Two-dimensional spin models with macroscopic degeneracy
本文考虑了一类具有竞争铁磁和反铁磁相互作用的各向异性自旋- $\frac{1}{2}$模型。对于一定的相互作用值，基态在零磁场中宏观简并。在这种情况下，基态流形由孤立的磁振子和束缚的磁振子复合体组成。利用二维格点上的一种特殊形式的精确波函数估计了基态简并度。与某些特殊精确解模型的结果比较表明，该方法能以指数精度确定基态个数。结果表明，束缚磁振子复合体对基态简并度和剩余熵的贡献最大。
2021-06-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Fractonic plaquette-dimer liquid beyond renormalization
我们认为紧密堆积的平铺模型的几何对象-混合物的硬核二聚体和plaquettes -作为一个概括的熟悉的二聚体模型。具体地说，在各向异性立方晶格上，我们要求每个位点被z-连接上的二聚体或x-y平面上的元格覆盖。这种完全填充的镶嵌的空间具有广泛的退化。这映射到一个分形类型的“高阶静电”，它可以表现出一个血小板二聚体液体和有序相。我们详细分析了这一理论，使用高度表示和T-对偶证明，伴随的相变的发生是由于扩散的偶极子形成的缺陷对。由此产生的临界理论可以被认为是Kosterlitz-Escherless转变的分数子版本。一个重要的新元素是它的紫外-红外混合，其中的低能量行为的液相和它的过渡是由本地（短波长）的波动为主，使临界现象超出了重整化群范式。
2021-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unveiling the degeneracy of bound magnon crystals from magnetic and thermodynamic features of the spin-1/2 Heisenberg octahedral chain
P. J. Šafárik University（帕尔卡·约瑟夫·沙法里克大学）
研究揭示自旋-1/2 Heisenberg 八面体链中束缚磁子的退化性，通过磁性和热力学特征分析，发现不同相变行为及高效冷却机制。
2025-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Multicanonical analysis of the plaquette-only gonihedric Ising model and its dual
研究了三维纯格构角面伊辛模型及其对偶模型，解决了文献中关于温度驱动的一阶相变的反相变温度值的不一致性.这个模型的多规范模拟使我们能够测量被抑制了60多个数量级的系统配置相比，可能的状态。与由此产生的高精度数据，我们发现我们最近提出的非标准的有限尺寸标度法律的模型与宏观退化的低温相通过挑战的前因子数值非常吻合。我们发现一个整体一致的逆转变温度为0.551334（8）从原始模型的模拟与周期性和固定的边界条件，和对偶模型与周期性边界条件。对于具有周期性边界条件的原始模型，我们使用抑制组态的统计数据获得了界面张力的第一个可靠估计值0.12037（18）。
2014-07-27 cond-mat.stat-mech hep-lat
Temperature transitions and degeneracy in the control of small clusters with a macroscopic field
我们提出了一个控制的宏观场的少粒子涨落集团的数值研究。我们的目标是以最短的时间达到给定的目标聚类形状。这个问题被制定为集群配置空间中的第一通道问题。我们找到了最佳的政策，设置宏观领域的功能，所观察到的形状，使用动态规划。我们的研究结果表明，最优策略是不唯一的，它的退化主要涉及到的初始形状，力和目标形状共享的对称性。的形状的最佳选择的力是非唯一的总分数消失的集群大小的增加。此外，当温度变化时，最优策略表现出一组离散的转变。每个转变导致到达目标的时间相对于温度的导数的不连续性。随着集群规模的增加，由于温度转变而导致的策略变化会像配置总数一样增长，并且出现连续极限。
2022-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Planar ordering in the plaquette-only gonihedric Ising model
在本文中，我们进行了仔细的各向同性$3d$ plaquette（“gonihedric”）伊辛模型的multicanonical模拟，并确认一个平面，fuki-nuke型的顺序表征的低温阶段的模型。考虑到模型的各向异性极限，我们定义了一类序参量，它可以区分各向异性和各向同性情况下的低温相和高温相。我们还验证了最近提出的怀疑，在以前的大都市模拟中看到的标准磁化率$χ_m$的序参量一样的行为是一个人工制品的算法未能探索宏观退化的低温相的相空间。因此，$χ_m$不是模型的合适序参量。
2015-02-19 cond-mat.stat-mech hep-lat
Phase diagram and macroscopic ground state degeneracy of frustrated spin-1/2 anisotropic Heisenberg model on diamond-decorated lattices
Institute of Biochemical Physics of RAS（俄罗斯科学院生物化学物理研究所）
该研究探讨了各向异性自旋-1/2 Heisenberg 模型在钻石装饰晶格中的基态退化和相图，通过精确计算和映射方法揭示了不同相的退化特性。
2026-01-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Macroscopic ground state degeneracy of the ferro-antiferromagnetic Heisenberg model on diamond-decorated lattices
Institute of Biochemical Physics of RAS（俄罗斯科学院生物化学物理研究所）
研究揭示了钻石装饰晶格中铁磁-反铁磁Heisenberg模型的基态退化现象，通过分析变形与理想钻石模型，发现其基态退化程度不同，为低温冷却应用提供新思路。
2025-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Macroscopic degeneracy of ground state in the frustrated Heisenberg diamond chain
该研究确定了铁磁与反铁磁相互作用海森堡金刚石链的相边界，发现基态由局域磁子及其复合体构成，具有宏观简并度4^n和残余熵，与独立自旋-3/2系统等价。
2025-03-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustration-induced Dodecamer Ordering in the Double-Exchange Spin Ice Model on the Kagomé Lattice
我们研究了在kagomé晶格上双交换自旋冰模型中十二聚体团簇有序的细节。在受抑系统中，普通的自旋有序被抑制，宏观简并保持到低温。在一些受挫折的系统中，由于残留的相互作用和集群秩序的稳定，简并被解除。在本模型中，自旋冰状态首先在中间温度下形成，并且随着十二聚体相的出现，在较低温度下进一步释放熵。由于自旋对称性在十二聚体相中没有被破坏，所以仍然存在宏观简并。在更低的温度下，由于十二聚体间的相互作用，提出了一个可能的自旋有序。我们讨论了这样一个多站点集群大于键对可能是通用的沮丧的系统，其中宏观简并解除剩余的相互作用。
2005-05-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Extended loop algorithm for pyrochlore Heisenberg spin models with spin-ice type degeneracy: application to spin-glass transition in antiferromagnets coupled to local lattice distortions
对于具有自旋-冰型宏观（准）简并的Ising自旋模型，传统的经典Monte Carlo（MC）模拟中采用的单自旋翻转方法在低温下会出现动力学冻结（$T$）.在具有易轴各向异性或双二次相互作用的海森堡自旋模型族中也可以看到类似的困难。在Ising情况下，通过引入基于循环算法的非局部更新来避免困难。我们提出了一个扩展的循环算法的海森堡的情况下。作为其应用的一个例子，我们回顾了我们最近的研究自旋玻璃（SG）转变的键无序海森堡反铁磁体耦合到局域晶格畸变。
2011-07-26 cond-mat.stat-mech
Cyclic exchange, isolated states and spinon deconfinement in an XXZ Heisenberg model on the checkerboard lattice
棋盘格点上的反铁磁伊辛模型具有冰状的基态流形和广泛的简并性。在J_xy中，非受限自旋激发达到最高阶。我们探讨了在J^2_xy/J_z阶上产生的循环交换对冰态及其相关自旋子激发的作用。通过映射到一个等效的量子六顶点模型的原始问题，我们确定了三个不同的阶段作为一个函数的化学势flippable plaquettes -一个相位与长程尼尔秩序和限制自旋激发，一个非磁性状态的共振正方形plaquettes，和准共线相位间隙，但deconfined自旋激发。还讨论了结果与正方形晶格量子二聚体模型的相关性。
2004-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground State, Magnetization Process and Bipartite Quantum Entanglement of a Spin-1/2 Ising-Heisenberg Model on Planar Lattices of Interconnected Trigonal Bipyramids
利用广义装饰-迭代映射变换的精确解析概念，结合Metropolis算法的蒙特卡罗模拟，研究了磁场作用下，在相同的双锥格子上的混合自旋- $1/2$ Ising-Heisenberg模型的基态、磁化强度和局域两体量子纠缠.该模型的基态相图包括六个不同的相，即标准亚铁磁相、完全饱和相、两个独特的量子亚铁磁相和两个宏观简并的具有两个手征自由度的海森堡三角形团簇的量子亚铁磁相.基态自旋排列的多样性表现在七种不同的磁化强度方案中，其中一个，两个或三个分数平台的值由共享角斑的数量决定。低温下的纠缠度表明，在量子亚铁磁相中，海森堡自旋的二体量子纠缠是场无关的，但如果海森堡自旋排列是唯一的，则纠缠强度是二次简并的两倍.
2021-12-14 cond-mat.stat-mech
Vigorous thermal excitations in a double-tetrahedral chain of localized Ising spins and mobile electrons mimic a temperature-driven first-order phase transition
利用广义装饰-迭代变换精确求解了一维双四面体链上的自旋-电子杂化系统，其中定域Ising自旋与两个离域的可动电子在三角形元格上有规律地交替.结果表明，宏观简并的铁磁和亚铁磁基态所产生的手征自由度的移动电子不能解除由磁场相反的宏观简并的沮丧的基态，这是由于动力学驱动的本地化伊辛自旋的挫折。由于大量的热激发，可以观察到所有基本热力学量的反常行为，其模拟了在非零磁场下从非简并阻挫态到高度简并亚铁磁态的温度驱动的一级相变。在各自的简并性的实质性差异是负责一个巨大的低温峰值的比热和非常突然（几乎不连续）的熵和亚晶格磁化的热变化。
2015-02-06 cond-mat.stat-mech
Extended degeneracy and order by disorder in the square lattice J$_1$-J$_2$-J$_3$ model
具有令人沮丧的次近邻耦合的正方形晶格反铁磁体继续产生巨大的兴趣，在$J_2$ = $J_1$ /2附近具有难以捉摸的量子无序相。在这个精确的挫折值，经典模型有一个非常大的退化，这使得问题难以处理。我们表明，引入铁磁$J_3$耦合部分升降机这种简并。它产生了一个四位的磁性单位单元，约束是每个正方形上的自旋必须加为零。这导致一个双参数的家庭的基态和紧急矢量序参数。我们重新解释这个家庭的基态共存状态的三个螺旋。使用自旋波分析，我们表明，热和量子涨落打破这种简并不同。热涨落将其分解为具有Néel相和两个条纹相的三重简并。通过$Z_3$热转变，这三重对称性恢复，我们证明使用经典的蒙特卡罗模拟。另一方面，量子涨落选择Néel态。在自旋- $1/2$的极端量子极限中，我们使用精确对角化来证明临界$J_3$耦合之外的Néel序。对于弱的$J_3$，变分方法建议一个$s$ -波斑-RVB态。远离$J_2 = J_1/2$线，我们表明，量子涨落有利于Néel有序强烈到足以稳定它在经典条纹区域。我们的结果揭示了$J_1$ - $J_2$模型中量子无序相的起源。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetocaloric properties of an Ising antiferromagnet on a kagome lattice
由于高度的几何阻挫，可果美晶格上的伊辛反铁磁体（IAKL）在任何温度下（包括基态）都不具有长程有序性。然而，在低温下，它表现出强烈的相关性，高度波动的制度，被称为合作顺磁或经典自旋液体。在基态中，它的特征在于宏观简并性，其转化为相对大的剩余熵值。它已被证明，与低于饱和磁场的几何挫折相关的宏观简并的存在下，可以促进增强的磁热效应（MCE），它可以超过一个以上的数量级的一个理想的顺磁体与等效自旋。在本研究中，我们研究的磁和磁热性能的IAKL的蒙特卡罗模拟。特别是，我们使用热力学积分方法计算系统的熵，并评估表征MCE的量，例如在变化的磁场中的等温熵和绝热温度变化。结果表明，IAKL在低温和中等磁场条件下具有最好的磁热性能，有望应用于低温磁制冷技术.
2019-05-27 cond-mat.stat-mech
Finite low-temperature entropy of some strongly frustrated quantum spin lattices in the vicinity of the saturation field
对于一类高阻挫反铁磁量子自旋晶格，由于局域磁振子态的存在，基态在强磁场中表现出极大的简并。对于其中的一些自旋晶格（特别是，一维二聚体元格、类Kagomé链和类Kagomé链以及二维Kagomé晶格），我们严格计算了饱和场的基态熵。我们发现，每个网站的基态熵保持有限的饱和。这种剩余基态熵在低温下的等温熵的场依赖性中产生最大值。通过数值计算的场依赖性的低温熵的双链，我们发现，等温熵的增强是强大的对交换常数的小偏差。此外，这种效应在自旋为1/2的极端量子情况下最为显著。
2004-04-08 cond-mat.stat-mech
Transmuted finite-size scaling at first-order phase transitions
已知固定边界条件在从1/L^3到1/L的一级相变时修改了3d中L^3晶格的主要有限尺寸修正。我们注意到，2^3L形式的指数低温相位简并将导致1/L^2阶的不同的超前修正。一个3D的角面伊辛模型与四自旋相互作用，元格哈密顿显示这样的简并，我们确认修改后的标度行为，使用高精度的multicanonic模拟。我们注意到，其他模型，如伊辛反铁磁体的FCC晶格，其中的“真正的”低温相的数量是不是宏观上大，但具有指数退化的数量的低躺状态可能会显示一个有效的版本的修改后的标度律的晶格尺寸的范围内访问的模拟。
2014-10-29 cond-mat.stat-mech hep-lat
Slow Relaxation of Spin Structure in Exotic Ferromagnetic Phase of Ising-like Heisenberg Kagome Antiferromagnets
在角共享晶格中，磁挫挫导致基态的宏观简并，这阻碍了系统的有序化。然而，如果简并组态的系综具有某种全局结构，系统可能会出现对称性破缺现象，从而导致有限温度相变。作为这类情形的一个典型例子，我们研究了kagome晶格上类Ising海森堡反铁磁模型的磁相变。在那里，一个相变的二维铁磁伊辛普适类发生伴随着均匀的自发磁化。由于有序相中的宏观简并性，发现该系统表现出熵驱动的有序化过程，其定量特征是“风向标环”的数量。我们研究这种新型的慢松弛定期受挫系统。
2007-09-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling of Monte Carlo simulations for the fcc Ising antiferromagnet: Effects of the low-temperature phase degeneracy
面心立方晶格中的Ising反铁磁体在最近邻相互作用下具有宏观（在系统尺寸$L$中为指数）基态简并。随着温度的升高，这种简并预计将被解除和模型经历一级相变。对于在整个低温阶段具有指数简并的模型，最近发现有限尺寸标度行为由前导校正项$\sim L^{-2}$而不是通常的$\sim L^{-3}$控制。为了测试的猜想，这种变形的行为可能会有效地持续也为fcc反铁磁体的一些交叉系统的大小，我们已经进行了并行的多规范蒙特卡罗模拟晶格的线性尺寸$L \le 18$与周期性的边界条件，并确定了各种逆伪相变温度，以及比热和充满活力的Binder参数的极值。我们确实发现，对于模拟的晶格尺寸，修正的变形有限尺寸标度模型比标准模型更好地拟合数据。在此基础上，我们外推的转变温度的估计$T_0 = 1.735047(46)$。
2018-10-11 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Non-Standard Finite-Size Scaling at First-Order Phase Transitions
我们注意到，在一阶相变（即，如果存在指数低温相简并，则3D中的LxLxL晶格的1/L^3）转化为1/L^2标度。具有四自旋相互作用的角面体伊辛模型，元格哈密顿量提供了这样一个系统的范例。我们使用这个模型的多规范模拟，以产生高精度的数据，这提供了强有力的非标准的有限尺寸标度定律的确认。角面模型的对偶模型是各向异性耦合的Ashkin-Teller模型，具有类似的简并性，也显示出非标准标度。
2014-04-25 cond-mat.stat-mech hep-lat math-ph
Equilibrium and dynamical properties of the ANNNI chain at the multiphase point
研究了轴向次近邻伊辛链在多相点的平衡和动力学性质。系统的一个有趣的性质是基态的宏观简并性导致有限的零温熵。在我们的平衡研究中，我们考虑了软化自旋的影响。我们表明，简并的基态被解除，并有一个定性的变化，在低温行为的系统与一个定义良好的低温峰的比热进行热力学"重量“的基态熵。在我们的动力学性质的研究中，随机川崎动力学被认为是。该过程的福克-普朗克算符对应于类似于海森堡铁磁体的量子自旋哈密顿量，但对允许态有限制。这导致了一些差异，通过精确的数值对角化，模拟和获得各种解析界获得其属性。
2000-04-13 cond-mat.stat-mech
Quantum Ice : a quantum Monte Carlo study
冰态，其中受挫的相互作用导致宏观基态简并，发生在水冰中，在烧绿石晶格上受挫的电荷秩序问题中，以及在统称为自旋冰的稀土磁体家族中。目前特别令人感兴趣的是“量子自旋冰”材料，其中大的量子波动可能允许在宏观数量的不同经典基态之间隧穿。在这里，我们使用零温度量子蒙特卡罗模拟，以显示如何这样的隧道可以解除自旋或电荷冰的简并性，稳定一个独特的“量子冰”基态--一个量子液体与3+1维量子电动力学的麦克斯韦作用所描述的激发。我们进一步确定了一个竞争有序的“波浪形”状态，并显示如何波浪形和量子冰状态可能会区分在中子散射实验中的自旋冰材料。
2011-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competition Between Exchange and Anisotropy in a Pyrochlore Ferromagnet
具有宏观简并基态的类伊辛自旋冰模型已被证明可以用几种真实材料来近似。在这里，我们研究了一个与自旋冰相关的模型，其中伊辛自旋被经典海森堡自旋所取代。这些填充立方烧绿石晶格，并通过铁磁交换项J耦合到最近的邻居，并通过单离子各向异性项D耦合到局部<1，1，1>轴。近邻自旋冰模型对应于D/J无穷大的情况。对于有限的D/J，我们发现自旋冰的宏观简并性被打破，基态被磁有序化为一个四子晶格结构。当D/J > 5时，跃迁为一级跃迁，当D/J < 5时，跃迁为二级跃迁，两个区域由三临界点分开。我们研究了沿[1，0，0]方向外加磁场的磁相图，并表明它可以被认为是类似于铁电体的磁相图。
2001-03-02 cond-mat.stat-mech
Partial lifting of degeneracy in the $J_1-J_2-J_3$ Ising antiferromagnet on the kagome lattice
受偶极耦合人工自旋系统的启发，我们对可果美晶格上的经典$J_1-J_2-J_3$ Ising反铁磁体进行了理论研究。我们建立了该模型的基态相图$J_1 > |J_2|, |J_3|$的基态能量的精确结果的基础上。当所有的耦合是反铁磁的，该模型有三个宏观简并基态相位，并使用张量网络，我们可以计算这些阶段和它们的边界非常准确的熵。在两种情况下，熵似乎是三角晶格伊辛反铁磁体的一小部分，我们提供了分析参数来支持这一观察。我们还注意到，令人惊讶的是，偶极基态不是截断模型的基态，而是具有较小的$J_3$相互作用的模型的基态，这表明该模型中低能态之间存在非常强的竞争。
2022-11-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Correlation function diagnostics for type-I fracton phases
分形相是最近进入三维拓扑相名册的新成员。它们的特点是次广泛发散的拓扑简并和激发，被限制沿着低维子空间移动，包括孤立不动的epsilon fracton。我们开发了关联函数诊断来表征I型分形子相位，该相位建立在它们的展示{ \it部分解限制}上。这些都是从标准规范理论的类似诊断的启发，并利用一个广义的计量程序，链接分形阶段的经典伊辛模型与子系统对称性。在途中，我们明确地构建时空配分函数的格元伊辛模型，在这样的测量下，映射到X立方分形子拓扑相位。我们通过Monte Carlo计算数值验证了我们的结果。
2018-01-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat
