The role of q-spin singlet pairs of physical spins in the dynamical properties of the spin-1/2 Heisenberg-Ising XXZ chain
动力学关联函数包含了关联自旋模型的重要物理信息。本文将适用于各向同性自旋1/2海森堡链在纵向磁场中的动力学理论推广到各向异性大于1的情况。本文研究了自旋为1/2的Heisenberg-Ising链的自旋动力学结构因子分量+-,-+和zz在纵向磁场中的尖峰附近的线形。为了达到这一目标,阐明了特定类型的基本磁位形的性质:它们是物理自旋为1/2的单重q自旋对。我们推导出解析表达式的动态结构因子组件+-,-+和zz有效的尖峰线附近的线形。那些主要位于和刚刚高于连续性的较低阈值,与只有未绑定的q自旋单线态对的实快度状态和由这种未绑定的对和单个2弦或单个3弦填充的实和复快度状态相关联。后者分别含有2个和3个束缚q自旋单重态对。我们的结果提供了物理上有趣的和重要的信息,微观过程,确定非微扰自旋1/2海森堡-伊辛链的动力学性质的纵向磁场。
2021-11-25 cond-mat.str-el
Autocorrelations from the transfer matrix DMRG method
扩展了传输矩阵DMRG算法,我们能够在很宽的温度范围($0<βJ<20$)内以高精度(绝对误差$<10^{-6}$)计算虚时间自旋自相关。在利用概率论规则和熵先验(MaxEnt)进行解析延拓后,我们得到了XY模型、各向同性海森堡模型和有间隙的海森堡-伊辛模型的实频谱.在某些限度内的可用精确结果允许对该程序预期的答案质量进行严格评价。我们发现,高精度的数据仍然不足以解决特定的线型,如低频发散。然而,该方法适用于识别低温间隙和峰位置。
1998-12-08 cond-mat.str-el
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子,我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点,我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Extended quantum critical phase in a magnetized spin-1/2 antiferromagnetic chain
测量了自旋S=1/2线性海森堡反铁磁体二硝酸吡嗪铜(CuPzN)的量子临界态的激发与磁场的关系.当H=0和H= 8.7T时,在~30%磁化的情况下,在k_BT/J <= 0.025处测得了完整的谱。在H=0时,计算结果与双自旋连续体动态自旋关联函数的精确计算结果在定量上一致。在高磁场下,存在多个重叠的连续体,且具有无公度的软模。这些连续统的边界证实了长期以来的预测,强度与精确对角化和Bethe Anasterian计算一致。
2003-03-18 cond-mat.str-el
Truncated string state space approach and its application to nonintegrable spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg chain
针对不可积自旋-1/2 Heisenberg链的自旋动力学研究,提出截断弦态空间方法,揭示多Q Bethe弦态与弦禁闭现象,为相关低维模型提供统一分析框架并成功应用于实际材料观测。
2024-06-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamical properties of the $S=\frac{1}{2}$ random Heisenberg chain
利用数值方法研究了具有随机交换耦合的海森堡自旋链在有限温度下的动力学性质($T$),该链在低能极限下实现了随机单重态(RS)不动点.具体来说,我们研究的动态自旋结构因子$S(q,ω)$,它可以直接探测非弹性中子散射实验,并在小$ω$的限制,在核磁共振(NMR)实验通过自旋晶格弛豫率$1/T_1$。我们的工作结合了三个互补的方法:精确对角化,矩阵乘积状态算法,和随机分析的量子蒙特卡罗结果在虚时间的延续。不像均匀系统,其低能量激发在低$T$仅限于$q$接近$0$和$π$,我们的研究揭示了一个连续的窄带低能量激发在$S(q,ω)$,延伸到整个布里渊区。接近$q=π$,这些激发的标度性质被RS理论很好地捕获,但是我们也看到与预测的$q$依赖性的某些方面的分歧进一步远离$q=π$。此外,我们发现自旋扩散效应接近$q=0$不包含在RS理论,但给不可忽略的贡献的平均$1/T_1$。为了与NMR实验进行比较,我们考虑了局部$1/T_1$值的分布,该分布是宽的,近似由拉伸指数描述。平均值首先随$T$降低,但在交叉温度以下开始增加并发散。虽然在静态均匀磁化率中发现了类似的发散行为,但在实验中从未观察到$1/T_1$的这种发散行为。我们的研究结果表明,平均值$1/T_1$的发散是由于在无序链中的罕见事件,并隐藏在实验中,其中典型的$1/T_1$值访问。
2018-03-30 cond-mat.str-el
Resonant inelastic x-ray scattering spectra of spinon, doublon, and quarton excitations of a spin-$\frac{1}{2}$ antiferromagnetic Heisenberg trimer chain
本研究结合DMRG数值方法与微扰理论,分析自旋-1/2反铁磁海森堡三聚体链的RIXS谱,明确了单/双粒子激发对应关系及L、K边激发机制,验证了实验探测可行性。
2025-01-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticles of string solutions in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg chain in a magnetic field
利用精确的Bethe-Ansinger解研究了自旋为1/2的反铁磁海森堡链在磁场中的光谱性质.我们认为,不仅是称为psinon和antipsinon的准粒子,而且在Bethe超导体中代表2-弦的准粒子对磁场中的动力学性质起着重要的作用。结合psinon和antipsinon,准粒子的2弦形成一个连续的横向动力学结构因子$S^{+-}(k,ω)$在高能区。在零场极限下,连续谱位于零场中最低激发态的模上,称为des Cloizeaux-Pearson模。在磁场中,连续谱与其他低能连续谱分离,并从饱和场附近的全极化态退化为自旋翻转的束缚态模。我们确认的相关性,通过比较与现有的实验结果的准一维反铁磁体CuCl $_2\cdot$ 2 N(C $_5$ D $_5$)。
2012-01-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamic structure factor of a spin-1/2 Heisenberg chain with long-range interactions
本文利用随机解析延拓与量子蒙特卡洛方法,研究了具有长程幂律相互作用的自旋-1/2海森堡链的动态结构因子,在AFM和QLRO相中分别提取了磁振子峰、色散关系及动力学指数,为分数化准粒子转变研究提供了基准。
2025-06-04 cond-mat.str-el
Singular spin-wave theory and scattering continua in the cone state of Cs_2CuCl_4
对于低于0.6 K的温度下的几何阻挫分层量子反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$在磁场垂直于层的顺序磁在所谓的锥态,其中的磁矩有一个有限的组成部分,而它们的投影到层上形成一个螺旋。通过二维空间各向异性量子海森堡反铁磁体与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的模型,我们发现,即使对于消失的温度,通常的自旋波膨胀也受到红外发散的困扰,这是由于锥态中纵向和横向自旋涨落之间的耦合。类似的发散也出现在二维和三维相互作用玻色气体的基态中。利用相互作用玻色气体关联函数的已知结果,我们给出了Cs $_2$ CuCl $_4$锥态动力学结构因子的非微扰表达式.我们表明,在这种状态下的谱线形状的自旋起伏表现出奇异的散射连续,可以理解的二维玻色气体的基态中的著名的异常纵向波动。
2014-09-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of extended scattering continua characteristic of spin fractionalization in the 2D frustrated quantum magnet Cs2CuCl4 by neutron scattering
利用中子非弹性散射研究了准二维自旋为1/2的海森堡反铁磁体在各向异性三角晶格Cs2 CuCl 4上布里渊区的磁激发.在自旋液相以上的过渡到磁序扩展激发连续观察到,S=1自旋波分解成对的deconfined S=1/2自旋和共振价键(RVB)状态的标志的特征。弱层间耦合稳定无公度螺旋秩序在低温下,并在此阶段进行的总散射重量的一小部分尖锐的磁振子观察到在低能量低于连续下限。线性自旋波理论包括一个和两个磁振子过程可以描述尖锐的磁振子激发,但不能描述占主导地位的连续散射,而不是由参数化的两个自旋截面很好地描述。这些结果表明,从低能量的S=1自旋波到中高能量的S=1/2自旋子的激发性质发生了交叉,如果Cs2 CuCl 4非常接近分数自旋液体和磁有序相之间的过渡,则可以理解这一点。
2003-07-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin excitation spectra of the two dimensional $S=1/2$ Heisenberg model with a checkerboard structure
利用量子蒙特卡罗模拟得到的二维自旋- $1/2$ Heisenberg棋盘结构模型的时间关联函数的随机解析延拓,研究了该模型的自旋激发谱.棋盘模型具有两种不同的反铁磁最近邻相互作用$J_{1}$和$J_{2}$,调节参数$g$定义为$J_{2}/J_{1}$。系统地计算了模型各相以及临界点的动态自旋结构因子。为了更好地理解动力学谱,我们用自旋波理论解释了数值结果的一些特征,特别是低能部分。当$g$接近$1$时,各棋盘格模型的自旋激发谱的特征与原正方晶格反铁磁海森堡模型的自旋激发谱特征大致相同,并讨论了它们之间的高能连续性。与本文研究的其他棋盘结构相比,$3\times 3$棋盘模型具有独特的激发特征,例如当$g$较小时,低能无隙分支和有隙高能部分之间存在间隙。在这种情况下,无隙分支可以被认为是N $\mathrm{\acute{e}}$ el级的自旋波,其由每个$3\times 3$元格中的“块自旋”形成,具有源自重整化的有效交换相互作用。一个意想不到的发现是,连续体也出现在这个低能分支中。
2019-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Dynamics of the antiferromagnetic S=1/2-Chain at finite magnetic Fields and intermediate Temperatures
本文研究了有限温度和有限磁场下反铁磁自旋1/2海森堡链的动力学结构因子。使用基于随机级数展开和最大熵方法的量子蒙特卡罗方法,我们评估从消失的磁场的纵向和横向动态结构因子达到和超过铁磁饱和的阈值$B_c$,以及高和中等温度。我们研究了场诱导的谱重的重新分布对比纵向与横向激励。在饱和以下的有限领域的无公度低能量模式被发现符合零温度贝特安奈。从横向自旋动力学的角度分析了$B_c$上方的场致铁磁体和$B_c$下方的Luttinger液体之间的交叉。评估和规则,我们评估的质量的分析延续,并表现出良好的最大熵结果的一致性。
2008-11-13 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid at finite temperature: proximate dynamics and persistent typicality
量子自旋液体是物质的长程纠缠态,具有出射规范场和分数激发。虽然候选材料,如Kitaev蜂窝状的双烯酸盐$α$ -RuCl $_3$,在低温下表现出磁序$T$,在这里,我们在数值上证明了从低$T$和频率$ω$下的磁振子样行为到高$T$和$ω$下的长寿命分馏费米子准粒子的动力学交叉。这种交叉类似于准一维自旋链中自旋子连续体的存在。它进一步表明,持续的典型性下降到非常低的$T$手牵手。这方面,这也已被观察到在自旋1/2 kagome海森堡反铁磁体,是一个签名的近似自旋流动性和紧急规范自由度更普遍,可以为基础的许多有限$T$性质的数值研究假定的自旋液体。
2019-07-08 cond-mat.str-el
Semiclassical approach to spin dynamics of a ferromagnetic S=1 chain
本文用半经典分子动力学方法研究具有单离子各向异性的S=1铁磁海森堡链的自旋动力学,揭示了横向磁场下铁磁-顺磁量子相变,并阐明了动力学结构因子中磁振子色散、单/双磁振子连续谱及其温度依赖性,为准一维磁体的实验探测提供理论指导。
2024-07-31 cond-mat.str-el
Asymptotic freedom, lost: Complex conformal field theory in the two-dimensional $O(N>2)$ nonlinear sigma model and its realization in Heisenberg spin chains
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校)
研究发现二维O(N)非线性σ模型在N>2时渐近自由,存在复耦合平面中的非平凡固定点,通过复共形场论描述,该固定点在非厄米特模型中普遍出现,通过数值验证在自旋链中实现,展示了复中心电荷与标度维数的一致性。
2026-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Multiscale Excitations in the Diluted Two-dimensional S = 1/2 Heisenberg Antiferromagnet
研究稀释二维S=1/2海森堡反铁磁体的激发谱,通过QMC解析延拓发现磁振子反常色散、低能局域化峰及中间模式,并揭示其源于空位邻近自旋,可被中子散射实验观测。
2025-05-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractional excitations in Kitaev quasi-one-dimensional chain
National Institute of Science Education and Research(印度科学教育研究所);Homi Bhabha National Institute(霍米·巴巴国立研究所)
基于截断蜂窝几何构造准一维Kitaev自旋链,通过马约拉纳能带结构、拓扑相变及边缘态研究分数激发,并分析动态自旋关联函数中的连续谱特征。
2026-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con