Discovery of terahertz-frequency orbitally-coupled magnons in a kagome ferromagnet
本研究利用时间分辨Kerr旋转光谱在拓扑kagome铁磁体Co3Sn2S2中发现6 K下0.61和0.49 THz的轨道耦合磁振子共振,揭示自旋—轨道强耦合机制及其太赫兹自旋电子应用潜力。
2024-08-18 cond-mat.str-el
Magnon thermal Hall effect in kagome antiferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
我们从理论上研究了反铁磁kagome自旋系统的磁性和拓扑性质的存在下,在平面内和平面外的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在铁黄钾铁矾等材料中,面内相互作用稳定了具有有限标量自旋手征的倾斜非共线“伞形”磁位形。我们推导出的倾斜角的表达式,并使用所得到的顺序作为一个自旋波分析的起点。我们发现拓扑磁振子带,其特征在于非零陈数。我们计算了磁振子的热霍尔电导率,并提出铁黄钾铁矾作为一个有前途的候选系统,观察磁振子热霍尔效应在一个非共线的自旋配置。我们还表明,热导率可以通过改变施加的磁场,或在平面Dzyaloshinskiii-Moriya强度调谐。与以往的拓扑磁振子带的研究相比,发现即使在小的倾斜的限制,效果是大的。
2018-09-17 cond-mat.str-el
A series of magnon crystals appearing under ultrahigh magnetic fields in a kagomé antiferromagnet
在晶体中寻找新的物质量子态是凝聚态物理的一个新的发展趋势。对于磁性材料,几何阻挫和高磁场是实现它的两个关键因素:传统的磁序可能被竞争相互作用(阻挫)破坏,并被一种以准粒子(即磁振子)为特征的奇异状态所取代,而磁场可以控制磁振子的密度和化学势。在这里,我们表明,一个合成的铜矿,镉kapellasite,包括一个kagome晶格的角共享三角形的Cu 2+离子携带自旋1/2表现出前所未有的一系列分数磁化高原在160 T的双磁场,这可以解释为本地化的六边形的kagome晶格的新兴磁振子的结晶。我们的观察揭示了一种新型的粒子物理学在一个高度沮丧的磁铁实现。
2019-03-18 cond-mat.str-el
Damped Dirac magnon in a metallic kagome antiferromagnet FeSn
kagome晶格是一个肥沃的平台,探索拓扑激发与费米-狄拉克和玻色-爱因斯坦统计。虽然相对论性狄拉克费米子和平带已经在可果美金属的电子结构中被发现,但自旋激发却很少受到关注。在这里,我们报告非弹性中子散射研究的原型可果梅磁性金属FeSn。光谱显示良好定义的自旋波延伸到120毫电子伏。在这个能量之上,自旋波逐渐变宽,反映了与斯通纳连续谱的相互作用。利用线性自旋波理论,我们确定了一个有效的自旋哈密顿量,再现测量的色散。这一分析表明,在K点的狄拉克磁振子明显出现在一个区域的边缘,在该区域中,定义明确的自旋波变得不可观测。我们的研究结果强调了巡回载体的拓扑自旋激发的金属戈薇磁铁的影响作用。
2021-07-19 cond-mat.str-el
Elementary magnons and interacting multi-magnon quasiparticles in the effective spin-$\frac{1}{2}$ kagome-staircase magnet Co$_{3}$V$_{2}$O$_{8}$
University of Science and Technology of China(中国科学技术大学);The University of Manchester(曼彻斯特大学)
本研究通过高分辨率时域太赫兹光谱,确定Co₃V₂O₈的有效自旋-1/2哈密顿量,识别出其中的基本磁子与受强交换各向异性稳定的相互作用多磁子准粒子。
2026-08-11 cond-mat.str-el
Weyl magnons in noncoplanar stacked kagome antiferromagnets
外尔节点已经在光子晶体、电子晶体和声子晶体中实验实现。然而,磁振Weyl节点还没有被实验观察到。在本文中,我们提出了Weyl磁振子节点在非共面堆叠的挫折戈薇反铁磁体,自然地在各种实际材料。最重要的是,在当前系统中的外尔节点发生在最低激发,并具有拓扑(异常)热霍尔效应,因此,他们是实验上可访问的低温下由于玻色子准粒子的布居效应。与其他磁系统形成鲜明对比的是,目前的外尔节点不依赖于磁序的时间反演对称性破缺。相反,它们是由非共面自旋织构的标量自旋手征导致的显式宏观破缺时间反演对称性,并且可以推广到手征自旋液态。此外,标量自旋手征给出了一个实空间Berry曲率,这是以前研究的磁性Weyl系统中没有的。我们表明存在的磁振子弧表面状态连接投影外尔磁振子节点上的表面布里渊区。我们还首次发现了在非共线区域中的三重简并节结磁振子点的实现,其标量自旋手征为零。
2018-03-01 cond-mat.str-el
Longitudinal magnon, inversion breaking and magnetic instabilities in the pseudo-Kagome francisites Cu3Bi(SeO3)2O2X with X=Br, Cl
我们进行了拉曼光谱研究和pseudo-kagome Cu 3Bi(SeO 3)2 O2 X(X = Cl,Br)的介电特性。这些化合物共享竞争的最近邻铁磁交换和令人沮丧的次最近邻反铁磁交换以及高度非共线的磁性基态。然而,在低温下,它们在反转对称性的存在方面有所不同。对于这两种化合物存在着一个显着的相互作用的极性声子模式与量子磁波动。一种新的拉曼模式出现的温度低于尼尔温度与法诺线型和巨大的强度,超过了大多数的声子线。我们讨论了纵向磁振子对这个信号的可能贡献。相反,一个基于线性横磁振子的磁振子散射被排除基于自旋波表示和拉曼张量计算的对称性分析。有证据表明,在这些伪可果美化合物中,磁量子涨落带有电偶极矩。我们的数据,以及与以前的远红外光谱的比较,使我们得出结论,Cu 3Bi(SeO 3)2 O2 Cl改变其对称性最有可能从Pmmn到P21 mn与二级结构相变在T*=120 K,成为多铁性。Cu 3Bi(SeO 3)2 O2 Br代表一个有趣的对应部分,因为它不显示这种不稳定性,并保持反转对称到最低温度,调查。
2016-04-14 cond-mat.str-el
Strain-Induced Topological Magnon Phase Transitions: Applications to Kagome-Lattice Ferromagnets
拓扑绝缘体的一个共同特征是它们由拓扑不变量表征,如陈数和$\mathbb{Z}_2$指数。这个量将非平凡拓扑系统与平凡拓扑系统区分开来。拓扑相变可能发生在两个拓扑不同的相位时,并且它通常由间隙闭合点定义,其中拓扑不变量是不明确的。在本文中,我们表明,在应变(扭曲)kagome晶格铁磁体的磁振子带实现一个拓扑磁振子相变在现实的参数制度的系统的一个例子。当自旋轨道耦合(SOC)被忽略时(即没有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用),我们发现三个磁振子分支都是色散的,没有平坦带,并且存在一个临界点,在这个临界点上,倾斜狄拉克点和半狄拉克点共存于磁振子谱中.与通常的相变相反,临界点将两个无带隙的磁振子相分开。在引入SOC后,我们在临界应变$δ_c=\frac{1}{2}\big[ 1-(D/J)^2\big]$处实现了一个拓扑磁振子相变点,其中$D$和$J$分别表示微扰SOC和海森堡自旋交换相互作用.它将$δ<δ_c$和$δ>δ_c$的具有不同陈数的两个不同拓扑磁振子相分开。由于动量空间中Berry曲率的发散,相应的反常霍尔热导率在$δ_c$处发生突变。所提出的拓扑磁振子相变在实验上是可行的,通过施加外部扰动,如单轴应变或压力。
2018-04-30 cond-mat.str-el
Topological honeycomb magnon Hall effect: A calculation of thermal Hall conductivity of magnetic spin excitations
最近,在可果美和烧绿石晶格上实验观察到自旋激发的磁振子霍尔效应。霍尔热导率$κ^{xy}$作为可果美晶格上的磁场或温度的函数改变符号,并且$κ^{xy}$在反转烧绿石晶格上的磁场的符号时改变符号。基于这些令人兴奋的实验结果,我们从理论上提出了一种在蜂窝晶格上实现磁振子霍尔效应的简单的双带模型。自旋激发的磁振子霍尔效应以通常的方式通过晶格的反转对称性的破缺而产生,然而,通过次近邻的Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用。我们发现,$κ^{xy}$有一个固定的符号为所有的参数制度考虑。这些结果与Lieb,kagome和烧绿石晶格相反。我们进一步表明,低温依赖于磁振子霍尔电导率遵循$T^{2}$法律,而不是戈薇和烧绿石晶格。这些结果提供了一种测量二维蜂窝量子磁体和蜂窝光晶格中超冷原子的霍尔热导率的实验方法。
2016-07-24 cond-mat.str-el
Low temperature ordering in easy-axis $S=1$ kagome and triangular lattice antiferromagnets
简要回顾了早期工作的低温阶段的$S=1$戈美和三角晶格反铁磁体,其中有足够强的单离子各向异性$D$,占主导地位的反铁磁交换$J$。
2014-01-02 cond-mat.str-el
A Series Expansion Study for Large Negative Quantum Renormalization of Magnon Spectra in the $S=1/2$ Kagome-Lattice Heisenberg Antiferromagnet Cs$_{2}$Cu$_{3}$SnF$_{12}$
本文用级数展开法研究了Cs$_{2}$Cu$_{3}$SnF$_{12}$的kagome磁子谱,发现高能色散向下形变且能量尺度减小约40%,通过拟合参数得到DM相互作用$D^{\parallel}=0.12J$,并指出磁子带压缩源于自旋子连续谱挤压。
2023-09-21 cond-mat.str-el
Quantum criticality of the kagome antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
研究了最近邻kagome反铁磁体在Dzyaloshinksii-Moriya相互作用下的零温相图。我们发展了一个具有玻色自旋子的Z2自旋液体和具有反铁磁长程序的相之间的转变理论。连接到最近的数值研究和实验进行了讨论。
2010-03-05 cond-mat.str-el
Dzyaloshinskii-Moriya anisotropy effect on field-induced magnon condensation in kagome antiferromagnet $α-Cu_3Mg(OH)_6Br_2$
我们对可果美反铁磁体$α-Cu_3Mg(OH)_6Br_2$的场致磁相变进行了全面的电子自旋共振、磁化强度和热容研究。在成功制备单晶的基础上,绘制了$c$轴和$ab$平面定向磁场$B$下的磁相图.对于$B\|c$,转变温度$T_c\propto (B_c-B)^{2/3}$的幂律标度证明了三维(3D)磁振子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。对于$B\|ab$,从斜反铁磁(CAFM)态到全极化(FP)态的转变是一种交叉而不是相变,特征温度与三维BEC标度有明显的偏差. $B\|c$和$B\|ab$的场致磁跃迁的不同行为可能是由于Dzyaloshinki-Moriya(DM)相互作用与沿$c$轴的DM矢量的相互作用,它保持了$c$轴的方向自旋旋转对称性,而当$B\|ab$时,破坏了自旋旋转对称性。在我们的样品$α-Cu_{3.26}Mg_{0.74}(OH)_6Br_2$中,$B\|c$的3D磁振子BEC标度不受非化学计量无序的影响。我们的研究结果对量子反铁磁体中磁各向异性和无序效应对磁振子BEC的影响的研究具有潜在的指导意义。
2021-08-23 cond-mat.str-el
Magnon bandstructure and topology in a periodically deformed Kagome lattice with DM interaction
The University of Edinburgh(爱丁堡大学);Interdisciplinary Research Center (IRC) for Advanced Quantum Computing (AQC)(先进量子计算跨学科研究中心)
通过研究变形Kagome晶格中具有DM相互作用的Heisenberg模型,发现周期性变形导致更丰富的能带结构,并在反铁磁与铁磁耦合下分别呈现平庸与非平庸拓扑,其中铁磁情况下陈数可达±2。
2026-11-03 cond-mat.str-el
Magnetization Process of Kagome-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
研究了kagome晶格上各向同性海森堡反铁磁体的磁化过程。从数值对角化方法获得的数据重新检查的磁化相对于磁场的导数的观点。我们发现,在大约三分之一的磁化饱和的高度的导数的行为是显着不同的情况下,典型的磁化平台。在Kagome晶格反铁磁体的磁化过程中,我们发现了一种新的现象,称之为“磁化斜坡”。
2010-04-15 cond-mat.str-el
Non-ergodic one-magnon magnetization dynamics of the kagome lattice antiferromagnet
Universität Bielefeld(比勒费尔德大学)
研究kagome晶格反铁磁体中单磁子动力学,揭示平坦带导致的非平衡现象,展示无杂音局域化机制
2025-08-25 cond-mat.str-el quant-ph
Absence of long-range order in a spin-half Heisenberg antiferromagnet on the stacked kagome lattice
利用自旋转动不变的格林函数方法研究了堆叠kagome晶格上自旋半海森堡反铁磁体的基态。由于纯的二维可果美反铁磁体很可能是磁无序的量子自旋液体,我们研究的问题,在堆叠的三维系统中的可果美层的耦合是否可能导致磁有序的基态。给出了自旋-自旋关联函数和关联长度。为了比较,我们也应用线性自旋波理论。我们的研究结果提供了强有力的证据表明,该系统保持短程有序的符号和层间耦合的强度无关。
2005-03-10 cond-mat.str-el
Spin Thermal Hall Conductivity of a Kagomé Antiferromagnet
在$S=1/2$ kagomé反铁磁体Ca kapellasite(CaCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2\cdot 0.6$ H $_2$ O)的自旋液相中观察到清晰的热霍尔信号($κ_{xy}$)。我们发现,$κ_{xy}$是很好地再现,定性和定量,使用Schwinger-boson平均场论与Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的$D/J \sim 0.1$。特别是,在使用Schwinger玻色子建模的模拟中,Ca kapellasite的$κ_{xy}$值和另一种kagomé反铁磁体volborthite的值收敛到一条单一曲线,表明kagomé反铁磁体自旋的$κ_{xy}$具有共同的温度依赖性。
2018-07-29 cond-mat.str-el
Electronic properties of the doped antiferromagnet on a kagome lattice
在t-J模型下,基于自洽平均场论,研究了kagome晶格上掺杂反铁磁体的电子性质。在半充满时,kagome反铁磁体的自旋液体基态能量为Eg/NJ=-0.859,与数值计算结果吻合得很好.远离半填充,电子光电子能谱和态密度的讨论,结果表明,在正常状态的系统有一个差距。
1999-06-03 cond-mat.str-el
Quantum Kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
与S=1/2自旋的量子涨落增强相关的松散连接的戈薇晶格上反铁磁相互作用的挫败很久以前就被认为是稳定磁性物质新基态的关键点。直到最近,模型化合物Herbersmithite,ZnCu 3(OH)6Cl 2,一种结构完美的可果美反铁磁体,才被合成出来,并与理论进行了密切的比较。我们回顾和分类在过去几年中获得的各种实验结果,并强调一些悬而未决的问题。
2010-01-06 cond-mat.str-el
Symmetry Reduction in the Quantum Kagome Antiferromagnet Herbertsmithite
采用互补扭矩磁力仪和电子自旋共振的单晶体的赫氏石,最接近实现的量子戈薇反铁磁体具有自旋液体基态的日期,我们提供了新的见解不同的贡献,其磁性。在低温下,发现了两种不同类型的缺陷,它们与kagome自旋的磁耦合不同,令人惊讶的是,它们的磁响应与理想kagome晶格的三重对称性相矛盾,这表明存在一种全局结构畸变,这种畸变可能与自旋液体基态的建立有关。
2017-01-05 cond-mat.str-el
Disorder effects in the quantum kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
ZnCu_3(OH)_6Cl_2的核磁共振实验激发了我们研究非磁性缺陷对反铁磁自旋1/2kagome晶格的影响。我们使用精确对角化方法来研究两个这样的缺陷对有限尺寸系统的影响。我们的结果,在没有可调参数,是在良好的定量协议与最近的氧17 NMR数据。他们提供了支持的实验解释的存在下,由于Zn/Cu的替代品的可果美层内的缺陷。我们的研究结果还表明,在较低的温度下,无序效应变得相关,提出了关于实验证据的可果美2D层中没有内在的自旋间隙的问题。
2008-05-22 cond-mat.str-el
Generalized Hardcore Dimer Models approach to low-energy Heisenberg frustrated antiferromagnets: general properties and application to the kagome antiferromagnet
我们提出了一个一般的非微扰方案,定量映射的低能量部门的自旋1/2受挫海森堡反铁磁体有效的广义量子二聚体模型。我们发展了形式的格点无关框架,并建立了一些重要的结果(i)的地方产生的哈密顿(ii)如何充分的重正化方案可以执行。然后将该方法应用于备受争议的kagome反铁磁体,对于该反铁磁体,完全图形化的有效哈密顿量-显示出捕获基本属性并提供对微观模型的深刻见解[D. Poilblanc,M. Mambrini和D. Schwandt,arXiv:0912.0724] -是派生的。
2010-04-11 cond-mat.str-el
First-principles determination of Heisenberg Hamiltonian parameters for the spin-1/2 kagome antiferromagnet ZnCu3(OH)6Cl2
锌铜矿(ZnCu 3(OH)6Cl 2)通常被认为是迄今为止已知的高度受抑的反铁磁戈薇晶格的最佳实现。我们采用密度泛函理论计算,以确定八个交换耦合常数的基础海森堡哈密顿量。我们发现最近邻耦合J1远远超过所有其他耦合。然而,次近邻kagome层耦合的0.019 J1和层间耦合高达-0.035 J1稍微修改完美的反铁磁kagome哈密顿量。有趣的是,最大的层间耦合是铁磁的,即使没有Cu杂质的Zn层。此外,我们验证我们的DFT方法,将其应用到kapellasite,多晶型的herbertsmithite这是已知的实验表现出竞争交换相互作用。
2014-01-30 cond-mat.str-el
Topological Magnetic Excitations on the Distorted Kagome Antiferromagnets: Applications to Volborthite, Vesignieite, and Edwardsite
在这封信中,我们确定了一个非共面的手征自旋织构扭曲的kagomé晶格反铁磁体的存在下,诱导的磁场施加垂直于扭曲的kagomé平面。非共面手征自旋织构具有非零标量自旋手征,类似于时间反演对称性破缺的手征量子自旋液体。在非共面制度中,我们观察到非平凡的拓扑磁激发和热霍尔响应通过紧急场诱导的标量自旋手征在对比的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的自旋轨道相互作用是驱动力的共线铁磁体。我们的结果为最近在非零磁场下没有DM自旋-轨道相互作用信号的畸变kagomé伏硼硫铁矿中的Hall热导率的观测提供了依据,并且这些结果也适用于其他畸变kagomé反铁磁体如vesignieite和edwardsite.
2018-10-19 cond-mat.str-el
Quantum phase transition induced by Dzyaloshinskii-Moriya in the kagome antiferromagnet
我们认为,当Dzyaloshinskiii-Moriya耦合增加时,S=1/2的kagome反铁磁体发生了量子相变.对于$D<D_c$,系统处于无矩相,而对于$D>D_c$,系统形成反铁磁长程序。量子临界点被发现是$D_c \simeq 0.1J$使用精确对角化和有限尺寸标度。这表明可果美化合物ZnCu $_3(OH)$ _6 $Cl$ _3$可能处于由该不动点控制的量子临界区。
2008-07-09 cond-mat.str-el
Schwinger Boson mean field theory of kagome Heisenberg antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya interaction
利用Schwinger玻色子平均场论(SBMFT)研究了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用对kagome Heisenberg反铁磁体的影响.在SBMFT框架下,Messio等人认为,可果美反铁磁体的基态可能是一种手性拓扑自旋液体(Phys. Rev. Lett. 108,207204(2012))。因此,我们计算了零温基态相图,考虑了时间反演破缺态以及完全对称的Ansätze。我们讨论了这些结果在实验和其他研究的相关性。最后计算了相应相态的静态和动态自旋结构因子。
2020-01-29 cond-mat.str-el
Spin liquid correlations in Nd-langasite anisotropic Kagomé antiferromagnet
用中子在单晶上的非弹性散射研究了几何阻挫Nd $\_3$ Ga $\_5$ SiO $\_{14}$化合物的动态磁关联。发现了一种在倒易空间中呈环形分布的散射信号,具有前所未有的色散特性。从相关自旋模型计算的静态磁散射的比较表明,所观察到的相是一个反铁磁kagomé的各向异性的Nd矩的晶格固有的自旋液体。
2006-05-23 cond-mat.str-el
Effective quantum dimer model for trimerized kagome antiferromagnet
本文在二阶微扰理论下,导出了自旋为1/2的三聚kagome反铁磁体的有效自旋-轨道哈密顿量。将所得模型的低能单重态映射到三角晶格上的量子二聚体模型。量子二聚体模型是由二聚体共振的三角晶格的几个最短的环路占主导地位。二聚体模型的特征能量尺度仅占较弱交换耦合常数的一小部分。
2005-01-19 cond-mat.str-el
Structure factor of low-energy spin excitations in a S=1/2 kagome antiferromagnet
在kagome上S=1/2海森堡反铁磁体的基态可以看作是束缚成小而重的单重对的费米子自旋的集合。这个系统中的低能磁激发对应于将电子对分裂成单个自旋子。本文计算了中子与独立自旋对非弹性散射的结构因子。
2010-06-07 cond-mat.str-el
Zero-energy excitation in the classical kagome antiferromagnet NaBa$_{2}$Mn$_{3}$F$_{11}$
我们进行了非弹性中子散射测量的多晶样品的经典可果美的NaBa $_{2}$ Mn $_{3}$ F $_{11}$调查的可能性的色散零能量激发与旋转的自旋沿链。所观察到的光谱确实表现出这样的激发在低能量下的强强度,以及色散激发在高能量下的弱强度。结合测量和线性自旋波理论的计算表明,NaBa $_{2}$ Mn $_{3}$ F $_{11}$是一个很好的实现了经典的可果美反铁磁体,它表现出一个无色散模式的磁偶极-偶极相互作用提升。
2020-06-04 cond-mat.str-el
High-Field Torque Magnetometry on the Kagome Antiferromagnet Karpenkoite
Department of Physics, Shizuoka University(静冈大学物理系);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
本研究通过高强度磁场扭矩磁力计揭示了Kagome反铁磁体Karpenkoite在高磁场下的自旋重取向行为,发现其受Dzyaloshinskii-Moriya相互作用主导。
2025-10-19 cond-mat.str-el
Concurrence of topological electrons and magnons in the Kagome ferromagnet CoCu3(OH)6Cl2
自旋和电荷是电子的两个相互关联的性质。然而,以往的拓扑物质研究工作大多是分别研究电子和磁振子激发。本文采用密度泛函理论和Schwinger玻色子方法相结合的方法,同时计算了具有铁磁基态的CoCu 3(OH)6Cl 2的拓扑电子能带结构和拓扑磁振子谱.这种材料提供了一个理想的平台来研究不同类型的拓扑激发的相互作用。我们的工作也为处理具有窄带隙的关联拓扑磁系统提供了一种有用的方法。
2020-08-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin waves in the Frustrated Kagome Lattice Antiferromagnet KFe3(OH)6(SO4)2
用高分辨非弹性中子散射测量了S=5/2的Kagome晶格反铁磁体KFe_3(OH)_6(SO_4)_2的自旋波激发。我们直接观察到一个平坦的模式,对应于一个解除的“零能量模式”,验证了基本的预测戈薇晶格。一个简单的海森堡自旋哈密顿量提供了一个很好的适合我们的自旋波数据。反对称Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用是各向异性的主要来源,并解释了低温磁化和自旋结构。
2006-02-03 cond-mat.str-el
Studies of non-magnetic impurities in the spin-1/2 Kagome Antiferromagnet
受ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$最近实验的启发,我们研究了自旋为1/2的Kagome反铁磁体在掺杂杂质存在下的非均匀Knight位移(局域磁化率).用高温级数展开法计算了T=0.4J时的局部磁化率及其分布。在低温下,我们探讨了狄拉克自旋液体的建议,并计算了本地磁化率在平均场和超越平均场使用Gutzwiller投影,发现整体图片是一致的NMR实验。
2008-02-03 cond-mat.str-el
Distinct Spin Liquids and their Transitions in Spin-1/2 XXZ Kagome Antiferromagnets
利用密度矩阵重整化群方法,研究了自旋$1/2$ XXZ kagome反铁磁体的自旋液相。我们发现自旋液相的出现并不依赖于XXZ相互作用的各向异性。特别是,两个极端极限-伊辛(强$S^z$相互作用)和XY(零$S^z$相互作用)-与各向同性海森堡模型具有相同的自旋液相。得到了时间反演不变自旋液体和自发时间反演对称性破缺的手征自旋液体。我们表明,他们不断演变成彼此调整的第二和第三邻居的相互作用。最后,我们讨论了我们的结果对最近邻XXZ kagome反铁磁体中自旋液体性质的可能意义,包括研究最多的最近邻自旋- $1/2$ kagome反铁磁海森堡模型。
2015-01-22 cond-mat.str-el
Numerical study of magnetization plateaux in the spin-1/2 kagome Heisenberg antiferromagnet
我们澄清了在磁场中kagome $S=1/2$反铁磁海森堡模型的几个磁化平台的存在。使用近似或精确的局域磁振子本征态,我们能够以类似的方式描述饱和值的每个位置$m=1/3$、$5/9$和$7/9$的磁化强度的平台状态。这些结果证实了使用大规模的精确对角化的晶格多达63个网站。
2013-10-29 cond-mat.str-el
Breakdown of Linear Spin-wave Theory and Existence of Spinon Bound States in the Frustrated Kagome Lattice Antiferromagnet
用高分辨飞行时间非弹性中子散射研究了自旋为1/2的kagome晶格反铁磁体Cs $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的自旋动力学.平模是受抑kagome反铁磁体的一个特征,低能色散模是由磁振子主导的,可以用线性自旋波理论很好地描述。然而,该理论未能描述三个弱色散模式之间的9和14毫电子伏。这些模式可以归因于两个自旋束缚态,其在远离区中心和高温下衰减为自由自旋,引起连续散射。
2022-02-08 cond-mat.str-el
Spatially Anisotropic Heisenberg Kagome Antiferromagnet
研究了kagome晶格上自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体的准一维极限。晶格被分成反铁磁自旋链(交换J),它们通过中间“悬挂”自旋(交换J ')弱耦合。利用一维玻色化、重整化群方法和电流代数技术,在J '<<J的极限下确定了基态.我们发现悬挂自旋和链自旋形成了一个分别具有O(1)和O(J'/J)静态矩的螺旋,在其顶部,链自旋沿垂直于螺旋平面的轴呈现出较小的O[(J '/J)^2]反铁磁有序分量.
2008-10-29 cond-mat.str-el
Phenomenological Z_2 lattice gauge theory of the spin-liquid state of the kagome Heisenberg antiferromagnet
我们构造了一个唯象的Z_2格点规范理论来描述自旋为零的反铁磁体的自旋液体态。该模型是Misguich-Serban-Pasquier哈密顿量的自然推广,增加了受晶格对称性强烈约束的相互作用。我们能够再现定性的许多特征在最近的数值研究中观察到的。我们也沿着类似的路线与以前的作品联系起来。
2013-03-05 cond-mat.str-el
Partial ferromagnetic ordering and indirect exchange interaction in spatially anisotropic kagome antiferromagnet Cs_2Cu_3CeF_{12}
本文报道了Cs_2Cu_3 CeF_{12}的晶体结构和非常规磁有序。屈曲kagome晶格中的交换网络是相当各向异性的,因此本自旋系统可以分为两个子系统:具有强反铁磁交换相互作用的交替海森堡链和悬挂自旋。虽然发现相邻自旋之间的直接交换相互作用都是反铁磁的,但观察到悬挂自旋的铁磁有序。磁化强度在饱和磁化强度的三分之一处表现出平台。这些观察结果可以从链自旋介导的悬挂自旋之间的间接相互作用来理解。
2009-06-25 cond-mat.str-el
Low temperature magnetization of the S=1/2 kagome antiferromagnet ZnCu_3(OH)_6Cl_2
我们测量了S=1/2 kagome反铁磁体Herbertsmithite的直流磁化强度,其值可低至0.1K。没有自旋冻结的迹象,观察到与前muSR和交流磁化率的结果。低温磁响应由缺陷贡献主导,其表现出新的能量标度$\simeq 1$ K,可能反映了缺陷的耦合。当磁场强度H> 8 T时,缺陷成分在低温下达到饱和,这使我们能够估计T=1.7K时非饱和的本征可果美磁化率的上限。
2007-10-02 cond-mat.str-el
Magnetization plateaus in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a kagome-strip chain
kagome格点上自旋为1/2的海森堡模型是一个典型的受抑量子自旋系统。在一维的kagome-条格中也存在kagome格的基本结构,在一维的kagome-条格中也存在类似的挫挫。因此,我们利用密度矩阵重整化群方法研究了具有三个独立反铁磁交换作用的kagome带链上自旋为1/2的海森堡模型的磁化平台.在一定的交换参数范围内,我们发现了12种磁化平台,其中9种具有自发破坏平移或反射对称的磁性结构。的结构进行分类的五个网站的单位细胞与特定的键自旋相关性的阵列。在具有非平凡平台(3/10平台)的情况下,我们发现了周期为四个晶胞的长周期磁结构。
2018-01-09 cond-mat.str-el
Topological magnon nodal-lines and absence of magnon spin Nernst effect in layered collinear antiferromagnets
我们提出了在层状蜂窝状共线反铁磁体中,即使存在自旋-轨道Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,也存在一个受保护的拓扑狄拉克节线(DNL)磁振子相。我们表明,磁振子自旋能斯特效应,预测发生在严格的二维(2D)蜂窝共线反铁磁体抵消了层状蜂窝共线反铁磁体。换句话说,每个2D反铁磁层中的磁振子自旋能斯特效应抵消了后续层。因此,由于时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的结合,Berry曲率在整个布里渊区消失。然而,在对称性破缺的外部磁场,我们表明,一个非零的Berry曲率和陈数保护的拓扑磁振子带诱导的非共线自旋结构。这导致了实验上可访问的磁振子热霍尔效应在$\mathcal{PT}$的分层蜂窝反铁磁体的拓扑DNL磁振子相的破缺。我们建议,目前的预测结果可以在层状蜂窝反铁磁体CaMn $_2$ Sb $_2$,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$,和Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)的实验研究。
2019-03-04 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in kagome $α$-Cu$_{3}$Mg(OH)$_6$Br$_2$
用磁化率、比热容和中子衍射研究了$α$ -Cu $_3$ Mg(OH)$_6$ Br $_2$的反铁磁性。晶体结构由Cu $^{2+}$ kagome层组成,Mg $^{2+}$离子占据六边形的中心,由Br $^{1-}$离子分隔。磁性系统的反铁磁顺序在5.4 K的磁矩铁磁排列在戈薇平面内。有序矩为0.94 $μ_B$,表明量子和几何涨落很小。通过与钙钛矿的磁性和比热性质的比较,我们认为$α$-Cu $_3$ Mg(OH)$_6$ Br $_2$可以用二维自旋- $1/2$ Heisenberg kagome模型来描述,并且处于相图的铁磁序一侧。
2019-04-30 cond-mat.str-el
Effective Field Theory of Chiral Spin Liquid between Ordered Phases in Kagomé Antiferromagnet
本文提出了一种有效场论来描述Kagomé晶格上Heisenberg自旋系统中的手征自旋液态,我们导出了低能有效的kagomé理论(各向同性)数值计算表明,由第一近邻自旋交换引起的量子涨落与由第二近邻自旋交换引起的量子涨落一样强.我们利用手征序参量理论,讨论了kagomé反铁磁体中存在有限温度手征对称性破缺到手征有序态的可能性.计算了有效基态能中的手征对称性破缺项,证明了在kagomé反铁磁体中存在前三个最近邻自旋交换作用时,在基态中必然存在手征自旋液体.最后,我们考虑了kagomé反铁磁体的量子临界性,并证明了在满足我们推导出的适当“匹配条件”的两个有序态之间的过渡处自然出现了Chern-Simons项,为解释为什么手性自旋液体可以出现在适当的有序状态之间的过渡提供了解释。Simons项是手征自旋液态的低能有效理论,其中手征性是这种拓扑场论打破离散对称性的直接结果。
2018-05-04 cond-mat.str-el
Comment on "Kagome Lattice Antiferromagnet Stripped to Its Basics"
密度矩阵重整化群(DMRG)计算的大系统(高达3096自旋)表明,基态的海森堡模型的3链Kagome带自发二聚。该系统具有简并的基态和三重态和单重态激发的能隙。这些结果与Azaria等人(Phys. Rev. Lett. 81,1694(1998)),并建议需要重新检查的基础场论。
2000-03-03 cond-mat.str-el
Macroscopic magnetization jumps due to independent magnons in frustrated quantum spin lattices
对于一类包括kagome晶格在内的阻挫自旋晶格,我们构造了由几个独立的局域单磁振子态组成的精确本征态,并论证了它们是强磁场下的基态。如果局部磁振子的最大数量与系统中的自旋数量成比例,这是kagome晶格的情况,则该效应在热力学极限下持续存在,并在饱和磁场下方的零温磁化曲线中引起宏观跳跃。这种效应随着自旋量子数的增加而减小,在经典极限下消失。这是一种真正的宏观量子效应。
2002-06-05 cond-mat.str-el
Large Negative Quantum Renormalization of Excitation Energies in the Spin-1/2 Kagome Lattice Antiferromagnet Cs$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
利用非弹性中子散射研究了自旋- $\frac{1}{2}$畸变kagome晶格反铁磁体Cs $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$中的磁激发。虽然自旋波色散可以定性地理解的线性自旋波理论(LSWT),激发能重整化的一个因素,约为0.6的LSWT计算,几乎不考虑动量转移。这种不足的LSWT,这是由于量子涨落,提供了证据的负量子重整化的自旋- $\frac{1}{2}$戈薇晶格反铁磁体。
2014-02-18 cond-mat.str-el
Singlet Ground State and Spin Gap in S=1/2 Kagome Antiferromagnet Rb$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
本文研究了Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$的晶体结构和磁性。该化合物由角共享的CuF $_{6}$八面体的可果美层组成,与适当的可果美层相比,具有2a x 2a的放大单元。Rb $_2$ Cu $_3$ SnF $_{12}$在磁性上被描述为具有四种相邻交换作用的$S$ =1/2修正的可果美反铁磁体。从磁化率和高场磁化强度测量,它被发现,基态是一个无序的单重态与自旋间隙,从最近的理论预测。精确对角化的12个站点的可果美集群进行分析的磁化率,和个人的交换相互作用进行了评估。
2008-03-03 cond-mat.str-el
Long range order in the classical kagome antiferromagnet: effective Hamiltonian approach
根据Huse和Rutenberg [Phys.Rev.B45,7536(1992)],我认为kagomé晶格上的经典海森堡反铁磁体具有$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$型的长程自旋序(自旋平面的模渐进取向涨落)。我从软(面外)自旋涨落模的有效四次哈密顿量开始,并将依赖于离散共面态的那些项视为微扰。软模式的相关性,成为一个离散的有效哈密顿系数,估计解析。
2009-10-10 cond-mat.str-el
$μ$SR Insight into the Impurity Problem in Quantum Kagome Antiferromagnets
杂质,这是固有的存在于任何真实的材料,可能会发挥重要的作用,与自旋液体基态的阻挫自旋系统的磁性。我们通过μ子自旋谱研究ZnCu $_3$(OH)$_6$ SO $_4$(锌-金红石)来解决量子可果美反铁磁体中的杂质问题。我们表明,μ介子耦合到杂质磁性,源自铜锌intersite无序,和杂质是高度相关的kagome自旋,使我们能够通过近藤效应探测内在的kagome物理。局部磁化率的低温平台表明自旋液体基态是无带隙的。相应的自旋涨落表现出非常规的谱密度和有趣的场依赖性。
2016-08-01 cond-mat.str-el
Space group symmetry fractionalization in a chiral kagome Heisenberg antiferromagnet
在空间群对称性下,自旋液体的任意子激发可以表征分数量子数。检测这些分数量子数,它们是劳克林准粒子的分数电荷的类似物,可能比直接观察任意子编织和统计更容易。受最近数值计算发现的kagome海森堡反铁磁体中的自旋液相的启发,我们从理论上预测了kagome晶格手征自旋液体中的空间群对称性分馏模式。我们提供了一种方法来检测这些分数量子数在有限大小的数字,这是简单的DMRG实现。应用这些发展的手征自旋液相的kagome海森堡模型,我们发现我们的理论预测和数值观测之间的完美协议。
2015-11-07 cond-mat.str-el
High-Field Expansion Approach to Kagome Antiferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya Interactions
我们应用关联集团展开技术研究了具有海森堡和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的Kagome晶格上自旋半反铁磁体的极化高场相位。我们发现,当磁场位于Kagome平面时,不含π的单磁振子谱的狄拉克点对任意π都是鲁棒的。与通常的情况不同,在这里我们发现,改变的狄拉克点的位置仅仅改变了狄拉克点。与此相反,一个磁场的一个组成部分的戈薇平面间隙的频谱,导致拓扑磁振子带。通过计算能带陈数,我们绘制了耦合变化时的拓扑相图。一对相变被观察到,我们发现一个增强的热霍尔电导率附近的相边界。
2020-02-04 cond-mat.str-el