Strong-coupling diagrammatic Monte Carlo technique for correlated fermions and frustrated spins
我们描述了一个可控的和无偏的强耦合图解蒙特卡罗技术,适用于范围广泛的费米子系统和自旋模型。与以前的强耦合方法,一般依赖于格拉斯曼Hubbard-Stratonovich变换,我们的建设是基于威克定理和一个递归的过程分组收缩成有效的连接顶点,在所有的本地物理非微扰,可以精确计算。由此产生的扩展是由简单的图形规则,使其适合通过随机抽样的系统治疗。对数值连锁集群扩张的基准显示出良好的协议。
2021-04-20 cond-mat.str-el
Anomalous Hall effect and quantum criticality in geometrically frustrated heavy fermion metals
研究几何阻挫Kondo晶格中Kondo耦合与手性自旋液体在方格子$J_1-J_2$模型中的效应,发现跨越量子临界点时费米面重构导致反常霍尔电导跃变,并探讨其对重费米子铱酸盐的意义及界面结构设计。
2024-07-20 cond-mat.str-el
Simulating a two-dimensional frustrated spin system with fermionic resonating-valence-bond states
用变分蒙特卡罗模拟方法研究了正方形格子上的受抑海森堡$J_{1}-J_{2}$模型.我们提出了一个反铁磁费米子共振价键(AF-fRVB)态,该态能够研究$J_{1}-J_{2}$模型中的整个相图。与传统玻色子RVB态相比,可以更清楚地提取两个相变点,即$J_{2}/J_{1}=0.45$附近的二级相变点和$J_{2}/J_{1}=0.6$附近的一级相变点。在最大阻挫点($J_{2}/J_{1}=0.5$)处,AF-fRVB态在热力学极限中显示出变化的基态能量,非常接近由可用最大键尺寸处的投影纠缠对态估计的能量。另一方面,在阻挫区$0.4\lesssim J_{2}/J_{1}\leq0.5$中,具有$s_{+-}$(使用铁基超导体领域中的术语)和$d_{xy}$配对对称性的AF-fRVB态在热力学极限下是简并的,这意味着在自旋谱中存在无隙狄拉克激发。
2014-03-26 cond-mat.str-el
Density-matrix renormalization study of the frustrated fermions on the triangular lattice
我们表明,二维密度矩阵重整化分析是有用的检测对称性破缺的费米子模型的三角晶格。在边缘位置具有化学势的圆柱形边界条件下,我们发现开边作为微扰来选择最强关联{ \it仅在存在长程序时}。我们还表明,普通的尺寸缩放分析的电荷间隙,以及在此边界条件下的局部电荷密度可以确定的金属-绝缘体相边界,这几乎完美的状态和精确解的密度在弱耦合和强耦合区域,分别。
2009-02-07 cond-mat.str-el
Finite temperature fermion Monte Carlo simulations of frustrated spin-Peierls systems
本文将Abrikosov费米子辅助场量子蒙特卡罗算法推广到自旋-Peierls系统,证明加入声子不加剧负符号问题,从而能够研究声子自由度与磁受挫的相互作用。
2025-02-10 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
Heavy-fermions in frustrated Hund's metal with portions of incipient flat-bands
本文通过DFT+DMFT计算,发现kagome金属CsCr$_3$Sb$_5$和三角晶格CrB$_2$中的初始平带增强Hund金属的类近藤效应,产生中等重费米子行为,为理解其非常规超导性提供了新途径。
2025-01-04 cond-mat.str-el
Switchable Quantum Anomalous Hall state in a strongly frustrated lattice magnet
我们建立了巡回费米子与局部磁矩棋盘格上的相互作用,导致磁通量相。对于弱巡回的磁通相位是共面的,电子色散的石墨烯类狄拉克费米子的形状。更强的巡游驱动形成非共面的手征通量相,其中狄拉克费米子获得与铁磁自旋极化成比例的拓扑质量。因此,系统自组织成铁磁量子反常霍尔态,其中其无耗散的边缘电流的方向可以通过施加的磁场切换。
2012-02-15 cond-mat.str-el
Classical Spin Spirals in Frustrated Magnets from Free-Fermion Band Topology
共面自旋螺旋的形成是许多阻挫磁体磁有序化中的一个常见模。对于经典的反铁磁体,几何挫折可以导致大量退化的螺旋基态流形,其传播矢量可以根据晶格几何形状由点(三角形)、线(面心立方)、表面(挫折金刚石)或完全平坦的带(烧绿石)来描述。在这里,我们证明了这些经典反铁磁体的螺旋流形与自由费米子能带结构的费米面的精确数学对应。我们提供了一个明确的晶格结构相关的挫折自旋模型相应的自由费米子紧束缚模型。这种对应关系的例子涉及120 $^\circ$阶的三角晶格反铁磁体的狄拉克节点结构的蜂窝紧束缚模型或螺旋线流形的fcc反铁磁体的狄拉克节点线的金刚石紧束缚模型。我们讨论了费米子系统的拓扑能带结构对相应的经典自旋系统的影响。
2017-05-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Tetramerisation of a frustrated spin-1/2 chain
研究了一个自旋为1/2的受抑海森堡链与绝热声子耦合的模型,该模型具有一般形式的磁弹性耦合。在足够大的阻挫和晶格耦合下,发现了一个新的四聚体相,它具有三种不同的键长,我们认为Z字形自旋1/2链LiV $_2$ O $_5$可能是观察到这种相的一个很好的候选物.
2002-09-12 cond-mat.str-el
Spinon Majorana fermions
提出了利用拓扑邻近效应在阻挫磁体中实现马约拉纳费米子的方法。具体地说,我们考虑了一个理论模型,其中一个拓扑绝缘体耦合到阻挫磁性材料通过自旋交换相互作用。利用基于重整化群的自洽平均场方法,通过计算拓扑绝缘体引起的自能修正,我们发现狄拉克锥的自旋织构和自旋动量锁定将被附近阻挫磁体中的自旋子继承.这导致了支持马约拉纳激发的物质的特定拓扑状态。与SC系统中的传统实现不同,这些马约拉纳费米子是自旋子和反自旋子的组合,而不是电子和空穴。它们可以参与自旋子的输运,导致自旋输运的非平凡性质。
2016-09-23 cond-mat.str-el
An orbital-selective spin liquid in a frustrated heavy fermion spinel LiV$_2$O$_4$
有效质量的显著增加是与强关联电子相关的主要现象。在局部矩的存在下,大的有效质量被认为是由近藤耦合产生的,近藤耦合是巡回电子和局域电子之间的相互作用。然而,在d电子系统中,起源是不清楚的,因为竞争的洪德规则耦合。在这里,我们实验解决最重的d费米子在钒尖晶石LiV2O4具有几何挫折的微观起源。利用轨道选择性51V NMR,我们阐明了轨道依赖的本地矩,表现出没有长程磁秩序,尽管持续的反铁磁相关。一个受抑的自旋液体,亨德耦合到巡回电子,在形成具有大的剩余熵重费米子的关键作用。我们的方法是重要的,在广泛的材料,包括铁pnictides,钴酸盐,锰氧化物,和manganites的轨道选择性本地化的显微镜观察。
2012-11-12 cond-mat.str-el physics.atom-ph
Fractionalized topological insulators from frustrated spin models in three dimensions
我们提出了一种U(1)自旋液体形式的三维分形拓扑绝缘体理论,其中体相含有带隙的费米子自旋子,而无带隙自旋子的表面态是拓扑保护的.从烧绿石晶格上的自旋1/2模型开始,具有受挫的反铁磁和铁磁交换相互作用,我们表明,后者的相互作用的分解,在从费米子表示的自旋,可以自然地引起一个新兴的自旋轨道耦合的自旋子。这稳定了也具有体键自旋有序的分级拓扑绝缘体。最后,我们描述了这些状态的低能量特性。
2012-06-26 cond-mat.str-el
Itinerant electrons on dilute frustrated Ising lattices
我们认为流动的无自旋费米子是在一个稀的二维阻挫伊辛系统中占据空位的运动缺陷。费米子通过本地自旋涨落相互作用,我们分析耦合自洽的平均场方程的格林函数后,表示的自旋和费米子运营商的格拉斯曼变量。比热和有效质量进行了分析与解决方案,满足对称性所施加的耦合布局。在低温下,我们发现,这些解决方案诱导条纹沿线的耦合具有相同的符号,并且,低费米子密度产生一个小的有效质量。
2021-10-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimensional tuning of electronic states under strong and frustrated interactions
研究了各向异性三角晶格上强相互作用的无自旋费米子模型。在半填充和强排斥最近邻相互作用的极限下,费米子排列成条纹并形成绝缘状态。当粒子被掺杂时,它要么沿着条纹进行一维自由运动,要么垂直于条纹进行分解。这两个传播产生的电子状态的尺寸调谐。我们研究了这个相的稳定性,并推导出一个有效的模型来描述低能激发。光谱功能,可用于实验检测签名的电荷激发。
2008-04-21 cond-mat.str-el
Solution to the sign problem in a frustrated quantum impurity model
在这项工作中,我们解决了一个受挫量子杂质模型的符号问题,该模型由三个量子自旋半链组成,通过反铁磁海森堡相互作用在一端相互作用。我们首先将该模型映射为自旋半费米子在三个独立的一维链上跳跃的排斥哈伯德模型,这些链通过一端的三角形跳跃相互作用。然后将费米子模型转化为非齐次一维模型,并将配分函数表示为费米子世界线组态的加权和。通过在一半的空间中施加一对费米子世界线,我们证明了所有负重量的配置都可以消除。这种配对自然地导致了半填充时的原始受抑量子自旋模型,从而解决了它的符号问题。
2016-08-28 cond-mat.str-el hep-lat
Long-Period Charge Correlations in Charge-Frustrated Molecular theta-(BEDT-TTF)2X
数值研究了几何阻挫系统theta-(BEDT-TTF)2X中的长周期电荷有序(CO).考虑了各向异性三角晶格上的相互作用费米子模型:扩展的哈伯德模型和无自旋费米子模型,不仅考虑了最近邻键(NN)上的相互作用,而且考虑了次最近邻键(NNN)上的相互作用.通过应用Lanczos精确对角化方法,我们发现,长周期电荷关联成为主导时,NNN项包括在电荷阻挫区。计算的光激发光谱表明,在长周期CO的电荷转移激发扩展到一个较低的能量范围相比,在短周期CO状态,包括3倍CO稳定时,NNN项不存在。我们的研究结果表明,实验观察到的标题化合物附近的CO绝缘相的电荷相关性可以被看作是一个倾向于“倾斜条纹”型CO与大的电荷波动。
2014-02-27 cond-mat.str-el
Fermionic algebraic quantum spin liquid in an octa-kagome frustrated antiferromagnet
利用张量网络数值方法研究了无限八格点晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁体的基态和有限温度性质.结果表明,基态具有消失的局部磁化强度,并具有一个$1/2$ -磁化平台,具有up-down-up-up自旋组态。在临界耦合比$J_{d}/J_{t}=0.6$处发现了一个量子相变,当体系为$0<J_{d}/J_{t}<0.6$时,体系处于价键态,在该态下观察到一个明显的零磁化平台,这意味着自旋激发是有隙的;当体系为$J_{d}/J_{t}>0.6$时,体系表现为无隙激发,其中二聚体-二聚体关联函数按幂律衰减,而自旋-自旋和手征-手征关联函数按指数衰减.在各向同性点($J_{d}/J_{t}=1$),我们揭示,在低温($T$)的比热线性依赖于$T$,和磁化率趋于一个常数的$T\rightarrow 0$,从而产生一个威尔逊比约为1,这意味着该系统的兴趣是一个费米子代数量子自旋液体。
2017-05-17 cond-mat.str-el
d-wave superconductivity in the frustrated two-dimensional periodic Anderson model
重费米子材料中的超导性有时会出现在非相干区,并接近反铁磁量子临界点。在这里,我们研究了这些现象,使用大规模的行列式量子蒙特卡罗模拟和动力学集团近似与各种杂质的解决方案的周期性安德森模型的阻挫杂交。我们获得了坚实的证据$d_{x^2-y^2}$超导相所产生的非相干正常状态附近的反铁磁量子临界点。存在一个共存区,超导圆顶的宽度随阻挫而增加。通过对配对动力学的研究,我们发现延迟的自旋涨落对配对胶起主要作用。这些结果与Ce- $115$重费米子族的非常规超导性有关。
2015-02-23 cond-mat.str-el
Frustrated Quantum Spins at finite Temperature: Pseudo-Majorana functional RG approach
赝费米子泛函重整化群(PFFRG)方法已被证明是处理量子自旋阻挫系统的一种强有力的数值方法。然而,在其通常的实现中,自旋算符的复费米子表示引入了非物理的希尔伯特空间扇区,这使得在有限温度下的应用不准确。在这项工作中,我们制定了一个通用的功能重整化群的方法的基础上马约拉纳费米子克服这些困难。我们,特别是,实现自旋算子通过$SO(3)$对称马约拉纳表示,不引入任何非物理状态,因此,仍然适用于在有限温度下的量子自旋模型。我们应用这个计划,被称为伪Majorana功能重整化群(PMFRG)方法,挫败海森堡模型的小自旋集团以及正方形和三角形晶格。计算有限温度行为的自旋相关性和热力学量,如自由能和热容,我们发现很好的协议与精确对角化和高温系列扩展到中等温度。我们,特别是,观察到一个显着增强的精度相比,在有限的温度下的PFFRG的PMFRG。更一般地说,我们的结论是,功能重整化群方法与马约拉纳费米子的发展大大扩展了这种方法的适用范围。
2021-09-20 cond-mat.str-el
Approaching quantum criticality in a partially geometrically frustrated heavy-fermion metal
量子相变引起了凝聚态和原子物理研究领域的广泛兴趣。这些截然不同的物质类别的共同特征在于,低能尺度之间的竞争可以通过非热参数来调节,例如压力,磁场或电场,以及凝聚态物质系统的化学成分。在重费米子材料中,f电子和传导电子之间的强交换J可以通过近藤效应导致f电子衍生的(近)局域磁矩的淬灭,或者如果J变弱,则通过传导电子介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用导致长程磁序。此外,有人提出,磁序可以被量子涨落抑制,而量子涨落可以被几何挫折增强。本文报道了在部分阻挫反铁磁金属系统中观察到的量子相变。在反铁磁CePdAl中,磁性Ce离子在(001)平面上形成等边三角形网络,类似于kagomé晶格,其中三分之一的Ce磁矩不参与长程序。当Ni取代14.4%的Pd时,Néel温度T_N = 2.7 K可降至零。比热C与C/T ~ -logT呈线性关系。在量子临界性的赫兹-米利斯-森谷模型中,这种行为可以归因于三维磁序因阻挫而退耦合产生的二维临界反铁磁涨落。阻挫力矩的中间平面是二维自旋液体的可能候选者。在这个系统中同时存在磁序、几何阻挫和近藤效应,这可能意味着一条通往量子临界的新途径。
2014-02-18 cond-mat.str-el
Fermion-boson many-body interplay in a frustrated kagome paramagnet
Kagome网,出现在基础物理,材料,光子和冷原子系统的领域,主机受挫费米子和玻色子激发。然而,要找到一个同时研究费米子和玻色子模式的系统来深入了解它们的多体相互作用是极其罕见的。在这里,我们使用国家的最先进的扫描隧道显微镜和光谱学发现不寻常的电子耦合到平带声子在分层戈薇顺磁体。我们的结果揭示了kagome结构与前所未有的原子分辨率和观察到惊人的玻色子模与色散kagome电子费米面附近的相互作用。在这个模式能量下,费米子准粒子色散表现出明显的重整化,表明与玻色子的巨大耦合。通过自能分析、第一性原理计算和晶格振动模型的结合,我们提出了这种模式来自几何阻挫声子平带的证据,它是kagome电子平带的晶格模拟。我们的发现提供了第一个在电子激发中的kagome玻色子模(平带声子)的例子,以及它与kagome网络材料中的费米子自由度的强相互作用。
2020-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Signature of partially frustrated moments and a new magnetic phase in CeNiGe2
我们报告的磁性,热力学和输运性质的重费米子化合物CeNiGe 2。该化合物在4.1K和3 K附近经历了两次反铁磁转变。在热容中观察到,当磁场增加到~ 1 T时,两个峰在3 K附近合并为一个峰。然而,在施加磁场的情况下,该峰没有被抑制。相反,在1 T以上3.6K时会出现一个新的特征.通过熵演化、磁Gruneisen参数和电阻率的研究,探讨了磁场诱导的新特征。这些研究强调了这样一个事实,即部分磁挫折,由于磁场引起的自旋波动是负责这一观察到的功能。这种部分受挫的机制在高场下形成了新的反铁磁有序相。在该化合物中没有磁场诱导的QCP,这意味着CeNiGe 2的行为不符合Doniach模型。
2017-12-18 cond-mat.str-el
Raman Scattering from Frustrated Quantum Spin Chains
本文研究了自旋为1/2的受抑海森伯链的磁喇曼散射,重点研究了自旋Peierls化合物CuGeO_3的均匀相。拉曼强度分析的Loudon-Fleury散射过程中使用的无自旋费米子平均场论发展的挫折自旋链。实验数据的比较,并研究了挫折和温度的依赖性。在很好的协议与观察到的光谱一个广泛的非弹性四自旋连续被发现在低温以上的自旋Peierls转变。在高温下,强度发展出类似于实验的准弹性线。
1997-02-24 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
Orbital-selective Dirac fermions and extremely flat bands in frustrated kagome-lattice metal CoSn
层状kagome晶格3d过渡金属是探索阻挫晶格几何和量子拓扑的一个令人兴奋的平台。然而,典型的kagome电子带,其特征是由相破坏的平带覆盖的狄拉克带,还没有被清楚地观察到,它们的轨道物理研究得更少。在这里,我们提出了接近教科书kagome带与轨道微分物理在CoSn,这可以很好地描述了一个最小的紧束缚模型与单轨道跳跃在Co kagome晶格。带宽小于0.2eV的平顶带贯穿整个布里渊区,特别是面外轨道的平顶带沿G-M方向的带宽小于0.02eV。在面外轨道的狄拉克锥处,自旋轨道相互作用引起的能隙比面内轨道的小得多,表明狄拉克费米子具有轨道选择性。
2020-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Projection Method for Exact Diagonalization in the Strong Coupling Limit for Frustrated Models with Highly Degenerate Ground States
在本文中,我们提出了一种新的技术,称为投影ED,并指出它适用于挫折模型,如,XXZ自旋1/2海森堡和无自旋费米子t-V模型,在强耦合极限下,以一般方式与高度简并的基态。作为一个例子,我们处理了一个无自旋费米子的t-V模型在三角形晶格上,并显示了该方法的实用性。
2008-06-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Single-hole dynamics in dimerized and frustrated spin-chains
我们提出了一个统一的帐户的耦合单孔和自旋动力学的自旋间隙相的二聚和挫折的自旋链和两个腿的自旋梯。基于一维$t_123$ - $J_123$ -模型的强二聚极限,本文提出了一种将自旋哈密顿量映射到赝费米子键玻色子模型上的图解方法。单孔光谱的结果进行了详细说明。一个有限的准粒子的重量观察和研究的各种系统参数。与现有的精确对角化数据进行比较,发现良好的协议。
2000-07-27 cond-mat.str-el
Intrinsic Magnetic Excitations and Heavy-Fermion Formation in the Frustrated Mn Pyrochlore System YMn$_{2+δ}$Zn$_{20-x}X_x$ ($X$ = In and Al) Revealed by Nuclear Magnetic Resonance and Nuclear Quadrupole Resonance Measurements
Kyoto University(京都大学);University of Tokyo(东京大学)
通过NMR/NQR测量研究YMn$_{2+δ}$Zn$_{20-x}$In$_x$和Al$_x$的微观电子态,发现In替代具有更高位点选择性,低能磁激发与重费米子形成相关,但磁相互作用因Mn-Mn距离增大而减弱。
2026-08-03 cond-mat.str-el
Electron energy spectrum of the spin-liquid state in a frustrated Hubbard model
在自旋极化对偶费米子方法的推广下,研究了各向同性三角晶格上半满哈伯德模型的非定域关联效应。反铁磁非共线和自旋液体状态之间的竞争强烈增强的k依赖的自能超出当地的动力学平均场论理论的结合。双费米子修正极大地降低了自旋液态的能量,而使非共线磁态几乎不受影响。这使得自旋液体在带宽的数量级的相互作用强度的一定间隔中变成优选状态。自旋液体莫特绝缘体的光谱函数由局部单态的形成决定,这导致能隙比120度反铁磁Neel态的能隙大大约两倍。
2010-12-24 cond-mat.str-el
Fractalization drives crystalline states in a frustrated spin system
我们测量了一系列的量子霍尔类高原在1/q:9 >= q >= 2和p/q = 2/9分数的磁化强度与增加磁场在几何阻挫自旋系统SrCu 2(BO 3)2。我们发现,整个观察到的序列的高原再现通过解决Hofstadter问题的系统晶格时,短程排斥相互作用,从而提供了一个英镑演示玻色子所限制的磁和晶格势模仿费米子在极端的量子极限。
2008-04-07 cond-mat.str-el
High-field magnetization of the 3d heavy-fermion system LiV$_2$O$_{4-d}$ (d = 0, 0.08)
在4.2K时,在38T附近观察到LiV2O4粉末样品的变磁行为。另一方面,缺氧LiV 2 O 3. 92的磁化强度在40 T以下未显示出变磁性,与LiV 2 O 4相比,磁矩大幅降低。这些结果表明,铁磁相互作用强烈增强的磁场在LiV2O4,而反铁磁相互作用是占主导地位的LiV2O3.92。
2002-11-01 cond-mat.str-el
Thermodynamics of a gauge-frustrated Kitaev spin liquid
二维和三维Kitaev磁体是典型的受抑量子自旋系统,其中原始自旋自由度分解为马约拉纳费米子和$\mathbb{Z}_2$规范场--这是一种纯粹的局部现象,在由键方向相互作用的强度设定的温度标度下显示出热力学交叉。对于传统的Kitaev磁体,低温热力学揭示了第二个转变,在该转变时,$\mathbb{Z}_2$规范场有序化,系统进入自旋液体基态。在这里,我们讨论一个明确的例子,超出了这个范例的情况下-的$\mathbb{Z}_2$规范场被发现是受几何挫折,热有序过渡被抑制,并产生了广泛的剩余熵。在量子体系的深处,在相互作用强度每密耳一个的温度下,规范扇区的简并度被规范场和马约拉纳费米子之间的微妙相互作用所提升,导致马约拉纳金属的形成。我们讨论了从大规模的,无符号的量子蒙特卡罗模拟的物理热力学签名。
2019-01-16 cond-mat.str-el
Bold Diagrammatic Monte Carlo technique for frustrated spin systems
利用费米子表示的自旋自由度内的波波夫-费多托夫方法,我们开发了一个算法的Monte Carlo抽样的骨架费曼图海森堡型模型。我们的计划工程没有修改的任何维度的空间,晶格几何形状,和相互作用的范围,即它是适合于处理在有限温度下的挫磁系统。作为一个实际应用,我们计算了三角晶格上反铁磁海森堡模型的均匀磁化率,并将我们的结果与现有的最佳高温展开式进行了比较。我们还报告了整个布里渊区的静态磁化率的动量依赖性的结果。
2012-11-15 cond-mat.str-el
Frustrated diamond-chain quantum $XXZ$ Heisenberg antiferromagnet in a magnetic field
本文研究了在$z$或$x$取向的外磁场中的阻挫金刚石链晶格上的反铁磁自旋1/2 $XXZ$海森堡模型.我们使用强耦合的方法来阐述一个有效的描述在低温强场制度。所得到的有效模型是自旋为1/2的$XY$链,它通过Jordan-Wigner费米化是精确可解的.我们进行精确对角化的磁化曲线的研究,以测试质量的有效描述。结果可能有相关的描述蓝铜矿自旋链化合物。
2014-11-27 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo Simulation of Frustrated Kondo Lattice Models
自旋和费米子系统量子蒙特卡罗模拟中的无负号问题有不同的起因。基于世界线的自旋算法需要矩阵元素的正性,而费米子的辅助场方法依赖于对称性,如粒子-空穴。对于无负符号自旋和费米子系统,我们表明,可以制定一个无负符号辅助场量子蒙特卡罗算法,允许近藤耦合的费米子与自旋。利用这一方法,我们研究了具有几何挫折的蜂窝格点上的半满Kondo格点模型。除了传统的Kondo绝缘体和反铁磁有序相,我们发现了一个部分Kondo屏蔽状态,自旋被选择性地屏蔽,以减轻挫折,晶格旋转对称性被打破向列。
2017-11-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-lat
Metal-insulator transition caused by the coupling to localized charge-frustrated systems under ice-rule local constraint
本文报道了我们对费米子系统的电子和输运性质的理论和数值研究结果。我们考虑一个扩展的Falicov-Kimball模型,在该模型中,巡回的无自旋费米子相互排斥的U与本地化的粒子,其分布满足局部约束下的几何挫折,所谓的冰规则。我们数值计算了烧绿石,棋盘格和kagome晶格上的模型的态密度,光学电导率和逆参与比,并讨论了在相称填充的金属-绝缘体转变的性质。其结果是,我们表明,冰规则的本地约束导致在电子结构中的几个普遍的功能;一个电荷间隙打开在一个相当小的U相比的带宽,和能谱接近的特征形式在大U限制,即,在一维或$δ$功能峰的非相互作用的紧束缚形式。在大U区域中,流动费米子被限制在宏观简并的冰规则配置中,该配置由一堆一维环组成:我们称这种绝缘状态为电荷冰。另一方面,输运性质受晶格的几何形状和维数的影响很大;例如,烧绿石晶格模型通过增加U表现出从金属态到电荷-冰绝缘态的转变,而棋盘格晶格模型在打开间隙之前表现出安德森局域化。同时,在kagome格点情况下,我们没有得到明确的安德森局域化的证据。我们的结果阐明了在完全阻挫晶格中电荷-冰绝缘体相变的普遍性和多样性。
2011-02-03 cond-mat.str-el
Hubbard chains network on corner-sharing tetrahedra: origin of the heavy fermion state in LiV_2O_4
我们研究了定义在角共享四面体(烧绿石晶格)上的Hubbard链网络模型,它是LiV_2O_4重费米子态的一种可能的微观模型。基于这个模型,我们可以解释LiV_2O_4的输运、磁性和热力学性质。利用一维哈伯德模型的Bethe近似精确解和玻色化方法计算了自旋磁化率和比热系数。计算结果与实验观察结果相当一致。我们得到了大的比热系数$γ\sim 222 {\rm mJ/mol K^2}$。
2002-01-18 cond-mat.str-el
On the heavy-fermion behavior of the pyrochlore transition-metal oxide $LiV_{2}O_{4}$
基于在烧绿石$LiV_{2}O_{4}$中低$T$下观察到的重费米子费米液体(HFFL)特征,我们考虑了一种材料特定的模型,该模型包括局部量子化学、几何阻挫晶格结构和{ \it单}方法中的强相关性。特别是,我们展示了几何挫折(GF)如何产生交叉尺度,$T^{*}<<J$,站点间(AF)交换,低于该金属系统显示HFFL功能。我们的方案是一个具体实现的GF效应在驱动HFFL行为在$LiV_{2}O_{4}$的重要性,并提供了一个自然的理解实验观察到的各种令人困惑的功能。
2002-02-28 cond-mat.str-el
J_1-J_2 frustrated two-dimensional Heisenberg model: Random phase approximation and functional renormalization group
本文利用精确投影的辅助费米子公式,在图解近似下研究了正方晶格上二维自旋1/2 J_1-J_2-Heisenberg模型的基态性质.在第一近似中,我们假设赝费米子谱函数的唯象宽度来计算RPA内的磁化强度、磁化率和自旋相关长度,证明在足够大的赝费米子阻尼下,在Neel有序相和共线有序相之间出现顺磁相。其次,我们使用泛函重整化群公式。我们发现,传统的截断方案省略三粒子和更高阶的顶点是不够的。因此,我们包括自能重整化的单尺度传播最近提出的Katanin,以保持沃德恒等式在一个更好的方式。当g = J_2/J_1 < 0.4时,我们发现了Neel序。0.45在g > 0.66时共线有序。0.68,这是在良好的协议,通过数值研究得到的结果。在干预量子顺磁相,我们发现增强柱状二聚体和plaquette波动强度相等。
2010-02-26 cond-mat.str-el
Entropy evolution in the magnetic phases of partially frustrated CePdAl
在重费米子金属CePdAl长程反铁磁秩序共存的几何挫折的三分之一的Ce时刻。在低温下,近藤效应倾向于屏蔽沮丧的时刻。我们用磁场$B$来抑制近藤屏蔽,用热力学探针研究了磁场$B$的磁相图和熵的演化。我们估计的挫折,通过引入的挫折参数的定义的基础上增强熵,挫折系统的一个基本特征。在近藤屏蔽被抑制的磁场范围内,释放的磁矩倾向于使磁熵最大化,并强烈地增强了阻挫。基于我们的实验,这个场范围可能是一个有希望的候选人,以寻找一个量子自旋液体。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Doped Mott insulator as the origin of heavy Fermion behavior in LiV2O4
采用局域密度近似和动力学平均场论相结合的方法,研究了在各种实验中观察到重费米子行为的LiV_2O_4的电子结构.为了在零温度下获得结果,我们采用投影量子蒙特卡罗方法作为杂质求解器。我们的研究结果表明,强相关的a1 g带是一个轻掺杂的莫特绝缘体,在低温下,它在费米能级上方显示出一个尖锐的(重)准粒子峰,这与Shimoyamada等人最近的光电发射实验一致。96 026403(2006)]。
2007-01-22 cond-mat.str-el
LiV$_2$O$_4$: frustration induced heavy fermion metal
我们提出了一个两阶段的自旋淬灭方案,在混合价金属LiV $_2$ O $_4$中实现的不寻常的重费米子态。在这个理论中,局部价涨落是造成部分淬灭的原因,自旋1/2的时刻低于室温。位址间自旋耦合的挫败,然后驱动系统产生在低温下看到的重费米液体。反常电阻率和霍尔常数的符号变化可以在这个模型中自然地理解,它也预测了在de Haas-van Alphen实验中可能观察到的重准粒子带的独特对称性。
2002-10-04 cond-mat.str-el
Electron Correlation Driven Heavy-Fermion Formation in LiV2O4
光学反射率的测量上进行的d-电子重费米子(HF)金属LiV 2 O 4的单晶。结果表明,在T^* \approx 20 K以上的所有温度下,电荷动力学都具有高度非相干的特征。当载流子的量子相干性恢复时,光学电导率的光谱权重在极宽的能量尺度(~ 5 eV)上重新分布。这种广泛的再分配,形成鲜明对比的f-电子近藤晶格HF系统,金属系统的特点接近相关驱动的绝缘状态。因此,我们的研究结果表明,强电子关联效应主导的低能电荷动力学和重准粒子形成的LiV 2 O 4。我们提出的几何挫折,这限制了扩展的电荷和自旋排序,作为一个额外的关键成分的低温重费米子形成在这个系统中。
2007-06-14 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
Hund flat band in a frustrated spinel oxide
Massachusetts Institute of Technology(麻省理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所);University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学);Canadian Light Source, Inc.(加拿大光源公司);Lund University(隆德大学);Brookhaven National Laboratory(布鲁克海文国家实验室);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固态研究所);Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Ludwig- Maximilians-Universität München(慕尼黑路德维希-马克西米利安大学);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心);Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS(法国国家科学研究中心);CEA(法国原子能和替代能源委员会);Institut de Physique Théorique(理论物理研究所);University of Tokyo(东京大学);University of Stuttgart(斯图加特大学);Collège de France(法兰西公学院);Université PSL(巴黎文理研究大学);Ecole Polytechnique(巴黎综合理工学院);IP Paris(巴黎理工学院);Université de Genève(日内瓦大学)
研究揭示了LiV2O4中由Hund耦合诱导的关联平带,解释了重费米子行为和非常规输运的起源,并为受挫d轨道系统中的平带实现提供了新路径。
2025-02-16 cond-mat.str-el
Electronic route to stabilize nanoscale spin textures in itinerant frustrated magnets
在低电子密度的限制下,我们在一个阻挫三角晶格上的巡游费米子模型中揭示了新的自旋织构。使用混合蒙特卡罗模拟有限集群,我们确定了两种类型的纳米级自旋纹理的背景下的120度秩序:(i)一个平面铁磁集群,和(ii)和非共面集群与自旋取向垂直于120度平面。这两种纹理导致本地化的电子波函数,并反过来稳定伴随的电荷调制。非共面自旋织构伴随着一个不寻常的标量手征图案。与这些纹理相关联的明确定义的电荷和磁矩允许通过外部电场和磁场容易地操纵它们-这是数据存储的期望特征。我们确定了一个本地化-离域行为的电子波函数,这是唯一的挫折磁铁,并提出了一个一般的框架,稳定类似的自旋纹理自旋电荷耦合系统。
2015-09-09 cond-mat.str-el
Unconventional spin freezing and fluctuations in the frustrated antiferromagnet NiGa2S4
μ子自旋旋转(muSR)实验揭示了非常规的自旋冻结和动力学在二维(2D)三角晶格反铁磁体NiGa 2S 4。在T_f = 8.5 ± 0.5K以下,长寿命的无序Ni自旋冻结(2K时关联时间> 10- 6s)开始,并具有类似平均场的温度依赖性。T_f以上μ子自旋弛豫的指数温度依赖性是二维临界自旋涨落的有力证据。缓慢的Ni自旋涨落在低温下与准静态磁性共存,但在> 10 mT的磁场下迅速被抑制,与场独立的比热形成鲜明对比。muSR和体磁化率数据表明在T_f处存在一个定义明确的二维相变,低于此温度时,NiGa_2S_4既不是常规磁体,也不是单重态自旋液体.
2008-11-06 cond-mat.str-el
Dynamics of Magnetic Defects in Heavy Fermion LiV2O4 from Stretched Exponential 7Li NMR Relaxation
报道了LiV_2O_4在0.5 ~ 4.2K的~ 7 Li NMR谱。在结构内的磁性缺陷的小浓度急剧改变7 Li核磁弛豫随时间从纯指数在纯LiV 2 O 4的拉伸指数,表明磁性缺陷的玻璃态行为。拉伸的指数函数被描述为从7 Li核自旋-晶格弛豫率的分布所产生的,我们提出了一个模型的分布方面的动态磁缺陷。我们的研究结果解释了最近令人困惑的7 Li NMR文献数据的起源LiV 2 O 4和我们的模型是可能适用于其他玻璃体系。
2005-03-30 cond-mat.str-el
LiV2O4: evidence for two-stage screening
LiV_2O_4是一种受抑的混合价金属(d^1 <->d^2),它被认为经历了两个自旋屏蔽过程。第一个淬灭有效自旋,以产生在室温以下看到的自旋1/2行为[1],而第二个产生在低温下看到的重费米液体特征[2]。本文对强关联d电子强Hund耦合的t-J模型作了初步的讨论。Hubbard算子(S = {1/2} 1)的价态涨落<->与基础的角共享四面体钒晶格的挫挫是我们模型的重要组成部分。
2002-02-15 cond-mat.str-el
The electronic structure of the heavy fermion metal $LiV_2O_4$
用从头算方法研究了首次报道的无f电子重费米子化合物LiV_2O_4的电子结构。在三角劈裂和d-d库仑相互作用的作用下,V离子的$d^{1.5}$组态的一个电子被局域化,其余的部分填充了一个相对较宽的导带。用非交叉近似法求解了有效Anderson杂质模型,得到了单格位Kondo能标T_K的估计值。然后,我们展示了近藤晶格的Nozières耗尽现象如何导致重费米子(或相干性)能量标度$T_{coh}\equiv {T_K}^2/D$(D是典型的带宽)的显著降低,与实验结果相当。
1999-03-25 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
Metal-insulator transition in the quarter- filled frustrated checkerboard lattice
研究了几何阻挫二维棋盘格点的电子结构和关联。在这里考虑的大U极限,我们从一个扩展的哈伯德模型的无自旋费米子在半填充。我们调查两种不同的格林函数方法内的模型:在第一种方法中,使用单站点表示去耦方案,包括最近邻电荷波动的影响。在第二种方法中,集群表示导致一个“多轨道”模型的研究,其中包括集群内的相关性,正是集群之间的平均场的基础上。结果表明,随着最近邻库仑相互作用V的增加,这两种方法导致金属-绝缘体过渡与相关的'莫特-哈伯德'一样的间隙所造成的V。在单网站的方法,我们还探讨了电荷顺序的可能性。此外,我们还研究了准粒子带随V的演化。
2004-11-21 cond-mat.str-el
Non-abelian descendant of abelian duality in a two-dimensional frustrated quantum magnet
最近几项关于量子临界性的研究超越了朗道-金兹伯格-威尔逊范式,产生了许多场论,这些场论对某些二维磁绝缘系统可能很重要,在这些系统中临界性还没有得到很好的理解。这种情况突出表明,需要在两个空间维度(三个时空维度),这是一个长期的挑战的临界非微扰信息。作为解决这些问题的一步,我们提出的证据表明,O(4)矢量模型是对偶的狄拉克费米子耦合到SU(2)和U(1)规范场的理论。这两种场论都是对三角晶格上受抑XY模型的低能长波长描述。格点模型的阿贝尔玻色子-涡旋对偶性,以及在低能量下更大的非阿贝尔对称性的出现,导致了这个罕见的二维空间对偶性的例子,涉及非阿贝尔整体对称性和费米子,但没有超对称性。这种对偶性也可以看作是狄拉克费米子规范理论的玻色化。
2009-05-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th