Magnetization plateaux and jumps in a class of frustrated ladders: A simple route to a complex behaviour
我们研究了一类受挫阶梯的磁化曲线中出现的平台和跳跃,其哈密顿量可以用一个梯级的总自旋来表示。我们认为,有限集群的精确对角化的基础上,作为磁化强度的函数的基态能量可以得到的最小值-与麦克斯韦结构,如果必要的-一个小的一组自旋链的能量与混合自旋。这使我们能够预测与非常基本的方法在一个大的参数范围内的磁化曲线中的高原和跳跃的存在,并提供这些磁化曲线的精确或DMRG的结果为相关的自旋链非常准确的估计。
2000-01-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mechanisms for Non-Trivial Magnetization Plateaux of an S=1 Frustrated Spin Ladder
我们研究了在S=1自旋梯饱和磁化强度的1/4处的非平凡磁化平台,特别是参考了新的有机四自由基3,3 ',5,5'-四(N-叔丁基氨基氧基)联苯(简称BIP-TENO)的最近实验结果。我们提出了三种机制的平台的形成:Neel机制,二聚体机制和spin-Peierls机制。我们还讨论了四自旋交换相互作用的影响。
2001-09-03 cond-mat.stat-mech 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
Magnetic Phase Diagram of Frustrated Spin Ladder
受抑自旋梯显示磁化平台取决于梯级交换相互作用和挫折的第一和第二邻居交换相互作用在每个链中的比例定义。本文首次报道了它的磁相图。采用变分矩阵积态法,我们精确地确定了相界。晶格上准粒子间的阻挫和强关联导致了几种磁化平台。准粒子及其相关相互作用的适当描述被磁场改变。我们发现,阻挫区分三重态准粒子从单重态的动能。
2018-04-26 cond-mat.str-el
Field-Induced Gaps in the Frustrated Spin Ladder
我们研究了$S=1/2$反铁磁自旋梯在第二和第三近邻耦合作用下的磁化过程,这两种耦合作用导致了典型的最近邻耦合的挫折。我们使用简并微扰理论和能级谱分析的数值对角化数据的哈密顿有限系统。我们发现在磁化曲线的一半饱和时刻有两种平台。一个主要是由于第二近邻耦合,另一个是由于第三近邻耦合。这两个高原的形成机制是完全不同的。
2000-08-23 cond-mat.str-el
Magnetization plateaux of S = 1/2 two-dimensional frustrated antiferromagnet Cs$_2$CuBr$_4$
用磁化过程和中子散射实验研究了Cs-$_2$-CuBr-$_4$的场致磁相变。该系统在零磁场下在Neél温度$T_\mathrm{N}=1.4$ K下发生磁相变,并且对于磁场方向$H\parallel b$和$H\parallel c$,在约三分之一的饱和磁化强度处表现出磁化平台。在本研究中,在磁化过程的场导数中发现了三分之二磁化平台的附加症状。在零磁场下,磁结构与有序矢量$\boldsymbol{Q}=(0, 0.575, 0)$不相称。随着平行于c轴的磁场的增加,有序矢量不断增加,并在平台场范围$13.1 \mathrm{T} < H < 14.4 \mathrm{T}$内锁定在$\boldsymbol{Q}=(0, 0.662, 0)$。这表明共线\textit{up-up-down}自旋结构通过磁化平台处的量子涨落而稳定。
2004-03-09 cond-mat.str-el
Competition between supersolid phases and magnetisation plateaux in the frustrated easy-axis antiferromagnet on a triangular lattice
大多数磁性材料具有一定程度的磁各向异性,无论是在单个离子的水平上,还是在不同磁性离子之间的交换相互作用中。在这些交换相互作用也受到阻碍的情况下,它们与各向异性之间的竞争可以在施加的磁场中稳定各种各样的新相。受六方铜铁矿2 H-AgNiO 2的启发,我们研究了具有竞争第一和第二近邻相互作用和单离子易轴各向异性的层状三角晶格上的海森堡反铁磁体.结合经典的蒙特卡罗模拟,平均场分析,朗道理论,我们建立了该模型的磁相图作为一个函数的温度和磁场交换相互作用的固定比例,但易轴各向异性D的值从海森堡(D =0)延伸到伊辛(D=∞)限制。我们发现了丰富多样的不同磁性相。这些包括几个相,它们是磁性超固体(在Matsuda和Tstuneto或Liu和Fisher的意义上),其中一个可能已经在AgNiO 2中观察到。我们将探讨如何通过关闭自旋波谱中的间隙来产生这种特殊的超固体,以及随着易轴各向异性的增加,它如何与竞争对手的共线相竞争。这一阶段的有限温度特性被发现是不同于以往任何研究的磁性超固体。
2011-02-14 cond-mat.str-el
Magnetization Plateaux in Random Frustrated S=1/2 Heisenberg Chains
已知具有键交替的$S=1/2$受抑海森堡链在饱和磁化强度$\Ms$的一半处表现出磁化平台,伴随着自发的平移对称性击穿。研究了随机性对该模型磁化过程的影响。首先,我们考虑两种链的混合物,这两种链都具有$\Ms/2$ -平台,在共同的磁化场区间。在$\Ms/2$的平台被发现立即消失,如果随机性被打开与Totsuka的预测一致。由于少数键周围的反转自旋的局部化,在饱和场附近也出现了小平台。另一方面,如果强键随机地被铁磁键取代,则随机诱导的分数平台出现在非阻挫情况下。在$\Ms/2$的平台不是简单地消失,而是移动并分裂成两个较小的平台。该平台上的磁化强度随$1-p$非线性变化。基于强耦合图像解释了这种行为的物理起源。
2002-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Combined analytical and numerical approach to magnetization plateaux in one-dimensional spin tube antiferromagnets
本文研究了磁场作用下三腿阻挫自旋管的性质。我们集中在两种几何形状的这些管,其中之一是有关的化合物$\mathrm{[(CuCl_2tachH)_3Cl]Cl_2}$。我们结合分析路径积分的方法与强耦合的方法,以及大规模的密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,以确定存在的磁化曲线作为自旋$S$的值的函数的高原。我们还调查了一些高原上的无间隙非磁激发的问题,被称为两个管的手征自由度。
2012-03-14 cond-mat.str-el
Half-magnetization plateaux in Cr spinels
磁化高原,在低温下表现为磁化率的异常,是磁性受挫的标志之一。在尖晶石氧化物CdCr2O4和HgCr2O4中观察到一个非常稳健的半磁化平台,其中它伴随着大量的晶格畸变。我们给出了一个概述的CdCr2O4和HgCr2O4的目前状态的实验,并显示这样的半磁化高原出现在这些系统的一个简单的模型很自然,一旦耦合到晶格考虑。
2006-09-19 cond-mat.str-el
Alternating-Spin Ladders in a Magnetic Field: New Magnetization Plateaux
我们研究数值的形成磁化平台与Lanczos方法在2-腿梯子与混合自旋的大小$(S_1,S_2)=(1,1/2)$位于交替位置沿阶梯和二聚$γ$。对于链间耦合$J'>0$和$γ=0$,我们发现在$m=1/3$处从零场和$m=1$(饱和)开始的归一化平台,而当$γ\ne 0$是柱状时,在$m=2/3$处出现另一个额外的平台。对于$J'<0$,当$γ<γ_c(J')$时,我们没有发现平台,而对于$γ>γ_c(J')$,我们在$m=0,1/3,2/3,1$发现四个平台。我们还应用几种近似的分析方法(自旋波理论,低能有效哈密顿和玻色子化)来理解这些发现,并conjeture的亚铁磁梯的行为与更多的腿。
2000-12-15 cond-mat.str-el
Fractionally quantized Berry phases of magnetization plateaux in spin-$1/2$ Heisenberg multimer chains
我们研究了分数量子化的$Z_N$ Berry相,$γ_N=0, {2π\over N}, {4π\over N},\ldots, {2(N-1)π\over N}$,以表征自旋1/2海森堡多聚体($N$ -mer)模型中磁化平台处的局部$N$ -mer自旋结构,即,高度受抑的$N$ -腿梯模型,其是正交二聚体链的概括,并且在强多聚体耦合区域中具有精确的基态。我们证明,所有的$N$类型的贝瑞相,表征磁化平台阶段,出现在磁相图时,$N=2$和$4$。我们发现,除了具有$γ_N=0$的Haldom相外,具有磁化强度$\langle m\rangle$和$D$折叠简并态的磁化平台具有$γ_N=π(\langle m\rangle-1) D$.此外,我们发现,一个互补的$Z_N$贝里阶段成为非零的$S=N/2$ Haldom阶段的$N=2$和4。由于$Z_N$ Berry相位的精确量化受到沿横档方向的平移(或旋转)对称性的保护,因此$Z_N$ Berry相位具有应用于耦合多聚体系统中的广泛类别的磁化平台的潜力。
2018-11-12 cond-mat.str-el
Contractor-Renormalization approach to frustrated magnets in magnetic field
我们建议使用承包商重整化(CORE)技术,以获得有效的模型量子磁体在磁场。CORE是一种强大的非微扰技术,可以通过关注低能量部分来降低给定微观模型的复杂性。我们提供了一个详细的分析,在过去已被广泛研究的挫折自旋梯:特别是,我们讨论了如何选择的积木,并强调使用其约化密度矩阵。与通常的微扰理论相反,CORE通过选择合适的基,能够再现整个相图中磁化平台的存在与否。我们还讨论了二维双层膜中平台的形成问题,并指出了非阻挫强各向异性模型和阻挫SU(2)模型之间的相似性。
2007-08-27 cond-mat.str-el
Magnetization Plateaux in N-Leg Spin Ladders
本文继续并扩展了反铁磁海森堡自旋1/2阶梯磁化曲线中平台的系统研究。我们首先回顾了一个玻色子场理论制定的一个单一的XXZ-链的存在下,一个磁场,然后用于阿贝尔玻色化分析的N弱耦合链。预测的普适性类的相变在高原边界处获得除了一个量化条件的值的磁化高原。这些结果的补充和检查对强耦合的扩展。最后,我们数值分析了奇数个圆柱耦合链的强耦合有效哈密顿量。对于N = 3,我们明确地观察到一个自旋间隙与一个巨大的自旋类型的基本激发,并获得的迹象表明,这个差距可能生存的限制N到无穷大。
1998-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Staircase of crystal phases of hard-core bosons on the Kagome lattice
利用层次平均场论和精确对角化方法研究了任意密度下Kagome格点上具有最近邻排斥相互作用的硬核玻色子系统的量子相图.这个系统是同构的自旋S=1/2 XXZ模型存在的外部磁场,一个典型的例子,挫折的量子磁性。在非挫折制度,我们发现两个晶体相的密度1/3和2/3,熔化成超流相时,增加跳跃幅度,半定量协议与量子蒙特卡罗计算。在沮丧的制度和远离半填充,我们发现一系列的密度与1/3的权力相称的高原。更宽的密度平台(密度为1/3和2/3)是经典简并在伊辛极限的残余。当密度接近半满时,这种晶体相的阶梯融化成超流体,当用具有奇数个位点的簇计算时,它显示出有限的手征电流。在非相互作用极限下,晶体相和超流相的阶梯都占上风,这表明最低的无色散单粒子带可能是这种现象的根源。
2016-10-14 cond-mat.str-el
Frustration induced plateaux in S>=1/2 Heisenberg spin ladders
本文研究了自旋S为任意值的阻挫两腿自旋梯的T = 0磁化强度。在强梯级极限,我们使用简并微扰理论证明,挫折导致磁化高原的磁化强度的分数值为所有自旋S,并确定临界比率的平行对角梯级间耦合的外观这些高原。这些比值取决于平台和自旋。为了证实这些结果,并研究这些梯子远离强耦合极限的性质,我们进行了广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)计算S <= 2。对于足够大的级间耦合,所有平台都消失了,导致磁场中整数自旋链的典型磁化曲线。然而,中间区域变得令人惊讶地丰富,随着梯级间耦合的增加,磁化跳变的发展,并且在某些情况下,在给定的平台内出现一个或多个相变。
2009-12-07 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin-Spin Correlation Enhanced by Impurities in a Frustrated Two-leg Spin Ladder
我们从理论上研究了在阻挫的两条腿自旋梯中非磁性杂质增强的自旋-自旋关联。在反铁磁两支腿自旋梯中,次近邻反铁磁相互作用在支腿方向上引入了阻挫。用密度矩阵重整化群方法计算了杂质位附近的自旋-自旋关联函数。我们发现,自旋-自旋关联在杂质位附近增强,波数反映了阻挫。随着阻挫度的增加,波数由公度向非公度转变。根据我们的理论讨论了BiCu_2 PO_6的几个实验结果。
2013-10-24 cond-mat.str-el
Soliton binding and low-lying singlets in frustrated odd-legged S=1/2 spin tubes
受钒自旋管Na 2 V3 O 7的有趣性质的启发,我们表明,一个有效的自旋手征模型类似于标准海森堡奇腿S=1/2自旋管可以推导出阻挫环间耦合,但与自旋手征耦合常数α,可以是任意小。利用密度矩阵重整化群和分析参数,我们表明,而自发二聚总是存在的,孤子成为绑定到低躺单作为α减少。强挫管的实验影响进行了讨论。
2004-05-07 cond-mat.str-el
Microscopic mechanism for the 1/8 magnetization plateau in SrCu_2(BO_3)_2
受抑量子磁体SrCu_2(BO_3)_2在外加磁场中表现出丰富的相图,其中包括一系列的磁化平台。到目前为止,实验上研究得最多和最突出的磁化平台是1/8平台。理论上,人们期望这种材料可以很好地用Shastry-Sutherland模型描述。但最近的微观计算表明,1/8平台在能量上并不受欢迎。在这里,我们报告一个非常简单的微观机制,自然导致1/8高原的磁交换常数的现实价值。我们发现,1/8平台与钻石晶胞的好处最多的其他平台结构相比,量子涨落,其中很大一部分是由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用引起的。物理上,这样的耦合导致动力学项在一个有效的硬核玻色子描述导致重整化的能量的不同的高原结构,我们在这项工作中对待的平均场水平。由此产生的高原的稳定性进行了讨论。此外,我们的研究结果表明,一系列的条纹结构以上的1/8和一个稳定的磁化平台在1/6。我们的微观理论的大多数定性方面同意最近制定的SrCu_2(BO_3)_2的实验数据的唯象理论。有趣的是,我们的计算指出,在Shastry-Sutherland模型中的磁耦合的一个相当大的比例,非微扰效应成为必不可少的理解的受抑量子磁体SrCu_2(BO_3)_2。
2012-08-27 cond-mat.str-el
Quantized Berry Phases of a Spin-1/2 Frustrated Two-Leg Ladder with Four-Spin Exchange
用量子化Berry相方法研究了自旋为1/2的四自旋交换相互作用的两足阶梯模型.我们发现,贝瑞阶段成功地表征Haldom阶段除了梯级单态阶段,和占主导地位的矢量手征阶段。Half相的哈密顿量在拓扑上与S=1反铁磁海森堡链相同。解耦模型连接到主导的矢量手征相位显示,由非平凡($π$)Berry相位确定的本地对象是两个对角单态的直接产物。
2008-07-18 cond-mat.str-el
Excitations with fractional spin less than 1/2 in frustrated magnetoelastic chains
我们研究了最近在磁场中自旋-佩尔斯系统中发现的平台态上的磁激发。我们通过广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)计算和分析方法表明,在$M=1-\frac2N$($N=3,4,...$)平台之上的一次自旋翻转会衰变为$N$基元激发,每个激发都携带一小部分$\frac1N$。这种分裂超越了众所周知的发生在M=0平台顶部的一个磁振子衰变为两个自旋子的过程。集中在$\frac13$平台(N=3),我们解开的微观结构的域壁进行分数自旋- $\frac13$,无论是从理论和数值。这些激发被证明是非相互作用的,应该在X射线和核磁共振实验观察。
2007-02-25 cond-mat.str-el
Lifshitz Transition Induced by Magnetic Field in Frustrated Two-Leg Spin-Ladder Systems
用解析和数值方法研究了两足自旋阶梯阻挫系统的磁化曲线。这个自旋系统被映射到一个硬核玻色子系统,它是由描述的三重子激发键算符。利用键算符平均场论的分析方法,我们证明了由于强阻挫作用,磁化曲线中出现尖点奇异性。这源于玻色色散关系中费米点的数量随外加场的变化。它类似于Lifshitz转变。通过密度矩阵重整化群方法的数值计算,阐明了这种奇异性。我们的研究结果将有助于理解在受抑的两脚自旋梯化合物BiCu2PO6中观察到的磁化过程。
2014-10-23 cond-mat.str-el
Quantum phases of frustrated 2-leg spin-1/2 ladders with skewed rungs
通过对26个自旋系统的精确对角化和对500个自旋系统的密度矩阵重整化群计算,得到了具有倾斜梯级的2-腿自旋-1/2梯子的量子相位.阶梯具有各向同性反铁磁(AF)交换$J_2 > 0$在腿中的第一邻居之间,可变的各向同性AF交换$J_1$在不同腿中的一些第一邻居之间,并且当$J_1 \gg J_2$时,每个奇数元环具有不成对的自旋。具有倾斜梯级和可变$J_1$的阶梯具有受挫的AF相互作用,导致多个量子相:小$J_1$处的AF,大$J_1$处的F或AF,以及中间$J_1$处的键序波相或折返AF(单线态)相。
2017-05-20 cond-mat.str-el
Emergent Ising degrees of freedom in frustrated two-leg ladder and bilayer $s=1/2$ Heisenberg antiferromagnets
基于两个阻挫晶格(两条腿的阶梯和双层)上有限量子海森堡反铁磁体的精确对角化数据和分析论证,我们将磁场中自旋模型的低能自由度映射到经典晶格气体模型上.此外,我们使用转移矩阵计算和经典的蒙特卡罗模拟的量子自旋模型的低温热力学的定量描述。经典的格子气体模型产生了一个很好的描述量子自旋模型,直到相当大的温度。所考虑的阻挫双层的主要特点是相变,它发生在低温下的饱和磁场以下的磁场的范围很广,属于二维伊辛模型普适类。
2010-09-20 cond-mat.str-el
Frustrated spin-1/2 ladder with ferro- and antiferromagnetic legs
研究了由铁磁腿和反铁磁腿组成的自旋为1/2的两腿梯形系统,腿上的自旋通过反铁磁梯级耦合$J_1$相互作用.这些梯子可以有两种几何结构,锯齿形或正常的梯子,这些系统是沮丧的,无论他们的几何形状。这种阻挫引起基态中的无公度自旋密度波、二聚体和自旋流体相。系统的磁化强度随$J^2_1$线性下降,系统显示出$0.0<J_1<1.0$的无公度相。在无公度相中,自旋-自旋关联函数遵循幂律衰减规律,这与外磁场中的海森堡反铁磁链非常相似。在大的$J_1$极限下,正常的梯形结构表现为单重态二聚体的集合,而锯齿形梯形结构表现为一维自旋为1/2的反铁磁链。
2017-07-25 cond-mat.str-el
Ising phases of Heisenberg ladders in a magnetic field
我们研究了弱各向异性相互作用对T=0相图的受挫双腿海森堡阶梯,一个研究充分的自旋模型,表现出整数和分数磁化平台分开的无间隙的无公度状态的影响。我们发现,Dzyaloshinskiii-Moriya耦合可以大大修改相图,使半整数平台和周围的无间隙相合并成一个单一的伊辛有序相打破平移对称的晶格。对于弱阻挫梯,我们发现了一个不同的伊辛序.实验梯和二聚体系统的影响进行了讨论。
2007-06-08 cond-mat.str-el
Spin-liquid versus dimerized ground states in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋为1/2的受抑$J_1-J_3$海森堡$n_l$-阶梯结构(其中$n_l$最多为8)的基态性质.对于强挫折($J_3/J_1\simeq 0.5$),偶数和奇数腿梯子显示一个有限的间隙自旋激发,我们认为在二维极限仍然是有限的。在这种情况下,在奇腿梯上的基态是自发二聚化的,与Lieb-Schultz-Mattis预测一致,而在偶腿梯上,二聚体相关性呈指数衰减。二聚体的序参量的大小随着支腿数目的增加而减小,这与二维自旋液体基态一致。
2004-04-05 cond-mat.str-el
Anomalous magnetization process in frustrated spin ladders
我们研究,在T=0时,在S=1的两个腿梯与挫折的相互作用的磁化曲线的异常。我们主要关注$M=\Ms/2$平台的存在,其中$\Ms$是饱和磁化强度。我们采用了解析方法(简并微扰理论和非阿贝尔玻色化)和数值方法(能级谱和密度矩阵重整化群),得到了相互一致的结论。我们还涉及$M=\Ms/4$和$M=(3/4)\Ms$平台和尖点。
2004-12-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum and classical criticalities in the frustrated two-leg Heisenberg ladder
这次演讲是关于反铁磁海森堡模型中沿链、横档和对角线具有交换相互作用的两条腿梯子上的阻挫诱导临界性,以及热涨落对这种临界性的影响。所使用的方法是键平均场论,这是基于乔丹-维格纳变换的维度高于一。在本文中,我们将总结本次演讲中提出的主要结果,并报告有关自旋磁化率的耦合和温度依赖性的新结果。
2007-08-21 cond-mat.str-el
Magnetization Curves of Antiferromagnetic Heisenberg Spin-1/2 Ladders
利用强耦合展开、有限系统数值对角化和玻色化方法研究了自旋1/2海森堡阶梯的磁化过程。我们发现,磁化表现出高原作为一个功能的应用领域在某些合理的分数的饱和值。我们的主要重点是阶梯与3个腿的高原磁化三分之一的饱和值被证明存在。
1997-11-06 cond-mat.str-el
Quantum phases of a frustrated four-leg spin tube
研究了自旋为1/2的阻挫四脚管的基态相图。利用密度矩阵重整化群、精确对角化、Schwinger玻色子平均场论、量子Monte-Carlo和级数展开等方法,研究了该模型在全反铁磁交换区的参数空间.与未受抑的四脚管相比,我们发现了丰富的相图。除了Luttinger液体固定点的限制解耦腿,这包括几个缺口的基态,即一个plaquette,无公度,和反铁磁准自旋2链相。这些阶段之间的过渡进行了分析,在总能量和静态结构因子的计算,并被发现是(弱)一阶。尽管没有长程序在量子的情况下,显着的相似之处,经典的相图被发现,除了icommensurate制度,这是强烈重整化的量子涨落。在大的腿交换的限制下,管表现出从有间隙的类磁振子激发到自旋子的去禁闭交叉。
2012-10-30 cond-mat.str-el
An overview on the phase diagram of the frustrated two-leg ladder model
利用密度矩阵重整化群,我们研究了具有Heisenberg相互作用的两足阶梯的一般相图。我们确认,所有的反铁磁带隙态属于相同的普适类的Halfoxin相。在三维相图中,我们确定了一个连续的表面与奇异的字符串-序参量或其一阶导数,对应于两个Haldron相位之间的过渡具有不同的拓扑顺序。这个过渡曲面的某些部分是临界的,带隙为零,弦序参量为零。在互补部分,跃迁是一阶的,具有有限的间隙和弦序。这个表面与铁磁区域的边界是临界端线,当表面是临界的时,并且在其他任何地方是三线。该边界的一部分与D. V. Dmitriev、V. Ya Krivnov和A.A. Ovchinnikov [Phys.Rev.B56,5985(1997)]。
2000-11-21 cond-mat.str-el
Efficient Quantum Monte Carlo simulations of highly frustrated magnets: the frustrated spin-1/2 ladder
量子蒙特卡罗模拟为凝聚态系统提供了一种更强大和通用的数值方法。然而,在所有相关的温度范围内,它们在受抑量子自旋模型中的应用受到了臭名昭著的“符号问题”的阻碍。“在这里,我们利用了符号问题依赖于基础的事实。最近的研究表明,传递到二聚体(两个网站)的基础上完全消除了符号问题的一个完全受挫的自旋模型的双腿梯子。我们将这一结果推广到所有部分受挫的两腿自旋1/2梯子,这意味着那些对角和腿耦合采取任何反铁磁值。我们发现,虽然符号问题再次出现,它仍然非常温和的整个相图。我们解释了这一结果,并将其应用于执行有效的量子蒙特卡罗模拟的挫折梯子,获得准确的结果,如磁比热和磁化率的梯子高达L=200横档(400自旋1/2)和非常低的温度下的热力学量。
2017-06-15 cond-mat.str-el
Singlet quantum phases and magnetization of the frustrated spin-1/2 ladder with ferromagnetic (F) exchange in legs and alternating F-AF exchange in rungs
本文利用磁化强度$M(h)$识别了具有各向同性交换相互作用的阻挫自旋1/2阶梯的三个单态量子相,分析了它们的磁化转变特征及与已知模型的绝热联系,并证明这些相均存在有限能隙。
2023-05-22 cond-mat.str-el
Triangular $J_1$-$J_2$ Heisenberg Antiferromagnet in a Magnetic Field
Technical University of Munich(慕尼黑工业大学);Munich Center for Quantum Science and Technology(慕尼黑量子科学与技术中心);Imperial College London(伦敦帝国理工学院)
研究了三角形 $J_1$-$J_2$ 量子反铁磁体在磁场中的行为,揭示了磁化平台的连续转变及其量子自旋液体相的特征。
2025-12-09 cond-mat.str-el
Thermal Conductivity in the Frustrated Two-Leg Spin-Ladder System BiCu2PO6
在高达14 T的磁场中,我们测量了受抑双自旋梯系统BiCu_2 PO_6单晶的热导率随温度和磁场的变化.结果表明,在零磁场下,沿每个主晶轴的热导率随温度的变化呈现两个峰值,但在高于7 K的高温下,沿平行于自旋梯的b轴的热导率$κ$ b明显大于沿a轴的热导率$κ$ a和沿c轴的热导率$κ$ c.这些结果表明,由于自旋的热导率可能只存在于$κ$ b。此外,已经发现,在3 K下$κ$ a和$κ$ b的磁场依赖性在~ 7 T和~ 10 T下显示扭结,其中自旋状态可能改变。
2015-10-29 cond-mat.str-el
Low-energy effective theory and two distinct critical phases in a spin-1/2 frustrated three-leg spin tube
受[(CuCl 2 tachH)3Cl] Cl 2和Ca 3Co 2 O 6晶体结构的启发,我们在两种极限情况下,利用玻色化技术,发展了自旋为1/2的阻挫三角棱镜三腿自旋管的低能有效理论.用密度矩阵重整化群方法数值解释了有效理论得到的特征。在基态的系统中,三个不同的量子相,即一个带隙的二聚相和两个不同的无隙相,其中两个无隙相被发现具有共形中心荷c=1和3/2,分别。得到了自旋能隙、自旋和二聚体的关联函数以及纠缠熵。特别地,我们发现c=3/2的临界相是自旋挫挫的结果,它可能属于SU(2)k=2 Wess-Zumino-Witten-Novikov普适类,并且是由玻色化哈密顿密度中的扭曲项引起的.
2012-12-08 cond-mat.str-el
Frustrated three-leg spin tubes: from spin 1/2 with chirality to spin 3/2
受最近发现的自旋管[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的启发,我们研究了具有反铁磁内环和环间耦合的阻挫三腿自旋管的性质.我们特别注意环间耦合从弱到强性质的演变,并在广泛密度矩阵重整化群和精确对角化计算的基础上表明,系统在弱耦合下经历了二聚带隙相之间的一级相变,这种相变可以用通常的自旋描述。手性模型和在强耦合下可以由有效自旋3/2模型描述的无间隙临界相。我们还表明,有一个磁化平台在1/3的带隙相位和略超出。[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的影响进行了讨论,得出的结论是,该系统的行为本质上是一个自旋3/2链。
2005-11-17 cond-mat.str-el
Interplay between field-induced and frustration-induced quantum criticalities in the frustrated two-leg Heisenberg ladder
在阻挫和外加磁场存在下的反铁磁海森堡两条腿梯子是一个具有两种量子临界性的系统,而不是只有一种。一个临界是内在挫折的结果,另一个是外部磁场的结果。因此,他们每个人在对方在场时的行为都值得研究。利用一维以上的Jordan-Wigner变换和键平均场论,我们研究了该系统中场诱导和挫挫致量子临界之间的相互作用。目前的工作可以构成这些系统的原型,显示多个,也许有时竞争,量子临界。我们计算了几个物理量,如磁化强度和自旋磁化率作为场和温度的函数。
2007-08-22 cond-mat.str-el
New Chiral Universality Class in a Frustrated Three-Leg Spin Ladder
研究了三条$S=1/2$反铁磁海森堡自旋链通过链间相互作用和链间格子对角相互作用弱耦合的模型。结果表明,该模型表现出一个临界相与中心荷C=2,属于类的“手性稳定”的液体最近介绍的安德烈,道格拉斯和赫雷斯。通过允许自旋空间中的各向异性相互作用,我们在图卢兹点找到了一个精确解,它捕获了模型的所有普适性质,包括SU(2)对称的情况。在新的临界点处,用有效的$S = 1/2$海森堡自旋链和两个临界伊辛模型描述了无质量自由度.我们讨论了该模型的光谱性质,计算了自旋-自旋关联函数,并估算了核磁共振弛豫速率。
1998-06-30 cond-mat.str-el
Frustrated S=1/2 Two-Leg Ladder with Different Leg Interactions
我们探索了具有不同各向同性腿相互作用和均匀各向异性横档相互作用的$S\!=\!1/2$两腿阶梯的基态相图,该相图由Hamilton ${\cal H}=J_{{\rm l},a} \sum\nolimits_{j=1}^{L}{\vec S}_{j,a}\cdot {\vec S}_{j+1,a}+J_{{\rm l},b} \sum\nolimits_{j=1}^{L} {\vec S}_{j,b}\cdot {\vec S}_{j+1,b}+J_{\rm r} \sum\nolimits_{j=1}^{L} \bigl\{S_{j,a}^x S_{j,b}^x + S_{j,a}^y S_{j,b}^y + ΔS_{j,a}^z S_{j,b}^z \bigr\}$描述。当$J_{{\rm l},a} J_{{\rm l},b}\!<\!0$不考虑$J_{\rm r}$的符号时,该系统有故障。用数值方法确定了{ $J_{{\rm l},a}\!=\!-0.2$和$J_{{\rm l},a}\!=\!0.2$与$J_{\rm r}\!=\!-1$情况下$Δ$($0\!\leq\!Δ\!<\!1$)与$J_{{\rm l},b}$平面上的相图。我们采用的物理考虑,通过精确对角化方法和密度矩阵重整化群方法得到的结果的能级谱分析。发现在参数的阻挫区,非共线亚铁磁(NCFR)态作为基态出…
2017-04-22 cond-mat.str-el
Effect of temperature on quantum criticality in the frustrated two-leg Heisenberg ladder
利用Jordan-Wigner变换和键平均场论,研究了沿链、横档和对角线具有交换作用的两条腿梯子上的反铁磁海森堡模型.包括所有三个耦合引入挫折的系统,并根据其相对强度的阶梯可以采用三种可能的磁无序间隙状态之一。在这种平均场方法中发现的相图是在一个非常好的协议与计算的一个由Zurich和他的同事使用Lanczos精确对角化方法。通过对基态能量的分析,研究了零温下耦合参数变化时的量子临界性。我们研究了温度对相界的影响,发现在一定的横档和对角耦合常数值下,系统表现出热致临界性。在这个系统中遇到的所有相变都发生在无序相之间,并且都是由阻挫引起的。
2007-08-21 cond-mat.str-el
Intertwined Order in a Frustrated 4-leg $t - J$ Cylinder
本文用密度矩阵重整化群方法研究了具有掺杂空穴浓度为$δ=1/8$的四柱体上具有最近($t_1$ & $J_1$)和次最近($t_2$ & $J_2$)相互作用的$t$-$J$模型.我们观察到均匀的PDMATHAMT波超导性(SC)和强的自旋和电荷密度波有序倾向(SDW和CDW)之间极其复杂的相互作用。根据参数,CDW可以与周期4或8相称。通过与$2 k_F$的比较,我们排除了费米面嵌套诱导的密度波序。磁阻挫(即$J_2/J_1 \sim 1/2$)显著淬灭SDW相关性,对CDW影响很小。通常情况下,SC顺序强烈调制的CDW排序矢量,并表现出$d$ -波对称的圆柱体周围。没有证据表明,近简并倾向于对密度波(PDW)订购,电荷4 e SC,或轨道电流顺序。
2016-10-14 cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in a mixed spin-(1/2, 1) Ising-Heisenberg two-leg ladder with strong-rung interaction
利用转移矩阵方法研究了绝热退磁过程中二阶阶梯上混合自旋-(1/2,1)Ising-Heisenberg模型的磁和磁热性质.我们注意到,该模型的磁化曲线表现出高原作为所施加的磁场和循环四自旋伊辛相互作用的函数在某些合理的分数的饱和值。我们精确地研究了模型在发生不连续基态相变的临界点附近的冷却/加热能力。结果表明,该模型在磁化阶跃附近表现出磁热效应的增强,并伴随着二聚体自旋关联函数的平台和跳跃.我们的结论是,不仅该模型的冷却/加热能力,可以愉快地证明由所施加的磁场的变化,但也是一个典型的循环四自旋伊辛相互作用起着至关重要的作用,以确定一个效率的磁热效应的模型。
2021-05-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact Ground States of Frustrated Spin-1 Ising-Heisenberg and Heisenberg Ladders in a Magnetic Field
本文利用梯阶总自旋局域守恒严格求解阻挫自旋-1 Ising-Heisenberg双腿梯基态,并与DMRG所得全Heisenberg梯相图比较,发现二者均具有1/4、1/2和3/4磁化平台。
2013-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimerization and spin-decoupling in two-leg Heisenberg ladder with frustrated trimer rungs
我们研究的反铁磁自旋半海森堡阶梯中存在一个额外的令人沮丧的梯级自旋的动机和相关的真实的二维材料,如二维三聚体磁体Ba $_4$ Ir $_3$ O $_{10}$的描述。我们研究的零温度相图,在那里我们结合数值和分析方法到一个整体一致的描述。所有的数值模拟也伴随着通过密度矩阵重整化群获得的动力学自旋结构因子的研究。总的来说,我们发现在政权的强横档耦合一个缺口二聚相有关的竞争对称部门在希尔伯特空间,最终导致挫折驱动的自旋佩尔斯转变。在弱梯级耦合区,系统是均匀的,但显示出一个带隙的自旋连续体,以及一个尖锐的相干低能分支,使系统的整体临界。在任何一种情况下,附加的梯级自旋很快就被排除在外,一旦它们与梯子的裸耦合下降到略低于腿的直接海森堡耦合,它们就几乎解耦。
2021-03-16 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
Phase diagram of a frustrated asymmetric ferromagnetic spin ladder
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法对具有铁磁最近邻相互作用和对角反铁磁阻挫的非对称两条腿自旋梯(其中两条腿的交换耦合不相等)的基态进行了系统的研究.当梯子是强烈的不对称性与适度的挫折,磁性倾斜状态之间的FM状态和单重二聚状态观察。相边界取决于非对称强度$α_{a}$。另一方面,当非对称强度为中间时,发现所谓的自旋条纹状态(自旋在相同的腿上平行排列,但在横档上反平行),并且系统在增加挫折时经历从FM状态到自旋条纹状态的一阶相变。我们提出了数值证据来解释的挫折和不对称强度的相图。
2016-12-09 cond-mat.str-el
Field-induced quantum soliton lattice in a frustrated two-leg spin-1/2 ladder
利用31 P核磁共振(NMR)研究了自旋梯材料Bi(Cu(1-x)Znx)2 PO 6(x = 0和x = 0.01)的场致量子相变.在0.25 K和20 K之间的温度下,在高达31 T的磁场中进行测量,以确定各种相的性质。在BiCu 2 PO 6中,在临界场μ 0 *H(c1)~ 21 T以上,出现了无公度(IC)磁序;讨论了NMR谱线的场和温度依赖性以及由此产生的自旋结构模型。支持的结果的密度矩阵重整化群(DMRG)的计算认为,所观察到的场诱导IC秩序涉及的磁孤子晶格的形成。预测在H > H(c1)处发生另外的QPT。对于x = 0.01,这IC秩序被认为是稳定的,对网站的障碍,虽然与重整化的临界场。
2012-11-23 cond-mat.str-el
Dynamic fields in the partial magnetization plateau of Ca3Co2O6
磁化平台中的波动动力学在阻挫磁性中是一个相对较少探索的领域。在这里,我们使用μ子自旋弛豫,以确定在部分磁化平台的Ca3Co2O6的波动时间尺度和相关的场分布宽度。μ子自旋弛豫速率具有简单而特征的场依赖性,我们模拟了这种依赖性,并通过拟合15 K下的数据提取了涨落时标τ = 880(30)ps和场分布宽度Delta = 40.6(3)mT。与以前的结果Ca3Co2O6的比较表明,这种波动的时间尺度可以与短程,缓慢波动的磁序。
2011-05-11 cond-mat.str-el
Unconventional magnets in external magnetic fields
这篇简短的评论调查观察到的现象时,磁场施加到一个系统的局部自旋的晶格。它的重点是在尺寸$d \geq 2$受挫磁铁。场和熵的相互作用是在它们不寻常的磁热性质的背景下说明的,场调谐简并断言自己。磁化平台可以揭示波动的物理学,与不寻常的激发(如本地模式,扩展弦缺陷或单极)参与平台终止。场调谐晶格几何形状是最后的主题,在那里的降维机制和不同的晶格类型之间的转换进行了讨论。
2010-04-13 cond-mat.str-el
Series Expansion Analysis of a Frustrated Four-Spin-Tube
本文研究了横向周期边界条件下自旋为1/2的受抑四臂阶梯型受抑四自旋管(FFST)的磁性。利用级数展开(SE)的组合,基于连续么正变换方法和密度矩阵重整化群(DMRG),我们分析了强梯级耦合下的基态、单粒子和双粒子激发.我们发现几个显着的差异FFST相对于标准的两条腿的梯子。首先,我们表明,挫折不稳定的自旋能隙相位的FFST是间接连接到解耦的梯级单线态的限制,导致一个一阶量子相变在有限的梯级间耦合。第二,我们表明,除了众所周知的三体分支的自旋梯,FFST维持额外的基本激发,包括一个singlon,和额外的三体。最后,我们发现,在两粒子扇区的FFST表现出集体(反)束缚态类似于双腿梯子,但与不同的顺序的自旋量子数。我们表明,挫折有显着的影响,导致平坦的基态能量景观,质量增强的激发,并相对增强的(反)约束力的FFST。在可能的情况下,我们使用DMRG对SE计算的结果进行基准测试,显示出良好的一致性。
2011-06-10 cond-mat.str-el
Effects of staggered Dzyaloshinskii-Moriya interactions in a quasi-two-dimensional Shastry-Sutherland model
受抑量子自旋系统在外部磁场的作用下表现出奇异的物理特性。在这里,我们研究了非均匀Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的准二维Shastry-Sutherland晶格使用矩阵乘积状态(MPS)算法的效果。我们首先恢复的磁化平台结构存在于这种几何形状,然后我们表明,interdimer和intradimer DM相互作用显着修改高原。非数量守恒的intradimer相互作用平滑的磁化曲线的形状,而数量守恒的interdimer相互作用诱导不同的小高原,这是系统的有限大小的签名。有趣的是,二聚体间DM相互作用诱导系统中的手性。因此,我们的特点,这些手性相,特别强调其对intradimer DM相互作用的鲁棒性。
2020-02-23 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Coexistence of vector chiral order and Tomonaga-Luttinger liquid in the frustrated three-leg spin tube in a magnetic field
利用阿贝尔玻色化方法研究了磁场中具有弱链间耦合的三腿反铁磁自旋1/2阻挫管.它清楚地表明,一个矢量手征秩序和一个单组分Tomonaga-Luttinger液体共存在一个广泛的磁场区域,从一个状态与一个小的磁化到一个接近饱和。手征秩序预计仍然生存在中间平台状态。我们进一步预言,当三阶耦合中的一个键的强度降低(增加)时,也会发生伊辛型量子相变,手征性消失(不发生奇异现象,手征性有序保持).如果自旋管具有易面各向异性,即使没有磁场,也会出现手征有序。
2007-05-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el