Spin Nematic Phase in S=1 Triangular Antiferromagnets
研究了三角晶格上S=1自旋模型的双线性-双二次相互作用的自旋序.我们特别研究了一种具有三子格结构的反铁磁有序相,并利用玻色化方法计算了其零温磁性。发现了两种玻色子激发,一种是在$k \sim 0$周围具有线性能量色散的无带隙激发,这导致T=0时的有限自旋磁化率,并在低温下具有比热$C(T) \sim T^2$。这些行为可以解释最近发现的三角形磁体NiGa 2S 4中的自旋液态的许多特征。
2005-12-09 cond-mat.str-el
Spin-excitation anisotropy in the nematic state of detwinned FeSe
FeSe中电子向列性的起源是铁基超导体研究中尚未解决的重要问题之一。在这两个自旋和轨道-自旋模型,内在的磁激发在$\mathbf{Q}_1=(1, 0)$和$\mathbf{Q}_2=(0, 1)$的孪晶自由FeSe预计将提供决定性的标准,澄清这个问题。虽然在$\mathbf{Q}_1$和$\mathbf{Q}_2$之间的自旋涨落各向异性在10 meV以下,已经通过围绕$T_c\sim 9$ K($<<T_s\sim 90$ K)的非弹性中子散射观察到,但仍不清楚这种各向异性是否在更高能量下也持续存在,并与电子跃迁$T_{\rm s}$相关。在这里,我们使用共振非弹性X射线散射(RIXS)探测单轴应变去孪晶FeSe和{PDMATHAMT}的高能磁激发。沿$H$和$K$方向的磁激发之间的突出的各向异性被发现持续到$\sim200$ meV的FeSe,这是更明显的自旋波{ \BFA }的各向异性。这种各向异性随着温度的升高而逐渐减小,并最终在相变温度$T_{\rm s}$附近的温度处消失。我们的研究结果揭示了一个前所未有的强大的自旋激发各向异性与一个大的能量尺度远高于$d_{xz}/d_{yz}$轨道分裂,这表明该相变主要是自旋驱动。此外,所测量的高能自旋激发是分散的和欠阻尼的,这可以从局部矩的角度来理解。我们的研究结果提供了迫切需要的理解的机制,为向列性的FeSe和点的相关物理在看似…
2021-12-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Collective excitations in chiral spin liquid: chiral roton and long-wavelength nematic mode
New Cornerstone Science Lab, Department of Physics, The University of Hong Kong(香港大学物理系新基石科学实验室);HK Institute of Quantum Science & Technology, The University of Hong Kong(香港大学量子科学与技术研究所);State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong(香港大学光学量子材料国家重点实验室);Department of Physics, School of Science, Westlake University(西湖大学理学院物理系)
研究手性自旋液体(CSL)中的集体激发,发现两种新的集体模:手性p波罗顿模和椭圆极化d波取向模,为理解CSL提供了新的谱学特征。
2026-09-21 cond-mat.str-el
Quantum critical nematic fluctuations and spin excitation anisotropy in iron pnictides
铁磷族化合物的量子临界性同时涉及到铁磁自由度和反铁磁自由度,但这两种涨落之间的关系还有待澄清。在这里,我们研究这个问题的存在下,一个小的外部单轴电位,这打破了$C_4$ -对称性的B $_{1g}$部门。我们建立了一个身份,连接自旋激发各向异性,这是在$\vec{Q}_1=\left(π,0\right)$和$\vec{Q}_2=\left(0,π\right)$的动态自旋磁化率的差异,与动态磁化率和静态磁化率。利用这个恒等式,我们引入了一个标度过程来确定量子临界区的动态极化率,并举例说明了最佳Ni掺杂BaFe $_2$ As $_2$ [Y. Song \textit{et al.},Phys.Rev.B92,180504(2015)]。我们的研究结果的整体物理的铁基超导体的影响进行了讨论。
2020-11-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ghost in the machine: Theory of inelastic neutron scattering in a field-induced spin-nematic state
由于在实验中很难观察到序参量,自旋-自旋态被证明是难以捉摸的。在这篇文章中,我们发展了一个场诱导自旋-π态的自旋激发理论,并用它来说明如何利用非弹性中子散射来识别自旋-π序。我们专注于二维受抑铁磁体,其中一个两个子晶格,键心自旋自旋态被预测存在于一个很宽的参数范围内。首先,为了阐明自旋激发的性质,我们引入了一个可溶的自旋1模型,并利用它导出了一个适用于任何两个子晶格自旋激发态的连续场论。然后,我们参数化这个场论,使用图解计算一个现实的微观模型的自旋1/2挫折铁磁体,并显示它如何可以用来预测非弹性中子散射。作为一个例子,我们给出了中子从BaCdVO(PO_4)_2的非弹性散射的定量预测,BaCdVO(PO_4)_2是一个很有希望的候选者,以实现在一个可实现的h \sim 4 T的自旋双稳态。我们表明,在这种材料中,它是现实的,期望一个幽灵般的戈德斯通模式,信号自旋自旋有序,在实验中可见。
2015-05-07 cond-mat.str-el
Anisotropic spin and charge excitations in superconductors: signature of electronic nematic order
我们研究了d波超导态的自旋和电荷极化率,由于电子有序的形成,其电子色散是各向异性的。我们发现自旋磁化率在(π,π)附近的无公度峰的振幅揭示了动量空间中明显的各向异性。本文讨论了我们的发现与最近在非孪晶YBa_2Cu_3 O_{6+x}上中子散射测量中观察到的磁散射图样的关系。在电荷通道中,我们确定了一个定义良好的集体模式在小动量转移与强各向异性振幅取决于动量转移的方向,这是与对称性破缺由于无序。
2004-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spectral evidence of a ghostly transition: Theory of NMR 1/T_1 relaxation in a quantum spin nematic in applied magnetic field
现在有强有力的理论证据表明,在施加的磁场中,大范围的阻挫磁体应该支持量子自旋有序。尽管如此,自旋有序并没有打破时间反演对称性的事实使得它在实验中很难被检测到。在这篇文章中,我们继续在[Phys. Rev. B 88,184430(2013)]中开始的主题,探索自旋-自旋序如何在自旋激发谱中揭示自己。基于早期对非弹性中子散射的分析[Phys.Rev.B91,174402(2015)],我们展示了如何使用NMR 1/T_1弛豫速率来识别自旋-自旋态。我们强调的特点,1/T_1的通用功能,使用基于量子力学的描述的自旋-自旋序参量和它的flocks.Turning的特定情况下的自旋-1/2挫折铁磁体,我们表明,从竞争的自旋波激发的信号可以通过一个明智的选择核的网站和领域的方向被抑制。作为一个工作实例,我们展示了正方晶格阻挫铁磁体BaCdVO(PO_4)_2中的P NMR对自旋有序的敏感性。
2016-05-17 cond-mat.str-el
Nematic spin correlations pervading the phase diagram of FeSe$_{1-x}$S$_{x}$
本研究利用 Fe-L$_3$ 边 RIXS 测量单轴应变与未应变 FeSe$_{1-x}$S$_{x}$,发现高能向列自旋关联遍及向列相区并在量子临界掺杂附近增强。
2023-07-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Impact of the first order antiferromagnetic phase transition on the paramagnetic spin excitations and nematic phase of SrFe$_2$As$_2$
理解铁磷属元素化物超导体中电子相变的性质对于阐明其对高温超导性的影响是重要的。在这里,我们使用传输和非弹性中子散射研究自旋激发和平面电阻率各向异性在单轴压力退孪晶BaFe $_2$ As $_2$和SrFe $_2$ As $_2$,铁磷属元素化物超导体的母体化合物。BaFe $_2$ As $_2$在低于$T_s > T_N\approx 138$ K时表现出弱的一级四方到正交结构和反铁磁(AF)相变,而SrFe $_2$ As $_2$在低于$T_s= T_N\approx 210$ K时具有强耦合的一级结构和AF相变。我们发现,直接签名的SrFe $_2$作为$_2$相比,BaFe $_2$作为$_2$的情况下,持续到较低的温度以上的相变。我们的研究结果支持的结论是,在SrFe $_2$ As $_2$的磁转变的强烈的一阶性质削弱了系统中的磁相变和电阻率各向异性。
2019-04-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Microscopic origin of the nemato-elastic coupling and dynamics of hybridized collective nematic-phonon excitations
Niels Bohr Institute, University of Copenhagen(哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所);Carl Zeiss SMT GmbH(卡尔蔡司SMT有限公司);Ariel University(阿里埃勒大学);University of Illinois Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
研究揭示了反常弹性耦合的微观起源,并展示了由横向声子和金属电子反常波动混合形成的集体模的动力学特性。
2026-03-06 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Theory of Impurity Effects on the Spin Nematic State
研究了反铁磁有序体系中磁键无序的影响。我们在S=1双线性双二次模型中引入了三角形铁磁键无序。结果表明,杂质磁矩与体材料中的双极激发之间的耦合产生了单磁矩各向异性和杂质磁矩之间的长程各向异性相互作用.这种相互作用可以诱导在三角形磁体NiGa2S4中观察到的非常规自旋冻结现象。
2011-06-29 cond-mat.str-el
Field-Induced Quantum Spin Nematic Liquid Phase in the S=1 Antiferromagnetic Heisenberg Chain with Additional Interactions
利用数值对角化方法研究了具有单离子各向异性$D$和双二次相互作用的$S=1$反铁磁链的磁化过程.这两种相互作用稳定的2-磁振子Tomonaga-Luttinger液体(TLL)在磁化过程中的阶段。根据数值对角化方法计算出的几个激励间隙,给出了磁化过程的相图。这些相图表明,自旋非线性占主导地位的TLL相出现在较高的磁化足够大的负$D$。
2022-05-14 cond-mat.str-el
Signatures of three-state Potts nematicity in spin excitations of the van der Waals antiferromagnet FePSe$_3$
Rice University(莱斯大学);ISIS Facility, STFC, Rutherford Appleton Laboratory(英国科学与技术设施理事会卢瑟福阿普尔顿实验室 ISIS 设施);University of Johannesburg(约翰内斯堡大学);Beijing Normal University(北京师范大学)
研究FePSe₃在单轴应变下的磁序和自旋激发,发现应变抑制了一种锯齿域,促进其他两个,使AFM序和自旋波降至C₂对称性,揭示了三态Potts反常相与低温锯齿AFM序的关联。
2025-09-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nematic quantum disordered state in FeSe
本研究利用非弹性中子散射技术测定了去孪晶FeSe在整个布里渊区的自旋激发,发现其处于向列量子无序态,并证实FeSe接近反铁四极矩、Néel和条带有序区的交叉区域,为铁基超导体涌现序的微观理论提供了实验基础。
2025-04-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Energy dependence of the spin excitation anisotropy in uniaxial-strained BaFe1.9Ni0.1As2
用非弹性中子散射研究了单轴应变电子掺杂铁磷属元素化物BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$ As $_2$在最佳超导性($T_c=20$ K)附近自旋激发各向异性的温度和能量依赖性.我们的工作是由在单轴压力下观察电子欠掺杂铁磷族化合物的顺磁四元相的面内电阻率各向异性激发的,这归因于自旋驱动的伊辛-伊辛态或轨道有序。在这里,我们表明,自旋激发各向异性,自旋驱动的伊辛-伊辛相的签名,存在的能量低于$\sim$ 60毫电子伏的单轴应变BaFe $_{1.9}$ Ni $_{0.1}$作为$_2$。由于该能量尺度比单轴应变Ba(Fe $_{1-x}$ Co $_x$)$_2$ As $_2$在最佳超导性附近的$d_{xz}$和$d_{yz}$带的能量分裂大得多,因此自旋Ising-Ising相关性可能是电阻率各向异性和相关电子自旋相关性的驱动力。
2015-11-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic quantum phases in the bilayer honeycomb antiferromagnet
蜂窝状双层晶格上的自旋$-1/2$海森堡反铁磁体显示出丰富多样的半经典和真正的量子相,由层内阻挫和层间交换之间的相互作用控制。采用一套互补的技术,包括自旋旋转不变的Schwinger玻色子平均场论,债券运营商,和一系列的扩展,我们揭开了量子相图,分析低能量激发和序参量。凭借Schwinger玻色子,我们扫描的交换参数的完整范围内,涵盖了远程有序以及量子无序基态,并揭示了存在一个扩展的,挫折感生的晶格相变在一个范围内的中间交换尚未探索。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Spin and quadruple correlations in the insulating nematic phase of spin-1 bosons on optical lattices
我们考虑了描述光晶格中自旋为1的玻色子为奇数的Mott绝缘相的有效模型($J_{2}>J_{1}>0$)。在SU(3)玻色子表象下,发展了价键平均场论。在1D中,\textit{first-order}量子相变从自旋单线态到具有\textit{gapful}激发的自旋有序相在$ J_{1}/J_{2}=0.19833$处被识别,而在2D正方形晶格上,具有无隙激发的自旋有序相占优势。在1D和2D的情况下,我们预测,自旋结构因子显示占主导地位的反铁磁波动,而四极结构因子表现出很强的铁四极相关。
2005-07-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin nematic phase in (quasi-)one-dimensional frustrated magnet in strong magnetic field
本文讨论了强磁场中自旋为1/2的一维和准一维磁体中的铁磁最近邻$J_1$和反铁磁次近邻$J$交换相互作用.由于磁振子之间的相互吸引,在$J>|J_1|/4$的$H=H_s$上发生从全极化相到磁振子的量子相变。这种在$J>0.368|J_1|$的跃迁的特征是两磁振子束缚态谱的软化。利用键算符形式,我们提出了一个玻色子表示的自旋哈密顿量,除了玻色子描述一个磁振子自旋1激发,玻色子描述自旋2激发,其光谱符合在$H\ge H_s$与两个磁振子的束缚态光谱之前获得。在$H=H_s$处软化的理论中玻色子模式的存在使得QPT考虑基本上是标准的。在一维情况下,在$H<H_s$,我们找到了一个表达式的磁化描述现有的数值数据。得到了自旋阻尼子的表达式,它与以前在$J\gg|J_1|$极限情况下或用唯象理论导出的结果一致。在准一维磁体中,我们发现在$H$-$T$平面中,全极化相和双极化相之间的边界由$H_s(0)-H_s(T)\propto T^{3/2}$给出。得到了自旋极化子、磁振子谱、软模、磁化强度和磁振子序参量的简单表达式。所有的静态双自旋关联函数都是短程关联函数,关联长度与$1/\ln(1+|J_1|/J)$成正比。讨论了动态自旋极化率,结果表明在纵向通道中可以观察到软模。
2012-07-24 cond-mat.str-el
Field-induced bound-state condensation and spin-nematic phase in SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$ revealed by neutron scattering up to 25.9 T
本研究利用高场中子散射设施测量SrCu$_2$(BO$_3$)$_2$高达25.9 T的自旋激发,结合MPS计算,揭示了S=2束缚态凝聚为自旋向列相,类比于玻色库珀对凝聚。
2023-06-12 cond-mat.str-el
Impact of the lattice on magnetic properties and possible spin nematicity in the S=1 triangular antiferromagnet NiGa$_2$S$_4$
NiGa $_2$ S $_4$是一个三角形晶格S=1系统,具有强的二维晶格,积极讨论作为候选主机自旋-自旋有序带来的强四极耦合。利用拉曼散射光谱,我们确定了一个声子的E $_g$对称性,可以调制磁交换$J_1$和产生四极耦合。此外,我们的拉曼散射结果表明,局部反转对称性的损失冷却,我们与硫空位。这将导致无序的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这可能会阻止长程磁序。利用磁喇曼散射响应,我们确定160~K为磁关联上升的温度。温度低于160 K,但高于50 K时,反铁磁磁性开始增强,是自旋反转区的候选区。
2020-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ordered States and Nonlinear Large-Scale Excitations in a Plane Magnet with Spin s=1
我们研究了准二维磁体中的有序态和拓扑激发,模型由正方形晶格与自旋$s {=} 1$在所有网站,和最近邻网站之间的双二次交换相互作用的哈密顿量。我们提出了两个有效的哈密顿描述大规模的激发在二维的情况下。它们描述了平均场在铁磁相和混合铁磁-铁磁相的激发。结果表明,在拓扑荷固定的情况下,有效哈密顿量最小。这些拓扑激发可以在低温下产生,并导致二维系统中的长程序的破坏。
2010-01-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-photon driven magnon-pair resonance as a signature of spin-nematic order
本文从理论上研究了强激光或电磁波驱动下全极化阻挫磁体中自旋有序相附近的非线性磁共振。一般情况下,磁振子和磁振子对(两磁振子束缚态)都是自旋双稳磁体饱和态的低能激发态。它们的激发能通常在太赫兹(THz)或千兆赫兹范围内。角动量为2 $\hbar$的磁振子对可以通过两个光子的同时吸收而被激发,并且如果所施加的太赫兹激光足够强,则会发生这种多光子过程。本文计算了一类同时具有磁振子($\hbar$)和磁振子对(2 $\hbar$)类激发的四自旋受抑系统的激光驱动磁动力学。利用林德布拉德方程,考虑耗散效应,估算了实现双光子吸收所需的激光磁场强度。我们发现,强太赫兹激光与交流磁场为0.1-1.0特斯拉是足够的观察磁振子对共振。
2020-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nematic Spin Liquid Phase in a Frustrated Spin-1 System on the Square Lattice
量子自旋系统中的挫折促进了各种新的量子相位。一个重要的例子是最近邻双线性($J_1$)和双二次($K_1$)相互作用的正方形晶格上的受抑自旋$1$模型。基于线性味波理论和广泛密度矩阵重整化群计算,我们提供了在SU(3)对称点附近的$K_1/J_1$范围($J_1 = K_1$)内存在双自旋液相的有力证据.这个阶段显示没有自旋偶极或四极顺序,保持平移对称性,但自发地打破$C_4$晶格旋转对称性,并具有波动峰值波矢量$(π, 2π/3)$。自旋激发能隙随系统尺寸迅速下降,并且似乎是无隙的,并且三阶是由于占主导地位的$(π, 2π/3)$波动。我们的结果提供了一个新的机制,电子的无序,更一般地说,开辟了一条新的途径,探索阻挫诱导的奇异基态。
2019-10-28 cond-mat.str-el
Excitonic instability towards a Potts-nematic quantum paramagnet
磁挫挫可以导致特殊的磁有序,其除了基本磁对称性之外还破坏晶格的离散对称性(即,自旋旋转不变性和时间反演对称性)。在这项工作中,我们专注于受抑量子磁体和研究的性质之间的顺磁体和磁有序状态的破坏三重($Z_3$)晶体旋转对称性的量子相变。我们预测的过渡发生在两个阶段,从而产生一个中间的旋转对称性被打破,但系统仍然磁无序相。用三态Potts模型描述了相变。这一预测是基于分析的束缚态形成的两个磁振子激发的顺磁体,成为无隙,而单磁振子激发保持有隙。通过考虑三种不同的晶格模型,我们证明了一个通用的不稳定性对两个磁振子的束缚态形成的Potts-Schmidt通道。我们提出了数值计算结果和一般的解析微扰公式的束缚态结合能类似BCS理论。我们进一步讨论了一些不同的材料,实现所考虑的模型的关键功能,从而提供有前途的场所可能的实验观察。
2022-11-21 cond-mat.other cond-mat.str-el
Dynamical structure factors in the nematic phase of frustrated ferromagnetic spin chains
阻挫自旋系统可以表现出自旋旋转对称性自发破缺而不形成局域磁序的相。利用含时密度矩阵重整化群方法,数值计算了零温下自旋为1/2的一维系统的动力学结构因子.我们解释的结果中的一个有效的理论与准凝聚的束缚磁振子对的磁振子激发相互作用。这采用了著名的Tomonaga-Luttinger液体理论的扩展,其中包括作为移动杂质的磁振子状态。通过这种方式,可以很好地定性理解结构因子中的特征阈值及其强度。我们的结果是有用的非弹性中子散射和共振非弹性X射线散射实验的解释。
2018-09-29 cond-mat.str-el
Possible Observation of Quadrupole Waves in Spin Nematics
本研究通过非弹性中子散射在Na₂BaNi(PO₄)₂中观测到低能四极波,并用自旋一模型定量解释激发谱,为自旋向列序提供直接证据,并揭示双磁振子束缚态凝聚是低场超固相的起源。
2025-10-09 cond-mat.str-el
$ω/T$ scaling and IR/UV-mixing in Ising-nematic quantum critical metals
费米面对伊辛阶的不稳定性破坏了低能自由度的准粒子性质。因此,可观测量表现出与费米液体行为的偏差,这引起了伊辛量子临界金属这个术语。为了获得理论描述,我们使用有限温度版本的Eliashberg理论,它允许在没有定义良好的准粒子的情况下处理量子和热涨落之间的强耦合。在这里,我们使用这种自洽的,图解的方法来计算,特别是,磁化率和非费米液体的相关性。当温度降低时,磁化率从$(T \log T)^{-1}$转变为$T^{-2/3}$行为,这是由准粒子的缺乏引起的,并恢复了伊辛临界标度。相应地,费米子在足够低的温度下服从简单的$ω/T$标度定律。然而,这种制度的特点是强烈的红外-紫外混合,因为比例因子表现出依赖于非准粒子激发的光谱宽度和底层晶格。调整模型的参数,因此,引起了几种情况下的标度理论的崩溃。我们在Eliashberg方法中讨论它们,并估计相关的交叉尺度。我们还表明,首阶顶点修正不改变标度与温度或耦合常数。
2020-11-13 cond-mat.str-el
Spin-exchange interactions of spin-one bosons in optical lattices: singlet, nematic and dimerized Phases
我们考虑了具有反铁磁相互作用的冷自旋1玻色子粒子(如Na-23)在光晶格中的绝缘相。我们表明,自旋交换相互作用产生了几个不同的阶段,它们的自旋相关性不同。在二维和三维晶格中,每格点上粒子数为奇数的绝缘相总是不连续的.对于每个位置具有偶数个粒子的绝缘状态,总是存在自旋单重态相,并且也可能存在一阶跃迁到双重态相。双光子相位打破了自旋旋转对称性,但保持了时间反演对称性,并且具有无隙自旋波激发。自旋单重态相不会破坏自旋对称性,并且对所有激发都有间隙。在一维晶格中,每个位置具有奇数个粒子的绝缘相总是具有平移对称性被破坏和基态二聚化的区域。我们讨论了布拉格散射和飞行时间测量的各个阶段的签名。
2003-12-17 cond-mat.soft cond-mat.str-el quant-ph
Theory of spin nematic to spin-Peierls quantum phase transition in ultracold spin-1 atoms in optical lattices
本文提出了一个在具有显著双二次交换作用的S=1系统中,自旋S相和自旋Peierls相之间的各向异性调谐量子相变的理论.基于有限尺寸系统的量子蒙特卡罗研究,[K. Harada等人,日本物理学会76,013703(2007)],已经提出该相变是二阶的,具有在两个相位中的任一个中不存在的新的去限制分数激发[T. Grover和T. Senthil,Phys. Rev. Lett. 98,247202(2007)]。然而,不能排除弱的一阶转变的可能性。为了阐明这种相变的性质,我们构造了一个大N SO(3N)模型,并在$N\to\infty$极限下发现这种相变一般是一阶的。此外,我们发现一个临界点,在1D的限制,两个过渡线,分离自旋π,铁磁,和自旋Peierls阶段,满足。我们的研究表明,在一维中没有自旋纠缠相,而它的关联长度在临界点处发散。预测$^{23}$钠原子被困在一个光晶格中,这种量子相变自然发生,进行了讨论。
2008-10-27 cond-mat.str-el
Laser-induced coherent control of an electronic nematic quantum phase transition
超快技术已经成为研究和控制量子材料的有前途的方法。为了保持所研究系统的量子性质,必须避免过度加热。在这项工作中,我们证明了一种方法,采用非平衡激光激发的平面拉伸光学声子在四元系统淬火电子的量子相变的状态。适当调谐的非共振脉冲可以执行系统的量子猝灭,或者进入非共振相(红色失谐),或者离开非共振相(蓝色失谐)。这种声子模式的非线性耦合向列性不仅介导的相互作用的双通道,但它也抑制加热效应。我们通过考虑非常规超导体FeSe的微观参数来说明我们的一般结果的适用性。
2019-10-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ordered phases of XXZ-symmetric spin-1/2 zigzag ladder
利用玻色化方法,我们导出了XXZ对称自旋1/2锯齿梯的有效低能理论,并用变分法讨论了它的相图。在相图的很大一部分出现了自旋双稳相,无论是临界的还是大质量的。自发二聚和自旋二聚阶段之间可能的交叉进行了讨论,并确定在所有阶段的拓扑激发。
2003-10-31 cond-mat.str-el
Gravitational wave analogues in spin nematics and cold atoms
本研究发现自旋向列相的戈德斯通模是与引力波类似的相对论性无质量自旋2激发,验证了其低能有效场论与线性化引力的对应性,提出自旋1磁体微观模型并给出在$^{23}$Na冷原子中观测该类引力波的方案。
2023-10-16 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Correlation functions and excitation spectrum of the frustrated ferromagnetic spin-1/2 chain in an external magnetic field
利用有效场论方法,结合Lanczos对角化和密度矩阵重整化群方法的数值计算,研究了磁场对一维阻挫铁磁链的影响.的基态的性质示出从自旋密度波区域的向列相接近饱和磁化强度。分析了单自旋反转激发能隙的激发谱,详细研究了单自旋反转激发能隙的行为,包括有限尺寸修正。
2007-11-26 cond-mat.str-el
Dynamic spin-lattice coupling and nematic fluctuations in NaFeAs
我们使用非弹性中子散射研究声学声子和自旋激发在单晶的NaFeAs,铁磷属元素化物超导体的母体化合物。NaFeAs在$T_s\approx 58$ K下表现出四方相到正交相的结构转变,在$T_N\approx 45$ K下表现出共线反铁磁(AF)有序。虽然纵向和平面外横向声学声子的行为与预期相同,但平面内横向声学声子在冷却到$T_s$时表现出相当大的软化,然后在接近$T_N$时硬化,然后在低于$T_N$时饱和。此外,我们还发现FeAs层内和沿$c$ -轴的低能磁激发的自旋-自旋关联长度在低于$T_s$处急剧增加,并在跨$T_N$处表现出弱的反常.这些结果表明,在顺磁四重态相中存在的电子自旋相是密切相关的动态自旋-晶格耦合,可能产生的一个声子-两个磁振子机制。
2018-05-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Phase diagram of the quantum spin-1/2 Heisenberg-$Γ$ model on a frustrated zigzag chain
本文利用密度矩阵重整化群研究受挫锯齿链上自旋-1/2海森堡-$Γ$模型的基态相图,揭示向列单态-二聚体相等多种磁性与非磁性相,并解释了YbCuS$_2$中无能隙非磁性低温相的可能起源。
2024-06-22 cond-mat.str-el
Ising-nematic order in the bilinear-biquadratic model for the iron pnictides
最近的非弹性中子散射(INS)测量表明,铁磷属元素在磁转变温度$T_N$以上,在垂直和平行于有序波矢的方向上,自旋激发都具有很强的各向异性.使用Dyson-Maleev(DM)表示,这证明适合于所有的温度制度,我们发现,自旋-自旋动力学结构因子是在极好的协议与实验,表现出破坏的$C_4$对称性,甚至进入顺磁区域$T_N<T<T_σ$,我们称之为伊辛-伊辛相。除了海森堡自旋相互作用,我们包括双二次耦合$K (\mathbf{S}_i\cdot \mathbf{S}_j)^2$和研究它的影响的动态温度范围$T_σ-T_N$的伊辛-伊辛相。我们发现,这个范围显着降低时,即使是小的值的层间交换$J_c$和双二次耦合$K$包括在内。为了补充我们的分析,我们基准使用DM方法获得的结果对那些从不同的非线性自旋波理论,包括最近开发的广义自旋波理论(GSWT),并找到良好的定性协议之间的不同的理论方法,以及实验的自旋波色散和动力学结构因素。
2015-10-15 cond-mat.str-el
Fermi surface truncation from thermal nematic fluctuations
我们分析了如何在有限温度下的相变附近的热波动影响的光谱函数$A({\bf k},ω)$的单电子激发在一个二维金属。微扰理论产生分裂的准粒子峰与d-波形状因子,让人想起一个pseudogap。我们提出了一个重申的贡献,所有订单的高斯波动制度。而不是分裂,由此产生的光谱函数表现出明显的扩大准粒子峰,强烈变化周围的费米表面和消失后,接近布里渊区对角线。从$A({\bf k},0)$的布里渊区图得到的费米面似乎被截断为费米弧。
2012-05-30 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tendencies of enhanced electronic nematicity in the Hubbard model and a comparison with Raman scattering on high-temperature superconductors
铜氧化物高温超导体的赝能隙区具有多种竞争有序的特征,其性质仍有广泛的争论。最近的实验提供了电子流体有序的证据,其中电子流体打破了旋转对称性,同时保持平移不变性。拉曼光谱具有对称分辨低能激发的能力,是一种独特的工具,可用于评估电子涨落和电子有序化趋势。在这里,我们比较结果从决定性的量子蒙特卡罗模拟的哈伯德模型的实验结果从拉曼光谱在$\text{La}_{2-x}\text{Sr}_{x}\text{CuO}_{4}$,这表明一个显着的增加,在$B_{1g}$响应约10%的空穴掺杂的温度降低,表明在低能量的波动上升。我们的研究结果支持一个图片中发生在欠掺杂的铜酸盐,这可能会产生在高温下熔融条纹的$B_{1g}$对称性的波动。
2021-04-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Specific Heat and the gap structure of a Nematic Superconductor, application to FeSe
我们报告了我们对多轨道金属(如FeSe)的光谱和热力学性质进行深入分析的结果,FeSe首先发展出一种有序结构,然后过渡到超导状态,这种超导状态与向列性共存。我们分析了这种超导体的能隙函数和比热$C_V (T)$的角度依赖性。我们具体处理三个问题:(i)根据向列性诱导的$s$ - $d$混合物与处于基态的低能激发的轨道嬗变之间的竞争,能隙的角度依赖性,(ii)向列性对在$T_c$处的比热$C_V (T)$的跃变幅度的影响以及低于$T_c$的$C_V (T)$的温度依赖性,以及(iii)在$T_{c1} < T_c$处从$s+d$状态到$s + e^{iη} d$状态的破坏时间反演对称性的潜在跃迁。我们考虑两种情况下的一个π阶:情况A,其中该顺序之间的$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道空穴和电子口袋和情况B,其中有一个额外的组件的π阶$d_{xy}$费米子的两个电子口袋。
2021-06-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Two-Dimensionality of Magnetic Excitations on the Trellis Lattice: (La,Sr,Ca)$_{14}$Cu$_{24}$O$_{41}$ and SrCu$_2$O$_3$
我们探索格子上的磁激发的性质,这是相关的所谓的电话号码化合物A $_{14}$ Cu $_{24}$ O $_{41}$和系统SrCu $_2$ O $_3$。格状晶格由两个腿的梯子,耦合在一个强烈的挫折的方式。我们使用的有效模型得到一个单一的两个腿自旋梯计算二维的一个三体子色散和相应的一个三体子的贡献的动力学结构因子。特别注意的是令人沮丧的阶梯间的磁交换的签名。详细的建议,这种交换的非弹性中子散射实验中的实验检测。
2007-06-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Nematic spin fluid in the tetragonal phase of BaFe2As2
磁相互作用通常被认为在介导砷化铁的超导电性的电子配对中起着关键作用;然而,它们的特征仅被部分理解。实验上,反铁磁(AF)转变总是之前或与四方晶系到正交晶系的结构畸变相一致。虽然有人认为这种晶格畸变是由电子顺磁相驱动的,其中自发产生的电子液晶态破坏了顺磁态的C4旋转对称性,但电子各向异性的实验证据已经在打破这种对称性的单轴压力下的低温斜方晶相或四方晶相中。在这里,我们使用非弹性中子散射来证明存在一个大的面内自旋各向异性以上TN在无应力的四相BaFe 2As 2。在低温正交相,我们发现了高度各向异性的自旋波沿AF a轴方向有很大的阻尼。当系统升温到顺磁四极相时,低能自旋波演化为准弹性激发,而在带边界附近的各向异性自旋激发持续存在。这些结果强烈地表明,我们发现在BaFe 2As 2的四元相的自旋向列性是由其他探针观察到的TN以上的电子和轨道各向异性的来源,并对这些材料的物理具有深远的影响。
2010-11-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Competing spin liquids and hidden nematic order in spin ice with frustrated transverse exchange
磁相互作用中的挫折可以产生具有微妙和美丽特性的无序基态。自旋冰Ho_2Ti_2O_7和Dy_2Ti_2O_7克服了这一现象,表现出经典的自旋液态,并具有分数磁激发。最近,人们对密切相关的“量子自旋冰”材料产生了极大的兴趣,因为人们认识到各向异性交换相互作用可以将自旋冰转换为相互纠缠的量子自旋液体,其中磁单极子成为涌现的量子电动力学的电荷。在这里,我们表明,即使是最简单的模型的量子自旋冰,XXZ模型的烧绿石晶格,可以实现一个更丰富的场景。结合经典蒙特卡罗模拟、半经典分子动力学模拟和解析场论,我们探讨了该模型在横交换阻挫下的性质.我们发现了不是一种,而是三种相互竞争的自旋液体形式,以及一种隐藏的自旋有序相。我们探索这些不同的状态的实验签名,明确的预测非弹性中子散射。这些结果显示了一个有趣的相似性,一系列的烧绿石氧化物的实验。
2017-12-08 cond-mat.str-el
Magnon pairing in quantum spin nematic
竞争的铁磁和反铁磁交换相互作用可能会导致在受抑量子磁体的高场相中形成束缚磁振子对。随着磁场的减小,磁振子对在传统的单磁振子不稳定性发生之前经历玻色凝聚。我们发展了一种分析方法来研究磁振子对凝聚体的零温性质,它是BCS超导体的玻色子模拟。用相干玻色子态表示凝聚体波函数,揭示了基态的自旋对称性,并允许计算各种静态性质。尖锐的准粒子激发被发现在一个小的有限间隙的π态。我们还预测了在高场的阻挫链材料LiCuVO 4中存在长程有序的自旋-自旋相。
2010-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Open dynamics in the Aubry-André-Harper model coupled to a finite bath: the influence of localization in the system and dimensionality of bath
研究了耦合到$d (=1,2,3)$维简单晶格浴中的Aubry-André- Harper(AAH)模型中单激发态的布居演化,重点研究了系统中的局域化效应和浴的维数.通过对与时间无关的薛定谔方程进行精确的计算,可以确定系统的约化能级。发现还原能级与熔池尺寸有显著的相关性。随后,在系统和浴中的激发的时间演化进行了研究。发现当$d=1$时系统中的激发能超指数衰减,当$d=2,3$时系统中的激发能指数衰减。考虑到槽的有限性,还研究了激发在晶格槽中的传播。我们发现,激发在熔池中的传播是扩散的还是局域化的,取决于熔池的尺寸和初始状态。
2021-11-22 cond-mat.str-el quant-ph
Electron spin resonance for the detection of long-range spin nematic order
在本文中,我们提出,电子自旋共振(ESR)测量使我们能够检测到的长程自旋有序。结果表明,铁四极序参量与其它参量一起使ESR谱中的顺磁共振峰的频率发生移动。铁四极序参量可从频移的角度依赖性中提取。相反,反铁四极序参量在频移中通常是不可见的。相反,长程反铁四极序在ESR谱中产生一个特征共振峰,我们称之为磁振子对共振峰。该共振对应于波矢$\bm k={\bm 0}$处的束缚磁振子对的激发。磁振子对共振频率的场依赖性反映了束缚磁振子对的凝聚,在饱和场处表现出奇异的上弯。此外,磁振子对共振峰的强度表现出特征的角度依赖性,当磁场平行于对角化弱各向异性相互作用的轴之一时,它消失。我们通过在线性味波近似下研究正方晶格上的$S=1$双线性-双二次模型,证实了自旋π相位中磁振子对共振峰的这些一般性质。此外,我们还讨论了$S=1/2$阻挫铁磁体和$S=1/2$正交二聚体自旋系统SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$的应用,这两种材料都是自旋向列相的候选材料.我们的反铁四极有序相的理论是一致的磁振子对共振峰实验观察到的SrCu $_2$(BO $_3$)$_2$的低磁化制度的许多功能。
2018-03-21 cond-mat.str-el
Quantum Spin Nematic States in Bose-Einstein Condensates
本文综述了$^{23}Na$的旋量玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的离散对称性和拓扑序的最新结果.对于总自旋等于两个通道的两体散射的自旋一玻色子,BEC在低密度极限下处于量子自旋双态。研究了不同极限下凝聚体中的自旋关联,分析了对称性部分反转态下的隐藏$ symmetries using a non-perturbative approach developed recently. We further more investigate the influence of hidden $ Z_2对称性和U(1)量子序,特别是拓扑激发对量子序的影响。
2002-12-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SU(2) slave-boson formulation of spin nematic states in S=1/2 frustrated ferromagnets
在阻挫铁磁体中建立了一个键型自旋三重态的SU(2)从玻色子公式,其中自旋三重态被描述为共振自旋三重价键(RVB)态.自旋三重态配对子的d矢量在键型自旋四极态中起指向矢的作用。这种自旋三重态RVB变体周围的低能激发通常包括(可能无质量的)规范玻色子、无质量的戈德斯通玻色子和自旋子个体激发。将射影对称群的论证推广到自旋三重态,我们给出了如何有效地确定无质量规范玻色子的个数。应用这个公式,我们接下来(i)列举正方形晶格上S=1/2铁磁J1-J2海森堡模型的可能平均场解,其中铁磁最近邻J1和反铁磁次近邻J2竞争,(ii)讨论它们对小规范涨落的稳定性。结果表明,在J_1:J_2 \simeq 1:0.4左右的中间耦合区,存在两个稳定的自旋三重态RVB变体.一个是由Higgs机制稳定的Z_2 Balian-Werthamer(BW)态,另一个是由Chern-Simon机制稳定的SU(2)手征p波(Anderson-Brinkman-Morel)态。前Z_2BW态实际上显示了与先前精确对角化研究中所发现的相同的键型自旋四极级[N. Shannon等人,物理修订信函96,027213(2006)]。
2010-08-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Chiral spin state and nematic ferromagnet in the spin-1 Kitaev-$Γ$ model
本研究用密度矩阵重整化群探究蜂窝晶格自旋1 Kitaev-Γ模型的量子相图,发现6种物相及3种磁有序相,揭示手性自旋态与向列铁磁体的特性及二者间的一级相变。
2024-06-28 cond-mat.str-el
Manifestations of nematic degrees of freedom in the magnetic, elastic, and superconducting properties of the iron pnictides
我们研究了如何紧急的有序和涨落的影响几个宏观性质的正常和超导态的铁磷属元素化物。由于其磁性起源,长程有序增强了磁涨落,在自旋-晶格弛豫速率、自旋-自旋关联函数和均匀磁化率中留下了独特的特征。这种磁激发的增强也表现在电子光谱函数中,其中赝能隙可以在费米表面的热点处打开。在双相中,电子被在动量空间中各向异性的磁波动散射,产生非零电阻率各向异性,其符号在电子掺杂和空穴掺杂的化合物之间变化。我们还表明,由于磁弹性耦合,磁涨落软化的剪切模量在正常状态下,但硬化它在超导状态。后一种效应是磁性和超导性之间竞争的间接结果,并且还导致低于T_{c}的正交畸变的抑制。我们还表明,铁轨道的波动增强的磁化率,协同促进电子四重态破缺。最后,我们认为,T_{c}的铁磷属元素的增强可能是由于磁源的涨落。
2012-06-20 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dynamics and Instabilities of the Shastry-Sutherland Model
本文利用一种在热力学极限下工作的无偏变分方法研究了Shastry-Sutherland模型中二聚体相的激发谱。该方法在所有可能的通道中输出动态关联函数。利用该输出来识别具有最高磁化率的序参量(在特定通道中的单或多三体凝聚),当接近磁场中的量子相变时,与$J'/J$相图相比。我们发现了四种不同的不稳定性:反铁磁自旋序,元格自旋序,条纹磁序,和元格序,其中两个已在以前的研究报告。
2018-06-12 cond-mat.str-el
Strain tuning and anisotropic spin correlations in iron-based systems
铁基超导体中的向列有序与晶格畸变和从四方对称到正交对称的结构转变密切相关。适当对称性的外部应力作为一个共轭场的π序参量,可以用来detwin π畴,但也涂抹否则急剧π过渡。另一方面,在适当的对称性通道中施加应力允许人们调谐双折射相变。最近的实验分析了应力引起的超导和磁相变温度的变化。在这里,我们表明,所观察到的趋势可以理解的自旋诱导向列性。应变灵敏度是一种涨落效应。对反对称应变的强敏感性是磁激发谱的各向异性性质的结果。这里提出的形式可以自然地推广到确定与铁基系统中观察到的其他磁状态相关的残留相的应变灵敏度,例如,自旋电荷密度波和自旋涡旋晶体。
2019-07-18 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic excitations and transport properties in frustrated ferromagnetic chain
为了研究自旋为1/2的$J_{1}$ - $J_{2}$海森堡链在自旋为1/2的情况下的输运性质,通过数值对角化方法研究了具有铁磁$J_{1}$和反铁磁$J_{2}$的链在磁场中的自旋Drude重量.在零磁场,数值结果与多达24个网站表明,自旋德鲁德重量将是零的热力学极限,表明扩散自旋输运。随着磁场的增加,自旋Drude重量在低温下增加,表明束缚磁振子将有助于自旋输运。
2019-02-08 cond-mat.str-el
Dynamics and relaxation in spin nematics
我们研究的动力学和弛豫的基本激发(磁振子)在自旋四极(四极有序)阶段的S=1磁铁。我们发展了自旋1系统的自旋动力学和弛豫的一般唯象理论。的唯象方法的结果进行了比较,通过微观计算得到的特定的S=1模型与各向同性双线性和双二次交换相互作用。该模型表现出丰富的行为取决于双线性和双二次交换常数的比例,包括几个点与增强的对称性。结果表明,对称性在弛豫过程中起着重要的作用。特别地,在SU(3)铁磁点处,磁振子阻尼$Γ$取决于其波矢k,为$Γ\propto k^{4}$,而偏离高对称点将主导项的行为改变为$Γ\propto k^{2}$。我们指出了自旋向列相的磁振子弛豫行为与各向同性铁磁体的磁振子弛豫行为之间的相似性。
2013-06-13 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Preemptive nematic order, pseudogap, and orbital order in the iron pnictides
从微观巡游模型出发,推导并分析了铁磷属元素化物集体磁激发的有效低能模型。我们发现条纹磁序通常被破坏$C_{4}$晶格对称性但保持O(3)自旋-转动对称性的Ising-Err序所取代。这导致丰富的相图作为掺杂,压力和弹性模量的函数,显示分裂的磁性和非磁性临界点。磁转变可能立即使系统接近磁转变的边缘,或者它可能首先发生,然后在较低温度下发生磁转变。在后一种情况下,抢占式的超导跃迁伴随着磁相关长度的跳跃或快速增加,从而触发与磁前体相关的赝能隙行为。此外,由于每个费米口袋的不同轨道特征,跃迁也诱导轨道有序。我们比较我们的结果,各种实验,表明它们正确地解决了不同化合物的相图中的磁结构转变的字符的变化,以及正交和磁序参量之间的关系。
2012-01-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con