The properties of Haldane excitations and multi-particle states in the antiferromagnetic spin-1 chain compound CsNiCl
我们报告的非弹性飞行时间和三轴中子散射测量的激发光谱的耦合反铁磁自旋1海森堡链系统CsNiCl 3。对CsNiCl_3分子链上大范围波矢转移的测量证实,在T_N以上,CsNiCl_3分子处于量子无序相,激发光谱中存在一个能隙。自旋关联随距离的增加呈指数衰减,T=6.2K时关联长度为xi=4.0(2)个位点。这比在这个温度下反铁磁自旋为1的海森堡链的相关长度要短,这表明垂直于链方向的相关性和与链间耦合相关的单链相关长度较低。在反铁磁波动最强的倒易空间中的量子无序相中观察到多粒子连续体,其能量延伸到定义明确的三重激发的色散的最大值的两倍。我们证明了连续统满足Hohenberg-Brinkman求和规则。多粒子连续谱对链波矢的依赖性类似于反铁磁自旋1/2海森堡链中的双自旋连续谱。这表明在CsNiCl 3中存在自旋-12自由度(T <12 K),这可能是由多重受抑链间相互作用引起的。
2001-12-10 cond-mat.str-el
Haldane-like antiferromagnetic spin chain in the large anisotropy limit
我们认为,一维,周期性的自旋链与$N$网站,类似于Halflian \cite{hal}的研究,但在相反的限制非常大的各向异性和小的最近邻,反铁磁交换耦合之间的自旋,这是大幅度的$s$。对于一个链的偶数个网站,我们表明,实际上的基态是非简并的,并给出了两个Néel态的叠加,由于量子自旋隧道。如果有奇数个位置,Néel态必然包含一个孤立子。孤子的位置是任意的,因此基态是$N$ -倍简并的。这组状态重组成一个带。我们表明,这发生在为了$2s$微扰理论。根据Kramer定理\cite{kram},基态对于整数自旋是非简并的,而对于半奇数自旋是简并的。
2014-04-27 cond-mat.str-el
Non-magnetic floating phases in frustrated Haldane chains with a single-ion anisotropy
Kavli Institute of Nanoscience, Delft University of Technology(代尔夫特理工大学卡弗里纳米科学研究所);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, University of Oxford(牛津大学鲁道夫·派尔斯理论物理中心)
研究单离子各向异性对 bilinear-biquadratic 自旋-1 J1-J2 链的影响,揭示了五种有隙相和两个临界浮相的相图,发现非磁性域的 proliferation 导致零磁化区的无序朗金液体相。
2026-04-28 cond-mat.str-el
Deconfined quantum criticality in a frustrated Haldane chain with single-ion anisotropy
研究了具有单离子各向异性的自旋1反铁磁阻挫Haldane链的相图,发现Gaussian与Ising相变融合为WZW SU(2)₂多临界点,并在另一侧出现解禁闭量子临界性,分离了二聚化与Ising反铁磁相。
2025-06-17 cond-mat.str-el
Spin-Reorientation Transition of Field-Induced Magnetic Ordering Phases in the Anisotropic Haldane System
利用有效的拉格朗日方法和密度矩阵重整化群方法,提出了具有大易面各向异性的S=1 Haldron系统的场致磁有序相可能的自旋-重取向转变.这种自旋重取向转变的情况下,所施加的磁场是从各向异性的易轴倾斜的预测。我们指出,这种转变有一个密切的联系与序参量的变化,即使在零温度下,虽然它是不同的量子模拟的所谓的自旋翻转转变提出的系统具有很强的易轴各向异性。在最近观察到的一种新的相位在高场的Halflit系统,我们讨论了可能的影响,场诱导的磁有序。
2006-07-13 cond-mat.str-el
Non-Abelian statistics in light scattering processes across interacting Haldane chains
的$S=1$ Haldrons状态是由一个产品的本地单重态二聚体的散装和拓扑状态的边缘链。它是拓扑量子物质的基本代表。其著名的代表,准一维SrNi $_2$ V $_2$ O $_8$既显示了传统的,也显示了非传统的磁拉曼散射。前者被观察到作为一个和两个三线态激发与小线宽和能量对应的Haldlem间隙$Δ_H$和交换耦合$J_c$沿链,分别。定义明确的磁性准粒子被假定为稳定的链间相互作用和单轴单离子各向异性。非常规散射作为具有强度$I(T)$的散射的宽连续体存在,该强度显示混合玻色子/费米子统计。这种混合统计也在Kitaev自旋液体中观察到,并可能指向非阿贝尔对称性。由于SrNi $_2$ V $_2$ O $_8$的基态在拓扑上是平凡的,我们认为它的分馏是由于光诱导的链间交换过程。由于接近具有量子临界点的伊辛有序态,这些过程应该得到增强。与标题化合物的$S=1/2$类似物SrCo $_2$ V $_2$ O $_8$的比较支持这些陈述。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Extreme thermopower anisotropy and interchain transport in the quasi-one-dimensional metal Li(0.9)Mo(6)O(17)
本文报道了准一维金属Li(0.9)Mo(6)O(17)在5 K ≤ T ≤ 500 K温度范围内横向于导电链的热电势和电阻率测量结果。对于T>= 400 K的链间输运是由热激发的载流子从价带~ 0.14 eV以下的费米能级,引起一个大的,p-型热电势,符合一个小的,n-型热电势沿链。这种二分法--在一个方向上是类似超导体的,在相互垂直的方向上是金属的--产生了大量的横向热电(TE)效应和单个化合物已知的最大的横向TE品质因数。
2014-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-ion anisotropy in Haldane chains and form factor of the O(3) nonlinear sigma model
我们考虑自旋为1的单离子各向异性的Haldrons链,这存在于已知的Haldrons链材料。我们发展了一个微扰理论的各向异性,其中磁振子-磁振子相互作用是很重要的,即使在低温极限。在O(3)非线性西格玛模型中精确的两粒子形状因子导致了包括动力学结构因子和电子自旋共振频移在内的几个动力学性质的定量预测。这些结果与数值计算结果以及Halcantine链材料Ni(C $_5$ H $_{14}$ N $_2$)$_2$ N $_3$(PF $_6$)的实验数据非常吻合。
2011-11-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-dependent thermal transport in the Haldane chain compound NENP
本文研究了自旋S=1的链状材料Ni(C2H8N2)2NO2(ClO4)(NENP)的磁场依赖的热输运.所测得的热导率被发现是非常敏感的自旋激发光谱的场诱导的变化。用准粒子模型分析了磁场对总热导率的贡献,得到了与温度和动量无关的平均自由程,这意味着尽管存在微小的链间耦合,准粒子的运动实际上是三维的.
2008-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field Induced Magnetic Ordering and Single-ion Anisotropy in the Quasi-1D Haldane Chain Compound SrNi2V2O8: A Single Crystal investigation
本文用单晶研究了半导体链状化合物SrNi $_{2}$ V $_{2}$ O $_{8}$的场致磁有序及各向异性效应。静态磁化率,非弹性中子散射,高场磁化,和低温热容量的研究证实了非磁性自旋单重基态和单重基态和三重激发态之间的差距。链内交换相互作用估计为$J \sim 8.9{\pm}$ 0.1 meV。分裂成两个模式的最小能量为1.57和2.58毫电子伏的分散体证实了单离子各向异性$D(S^z){^2}$的存在。{ \it D}的值估计为$-0.51{\pm}0.01$ meV,并且发现易轴沿着晶体学{ \it c}轴。在两个临界磁场[4.2 K时$μ_0H_c^{\perp c} = 12.0{\pm}$ 0.2 T和$μ_0H_c^{\parallel c} = 20.8{\pm}$ 0.5 T]下发现了场致磁有序。从热容、磁化率和高场磁化强度的研究中可以看出,在临界场以上存在场致三维磁有序。由高场磁化得到了{ \it H-T}面内的相图。所观察到的结果进行了讨论,在光的理论预测,以及较早的实验报告Haloxane链化合物。
2013-10-01 cond-mat.str-el
Quenching of the Haldane gap in LiVSi2O6 and related compounds
我们报告的磁化率chi和7 Li NMR测量LiVSi 2 O 6的结果。磁化率chi(T)的温度依赖性表现出宽的最大值,这对于低维磁性系统是典型的。定量地,它是在与S=1的自旋链的预期,由V离子的结构排列表示。NMR结果表明,在T_N=24 K以下,样品具有反铁磁有序结构.采用改进的无规相近似,结合量子MonteCarlo计算结果,计算了LiVSi_2 O_6及其姊妹化合物LiVGe_2 O_6、NaVSi_2 O_6和NaVGe_2 O_6的链内和链间耦合J和J_p。虽然J_p在整个系列中几乎是恒定的,但J以5倍的倍数变化,并且沿着链方向随着晶格常数的增加而减小。实验和理论磁化率数据之间的比较表明,易轴磁各向异性的存在,这解释了在T_N以下磁激发谱中能隙的形成,这通过NMR自旋-晶格弛豫速率在T << T_N处的变化来表示。
2006-06-06 cond-mat.str-el
Magnetization process for a quasi-one-dimensional S=1 antiferromagnet
研究了具有键交替的准一维S=1反铁磁体的磁化过程。将密度矩阵重整化群方法与链间平均场论相结合,讨论了链间耦合对磁化曲线的影响。结果发现,磁化平台的宽度显着减少后,引入链间耦合。我们得到了在磁场中的相图。单离子各向异性的影响也得到解决。
2002-02-06 cond-mat.str-el
Magnon bands of N-leg integer-spin antiferromagnetic systems in the weak interchain-coupling regime
利用O(3)非线性西格玛模型(NLSM)的精确结果和整数自旋反铁磁(AF)链的一些定量数值数据,系统地估计了N腿整数自旋AF梯和管在弱链间耦合区的全部磁振子激发能.我们的方法是基于一阶微扰理论的链间耦合的强度。原则上,它可以处理任何类型的链间相互作用。我们确认微扰理论的结果与量子蒙特卡罗模拟的结果以及我们最近基于NLSM鞍点近似的研究结果[Phys. Rev. B 72,104438(2005)]吻合得很好。我们的理论进一步支持即使在d维(d \geq 2)空间各向异性的整数自旋AF模型中,如果一个方向上的交换耦合比其他方向上的交换耦合足够强,也存在Haldom(带隙)相.本文的策略也适用于低能物理已知或已知的其他含间隙链的N腿系统。
2007-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite-temperature dynamic structure factor of the spin-1 XXZ chain with single-ion anisotropy
通过对密度矩阵纯化的基础上改进矩阵乘积态方法,我们能够精确地计算具有单离子各向异性的无限自旋-1 XXZ链在Haldrons、大- $D$和反铁磁相中的有限温度动力学响应.在所有情况下,不同的热激活散射过程对光谱权重做出显著贡献。在Halten-Phase中,带内磁振子散射是显著的,并且现场各向异性导致磁振子分裂成单重态和二重态分支。在大- $D$相位响应中,带内信号与激子-反激子连续谱分离。在反铁磁相中,holon是最低的激发态,在过渡到Halfenz态时有一个间隙关闭。在有限的温度下,畴壁激发之间的散射变得特别重要,并强烈增强了动量转移$π$的光谱权重。
2018-02-04 cond-mat.str-el
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子,我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点,我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
High Magnetic Field ESR in the Haldane Spin Chains NENP and NINO
本文报道了在高达50 T的脉冲磁场中一维反铁磁S=1自旋链NENP和NINO的电子自旋共振实验。测量了B的量子能隙与场的关系||用精确对角化方法和密度矩阵重整化群方法(DMRG)对b进行了分析。在考虑交错场项(-1)^iS_i ^xB_st的基础上,首次考虑了交错各向异性项(-1)^iD(S_i^xS_i^z + S_i^zS_i^x),证明了强磁场中自旋动力学强烈依赖于正交各向异性E.
1999-06-17 cond-mat.str-el
Realization of a Spin-1/2 Hexagonal-Plaquette Chain with Ising-Like Anisotropy
该研究实现了具有Ising各向异性的自旋1/2六边形plaquette链,通过比热测量和微扰分析揭示了Néel序相变及各向异性诱导的激发隙,为各向异性量子磁性研究提供了新平台。
2025-09-10 cond-mat.str-el
Dimensional Crossover in Quasi-one-dimensional Spin-1 Heisenberg Antiferromagnets
研究了准一维弱耦合自旋1反铁磁海森堡链系统中Half带隙的猝灭。稳定长程磁序所需的临界链间耦合Jc可以从大尺度量子蒙特卡罗计算中精确地确定。几种不同的几何形状的耦合链进行了研究,说明依赖于Jc链的协调。对于二分几何,铁磁耦合链产生类似的幅度Jc。
2013-10-01 cond-mat.str-el
Exotic criticality in the dimerized spin-1 $XXZ$ chain with single-ion anisotropy
我们考虑了自旋为1的二聚$XXZ$链,它具有单离子各向异性$D$。在没有明确的二聚化有三个阶段:一个大的- $D$,反铁磁有序和Halcohol相。这种相结构持续到临界二聚化,高于该临界二聚化,则Halfenite相消失。我们表明,弱二聚化的阶段分离的高斯和伊辛量子相变。在稀释伊辛模型的普适类中,一个伊辛跃迁终止于临界点。我们评论的相关性,我们的研究结果的准一维各向异性自旋1量子磁体的实验。
2018-12-09 cond-mat.str-el
Magnetic excitations in coupled Haldane spin chains near the quantum critical point
用中子在粉末样品上的非弹性散射研究了两种准一维S=1量子反铁磁材料PbNi_2V_2O_8和SrNi_2V_2O_8。虽然在两个系统中的磁相互作用被发现是非常相似的,在链间相互作用强度和磁各向异性的细微差异被检测到。后者被证明是负责定性不同的基态性质:磁长程序SrNi 2V 2 O 8和无序的“自旋液体”的Haldane间隙状态在PbNi 2V 2 O 8。
2000-01-26 cond-mat.str-el
Ground-state fidelity of the spin-1 Heisenberg chain with single ion anisotropy: quantum renormalization group and exact diagonalization approaches
利用基态保真度方法研究了自旋为1的各向异性海森堡链在单离子各向异性(D)下的相图。在量子重整化群方案下计算了基态保真度及其相应的磁化率,在此方案下我们得到了保真度的重整化,从而避免了计算基态。利用这种方法,在整个相图中得到了反铁磁Néel相、Halfenz相和大尺寸相之间的相边界,证明了量子重整化群在追踪对称性保护拓扑相中的应用.此外,我们提出了数值精确对角化(Lanczos)的结果,我们采用了最近推出的非本地序参量,以准确地定位从Haldom到大D相位的过渡。
2013-09-02 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions driven by rhombic-type single-ion anisotropy in the S=1 Haldane chain
自旋为1的Haldom链是一个一维的受保护拓扑(SPT)相的例子。自旋链材料的实验实现通常涉及单轴型($D(S^z)^2$)和菱形型($E[(S^x)^2-(S^y)^2]$)单离子各向异性。在这里,我们提供了一个精确的基态相图的自旋1的Haldrons链与这些单离子各向异性。利用量子数,我们发现$\mathbb{Z}_2$对称性破缺相位在纠缠谱中可以用双简并来表征。拓扑量子相变发生在相图中的特定路径上,从Haldom相到Large- $E_x$、Large- $E_y$或Large- $D$相.拓扑临界点通过具有密度矩阵重整化群中的新开发的宇称技术的能级谱方法确定[Phys.Rev.B86,024403(2012)],并且Haldane-Large- $D$临界点以前所未有的精度$(D/J)_c=0.9684713(1)$获得。接近该临界点时,小的菱形单离子各向异性$|E|/J\ll1$可以破坏Halfonite相并使系统进入$y$-Néel相。我们认为化合物[Ni(HF $_2$)(3-Clpy)$_4$ ]BF $_4$是寻找$y$-Néel相的候选体系.
2017-11-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron spin resonance shifts in S=1 antiferromagnetic chains
基于几种有效场论理论、Half相的O(3)非线性西格玛模型(NLSM)和上下临界场附近的自由费米子理论,讨论了具有弱单离子各向异性的自旋1海森堡反铁磁链的电子自旋共振(ESR)位移.在O(3)NLSM中,单离子各向异性对应于在同一时间和位置产生两个磁振子的复合算符。因此,即使在自由磁振子近似有效的参数范围内,我们也必须考虑磁振子之间的相互作用。虽然O(3)NLSM仅在Haldom相有效,但将O(3)NLSM的Faddeev-Zamolodchikov算符适当地转换为费米子算符,可以用与Haldom相类似的方式处理低临界场附近的ESR位移。我们提出,我们的理论给出了定量协议与最近的ESR实验结果自旋1链化合物NDMAP。
2013-03-15 cond-mat.str-el
Anisotropy crossover in the frustrated Hubbard model on four-chain cylinders
出于在层状有机$κ$盐的维度交叉,我们确定了一个系统的相图的四个周期性耦合哈伯德链与挫折在半填充作为一个函数的链间跳跃${t_{\perp}/t}$和相互作用强度${U/t}$在一个固定的挫折和链间跳跃${t'/t_{\perp}=-0.5}$的比例。我们覆盖的范围从一维极限的非耦合链(${t_{\perp}/t=0.0}$)的各向同性模型(${t_{\perp}/t=1.0}$)。对于强${U/t}$,我们发现一个反铁磁绝缘体,在弱到中等的相互作用制度,相图功能准一维反铁磁行为,一个无公度的自旋密度波,和金属相${t_{\perp}/t}$增加。我们通过它们的磁有序,介电响应,和占主导地位的静态相关性的相位。我们的分析主要是基于一个变种的密度矩阵重整化群算法的基础上,一个有效的混合实动量空间配方,在其中我们可以处理相对较大的晶格,虽然有限的宽度。这是补充的变分集群近似研究与集群几何对应的圆柱形晶格,使我们能够直接比较这两种方法的几何形状。作为展望,我们联系了全二维系统中的维交叉研究工作。
2018-01-11 cond-mat.str-el
Surface critical behaviors of coupled Haldane chains
(2+1)维量子临界点的特殊表面跃迁在相应的经典临界点中被排除。这种行为的机制目前只在二聚海森堡模型中发现,但仍存在争议。为了阐明对称性保护拓扑(SPT)相在诱导这种非寻常行为中的作用,我们研究了一个二维正方晶格上由相互作用的自旋为1的Haldom链组成的系统,该系统在弱链间相互作用下具有真正的SPT相-Haldom相,并且具有属于经典3D O(3)普适类的量子临界点到Néel相.与以往研究的模型不同,本模型不存在二聚化现象。沿链条方向或垂直于链条方向切割系统会暴露两个不同的表面。利用无偏量子蒙特卡罗模拟,我们发现这两种不同类型的表面在体临界点处表现出完全不同的表面临界行为,这是由于SPT相中不同的表面态造成的。对于表面沿链方向的体系,其表面临界行为是体相3D O(3)临界点的普通型,而对于垂直于链方向的体系,其表面临界行为是非普通型的,这与二聚海森堡模型中的特殊跃迁相一致.我们的数值计算结果表明,带隙SPT相的无隙表面态与临界点的无隙模一起是导致非寻常跃迁的纯量子情形。
2020-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence of Haldane-Chain Physics in an Fe-Dehydroindigo Coordination Polymer
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research (JNCASR)(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心);Indian Institute of Science(印度科学学院)
通过DFT和磁映射计算,发现Fe-脱氢靛蓝配位聚合物具有近各向同性反铁磁耦合,其能隙和自旋结构因子表明该材料可实现Haldane链物理。
2026-09-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phase transitions to topological Haldane phases in spin-one chains studied by linked-cluster expansions
我们利用链团展开方法分析了两个不同自旋链中对称性未破缺平凡相和拓扑Half相之间的量子相变。第一个模型是自旋为1的海森堡链在单离子各向异性的存在下,而第二个是二聚自旋为1的海森堡链。对于这两种模型,我们确定的基态能量和一个粒子的间隙内的非拓扑相位作为一个高阶系列使用微扰连续么正变换。外推的间隙系列应用于定位量子临界点,并提取相关的临界指数。我们发现,这种方法的各向异性链的工作不令人满意,因为外推的质量出现不足,由于大的相关长度指数。与此相反,外推方案显示出很好的收敛的情况下,二聚自旋海森堡链的间隙关闭。
2017-10-09 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of an anisotropic S=1/2 ladder with alternating rung interactions
主要采用数值方法,我们探讨了各向异性$S=1/2$阶梯的基态相图,其中腿相互作用是均匀的和各向同性的,而横档相互作用是交替的,并具有共同的Ising型各向异性。我们确定的情况下,$J_{\rm leg}=0.2$(反铁磁),$J_{\rm rung}=-1.0$(铁磁)和$|J_{\rm rung}'|\!\leq\!1.0$,第一个是腿相互作用的大小和第二个和第三个的梯级相互作用,这是交替的相图。强调了当$J_{\rm rung}'$为正时,系统具有挫折。我们发现,在阻挫区,即使当梯级相互作用的伊辛特征很强时,Haldom态也会作为基态出现。这种与通常情况相反的Halfenic相的出现被称为与相互作用各向异性有关的反转现象。我们还发现,在一部分的Halfonite相区,一个无公度态成为基态。
2015-10-16 cond-mat.str-el
Large magnetic heat transport in a Haldane chain material Ni(C$_3H_{10}N_2)_2NO_2ClO_4
本文研究了S = 1卤代链状化合物Ni(C_3 H_{10} N_2)_2NO_2ClO_4在低温和磁场中的热输运。零场热导率表明,热流沿自旋链方向(κ b)和垂直方向(κ c)具有显著的各向异性,表明磁对自旋链方向的热输运有贡献.磁场引起的自旋谱变化对κ b和κ c的影响明显相反。特别是,在\sim 9 T时,κ_b(H)和κ_c(H)曲线分别呈现出峰状增大和谷状减小,这是使自旋能隙最小的临界场。这些结果表明,在这种材料中的大的磁热输运。
2012-12-19 cond-mat.str-el
Helimagnetism from competing intra- and interchain interactions in CrBr$_2$ and CrI$_2$
University of Virginia(弗吉尼亚大学);Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室)
该研究针对CrBr₂和CrI₂螺旋磁序的成因,通过非弹性中子散射确定其交换相互作用,发现螺旋磁序源于链内与链间近邻反铁磁相互作用的竞争,还探究了单离子各向异性及温度对磁序的影响。
2026-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy and geometrical frustration in the Ising spin-chain system Sr5Rh4O12
报道了新合成的Sr_5Rh_4O_(12)单晶的结构和热力学研究。Sr5Rh4O12由沿着c轴的自旋链的三角形晶格组成。它是反铁磁有序低于23 K的链内和链间耦合铁磁性(FM)和反铁磁性(AFM),分别。有强有力的证据表明,伊辛字符的相互作用和几何挫折,导致不完整的远程AFM秩序。等温磁化强度表现出两个阶梯状的转变,导致亚铁磁状态在2.4 T和FM状态在4.8 T,分别。Sr_5Rh_4O_(12)是迄今为止在4d和5d基材料中发现的一种独特的受抑自旋链系统,不存在不完整的3d电子壳层。
2006-07-27 cond-mat.str-el
Two-Coupled Chains with Spin-Anisotropic Backward Scattering
通过将重整化群方法应用于具有排斥链内相互作用的双耦合链的玻色化哈密顿量,我们研究了具有自旋各向异性的后向散射与链间跳跃竞争的作用。通过对低能极限下主导态的计算,发现当各向异性大于某一临界值时,超导态将进入自旋密度波态。进一步的相图显示在g-ology平面上。
1998-05-23 cond-mat.str-el
Diffusive energy transport in the S=1 Haldane chain compound AgVP2S6
本文给出了自旋S=1的链状化合物AgVP_2S_6在2 ~ 300 K温度范围内的热导率$κ$的测量结果。热输运的各向异性的分析允许识别一个小的,但不可忽略的磁振子贡献$κ_m$沿链,叠加在占主导地位的声子贡献$κ_ph$。在高于约100 K的温度下,由$κ_m(T)$数据计算的能量扩散常数D_E(T)表现出与先前由NMR测量的自旋扩散常数D_S(T)相似的特征。在这种制度下,这两个传输参数的行为是一致的扩散过程,这是由固有的一维S=1自旋系统的相互作用所造成的。
2003-07-16 cond-mat.str-el
Gapless symmetry-protected topological phase of quantum antiferromagnets on anisotropic triangular strip
我们研究了具有几何阻挫相互作用的三腿自旋1/2阶梯。我们称这个模型为各向异性三角带(ATS)模型。数值计算和场论分析表明,它的基态属于无隙保序拓扑(SPT)相。数值方法是基于密度矩阵重整化群分析的纠缠熵和纠缠谱。虽然纠缠熵表现出临界行为,但纠缠谱是非平凡简并的。这些纠缠性质意味着基态是一个无隙的拓扑相位。我们使用量子场论研究ATS模型来支持数值结果。当链间相互作用被视为作用于三条自旋链的扰动时,链间相互作用几乎将第二条自旋链与其他两条自旋链隔离。然而,同时,第二链介导第一链和第三链之间的铁磁相互作用。因此,ATS模型的基态是一个无隙的Tomonaga-Luttinger液体弱耦合到自旋为1的Haldrons链与无关的相互作用。最后但并非最不重要的是,我们证明了ATS模型的无间隙SPT相是对称保护的临界相。我们指出,临界对称性的保护是必不可少的无间隙SPT相的表征。
2022-10-30 cond-mat.str-el
Emergence of Long Period Antiferromagnetic Orders from Haldane Phase in S=1 Heisenberg Chains with D-Modulation
研究了单格点各向异性D的空间调制对S=1海森堡链基态的影响。在周期2调制的情况下,发现相图中包含Haldum相、大D相、Udud型Neel相和U 0 d 0型Neel相。结果表明,隐藏的反铁磁序在Halflies相兼容的D-项的空间调制得到冻结,导致出现各种类型的Neel订单。对具有较长周期D调制的模型的研究也证实了这一点。
2005-04-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Refined Spin Wave Model and Multi-magnon Bound States in $Li_{2}CuO_{2}$
本文利用非弹性中子散射在铁磁链化合物Li₂CuO₂中确定了J₁-J₂ XXZ自旋链模型参数,并发现双磁振子及可能的三磁振子束缚态,揭示了交换各向异性对束缚态的稳定作用及其非常规温度行为。
2023-08-09 cond-mat.str-el
Haldane, Large-D and Intermediate-D States in an S=2 Quantum Spin Chain with On-Site and XXZ Anisotropies
本文主要用数值方法研究了由$H = \sum_j (S_j^x S_{j+1}^x + S_j^y S_{j+1}^y + ΔS_j^z S_{j+1}^z) + D \sum_j (S_j^z)^2$描述的S=2量子自旋链的基态相图,其中$Δ$表示最近邻相互作用的$XXZ$各向异性参数,$D$表示在位各向异性参数.为了简单起见,我们仅限于$Δ\ge 0$和$D \ge 0$的情况。每一条相边界线由精确对角化计算的数值结果的能级谱或唯象重整化分析确定。在$Δ$ - $D$平面上得到的相图由四个相组成:XY 1相、Haldron/大- $D$相、中间- $D$相和Néel相。该相图的显著性质是:(1)Half-Half态和大- $D$态属于同一相;(2)存在Oshikawa在1992年预言的中间- $D$相;(3)在$Δ$ - $D$平面上的相图形状与迄今所认为的不同。我们注意到,这是第一次报告的观察中期- $D$阶段。
2011-02-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
$S$ = 1/2 ferromagnetic-antiferromagnetic alternating Heisenberg chain in a zinc-verdazyl complex
我们成功地合成了一种具有1/2铁磁-反铁磁交替海森堡链(F-AF AHC)的锌-Verdazyl配合物[Zn(hfac)$_2$ ] $\cdot$($o$-Py-V)[hfac = 1,1,1,5,5,5-六氟乙酰丙酮; $o$-Py-V = 3-(2-吡啶基)-1,5-二苯基Verdazyl]。$Ab$ $initio$分子轨道(MO)计算表明,两个主要的相互作用$J_{\rm{F}}$和$J_{\rm{AF}}$形成该化合物中的$S=1/2$ F-AF AHC。该化合物的磁化率和磁比热在低于约1 K时表现出热激活行为。此外,观察到其磁化曲线直到饱和场,并直接指示0.5T的零场激励间隙。这些实验结果提供了Half-gap存在的证据。我们成功地解释了结果的$S=1/2$ F-AF AHC通过量子蒙特卡罗计算与$|J_{\rm{AF}}/J_{\rm{F}}|$ = 0.22。的$ab$ $initio$ MO计算还表明,弱AF链间相互作用$J'$和耦合F-AF AHC形成蜂窝状晶格。计算了Half隙的$J'$依赖性,并确定$J'$的实际值小于0.01 $|J_{\rm{F}}|$。
2015-02-24 cond-mat.str-el
Longitudinal and Transverse Zeeman Ladders in the Ising-Like Chain Antiferromagnet BaCo2V2O8
我们探讨的自旋动力学出现的链状化合物反铁磁体BaCo2V2O8的Néel相。我们的非弹性中子散射研究揭示了非常规的离散自旋激发,所谓的塞曼阶梯,理解的自旋约束,由于链间的吸引力的线性潜力。这些激发包括在两个交错的模式系列,分别与横向和纵向偏振。后者没有经典的对应物,并且与削弱弱耦合量子链中有序矩的零点涨落有关。我们的分析表明,BaCo2V2O8,具有适度的伊辛各向异性和相当大的链间相互作用,显着满足观察这些纵向激发所需的条件。
2015-09-11 cond-mat.str-el
Spin thermal conductivity of the Haldane chain compound Y2BaNiO5
我们测量了自旋S=1的链状化合物Y_2BaNiO_5的热导率。通过对热输运各向异性的分析,可以确定自旋介导的热导率κ s沿链方向的分布。计算得到的自旋相关能量扩散常数D_E(T)在120 K附近出现一个宽峰。在接近室温时,D_E(T)接近理论预测的高温值,而磁性杂质对自旋激发的散射似乎是低温时κ_s的主要限制因素。
2006-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A numerical method for detecting incommensurate correlations in the Heisenberg zigzag ladder
我们研究两个海森堡自旋1/2链耦合的一个令人沮丧的“布拉格”的相互作用。我们特别感兴趣的弱链间耦合,这是很难分析的数值或分析方法的制度。以前的密度矩阵重整化组(DMRG)研究的各向同性模型与开放的边界条件和相当大的链间耦合已经建立了存在的无公度相关和光谱间隙。通过使用扭曲的边界条件与任意的扭曲角,我们能够确定在各向同性的情况下,并在交换各向异性的存在下,通过精确的对角化的相对较短的有限链的最多24个站点的不可逆性。使用扭曲的边界条件的结果在一个非常平滑的依赖系统的大小,这使得外推到无限系统显着容易比开放或周期性链的不可逆性。
2000-02-20 cond-mat.str-el
Spin dynamics of the anisotropic spin-1 antiferromagnetic chain at finite magnetic fields
我们提出的反铁磁自旋1链的研究结果,同时存在的单离子各向异性和外部磁场。使用基于随机级数展开方法的量子Monte-Carlo方法,我们首先揭示了一个丰富的量子相图,包括Néel,Haldinger,Luttinger液体和大的各向异性相。其次,我们扫描整个相图在很宽的参数范围内,评估的横向动态结构因子,我们表现出尖锐的大规模模式,以及多粒子连续。对于消失的各向异性和领域,与现有的结果从其他解析和数值方法的比较显示令人信服的一致性。
2014-12-03 cond-mat.str-el
Single-band Triangular Lattice Hubbard Model with Tunable Anisotropy from Twisted Diamond Homobilayers
本文提出扭转金刚石同质双层实现单带三角晶格Hubbard模型,通过位移场调控跳跃各向异性,并用密度矩阵重正化群揭示手性自旋液体等丰富相图。
2025-03-25 cond-mat.str-el
Bosonic representation of spin operators in the field-induced critical phase of spin-1 Haldane chains
利用非阿贝尔(Tsvelik的Majorana费米子理论)和阿贝尔玻色化以及Furusaki-Zhang技术[Phys. Rev. B { \bf 60},1175(1999)],给出了自旋为1的Haldrons链中均匀场诱导Tomonaga-Luttinger-liquid(TLL)相自旋算符的玻色化场论表示.它包含大量的磁振子场以及无质量玻色子场。由此完全确定了自旋关联函数在TLL相中的渐近形式。应用该公式,我们进一步讨论了扰动(键交替、单离子各向异性项、交错场等)对TLL态的影响,以及弦序参量。在整个论文中,我们经常详细地考虑如何在低能有效理论中转换Halfton链的对称性操作。
2006-09-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Geometry of Compressible and Incompressible Quantum Hall States: Application to Anisotropic Composite Fermion Liquids
本文将分数量子霍尔态的几何描述推广到可压缩态。结果表明,在复合费米子费米表面的各向异性是这种内在的几何形状的直接反映。提出了一个简单的模型,该模型中的几何参数可以由包括电子质量各向异性在内的其它参数精确地求得。我们的结果与最近复合费米子费米面各向异性的测量结果[D. Kamburov,Y. Liu,M.沙耶甘湖N. Pfeiffer,K. W. West和K. W. Baldwin,Phys. Rev. Lett. 110,206801(2013)]。更广泛的影响,我们的研究结果进行了讨论。
2013-12-11 cond-mat.str-el
Ground-State Phase Diagram of S=2 Heisenberg Chains with Alternating Single-Site Anisotropy
利用数值精确对角化和密度矩阵重整化群方法研究了具有均匀和交替单格点各向异性的$S=2$反铁磁海森堡链的基态相图.我们发现了Haldom相、大$D$相、Néel相、倍周期Néel相、无隙自旋流体相、量子化相和部分亚铁磁相。Half-phase仅限于各向同性点的紧密邻域。在数值精度范围内,从无带隙自旋流体相到倍周期Néel相的转变是直接转变。然而,在低能有效理论的基础上,这两个阶段之间的一个狭窄的自旋间隙相的存在建议。亚铁磁基态存在于很宽的参数范围内。这表明通过控制每个磁性离子的环境而不引入铁磁相互作用来实现具有均匀自旋幅度的磁化单链磁体。
2014-02-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing magnetic and topological orders in the spin-1 Kitaev-Heisenberg chain with single-ion anisotropy
Jadavpur University(贾达普大学);Technical University Dresden(德累斯顿工业大学);Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden(德累斯顿IFW固体物理研究所)
研究spin-1 Kitaev-Heisenberg链中磁序与拓扑序的竞争,揭示不同相变行为及各向异性对磁有序和拓扑相的影响。
2025-12-24 cond-mat.str-el
Measurement-Based Quantum Computation Using the Spin-1 XXZ Model with Uniaxial Anisotropy
Chuo University(中央大学);ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
研究利用单轴各向异性XXZ链的基态,在Haldane相中作为测量式量子计算的资源态,实现单量子比特门操作,通过调节参数D或J使门保真度超过0.99。
2026-03-24 cond-mat.str-el quant-ph
A Near-Ideal Molecule-Based Haldane Spin-Chain
合成了分子配位化合物NiIPDMATHABMM(3,5-lut)$_4$ [其中(3,5-lut)$=$(3,5-lutidine)$=$(CPDMATHABMP H $_9$ N)],并用同步辐射X射线衍射、ESR、SQUID磁强计、脉冲场磁化、非弹性中子散射和μ子自旋弛豫等技术对其进行了表征.以3,5-lut配体的构型为模板,分子与沿$c$ --轴排列的Ni-I $\cdots$--Ni链对齐。这种安排导致通过空间I $\cdots$ I磁耦合,这是直接测量的第一次在这项工作中。最终结果是具有$J = 17.5~\rm{K}$和$Δ^{\parallel} = 5.3~{\rm K}$ $Δ^{\perp} =7.7~{\rm K}$的能隙的$S = 1$ Haldrons链的接近理想的实现,其被易轴单离子各向异性$D=-1.2~{\rm K}$分裂。比率$D/J = -0.07$提供了迄今为止发现的最各向同性的Haldom系统之一,而比率$Δ_0/J = 0.40(1)$(其中$Δ_0$是平均间隙尺寸)接近其理想理论值,表明该材料中自旋链的磁隔离程度非常高。Haltron间隙由取向相关的临界场$μ_0H_{\rm c}^{\parallel} = 5.3~\rm{T}$和$μ_0H_{\rm c}^{\perp} = 4.3~\rm{T}$封闭,这在实验上很容易获得,并且允许…
2019-09-17 cond-mat.str-el
Haldane phase, field-induced magnetic ordering and Tomonaga-Luttinger liquid behavior in a spin-one chain compound NiC$_2$O$_4$$\cdot$2NH$_3$
本研究通过磁化率和NMR测量揭示了准一维自旋1反铁磁体NiC$_2$O$_4$$\cdot$2NH$_3$的低场Haldane相、2.1 T下的三维量子临界点及高场下的Tomonaga-Luttinger液体行为。
2024-11-29 cond-mat.str-el
Comparative density-matrix renormalization group study of symmetry-protected topological phases in spin-1 chain and Bose-Hubbard models
我们重新研究了一维自旋1 $XXZ$模型与现场单轴单离子各向异性的外观和表征的拓扑Halfoxy保护相。通过大尺度密度矩阵重整化群(DMRG)计算,可以由冯诺伊曼熵数值确定中心荷,由此可以高精度地导出模型的基态相图。非平凡带隙的Halfenz相出现在平凡带隙的偶数Halfenz相和Nel相之间,分别出现在大的单离子和自旋交换相互作用各向异性处。此外,我们雕刻出一个特征退化的最低纠缠水平的拓扑Halfton阶段,这是确定使用传统的有限系统DMRG技术与周期性和开放的边界条件。定义的自旋和中性的间隙类比的单粒子和中性的间隙密切连接的扩展玻色-哈伯德模型,我们表明,在自旋模型中的激发间隙定性行为就像玻色子系统。最后,我们计算的动力学自旋结构因子在三个不同的带隙阶段,并发现显着差异的强度最大值,这可能是用来区分这些阶段的实验。
2015-01-19 cond-mat.str-el
Field-induced long-range order in the S=1 antiferromagnetic chain
利用有限长链的精确对角化和链间相互作用的平均场近似,研究了准一维S=1反铁磁体在磁场H中的运动。在存在单离子各向异性D的情况下,给出了H \parallel D和H \perp D在$HT$平面内的全相图。场诱导的长程有序相的形状被揭示为是完全不同的两种情况下,在最近的实验中观察到的NDMAP。NDMAP分子链间和链内耦合的估算比值(J '/J ~ 10^{-3})与中子散射测量结果一致。
2000-07-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite-size scaling of string order parameters characterizing the Haldane phase
我们发展了一种数值方法,通过分析表征基态的多点关联函数来阐明量子相变附近的临界行为。本文成功地将此方法应用于单轴离子各向异性的S = 1 XXZ链的弦序参量。用密度矩阵重整化群方法估计了有限尺寸弦关联函数。我们重点研究了对数图上的关联函数的反系统梯度与系统大小的关系.这个量表明,有限尺寸标度在临界点敏感地变化。当系统处于无序相、临界点或有序相时,梯度随系统尺寸增加的行为分别是发散的、稳定在有限值的或迅速减小到零的。通过对有限长串关联函数的分析,可以精确地确定Haldle相位的边界和估计关联长度的临界指数。我们的估计的转变点和临界指数,这是由基态量,是一致的,从能级结构的分析得到的结果。我们的分析只需要几个有限大小的关联函数在相同的条件下作为候选的长程序。无论破坏有关秩序的要素是什么,数量都以同样的方式处理。这项工作将有助于发展一种直接观察量子相变的方法。
2008-11-11 cond-mat.str-el
Excitations in the spin-1 trimer chain compound CaNi3P4O14: gapped dispersive spinwaves to gapless magnetic excitations
用中子非弹性散射研究了自旋为1的三聚体链状化合物CaNi_3 P_4 O_(14)的磁激发和自旋哈密顿量。实验数据揭示了在3D长程有序磁态(TC = 16 K)中的带隙色散自旋波激发,以及TC以上的无隙磁激发。用线性自旋波理论对耦合三聚体自旋链模型进行了模拟,得到的磁激发能很好地描述实验观测数据。分析表明,铁磁J1和J2的链内的相互作用,和链之间的反铁磁链间的相互作用J3。发现J1和J2的强度更接近(J2/J1 ~ 0.81),而J3被确定为较弱(J3/ J1 ~ 0.69),这与自旋链型晶体结构一致。还发现存在弱的单离子各向异性(D/J=0.19)。交换相互作用的强度和符号解释了为什么在所研究的自旋-1化合物CaNi 3 P4 O 14中不存在1/3磁化强度,而其S= 5/2对应物Mn基同构化合物。交换相互作用的符号与从报道的DFT计算得到的一致,然而,它们的强度被发现是显着不同的。CaNi_3 P_4 O_(14)中相对较强的J_3值在TC以下给出了常规的3D型磁有序,然而,在TC以上保留了其1D特征。目前的实验研究还揭示了一个急剧变化的单离子各向异性的TC表明,在CaNi 3 P4 O 14的三维磁有序的稳定性归因于除了链间相互作用的局部磁各向异性。本研究揭示了充分了解三聚体自旋链化合物中交换相互作用的重要性,以了解其奇异的磁性,如1/3磁化平台。
2020-07-14 cond-mat.str-el