Flat bands and Wigner crystallization in the honeycomb optical lattice
研究了二维蜂窝光晶格上由p轨道构成的紧束缚带中冷原子的基态。能带结构包括两个完全平坦的带。对于费米子和玻色子来说,在低粒子密度下,可以发现具有就地排斥的精确多体基态。我们发现在n=1/6的结晶顺序与$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$结构打破了一些离散的晶格对称性。在费米子系统中,如果斥力足够强,我们发现成键强度在n=1/2时变为\emph{dimerized}。晶体有序的实验特征可以通过飞行时间实验中的噪声相关性来检测。
2007-07-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Magnetic ground states of honeycomb lattice Wigner crystals
最近在二维莫尔材料中实现了由长程库仑相互作用稳定的晶格维格纳晶体态。我们采用大规模的非限制性Hartree-Fock技术来揭示蜂窝晶格维格纳晶体的磁相图。对于具有最大电荷间隙的三个晶格填充因子,n = 2/3,1/2,1/3,磁相图包含多个相,包括具有非共线和非共面自旋排列的相。我们讨论了磁化强度随外加磁场的演化,这有可能作为奇异自旋态的实验特征。我们的理论结果可能会被验证在云纹材料形成的第VI族过渡金属二硫属化物扭曲的同质双层。
2022-06-20 cond-mat.str-el
Exact Diagonalization Study of 2D Hubbard Model on Honeycomb Lattice: Semi-metal-Insulator Transition
本文用二维哈伯德模型和精确对角化动力学平均场论理论研究了蜂窝晶格中的零温相变。在低能量下,色散关系是动量的线性函数。在弱相互作用的限制下,体系处于半金属相。通过增加现场相互作用的半金属到绝缘体的过渡发生在顺磁相。双占有率的计算表明这种相变是二级的。相应的相变点和临界现场相互作用的确定使用重整化费米速度因子。
2014-09-29 cond-mat.str-el
Interaction driven phases in the honeycomb lattice from exact diagonalization
我们调查的命运相互作用驱动相在半填充蜂窝晶格有限系统通过精确对角化与最近和次最近邻相互作用。我们发现的证据电荷密度波相位,Kekulé键顺序和亚晶格电荷调制的相位与以前报道的平均场相图。没有明确的迹象,相互作用驱动的陈绝缘体相(Haldom相)被发现,尽管被预测由相同的平均场分析。我们通过计算电荷序和键序关联函数来表征这些相的基态简并度。
2013-08-29 cond-mat.str-el
Ground-state properties of the $K-Γ$ model on a honeycomb lattice
利用级数展开和数值精确对角化方法研究了蜂窝晶格上包含Kitaev($K$)和对称非对角($Γ$)相互作用的$K-Γ$模型的基态性质.从弱相互作用的二聚体出发,将二聚体间的相互作用增强到各向同性相互作用体系。我们表明,根据$Γ$和$K$,二聚体状态生存的各向同性相互作用的系统,在那里的相变发生,或服从一个相变的磁有序状态在各向异性相互作用。结果总结在相图中。我们还证明了Kekulé二聚态在各向同性$K-Γ$模型中是不稳定的。
2020-07-14 cond-mat.str-el
Ground-state and finite-temperature properties of spin liquid phase in the J1-J2 honeycomb model
本文利用Schwinger玻色子技术分析了蜂窝晶格上受抑Heisenberg $J_1-J_2$模型的基态和有限温度性质。给出了${J}_{2}/{J}_{1}$的相图和自旋能隙的函数关系,表明奇异自旋液相存在于$0.21<{J}_{2}/{J}_{1} <0.43$中。给出了比热、磁化率和奈特位移随温度和磁场的变化关系。我们发现自旋液体状态对于外部磁场是鲁棒的。这些结果为进一步的实验提供了描述奇异自旋液相不寻常性质的清晰信息。
2013-01-21 cond-mat.str-el
Absence of topological degeneracy in the Hubbard model on honeycomb lattice
结果表明,蜂窝格点上的哈伯德模型基态的唯一符号结构可能导致该二分系统不具有拓扑简并性,而当系统定义在环面上时,该符号结构对$Z_{2}$规范流不敏感.以蜂窝格点上变分Mott绝缘态为例,说明了基态的符号结构与拓扑简并度的(不存在)之间的密切关系.
2010-10-25 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in the Hubbard Model on the Bernal-stacked Honeycomb Bilayer
利用量子蒙特卡罗模拟、泛函重整化群计算和平均场论相结合的方法,我们研究了半填充Bernal蜂窝双层膜上的哈伯德模型作为双层石墨烯的模型系统.自由带由两个费米点组成,具有二次色散,导致费米能级处的有限态密度,这触发了反铁磁不稳定性,一旦引入局部库仑排斥,就会自发地破坏亚晶格和自旋旋转对称性。我们的结果揭示了一个不均匀的参与的自旋矩在有序的基态,增强的时刻在三重协调网站。此外,我们发现反铁磁基态是强大的增强层间耦合和扩展库仑相互作用。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
The ground state construction of the two-dimensional Hubbard model on the honeycomb lattice
在这些讲座中,我考虑半填充的二维(2D)哈伯德模型蜂窝晶格和我审查严格建设的基态的性质,利用建设性费米子重整化群方法。
2011-02-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Exact Spin Liquid Ground States of the Quantum Dimer Model on the Square and Honeycomb Lattices
我们研究了正方形和蜂窝格子上的广义量子硬核二聚体模型,考虑了第一和第二邻居二聚体。在广义RK点上,可以构造出精确的基态,基态关联函数可以等价于相互作用的1+1维Grassmann场的关联函数。当第二邻二聚体的浓度较小时,基态关联显示为短程关联,对应于(有间隙的)自旋液相。在2-环面上,基态表现出四重拓扑简并。在一个有限的圆柱体上,我们发现了一个戏剧性的奇偶效应取决于圆周,并建议,这可以被用来作为一个数值诊断的间隙自旋液相,更一般。
2012-06-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum simulation and ground state preparation for the honeycomb Kitaev model
我们提出了一个量子协议,允许准备一个基态(GS)的蜂窝Kitaev模型。我们的方法有效地使用基本的对称性和拓扑纠错技术。它是基于稳定化过程,开发的中心化anterior,并利用涡基描述作为最有利的基于量子位的模拟。我们展示了高保真制备的自旋液体基态的原始Kitaev模型,得到了准确的GS为N=24自旋使用230个双量子位操作。然后,我们将变分法扩展到非零磁场,研究揭示相变的观测量和相关性。最后,我们进行动力学模拟,其中的基态准备打开了一个强相关动力学的研究路线,和一个潜在的量子优势。
2021-09-28 cond-mat.str-el quant-ph
Realization of the Exactly Solvable Kitaev Honeycomb Lattice Model in a Spin Rotation Invariant System
精确可解的Kitaev蜂窝格子模型被实现为具有自旋旋转和时间反演对称性的自旋1/2模型的低能效应哈密顿量。该方法精确地映射到低能有效哈密顿量,且不存在传统微扰级数展开式中的截断误差。该模型由四个自旋1/2矩的簇的蜂窝晶格组成,并包含高达六个自旋(或八个自旋)项的短程相互作用。Kitaev模型中的自旋不是用这些自旋1/2矩来表示,而是用每个团簇中四个反铁磁耦合自旋1/2矩的二维自旋单重态扇区的赝自旋来表示。Kitaev模型中的自旋关联映射到二聚体关联或自旋手征关联。这个精确的构造是相当普遍的,并且可以用来从自旋旋转不变的哈密顿量构造其他有趣的自旋1/2模型。我们讨论了从更自然的耦合产生高阶自旋相互作用的两种可能途径,这涉及微扰展开,从而打破了精确的映射,尽管是以受控的方式。
2010-05-04 cond-mat.str-el
Honeycomb Heisenberg Spin Ladder: Unusual Ground State and Thermodynamic Properties
采用解析和数值计算相结合的方法,系统地研究了自旋为1/2的两腿蜂窝自旋梯的特殊基态和热力学性质。发现HC自旋梯的行为与传统的正方形自旋梯有很大的不同。一个强大的相关术语nJ和半饱和磁化平台,可以归因于稀释的二聚体状态的形成中观察到的HC梯,这两者都是不存在的平方梯。确定了HC自旋梯的基态相图,并对不同耦合下的比热和磁化率的热力学性质进行了深入的研究,揭示了两种激发态。在较低的临界场下,两种自旋梯的Wilson比也是不同的。我们的计算结果与双腿HC自旋梯化合物[Cu_2L_1(N_3)_4]_n的实验数据吻合得很好。
2013-07-23 cond-mat.str-el
An exact chiral spin liquid with non-Abelian anyons
我们建立了一个手性自旋液体(CSL)的存在作为确切的基态的Kitaev模型的装饰蜂窝晶格,这是通过取代每个网站在熟悉的蜂窝晶格与三角形。CSL态自发地打破了时间反演对称性,但保留了其他对称性。有两个拓扑上不同的CSL由量子临界点分开。有趣的是,在拓扑非平凡(陈数$\pm 1$)CSL涡激发服从非阿贝尔统计。
2007-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
On the electronic ground state of two non-magnetic pentavalent honeycomb iridates
Brown University(布朗大学);The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Argonne National Laboratory(阿贡国家实验室)
研究通过X射线技术揭示两种铱酸盐的电子基态特性,发现Sr₃CaIr₂O₉为非磁性J=0单重态,NaIrO₃为非磁性S=0带绝缘态,强调配体环境对电子结构的影响。
2022-06-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Spin Hall, triplet Superconductor, and topological liquid on the honeycomb lattice
利用哈伯德模型的SO(4)对称性对蜂窝晶格上的序参量进行了分类.我们将集中讨论拓扑非平凡的量子自旋霍尔序和自旋三重态超导体,它们一起属于SO(4)的(3,3)表示。根据微观参数的不同,该(3,3)序参量具有两种对称性不同的基态:A型,基态流形为[S^2xS^2]/Z_2; B型,具有基态流形SO(3)xZ_2。我们证明了相A与自旋和电荷激发之间具有互半子统计的Z_2xZ_2拓扑相相邻,而相B与SU(2)Chern-Simons理论描述的非交换相相邻.我们的研究最近的量子蒙特卡罗模拟的哈伯德模型蜂窝晶格上的连接也将被讨论。
2010-10-04 cond-mat.str-el
Exploring the spin-orbital ground state of Ba3CuSb2O9
由于在最低测量温度下没有自旋冻结和合作Jahn-Teller效应,我们研究了Ba 3CuSb 2 O 9的基态。我们解决了一般的自旋轨道模型的蜂窝和装饰蜂窝晶格,揭示丰富的相图。蜂窝晶格上的自旋-轨道模型包含一个SU(4)点,先前的研究表明存在具有代数衰减相关性的自旋-轨道液体。对于装饰蜂窝晶格上的现实参数,我们发现一个阶段,由最近邻自旋单态的集群,这可以理解的二聚体覆盖的一个新兴的正方形晶格。虽然实验情况是复杂的结构紊乱,我们的理论和一系列的实验之间的定性协议。
2014-10-01 cond-mat.str-el
Field-induced jammed polyhex spin liquid in the honeycomb Ising antiferromagnet
University of Manchester(曼彻斯特大学);University of Manchester at Harwell(哈韦尔曼彻斯特大学)
研究磁场下蜂窝Ising反铁磁体的基态特性,发现存在大量基态简并态,通过蒙特卡罗模拟揭示磁场可控制spin扩散,并通过量子涨落证明横向耦合部分解除基态简并,选择非周期性12-六边形铺砌子空间。
2026-04-27 cond-mat.str-el
Ground state and finite temperature signatures of quantum phase transitions in the half-filled Hubbard model on a honeycomb lattice
利用量子蒙特卡罗和级数展开技术研究了蜂窝晶格上半填充哈伯德模型的基态和有限温度性质。与正方形晶格不同,对于任何非零的$U$,正方形晶格的磁序存在于T=0处,蜂窝晶格已知在小$U$处具有半金属相,在大$U$处具有反铁磁相。通过研究磁性结构$and compressibility using quantum monte carlo simulations and by calculating the sublattice magnetization, uniform susceptibility, spin-wave and single hole %single-particle dispersion using series expansions around the ordered phase. Our results are consistent with a single continuous transition at $ U_c/t $ in the range 4-5. Finite temperature signatures of this phase transition are seen in the behavior of the specific heat, $ C(T)$, which changes from a two-peaked structure…
2004-06-22 cond-mat.str-el
Zigzag antiferromagnetic ground state with anisotropic correlation lengths in the quasi-2D honeycomb lattice compound Na2Co2TeO6
利用粉末中子衍射研究了受阻蜂窝晶格反铁磁体Na 2 Co 2 TeO 6的晶体结构、磁性基态以及与温度相关的微观自旋-自旋关联。在TN ~ 24.8K以下发现了三维长程反铁磁有序。磁性基态是Z字形反铁磁体[k =(1/2 0 0)],是由于蜂窝晶格中第三近邻的竞争交换作用而产生的.在三维长程有序态中,即使在1.8 K,远低于TN,也发现了沿c轴(垂直于ab平面中的蜂窝层)的有限磁相关长度的例外存在。所观察到的有限的相关性沿c轴的解释的无序分布的Na离子的中间层内。在1.8 K下的约化有序矩mCo(1)= 2.77(3)μ B/Co ~(2+)和mCo(2)= 2.45(2)μ B/Co ~(2+)反映了有序态中自旋涨落的持续性。在TN以上,发现了短程磁关联,表现为宽的扩散磁峰,对实验扩散磁散射数据的反向Monte Carlo分析表明,自旋关联主要局限在二维蜂窝层(ab平面)内,在25 K时关联长度约为12 μ m.研究发现,短程有序磁态和长程有序磁态的自旋排列性质相似。这意味着短程关联随着温度的降低而增加,并导致T < TN时的锯齿形AFM有序。本研究提供了一个全面的图片的磁相关性在温度范围内高于和低于TN和它们的关系的晶体结构。讨论了中间软Na层对蜂窝平面间磁耦合的作用。
2016-08-26 cond-mat.str-el
Kitaev-Heisenberg Model on Honeycomb Lattice: Possible Exotic Phases in Iridium Oxides $A_2$IrO$_3$
本文导出并研究了蜂窝晶格上自旋二分之一的哈密顿量,它描述了层状铱酸盐$A_2$ IrO $_3$($A$ =Li,Na)中Ir $^{4+}$离子之间的交换作用.根据微观参数,哈密尔顿插值之间的海森堡和精确可解的Kitaev模型。精确的对角化和互补的自旋波分析揭示了Kitaev极限附近的扩展自旋液相和海森堡极限附近的传统Néel状态的存在。两相被一个不寻常的条纹状反铁磁态所分隔,这正是模型在两个极限中点处的基态。
2010-07-09 cond-mat.str-el
Time-reversal symmetry breaking superconducting ground state in the doped Mott insulator on the honeycomb lattice
掺杂莫特绝缘体中超导性的出现已经争论了几十年。本文报道了用Grassmann张量积态变分方法在蜂窝晶格上的掺杂莫特绝缘体(用著名的t-J模型描述)中发现时间反演对称破缺超导基态的理论结果。作为一个基准,我们使用精确对角化和密度矩阵重整化方法来检查我们的小集群的结果。我们发现系统的基态能量以及其他物理量,如交错磁化的一致性。在低掺杂时,超导电性与反铁磁有序共存。
2013-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Lattice-Tuned Magnetism of Ru4+(4d4) Ions in Single-Crystals of the Layered Honeycomb Ruthenates: Li2RuO3 and Na2RuO3
合成并研究了含磁性Ru ~(4+)(4d ~ 4)离子的层状蜂窝晶格莫特绝缘体Na_2 RuO_3和Li_2 RuO_3单晶。新发现的Na 2 RuO 3在30 K具有近乎理想的蜂窝晶格和反铁磁有序。Li 2 RuO 3单晶在300 K以下采用蜂窝晶格,具有C2/m或更畸变的P21/m,这取决于详细的合成条件。我们发现,在这两种结构中的Li 2 RuO 3主机定义明确的磁状态,在多晶Li 2 RuO 3中发现的单线态基态。根据我们的研究结果生成的相图揭示了一个新的,直接的相关性之间的磁基态和基面扭曲的蜂窝状的双金属。
2014-11-08 cond-mat.str-el
On the multi-$\mathbf{q}$ characteristics of magnetic ground states of honeycomb cobalt oxides
本文综述了蜂窝状钴氧化物中锯齿形磁序的多$\mathbf{q}$特性,通过实验策略和晶体对称性分析,探讨了其形成机制及对微观模型的启示。
2025-01-24 cond-mat.str-el
Topological Insulators on the Decorated Honeycomb Lattice
我们证明了这种蜂窝结构支持许多具有非平凡Z_2不变量和时间反演对称性保护的无隙边缘模的拓扑绝缘相。我们研究了这些阶段的稳定性,相对于各种对称性破缺扰动,并证明了最近发现的精确可解的S=1/2手性自旋液体模型[物理评论Lett. 99,247203(2007)],在相同晶格上具有非阿贝尔和阿贝尔激发。我们的工作突出了拓扑带绝缘体和拓扑有序自旋系统之间的关系,并指出有前途的途径,扩大已知的例子的数量。
2010-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ground state of the staggered Heisenberg-$Γ$ honeycomb model in a magnetic field
基于解析与数值方法研究磁场下 $S=\ rac{1}{2}$ 交错 Heisenberg-$Γ$ 蜂窝模型的基态,发现偏离纯 $Γ$ 极限时常规 zigzag 和 stripy 相受青睐,且强量子涨落会破坏大磁晶胞,在倾斜磁场下诱导出无能隙量子自旋液体相。
2024-04-28 cond-mat.str-el
Ground state properties, excitation spectra and phase transitions in the $S=1/2$ and $S=3/2$ bilayer Heisenberg models on the honeycomb Lattice
受$S=3/2$材料Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$ NO $_3$中无序自旋基态观察的启发,我们研究了蜂窝晶格上的$S=3/2$(和作为比较的$S=1/2$)双层海森堡模型的基态性质和激发光谱,有和没有进一步的邻居相互作用。我们使用Néel态附近的级数展开来计算磁有序相的性质。此外,在$1/λ=J_1/J_{\perp}$,其中$J_1$是一个平面内的交换常数和$J_\perp$是层之间的交换常数的级数展开被用来研究自旋单线态相的性质。对于未受挫折的情况下,我们的相变的结果是在最近的量子蒙特卡罗研究非常好的协议。我们还获得了在无序相的激发光谱和研究的变化时,令人沮丧的交换相互作用添加到$S=3/2$系统中的关键$λ$,并找到一个快速抑制的有序相挫折。讨论了材料Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$ NO $_3$的含义。
2011-11-28 cond-mat.str-el
Electrically controllable magnetic order in the bilayer Hubbard model on honeycomb lattice --- a determinant quantum Monte Carlo study
层状反铁磁自旋密度波(LAF)态是电荷中性Bernal堆叠双层石墨烯的一种可能的基态。本文用量子行列式蒙特卡罗方法研究了电场对蜂窝晶格上双层哈伯德模型中磁序的影响。我们的结果定性地支持了平均场论中的LAF基态。然而,得到的磁矩比平均场论中估计的要小得多。随着电场的增加,磁序参量迅速减小。
2014-05-06 cond-mat.str-el
Pressure-driven collapse of the relativistic electronic ground state in a honeycomb iridate
许多铱酸盐材料的电子基态都是用复杂的波函数来描述的,其中自旋和轨道角动量由于相对论自旋轨道耦合(SOC)而纠缠在一起。这种局域电子态携带有效总角动量$J_{eff}=1/2$。在具有边缘共享八面体晶体结构的材料中,例如蜂窝状铱酸盐Li2IrO3和Na2IrO3,这些$J_{eff}=1/2$矩预计通过特殊的键依赖磁相互作用耦合,这是实现Kitaev量子自旋液体的必要条件。然而,这种相对论性的电子图像受到另一种描述的挑战,在这种描述中,巡回电子被限制在类似苯的六边形中,尽管电子具有离域性,但仍保持系统绝缘。在这个准分子轨道(QMO)图像中,蜂窝状虹彩酸盐不太可能是Kitaev自旋液体的选择。在这里,我们表明,蜂窝状铱酸锂2IrO3是最好的描述$J_{eff}=1/2$状态在环境压力下,但交叉到QMO状态下的应用程序小(~0.1 GPa)的静水压力。这一结果表明,由于电子带宽,自旋轨道耦合,晶体场和电子关联之间的微妙平衡,铱酸盐的物理非常丰富。
2018-03-11 cond-mat.str-el
The ground state in a proximity to a possible Kitaev spin liquid: An undistorted honeycomb iridate NaxIrO3 (0.60 < x < 0.80)
报道了一种新合成的蜂窝状铱酸盐NaxIrO_3(0.60 < x < 0.80)的研究结果。单晶NaxIrO 3采用蜂窝晶格,明显没有其姊妹化合物Na 2 IrO 3中固有的扭曲和堆叠无序。Ir离子的氧化态是由多数Ir 5+(5d4)离子和少数Ir 6+(5d3)离子产生的混合价态。NaxIrO 3是一种莫特绝缘体,可能具有占主导地位的赝自旋= 1状态。它的有效磁矩为1.1 Bohr Magneton/Ir,居里-外斯温度为-19 K,但在1 K以上没有明显的长程序。低于1 K的物理行为的特点是两个突出的异常Th = 0.9 K和TI = 0.12 K的热容和交流磁化率。在Th和Tl之间的中间是热容量的显著温度线性,具有77 mJ/mole K2的大斜率,这是高度相关的金属所预期的特征,但对于绝缘体则完全不是。这些结果以及与蜂窝晶格Na 2 IrO 3和(Na 0.2Li 0.8)2 IrO 3的比较表明,在接近可能的Kitaev自旋液体的情况下,存在奇异的基态。
2021-06-07 cond-mat.str-el quant-ph
Honeycomb oxide heterostructure: a new platform for Kitaev quantum spin liquid
Kitaev量子自旋液体,即大规模量子纠缠态,在自然界中是非常稀缺的,寻找新的候选系统仍然是一个巨大的挑战。蜂窝异质结构可能是一个有前途的路线,以实现和利用这样一个奇异的量子相,通过提供额外的可控性的哈密顿量和设备兼容性,分别。在这里,我们提供了外延蜂窝状氧化物薄膜Na 3Co 2SbO 6,最近提出的Kitaev量子自旋液体的候选者。我们发现一个自旋玻璃和反铁磁基态依赖于钠的化学计量,这不仅意味着钠空位控制的重要性,但也强烈的挫折在Na3Co2SbO6。尽管其经典的基态,场依赖的磁化率显示出显着的标度崩溃与一个单一的临界指数,这可以解释为量子临界性的证据。其电子基态和自旋哈密顿量与Kitaev模型的预言一致。我们的工作为Kitaev量子自旋液体的实现和应用提供了一条独特的途径。
2023-02-09 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of anisotropically interacting Heisenberg-$Γ$ models on a honeycomb lattice
本文利用二聚体级数展开和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上$S=1/2$ Heisenberg- $Γ$模型的基态相图。我们专注于各向异性的相互作用的影响,通过调整的耦合常数,系统之间的孤立的二聚体和自旋链模型的变化。我们发现,在自旋链极限,有三种状态:Tomonaga-Luttinger液体和两个磁长程有序态。除了海森堡相互作用比非对角对称($Γ$)相互作用弱得多的情况外,所有三个态都通过无限小的链间相互作用成为二维长程有序态.从孤立的二聚体极限开始,三重态二聚体相在相图的大部分中存活到各向同性相互作用系统,其中海森堡和$Γ$相互作用分别是铁磁和反铁磁的。否则,在相互作用变为各向同性之前发生到磁有序相的相变。这表明在$Γ$模型中提出的量子自旋液体[A. Catuneanu等人,npj量子材料3,23(2018)]对相互作用的各向异性不稳定。
2021-06-22 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of a frustrated antiferromagnet on the bilayer honeycomb lattice
本文研究了双层蜂窝晶格中自旋为1/2的海森堡反铁磁体。使用一组互补的方法,即Schwinger玻色子,二聚体级数展开,键算符和精确对角化,我们绘制出量子相图。通过分析基态能量和基元激发谱,我们发现了四个不同的相,对应于三个共线的磁性长程有序态和一个量子无序的层间二聚体相。我们详细地说,后者相是热力学连接到一个“确切的”单重产物的双分子层的基态存在沿线的最大层间挫折。其余三个阶段的顺序将予以澄清。
2016-02-11 cond-mat.str-el
Variational RVB wave function for the spin-1/2 Heisenberg Model on honeycomb lattice
在这项工作中,提出了一个长程共振价键态作为蜂窝晶格上$S=1/2$反铁磁海森堡模型基态的变分波函数。采用变分蒙特卡罗(VMC)方法,我们证明了由这种RVB波函数得到的基态能量远低于Néel态的能量,并与由自旋波理论和级数展开法得到的能量进行了很好的比较.我们还得到了沿Z字形和扶手椅方向的自旋-自旋关联函数,发现这两种关联是不同的,这表明了系统的各向异性性质。与正方晶格的结果比较表明,蜂窝晶格上的量子涨落虽然强得多,但并没有完全破坏磁序。
2008-12-17 cond-mat.str-el
A Description of Kitaev's Honeycomb Model with Toric-Code Stabilizers
本文给出了Kitaev自旋模型在蜂窝格子上的一个解,并给出了相关的拓扑有序自旋模型的一个解。我们采用Jordan-Wigner型费米子化,发现哈密顿量采取BCS型形式,允许系统通过Bogoliubov变换来求解。我们的费米子化不使用非物理的辅助自由度,我们得到的本征态是完全明确的自旋变量。基态是费米子对在真空态上的BCS凝聚,真空态对应于具有相同涡度的复曲面码态。我们详细地展示了如何计算所有的本征态和本征值的模型上的环面。特别是,我们发现,环面上的拓扑简并直接从环面代码,它现在提供了四个真空的费米子,一个周期与反周期边界条件的选择。在非阿贝尔阶段的模型的简并的减少被认为是由于在该阶段的相应的候选BCS基态之一的消失。这尤其发生在完全周期性的无涡流扇区中。真正的基态在这一部门的展示和示出的间隙远离三个部分反周期的基态时,非阿贝尔相位是gapped。
2009-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Stripe versus superconductivity in the doped Hubbard model on the honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上掺杂哈伯德模型在小掺杂强相互作用区的基态。通过在蜂窝晶格上的反铁磁Mott绝缘态中掺杂空穴来获得基态的性质仍然是一个长期未解决的问题,尽管人们已经花费了巨大的努力来研究这个具有挑战性的问题。精确确定该系统的基态对于理解费米面拓扑结构与强关联效应之间的相互作用至关重要。在这项工作中,我们采用了两种互补的,最先进的,多体计算方法-约束路径(CP)的自洽约束和密度矩阵重整化群(DMRG)方法的量子场蒙特卡罗(AFQMC)。在这两种方法之间进行系统和详细的交叉验证,用于DMRG可以产生可靠结果的窄系统。AFQMC然后被用来研究更广泛的系统,调查的热力学极限性能。在小掺杂和强相互作用区,基态为半填充条纹态。配对关联在局部表现出$d$波对称性,但随着两对之间的距离呈指数衰减。
2022-06-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
SU(3) Fermions on the Honeycomb Lattice at 1/3-Filling
SU(N)对称费米子可以在超冷原子量子模拟器中实现,在实现奇异物质态方面具有很好的前景。本文利用张量网络计算方法,给出了蜂窝晶格上1/3填充的SU(3)哈伯德模型的基态相图.在强相互作用极限下,基态具有格序。当降低相互作用强度$U/t$时,我们发现在$U/t=7.2(2)$处的一级跃迁变成二聚的、颜色有序的状态,其向下延伸到$U/t=4.5(5)$,在该位置处发生Mott跃迁并且基态变得均匀。我们的结果可以作为未来SU(3)费米子量子模拟器的预测和基准。
2019-07-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Quantum phases of hard-core bosons in a frustrated honeycomb lattice
利用精确对角化计算,我们研究了蜂窝晶格上硬核玻色-哈伯德-哈洛模型的基态相图。这允许我们探测Varney等人(2011 Phys. Rev. Lett. 107 077201),对各种变化,在原来研究的哈密顿。
2012-11-29 cond-mat.str-el
Quantum paramagnetic ground states on the honeycomb lattice and field-induced transition to Néel order
最近的实验的启发BiPDMATHABMM锰$_4$ O $_{12}$(NO $_3$),和更广泛的兴趣所产生的蜂窝晶格哈伯德模型的数值工作,我们研究了磁场对蜂窝晶格自旋模型与量子顺磁基态的影响。对于一个具有令人沮丧的第二近邻交换的模型,$J_2$,我们使用自旋波理论中的Lindemann判据来证明Néel序熔化超过临界$J_2$。临界$J_2$随磁场的增加而增加,这意味着在一定的$J_2$范围内存在场诱导顺磁-Néel跃迁.我们还利用键算符平均场论的自旋- $S$推广研究了双层模型。我们发现,有一个Néel二聚体过渡的各种自旋值与双层耦合增加,并产生层间二聚体状态经历了场诱导过渡到一个国家与横向Néel秩序。最后,我们研究了一个自旋为3/2的模型,该模型介于海森堡模型和AKLT模型之间。利用精确对角化方法,计算了保真度磁化率,确定了Neel-AKLT量子临界点的位置,得到了AKLT母体哈密顿量的自旋能隙,证明了AKLT态也经历了场诱导Neel序.
2011-06-21 cond-mat.str-el
Correlated spinless fermions on the honeycomb lattice revisited
研究了蜂窝晶格上无自旋费米子的扩展哈伯德模型在最近邻和二次最近邻密度-密度排斥相互作用下的量子多体不稳定性.最近的精确对角化和无限密度矩阵重整化群的结果表明,一个假定的拓扑莫特绝缘体相驱动的第二近邻排斥被抑制,而其他数值精确的方法支持拓扑莫特绝缘体的情况。在目前的工作中,我们采用功能的重整化群(fRG)的关联费米子系统。我们的fRG结果暗示在稳定的拓扑莫特绝缘体的散射过程的强烈抑制。通过对费米子涨落效应的分析,我们得到了一个相图,它是各种电荷有序不稳定性竞争的结果。
2015-08-12 cond-mat.str-el
Infinite Projected Entangled-Pair State algorithm for ruby and triangle-honeycomb lattices
无限投射纠缠对态(iPEPS)算法是研究热力学极限下二维量子晶格哈密顿量基态性质的最有效方法之一。在这里,我们展示了如何使用角转移矩阵(CTM)重整化群进行2D张量网络收缩,该算法可以适用于探索红宝石和三角蜂窝晶格上的最近邻局部哈密顿算子。此外,我们展示了如何CTM方法可以用来计算每个晶格位置的基态保真度和边界密度算子和纠缠熵(EE)的无限圆柱。作为基准,我们将iPEPS方法应用于具有各向异性相互作用的红宝石模型,并探索系统的基态性质。通过测量无限长圆柱上的两点耦合、基态保真度和电子效率,我们进一步提取了模型在不同耦合状态下的相图。我们的相图是在协议与以前的研究模型的精确对角化。
2018-03-28 cond-mat.str-el quant-ph
Spin-gap phase of a quantum spin system on a honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上的量子自旋系统,当它包含反铁磁交换作用中的挫折和扭曲时。我们将自旋系统转化为一个非线性西格玛模型(NLSM)在一个新的方式保持原来的自旋自由度。在重整化群的辅助下,NLSM给出了由有序AF相和无序自旋带隙相组成的基态相图。自旋带隙相从强阻挫区向强畸变区扩展,表明无序基态在两个区中基本相同。在自旋半的情况下,蜂窝晶格上的自旋系统的自旋能隙相大于正方晶格上的J1-J2模型的自旋能隙相。
2006-09-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Doubly degenerate orbital system in honeycomb lattice: implication of orbital state in layered iron oxide
研究了蜂窝格点上的双简并轨道模型。这是一个多铁性层状铁氧化物的轨道状态模型。采用自旋波近似、蒙特卡罗模拟和Lanczos方法对经典模型和量子模型进行了分析。在经典的基态中存在一个宏观的简并数。在经典模型中,比热的峰值出现在远低于平均场有序的温度。在这个温度以下,轨道赝自旋的角度是固定的,但不建议常规的轨道顺序。热涨落使基态的简并度部分提高。我们提出了低温轨道结构中六边形零维涨落的作用。由于量子零点涨落的存在,简并度在零温度下也发生提升。我们表明,基态波函数是很好地表示的状态的线性组合,其中蜂窝晶格覆盖的最近邻轨道对的最小键能。
2008-04-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of the frustrated spin-1/2 two-leg honeycomb ladder
我们研究了一个自旋- $1/2$两条腿的蜂窝状梯子,沿着腿具有令人沮丧的次近邻(NNN)耦合,这等价于两个$J_1$ - $J_2$自旋链与$J_\perp$在奇数梯级耦合。利用常规和无限密度矩阵重整化群以及玻色化方法对模型的全参数区域进行了系统的研究。富相图由五个不同的相组成:当为$J_{\perp} < 0$时,为一个Haltoxin相、一个NNN-Haltoxin相和一个交错的二聚体相;当为$J_{\perp} > 0$时,为一个梯级单线态相和一个柱状二聚体相。随着阻挫$J_2$的增加,发现了从二聚相到半聚相的有趣的重入行为。分析了临界相变的普遍性。二聚相和无序相之间的相变属于具有中心电荷的二维伊辛类$c=1/2$。从Half相到NNN-Half相的跃迁是弱拓扑一级跃迁,而从Half相到梯级单重态相的连续跃迁具有中心电荷$c=2$ .
2018-03-30 cond-mat.str-el
Design of Chern Insulating Phases in Honeycomb Lattices
到目前为止,对磁性拓扑绝缘体(被称为量子反常霍尔绝缘体或简单的陈式绝缘体)的可靠例子的研究还没有取得成功。我们的团队已经探索了两种不同的可能性,基于多轨道三维氧化物蜂窝晶格。每一个都有一个接近基态的陈氏绝缘相,但材料参数不适合生产可行的陈氏绝缘体。进一步探索这些类之一,取代开壳层3D与4D和5D的对应物,导致陈绝缘基态的现实预测。在这里,我们叙述了设计过程,讨论了许多积极参与(或抵制)所需的陈氏绝缘体阶段的能量尺度。
2018-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field-induced multipolar character in the dipolar ground state of the honeycomb rare-earth chalcohalide NdOF
School of Physical Science and Technology, Lanzhou University(兰州大学物理科学与技术学院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所凝聚态物理国家实验室)
通过拉曼光谱和磁化率分析,发现蜂巢稀土硫卤化物NdOF中晶体电场双重态在磁场下从偶极连续演变为偶极-多极特性,为稀土磁体中多极分量的可控诱导提供了模型系统。
2026-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground state and low-temperature magnetism of the quasi-two-dimensional honeycomb compound InCu$_{2/3}$V$_{1/3}$O$_3$
我们报告了一个组合的$^{115}$在NQR,$^{51}$ V NMR和$μ$ SR光谱研究的低温磁性的InCu $_{2/3}$ V $_{1/3}$ O $_3$,准二维(2D)化合物,包括在自旋扇区的反铁磁耦合自旋$S=1/2$蜂窝晶格与铜$^{2+}$离子。尽管大量的实验和理论的努力,这种材料的基态是没有最终确定。特别是,在不同的磁测量中表现为异常的两个特征温度约为$\sim 40$ K和$\sim 20$ K,本文对此进行了有争议的讨论。对实验数据的综合分析与交换常数的理论计算相结合,使我们能够在39 K以下识别出“中间”准二维静态自旋态。这种自旋状态的特点是交错磁化与温度演化,同意的2D XY模型的预测。我们观察到,该状态在15 K时逐渐转变为完全发展的3D反铁磁Néel状态。我们归因于这样一个扩展的准2D静态制度的蜂窝状平面的有效的磁去耦由于层间交换相互作用,抑制长距离自旋-自旋相关的平面之间的强烈挫折。有趣的是,我们发现的拓扑Berezinsky-Kosterlitz-无相变的迹象在准二维静态的蜂窝自旋1/2平面的InCu $_{2/3}$ V $_{1/3}$ O $_3$。
2020-01-27 cond-mat.other cond-mat.str-el
Macroscopic Degeneracy and Emergent Frustration in a Honeycomb Lattice Magnet
使用基于费米子对角化和经典蒙特卡罗的混合方法,我们调查巡回和本地化的自旋之间的相互作用,竞争双和超交换相互作用,蜂窝晶格。对于适度的超交换,自然形成六边形的几何阻挫三角形晶格。对于稍大的超交换,二聚基态是稳定的,具有宏观简并性。这些国家的存在下,非挫折蜂窝晶格突出了一个新的现象,在这个巡回电子系统:涌现几何挫折和简并。
2011-09-09 cond-mat.str-el
An investigation of the quantum $J_1-J_2-J_3$ model on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上的量子$J_1-J_2-J_3$模型,对$J_{2}/J_{1}$、$J_{3}/J_{1}$和反铁磁($J_{1}>0$)或铁磁($J_{1}<0$)最近邻相互作用进行了精确对角化和线性自旋波计算.我们发现了一系列的量子效应:N{é}el有序基态的“无序有序”选择,二聚体长程序或类自旋液体的非经典基态的良好候选者。证明了纯反铁磁海森堡模型是N{é}el有序的.将这些结果与在正方形和三角形晶格上观察到的结果相比较,我们列举了一些关于各向同性模型中量子相位性质的解释。
2001-01-28 cond-mat.str-el
Spin-$0$ Mott insulator to metal to spin-$1$ Mott insulator transition in the single-orbital Hubbard model on the decorated honeycomb lattice
利用旋转不变的从玻色子研究了装饰蜂窝晶格上单轨道哈伯德模型在三分之二填充时强电子关联和三角形内自旋交换的相互作用.我们发现当自旋- $1$莫特绝缘体、金属和自旋- $0$莫特绝缘体之间的自旋交换是反铁磁的时,自旋交换是调谐的.莫特绝缘体产生于有效的三角形内多轨道相互作用,并与孤立三角形的基态电连接。反铁磁自旋交换,如确定的古德诺-Kanamori规则,可以发生在配位聚合物从动力学交换通过配体。我们的特点的磁性在该政权的自旋三重态占主导地位。对于小的$U$,自旋$1$ Slater绝缘体在三角形之间出现反铁磁序。自旋$1$莫特绝缘体中的磁性由蜂窝晶格上的自旋$1$海森堡模型描述,其基态为Néel有序.
2021-08-05 cond-mat.str-el
Plaquette order and deconfined quantum critical point in the spin-1 bilinear-biquadratic Heisenberg model on the honeycomb lattice
本文用张量重整化群方法精确地确定了蜂窝晶格上自旋为1的量子双线性-双二次海森堡模型的基态相图。我们发现铁磁相、铁四极相和大部分反铁磁相对量子涨落是稳定的。然而,在经典极限下,在基态是反铁四极有序的相位附近,量子涨落完全抑制了所有的磁序,导致破坏晶格对称性但保持自旋SU(2)对称性的元格有序相位。数值结果表明,反铁磁相与元格相之间的量子相变要么是直接的二级相变,要么是很弱的一级相变.
2012-04-23 cond-mat.str-el
Plaquette valence-bond ordering in J_1-J_2 Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
采用精确对角化方法,在S_z=0基和最近邻单重价键(NNVB)基下研究了蜂窝晶格上具有第一和第二邻反铁磁交换的S=1/2海森堡模型(J_{1} - J_{2}模型).我们发现,当0.2<J_2/J_1<0.3时,NNVB基对基态的描述与精确结果相比是恰当的。通过分析二聚体-二聚体以及格片-格片的相关性,并定义适当的结构因子,我们研究了可能的对称性破缺态作为阻挫区基态的候选者。在0.2<J_2/J_1<0.3的情况下,我们提供了大量支持格片价键有序的证据.通过进一步增加比率J_2/J_1,该状态经历向交错二聚化状态的转变。
2011-01-31 cond-mat.str-el
Interaction-induced anomalous quantum Hall state on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上相互作用产生的量子反常霍尔相的存在性。对于半填充的无自旋模型,用平均场方法预言了量子反常霍尔相(陈氏绝缘体相)的存在。然而,最近的精确对角化研究的小集团与周期性边界条件没有发现一个明确的迹象,相互作用驱动的陈氏绝缘体相。我们利用精确对角化方法研究了具有开边界条件的小团簇的性质,与以往的研究相反,我们发现了有限尺寸团簇的拓扑相变的明显特征.我们还研究了纠缠元格态(量子产物态)的适用性,以描述系统的基态。在这种方法中,晶格被覆盖有元格,并且基态波函数根据元格系数来写。然后,可以使用变分蒙特卡罗算法来优化加权。利用纠缠元格态方法研究了大尺寸团簇体系的基态性质,结果表明,对于小尺寸团簇,所得结果与精确对角化结果一致。这证实了纠缠元格态描述系统基态的有效性,并进一步证实了在热力学极限下量子反常霍尔相的存在,正如平均场论计算所预测的那样。
2014-04-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el quant-ph
Quantum disordered ground state in the spin-orbit coupled Jeff = 1/2 distorted honeycomb magnet BiYbGeO5
本研究通过测量和建模发现,畸变蜂窝磁体 BiYbGeO5 的低温行为可用有效 Jeff=1/2 的孤立自旋二聚体描述,其非磁性基态具有极小自旋能隙,且在极低温下无磁长程有序,表明二聚体间耦合可忽略。
2023-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el