聚集体,它们无法重组系统。然后相空间被分割成宏观数量的不连续扇区(破碎遍历性),导致自诱导的无序和“热力学”异常,通过有限构型熵的损失来测量。结合可果美化合物SrCr(9 p)Ga(12- 9 p)O_(19),(H_(30))Fe_3(SO_4)_2(OH)_6,Cu_3V_2 O_7(OH)_2·2 H_2 O和Cu_3BaV_2 O_8(OH)_2的实验结果,对上述结果进行了讨论。
2012-03-20 cond-mat.str-el
Spin Correlations in the Geometrically Frustrated Pyrochlore Tb2Mo2O7
我们报告的自旋相关的几何受挫烧绿石Tb_2Mo_2O_7单晶样品的中子散射研究。该材料在低于Tg~24 K时发生自旋冻结转变,类似于Y_2Mo_2O_7,并且几乎没有明显的化学无序。在低温下观察到扩散的弹性峰,表明短程有序的Tb时刻的安排,其中Tb时刻从自旋冰结构的优选方向略有旋转。此外,观察到一个Q-独立的信号,这可能源于冻结,但完全不相关,Tb时刻。非弹性测量表明,由于晶场激发的尖锐的峰值的情况下。这些数据显示了Tb亚晶格的物理学如何响应于Mo亚晶格的玻璃态行为以及晶格无序的相关效应。
2008-07-14 cond-mat.str-el
Supersolid phases of hardcore bosons on the square lattice: Correlated hopping, next-nearest neighbor hopping and frustration
我们讨论的外观超固相相互作用的硬核玻色子的正方形晶格时,除了标准的最近邻跳跃和排斥,相关或次近邻跳跃。考虑到二聚体为基础的量子磁体在这种有效的玻色子模型所描述的领域,我们把特别强调的动力学过程的相对符号的不同情况下,对应于未受挫或受挫的磁模型之间的比较。在未受挫的情况下,我们比较量子蒙特卡罗模拟的平均场(经典)的方法,这是给定性正确的结果。使用这种经典的方法为挫折的情况下,我们发现,相图是一般丰富的比在unfrustrated的情况下。我们还详细研究了标准次近邻和相关跳跃之间的差异在对角线上,与结论,这两种情况是类似的,如果棋盘秩序是存在于半填充,而超固相可以稳定,没有任何相邻的固相仅在相关跳跃的情况下。
2008-10-30 cond-mat.str-el
Skyrmion lattice with a giant topological Hall effect in a frustrated triangular-lattice magnet
几何阻挫磁体提供了大量的机会,发现复杂的自旋纹理,有时会产生非常规的电磁响应相关电子系统。理论上预测,磁挫挫也可以促进拓扑非平凡自旋状态,即,磁性Skyrmions,纳米级的自旋涡旋。然而,经验上,skyrmions基本上是伴随着非中心对称的晶格结构或界面对称性破坏异质结构。在这里,我们报告的出现布洛赫型skyrmion状态的挫折中心对称的三角晶格磁体Gd2PdSi 3。我们确定了通过一个巨大的拓扑霍尔响应,这是进一步证实了观察面内自旋调制探测共振X射线散射场诱导的skyrmion相位。我们的结果为在中心对称磁体中产生具有涌现电动力学的拓扑自旋织构开辟了一个新的磁阻挫金矿。
2018-05-28 cond-mat.str-el
Nature of the phases in the frustrated XY model on the honeycomb lattice
利用精确关联波函数和变分蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格上阻挫XY模型的相图。我们的研究结果表明,自旋液体状态是积极有利的中间挫折,干预两个磁有序相之间的区域。后者是由经典有序的状态补充了长程Jastrow因子,其中包括相关的相关性,并大大提高了模型的纯经典解决方案所提供的描述。自旋液体态的构造是基于下面的玻色子粒子在自旋1/2费米子(部分子)方面的分解,其中Gutzwiller投影强制没有单占据,以及长程Jastrow因子。
2014-01-06 cond-mat.str-el
Dimensional crossover of a frustrated distorted kagome Heisenberg Model: Application to FeCrAs
受最近实验工作的启发,我们研究了六角Fe $_2$ P/ZrNiAl结构(空间群$P{\bar{6}}2m$)的经典自旋模型的磁性.当两个过渡金属/稀土位点都携带磁矩时,一个具有交替的扭曲的kagome和三角形晶格层。三角形晶格的每一点都位于一个扭曲的六边形的中心,实际上对应于三个孤立的磁性原子:一个“三聚体”。我们表明,一个简单的模型组成的反铁磁相关的海森堡自旋的挫折扭曲kagome晶格耦合铁磁或反铁磁海森堡自旋在三聚体的平均位置,导致丰富的相图,包括可能的选择的$(1/3,1/3,0)$磁顺序可能已经看到在FeCrAs。
2011-05-19 cond-mat.str-el
Direct evidence for a dynamical ground state in the highly frustrated Tb$_2$Sn$_2$O$_7$ pyrochlore
对“有序自旋冰”Tb $_2$ Sn $_2$ O $_7$烧绿石化合物的粉末样品进行了MuSR实验。在基温(T=35mK),μ子弛豫具有动力学性质,表明在铁磁相变(T_C=0.87K)以下仍存在强涨落。长程序的暗示表现为μ子极化在外场作用下的振荡和T_C以下的滞后行为。我们提出了一个动态的和强相关的情况下,动力学的结果从大自旋团簇的波动与“有序自旋冰”的结构。
2006-03-16 cond-mat.str-el
Emergent frustrated magnetism in strain-patterned graphene
National Cheng Kung University(国立成功大学);University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校);University of Antwerp(安特卫普大学)
本研究通过光刻应变工程在石墨烯中产生赝磁场超晶格,实现关联电子系统,观察到阻挫磁性及输运异常,为范德华材料中平带和量子态调控提供可扩展途径。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo simulations of highly frustrated magnets in a cluster basis: The two-dimensional Shastry-Sutherland model
量子蒙特卡罗(QMC)模拟构成了当今研究强关联量子系统的最强大的方法之一,只要没有“符号问题”出现。然而,许多感兴趣的系统,包括高度受挫的磁体,在标准QMC模拟中遭受接近于零的平均符号。然而,一个可能的符号问题取决于模拟的基础上,在这里,我们演示了如何选择一个合适的集群基础可以用来消除或至少减少迄今为止无法有效的QMC模拟高度受挫的磁铁的符号问题。我们特别关注基于双自旋(二聚体)的QMC方法在SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$自旋1/2 Shastry-Sutherland模型热力学中的应用.
2021-12-29 cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU(2)不变从玻色子理论,研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型,它与双层三角晶格同构.我们发现,库仑相互作用$U$诱导反铁磁(AF)手征自旋密度波($χ$ -SDW)在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$,其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫,导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁,然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁,$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Valence Bond Glass and Glassy Spin Liquid in Disordered Frustrated Magnets
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育研究所莫哈利分校)
研究通过 semiclassical Monte Carlo 方法揭示无序反铁磁材料中价键玻璃与玻璃态自旋液体的热力学特征,发现低温比热异常源于集体单重态激发,为识别价键玻璃相提供新证据。
2026-04-07 cond-mat.str-el
Triplet and in-gap magnetic states in the ground state of the quantum frustrated FCC antiferromagnet Ba2YMoO6
几何阻挫双钙钛矿Ba 2 YMoO 6的特征在于量子S=1/2自旋在Mo 5+网站的未扭曲的面心立方(FCC)晶格。先前的低温表征揭示了静态长程磁序的情况下,并建议非磁性自旋单基态。我们报告了新的飞行时间和三轴中子谱的Ba 2 YMoO 6,显示了一个28 meV的自旋激发与带宽为~4 meV,消失以上~125 K。我们确定这是一个单重态基态的单重态-三重态激发,并进一步确定了一个较弱的连续磁状态内的差距,让人想起自旋极化子状态由于弱无序。
2011-08-23 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
An essentially geometrically frustrated magnetic object: an exact solution
从典型的几何挫折磁性物体-等边三角形和四面体-我们考虑一个假想的对象:一个多维四面体的自旋$1/2$在每个顶点和相等的海森堡磁交换沿每个边缘。多粒子的情况下,通过设置维数$d$到高的数字,从而提供了可能的最几何挫折磁系统。这个问题有一个精确的解决方案,为每个$d$,通过简单的学生级的方法获得。结果,这个假想的物体在$d\to{}\infty$上清楚地展示了真实几何阻挫磁系统的所有特征:高度简并的基态;没有磁相变;精确到$T\to{}0$的居里-外斯行为;以及每一个自旋的交换能量非常小。
2015-04-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pair Superfluid and Supersolid of Correlated Hard-Core Bosons on a Triangular Lattice
利用密度矩阵重整化群方法,系统地研究了三角晶格上具有关联跃迁的硬核玻色-哈伯德模型。确定了富基态相图。在这个相图中,由于普通的受抑玻色子跳跃和不寻常的关联跳跃之间的相互作用,存在一个超固相和一对超流相。特别地,我们发现超固相和双超流相之间的量子相变是连续的。
2012-04-15 cond-mat.str-el
Twisted chiral superconductivity in photodoped frustrated Mott insulators
本研究提出在光掺杂阻挫莫特绝缘体中可稳定存在具有120°相位扭曲的手性超导相,该相打破时间反演与反演对称性,并产生非线性超电流响应,可通过人工规范场调控,适用于多种阻挫晶格系统。
2023-05-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Topological Magnon Bands and Unconventional Thermal Hall Effect on the Frustrated Honeycomb and Bilayer Triangular Lattice
在传统的铁磁系统中,拓扑磁振子带和热霍尔效应是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,简称DZYH)引起的。然而,原则上,磁共振要么是可以忽略的,要么是在某些量子磁体中对称性所不允许的。因此,我们预计,拓扑磁振子功能将不会出现在这些系统。此外,三角晶格上的量子磁体预计不会具有拓扑特征,因为由于相邻三角形的相等和相反的贡献,自旋手征或自旋手征被抵消。然而,在这里,我们预测,同构的阻挫蜂窝晶格和双层三角晶格反铁磁系统将显示拓扑磁振子带和拓扑热霍尔效应的情况下,一个内在的量子阱。这些非常规的拓扑磁振子功能是由于磁场诱导的非共面自旋配置与非零标量自旋手征。的相关性的结果,以现实的双层三角形反铁磁材料进行了讨论。
2017-06-29 cond-mat.str-el
Cluster dynamical mean-field study of the Hubbard model on a 3D frustrated hyperkagome lattice
利用动力学平均场理论的团簇推广,研究了几何阻挫超锥格点上的哈伯德模型。计算了关联金属区的比热($C$)和自旋-晶格弛豫时间($T_1$)随温度($T$)的变化关系。$C/T$在$T=T_{p1}$处显示峰值,并以$T->0$形式快速降低。另一方面,$1/T_1T$在比$T_{p1}$更高的温度$T_{p2}$处具有峰,并且在$T_{p2}$以下大幅降低,遵循Korringa定律$1/T_1 propto T$为$T->0$。两个峰值温度都被抑制,并且随着电子相关性的增加,峰值变得更尖锐。这些行为起源于强重整化的能量尺度在这个挫折系统的特殊的电子结构,一个伪的差距一样的功能,范霍夫奇异性,和平带。结果进行了讨论,在hyperkagome材料,钠$_4$铱$_3$ O $_8$的实验数据进行比较。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Elementary excitations in the gapped phase of a frustrated S=1/2 spin ladder: from spinons to the Haldane triplet
我们使用变分矩阵积分析法研究了S=1/2梯形中的元激发,该梯形具有额外的对角耦合,等价于具有交替交换和次近邻相互作用的单个S=1/2链。在没有交替的情况下,基本激发由两个自由S=1/2粒子(“自旋子”)组成,它们是二聚体顺序的孤子。当最近邻交换交替时,“自旋子”被限制在一个S=1的激发中,成为广义弦序的孤子。变分的结果被发现是在一个定性的协议与精确的对角化数据为24自旋。我们认为,这样的方法给出了一个相当好的描述,在广泛的模型参数。
1997-10-13 cond-mat.str-el
Exact results for strongly-correlated fermions in 2+1 dimensions
我们得到了一个模型的强相互作用的无自旋费米子跳跃的二维晶格的精确结果。利用超对称性,我们准确地找到了基态的数目和类型。探索各种晶格和限制,我们展示了如何的基态可以沮丧,量子临界,或结合挫折与维格纳晶体。我们表明,在一般的晶格,该模型是在一个异国情调的“超级沮丧”的状态,其特征在于广泛的基态熵。
2005-06-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Quantum Monte Carlo simulations in the trimer basis: first-order transitions and thermal critical points in frustrated trilayer magnets
高阻挫量子自旋系统的相图即使在没有任何长程磁序的情况下也能表现出一级量子相变和热临界点。然而,所有无偏的数值技术研究挫折量子磁体面临着重大的挑战,通用量子蒙特卡罗方法的挑战是符号问题。在这里,我们报告了一个通用的量子蒙特卡罗方法与循环更新计划,在任何基础上,我们表明,与适当的选择的基础上,它使我们能够研究一个沮丧的模型耦合自旋1/2三聚体:模拟的三层海森堡反铁磁体在自旋三聚体的基础是无符号问题时,intertrimer耦合完全受挫。该模型的特点是一阶量子相变,从一个线的一阶转变出现在有限的温度和终止于热临界点。三聚体晶胞具有内部自由度,可以控制该自由度以在量子跃迁处诱导广泛的熵跳变,这改变了一阶线的形状。我们探讨的后果,在临界点附近的热性能,其中包括深刻的变化,由比热定义的最大值的线。我们的研究结果揭示了三聚体量子磁体作为基本系统,充分捕捉了强烈受挫制度的复杂热物理。
2021-10-22 cond-mat.str-el
Impurity-induced frustration in correlated oxides
以掺Zn的La_2CuO_4为例,我们证明了在非阻挫反铁磁体中掺入无自旋杂质可以在其周围的自旋之间产生大量的阻挫相互作用,这一违反直觉的结果是解决实验数据与早期理论之间差异的关键。用解析和量子蒙特卡罗方法对杂质诱导阻挫的研究结果与实验结果吻合较好。这里提出的机制应该是共同的其他相关的氧化物。
2009-03-24 cond-mat.str-el
Quantum criticality in a metallic spin liquid
当磁序被抑制的相互作用,自旋形成一个高度相关的波动“自旋液体”状态下降到低温。通过近藤效应,当磁序被传导电子完全屏蔽时,局域磁矩也可以被抑制。因此,强几何阻挫和近藤屏蔽的结合可能导致新类型的量子相变。我们报告了低温热力学测量的挫折近藤晶格Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$,它显示了一个手征自旋液体状态低于1.5 K由于伊辛4f本地矩和它们之间的相互作用与Ir传导电子的挫折之间的相互作用。我们的研究结果提供了一个明确的零场量子临界标度的例子,出现在一个自旋液体状态的高度沮丧的金属。
2014-01-22 cond-mat.str-el
Pronounced 2/3 magnetization plateau in a frustrated $S$ = 1 isolated spin-triangle compound: Interplay between Heisenberg and biquadratic exchange interactions
报道了一种新的量子磁体[2-[双(2-羟基苄基)氨甲基]吡啶]镍(II)-三聚体(BHAP-Ni 3)的单晶合成与表征。我们的实验和理论研究相结合,揭示了一个外来的自旋状态,稳定了一个强大的2/3磁化平台之间的7和20 T的外部磁场。AC-磁化率测量表明,没有任何磁序/玻璃态下降到60 mK。磁基态是无序的,比热测量揭示了自旋激发的带隙性质。最有趣的是,我们的理论模型表明,2/3磁化平台的出现是由于反铁磁海森堡和双二次交换相互作用之间的相互作用,几乎孤立的自旋$S$ = 1三角形。
2019-08-28 cond-mat.str-el
Signature of a randomness-driven spin-liquid state in a frustrated magnet
电子的集体行为,挫折诱导量子涨落和量子材料中的纠缠是一些新兴的量子现象与奇异的准粒子激发,是高度相关的技术应用。在此,我们提出了我们的热力学和μ子自旋弛豫测量,补充从头算密度泛函理论和精确的对角化结果,在最近合成的阻挫反铁磁体Li 4CuTeO 6,其中Cu 2+离子(S = 1/2)构成无序的自旋链和梯子沿晶体学[101]方向与弱随机链间耦合。我们的热力学实验既没有检测到长程磁有序,也没有自旋冻结到45 mK,尽管存在强烈的反铁磁相互作用的Cu 2+的时刻,导致一个大的有效居里-外斯温度为-154 K。μ子自旋弛豫结果与热力学结果一致。的温度和磁场缩放的磁化强度和比热揭示了一个数据崩溃指向的无序驱动的相关和动态的基态在这个沮丧的反铁磁体内的随机单重态的存在。
2022-03-03 cond-mat.str-el
Dominant 1/3-filling Correlated Insulator States and Orbital Geometric Frustration in Twisted Bilayer Graphene
本文在大角度扭转双层石墨烯中观测到主导的1/3分数填充关联绝缘体态,揭示其由轨道几何阻挫驱动,表现为磁场下持续存在、磁有序及三倍晶胞重构,并验证了强耦合对称性破缺理论。
2024-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic vortex liquid and anomalous thermal Hall conductivity in frustrated magnets with bond-dependent interactions
最近,在没有明显对称性破缺的相关绝缘体中观察到的大的热霍尔电导率引起了人们对潜在的基态的极大兴趣和争论。在这里,考虑到在所谓的Kitaev材料中实现的具有键相关相互作用的受抑磁体,我们从理论上证明了大的霍尔热导率可以起源于经典的基态,而没有任何磁序。在面外磁场作用下,我们发现了一种新的液态磁涡旋,它是一种嵌入在极化自旋背景中的非均匀自旋织构。在经典区域中,不同的涡旋结构形成一个退化流形。研究了零温和有限温下磁涡旋液态的静态和动态性质。特别是,我们表明,自旋激发光谱类似于一个连续的近平坦的陈省身带,这最终导致一个大的热霍尔电导率。可能的连接实验进行了讨论。
2020-09-07 cond-mat.str-el
Quantum phases of a frustrated four-leg spin tube
研究了自旋为1/2的阻挫四脚管的基态相图。利用密度矩阵重整化群、精确对角化、Schwinger玻色子平均场论、量子Monte-Carlo和级数展开等方法,研究了该模型在全反铁磁交换区的参数空间.与未受抑的四脚管相比,我们发现了丰富的相图。除了Luttinger液体固定点的限制解耦腿,这包括几个缺口的基态,即一个plaquette,无公度,和反铁磁准自旋2链相。这些阶段之间的过渡进行了分析,在总能量和静态结构因子的计算,并被发现是(弱)一阶。尽管没有长程序在量子的情况下,显着的相似之处,经典的相图被发现,除了icommensurate制度,这是强烈重整化的量子涨落。在大的腿交换的限制下,管表现出从有间隙的类磁振子激发到自旋子的去禁闭交叉。
2012-10-30 cond-mat.str-el
Highly frustrated magnetism in relativistic $\boldsymbol{d}^\mathbf{4}$ Mott insulators: Bosonic analog of Kitaev honeycomb model
我们研究了具有$t_{2g}^4$电子组态的自旋-轨道耦合莫特绝缘体的轨道阻挫单重态-三重态模型。在这些化合物中,低能磁自由度可以用描述自旋轨道纠缠$J=0$离子基态和激发态$J=1$能级之间跃迁的三味“三重子”算符来表示.与传统的味各向同性O(3)单重态-三重态模型相比,自旋轨道纠缠三体相互作用是味键选择性的,因此是高度受挫的。在蜂窝晶格中,我们发现密切的类比与Kitaev自旋模型-一个无限数量的守恒量,没有磁凝聚,自旋相关性是严格的短程。然而,由于三重子的玻色子性质,在自旋能隙中不存在涌现的无能隙激发,并且基态是没有长程纠缠的稠密三重子对的强关联顺磁体。使用精确对角化,我们研究玻色Kitaev模型及其各种扩展,打破了模型的精确对称性,并允许磁凝聚的三重子。钌氧化物的磁性的可能影响进行了讨论。
2019-12-18 cond-mat.str-el
Absence of effective spins 1/2 induced by nonmagnetic impurities in a class of low-dimensional magnets
我们发现,掺杂的Majumdar-Ghosh链与非磁性杂质{ \it不}产生几乎自由自旋1/2。这个系统和其他自旋液体,如unfrustrated自旋梯之间的差异,说明在一般的二聚,挫折自旋链的上下文中。通过对含两个杂质的有限长链的激发谱的详细分析,我们研究了杂质诱导自由自旋的屏蔽效应的演化,以及它们之间有效相互作用的符号和大小。我们评论一个可能的连接到CuGeO_3中的杂质掺杂实验。
2001-09-05 cond-mat.str-el