Strong correlations and the anisotropy of acceptor states in insulating La(2-x)Sr(x)CuO(4)
我们使用格林函数的形式主义来讨论的作用,强关联的受主态掺杂到一个二维的Mott-Hubbard反铁磁绝缘体的空间结构。当在嵌套波矢量${\bf Q}=(π,π)$处掺杂载流子之间的散射足够强以产生动量依赖的散射率$Γ_{\bf k}$时,相应的受主态变为空间各向异性。作为一个例子,我们计算了一个简单形式的$Γ_{\bf k}$的受体态束缚到一个有吸引力的二维狄拉克δ势的空间结构。然后,我们讨论了这种空间各向异性的作用,以了解在轻掺杂的La(2-x)Sr(x)CuO(4)的低温输运数据和光电子能谱之间的明显差异。
2010-12-15 cond-mat.str-el
Spin transport in the Neel and collinear antiferromagnetic phase of the two dimensional spatial and spin anisotropic Heisenberg model on a square lattice
本文分析和比较了空间各向异性和自旋各向异性对二维正方晶格上S=1/2海森堡量子磁体自旋电导率的影响。我们探讨了Neel反铁磁(AF)相和共线反铁磁(CAF)相的模型。我们发现,在海森堡模型中的自旋各向异性的影响相反,在AF阶段的空间各向异性不抑制零温度的自旋电导率在零频率limit-rather它增强it. We的经常部分还探讨了有限温度的影响在AF阶段的各种空间和自旋各向异性参数的Drude重量。我们发现,当温度接近零时,德鲁德重量趋于零。在有限的温度下(在碰撞少近似),增强空间各向异性会增加Drude权值,而增加自旋各向异性会降低Drude权值。在CAF阶段(在非相互作用近似下),零频率自旋电导率对于空间各向异性参数的非零值具有有限值。在CAF阶段,增加空间各向异性参数抑制了零频率下自旋电导率响应的规则部分。此外,我们发现,CAF阶段显示的自旋电导率没有看到在AF阶段的尖峰。包含最少量的自旋各向异性导致在AF和CAF相的自旋电导率响应中产生间隙。基于这些研究,我们得出结论,具有空间各向异性的材料是更好的自旋导体比那些自旋各向异性在零温度和有限的温度。我们利用交换参数比为真实的材料系统作为输入的自旋电导率的计算。
2012-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Symmetry of the superconducting order parameter in frustrated systems determined by the spatial anisotropy of spin correlations
研究了半满各向异性三角晶格上Hubbard-Heisenberg模型的共振价键理论。改变阻挫改变莫特绝缘相的最大自旋相关的波矢量。这反过来又改变了超导状态的对称性,这发生在莫特绝缘相的边界处。我们建议,这种物理实现在几个家庭的准二维有机超导体。
2006-11-22 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-$\frac{1}{2}$ kagome Heisenberg antiferromagnet with strong breathing anisotropy
研究了具有呼吸各向异性的自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的零温相图(即,在上三角形和下三角形上具有不同的耦合强度)。我们的研究依赖于大规模张量网络模拟的基础上无限投影纠缠对状态和无限投影纠缠单形状态的方法适用于戈薇格。我们的能量分析表明,各向同性海森堡模型的U(1)代数量子自旋液体(QSL)基态在很大的呼吸各向异性下是稳定的,直到它通过一阶量子相变分解到一个临界的晶格相变,从而打破实空间中的旋转对称性.我们的研究结果还提供了进一步的洞察最近的实验钒氟氧化物化合物已被证明是相关的平台,实现QSL呼吸各向异性的存在下。
2020-12-29 cond-mat.str-el
Electric and Magnetic Properties of Higher-Spin Kondo-Heisenberg Models at Strong Coupling
本文用解析和数值方法研究了一维Kondo-Heisenberg模型的高自旋($S \geq 1$)推广,其中Kondo晶格模型的局域自旋- $S$矩通过反铁磁Heisenberg相互作用($J_{\text{H}}$)相互作用.强耦合(即,大近藤耦合)展开映射出在半填充处的绝缘相,其磁相关性取决于$2S$的奇偶性,以及在一般填充处占主导地位的强耦合区域的铁磁金属相。然后,我们对$S=1$进行了密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,以仔细研究大而有限的近藤耦合下的相结构。在半填充时,近藤耦合和$J_{\text{H}}$不竞争,绝缘自旋无隙相是稳定的,而这两者的竞争导致强耦合铁磁性的逐步崩溃,通过干预二聚绝缘相与幂律自旋相关在四分之一填充。
2022-07-04 cond-mat.str-el
Spin correlation functions and Néel order in the 2D Heisenberg model: Effects of spatial anisotropy
利用格林函数投影方法研究了具有空间各向异性耦合的正方晶格自旋1/2海森堡反铁磁体的基态性质。计算了交错磁化强度和双自旋自旋磁共振,并与$\rm Sr_2[Ca_2]CuO_3$上的实验结果进行了比较,讨论了磁长程有序和磁短程有序之间的竞争。
1999-10-07 cond-mat.str-el
In-plane dipole coupling anisotropy of a square ferromagnetic Heisenberg monolayer
在这项研究中,我们计算偶极耦合诱导的正方形铁磁海森堡单层的四次面内各向异性。这种各向异性随着温度的增加而增加,在接近系统的居里温度时达到其最大值。在T=0时,系统是各向同性的,除了由于量子力学自旋的零点运动而剩余的小的各向异性之外。偶极耦合诱导的各向异性的原因是由于热涨落(“有序无序”效应)的正方形自旋晶格的扰动。对于通常的铁磁体,其强度与其他各向异性贡献相比是小的,并且通过施加外部磁场而减小。结果是从海森堡哈密顿量的平均场方法的自旋团簇的应用,以及从多体格林函数理论内的Tyablikov去耦(RPA)。
2002-08-16 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Magnetic Interaction in Insulating Cuprates
研究了绝缘梯形和二维铜氧化物中的双自旋(2S)和循环四自旋(4S)磁相互作用。通过比较d-p模型和海森堡模型的本征态,我们估计了这些相互作用的大小。我们发现4S相互作用是最近邻2S相互作用的$\sim$ 10%,对角2S相互作用相当小.梯形铜氧化物的4S相互作用比二维铜氧化物的大,在低能激发中起重要作用。用所得到的2S和4S相互作用的海森堡阶梯很好地再现了磁化率随温度变化的实验结果。
1999-10-05 cond-mat.str-el
Ground State Phase Diagram of the Distorted S=1 Kagomé Heisenberg Antiferromagnets with Single-site Anisotropy
用数值精确对角化方法研究了具有单格点各向异性D的畸变S=1 kagome海森堡反铁磁体(KHAF)的基态相变.强易面各向异性破坏了均匀KHAF的六重单重态(HSS)基态,实现了大维态。这两个状态之间的量子相变类似于S=1反铁磁海森堡链中的Haldane-大-D跃迁。还研究了sqrt(3)× sqrt(3)晶格畸变和单点各向异性的综合效应。给出了计算结果所期望的基态相图。这种转变的存在是一致的HSS图片的基态的均匀S=1 KHAF,并支持其有效性。
2002-07-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Large-N solutions of the Heisenberg and Hubbard-Heisenberg models on the anisotropic triangular lattice: application to Cs$_2$CuCl$_4$ and to the layered organic superconductors $κ$-(BEDT-TTF)$_2$X
在大N极限下,我们求解了各向异性三角格子上的Sp(N)Heisenberg和SU(N)Hubbard-Heisenberg模型。这两个模型可以分别描述层状有机材料$κ$ -(BEDT-TTF)$_2$ X的磁性和电子性质。海森堡模型也与受抑反铁磁体Cs $_2$ CuCl $_4$有关。我们发现丰富的相图为每个模型。Sp(N)反铁磁体被证明有五个不同的相位作为函数的大小的自旋和各向异性的三角晶格的程度。还讨论了在有限N的波动的影响。对于Cs $_2$ CuCl $_4$的相关参数的基态要么表现出无公度的自旋顺序,或在量子无序相与deconfined自旋1/2激发和拓扑顺序。SU(N)Hubbard-Heisenberg模型表现出绝缘二聚体相、绝缘盒相、半金属交错通量相(SFP)和金属均匀相。均匀相和SFP相表现出赝能隙。金属-绝缘体转变发生在相互作用强度的中间值。
2001-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Dzyaloshinskii-Moriya Interaction and Anisotropy effects on the Entanglement of Heisenberg Model
本文研究了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和各向异性对Heisenberg链纠缠度的影响。当各向异性抑制纠缠时,由于有利于自旋的排列,DM相互作用通过产生量子涨落来恢复被破坏的纠缠。探讨了该模型的热力学极限和纠缠态非解析行为的出现。纠缠的奇异性对应于分离模型不同相的临界边界。纠缠导数的奇异性从带隙相位处接近临界点,并且如果边界上的两个相位都带隙,则纠缠导数的奇异性将是对称的。
2009-05-13 cond-mat.str-el quant-ph
Breakdown of a Magnetization Plateau due to Anisotropy in Heisenberg Mixed-Spin Chains
讨论了自旋为1,1/2的海森堡亚铁磁链在磁场中的临界行为,其磁化强度曲线在三分之一的全磁化强度处呈现出一个平台。一个键交替稳定的大规模的状态,而交换各向异性的原因的平台和发病的无间隙自旋流体状态,其中的过渡,躺在XY,但铁磁区域,是Kosterlitz无隙型的崩溃。为了阐明重要的量子效应,我们也研究了经典模型。
1999-05-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Instability of planar vortices in two-dimensional easy-plane Heisenberg model with distance-dependent interactions
在具有易平面各向异性的二维海森堡模型中,磁涡旋的不稳定性依赖于各向异性的强度。本文研究了具有距离依赖相互作用的二维易平面海森堡模型$J_{xy}(r)$和$J_z(r)$的面内和面外分量的统计行为。我们开发了精确确定临界各向异性的分析和数值方法,在该临界各向异性之上,面外涡是稳定的。特别是,我们探讨了高斯型相互作用模型的涡旋形成,并准确地确定了正方形,六边形和三角形晶格的临界各向异性。
2003-11-17 cond-mat.str-el
Interplay between spatial anisotropy and further exchange interactions in the triangular Heisenberg model
研究了三角晶格上自旋- $\frac{1}{2}$海森堡反铁磁模型中空间各向异性与交换作用之间的相互作用。我们使用Schwinger玻色子理论,包括高斯波动以上的平均场方法。的相图表现出一个强大的减少长程共线和无公度螺旋区域相对于平均场的。这种减少是伴随着其短程有序对应物的出现,为$0$通量和自旋液体区域留下了充足的空间。值得注意的是,在空间各向同性线附近,有一个范围内的螺旋是如此脆弱,只有相称的$120^{\circ}$ Néel的生存。最近的变分蒙特卡罗预测的良好协议,支持丰富的空间各向异性诱导的相图。
2020-09-11 cond-mat.str-el
Effect of uniaxial single-ion anisotropy on a stability of intermediate magnetization plateaus of a spin-1 Heisenberg diamond cluster
利用精确对角化方法,研究了具有两个不同耦合常数和单轴各向异性的自旋为1的Heisenberg金刚石团簇在外加磁场作用下的基态相图和磁化曲线.结果表明,自旋为1的Heisenberg金刚石团簇具有几个显著的量子基态,它们在零温和低温磁化强度曲线上分别在饱和磁化强度的1/4、1/2和3/4处出现中间平台.研究发现,分数磁化平台的宽度基本上取决于耦合常数的相对强度以及单轴单离子各向异性,这可能会使某些中间磁化平台大幅收缩甚至完全击穿.结果表明,相对较弱的单轴单离子易轴各向异性显著改善了四核镍配合物[Ni 4(CO 3)2(aetpy)8](ClO 4)4在低场区的低温磁化曲线的理论拟合,而不会破坏之前基于高场区完全各向同性海森堡模型的拟合.
2021-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Switching of anisotropy and phase diagram of a Heisenberg square lattice S=1/2 antiferromagnet Cu(pz)2(ClO4)2
准二维$S=1/2$准正方晶格反铁磁体Cu(pz)2(ClO 4)2的反铁磁相实验揭示了双轴型各向异性,而不是以前考虑的易平面型.弱的面内各向异性,发现通过电子自旋共振谱和磁化测量,是约一个数量级弱,比离面各向异性。弱的面内各向异性导致沿易磁化轴排列的磁场的自旋翻转相变,从而导致相图上的双临界点。弱面内各向异性的一个显著特征是其符号在自旋翻转点处的突变。在平面内磁场向易磁化轴倾斜10 ° $^\circ$角时,这种各向异性切换消失。突然的各向异性反转的性质仍然不清楚。相图的特点是有序化温度的增加,在磁场使用,除了双临界点附近的下降。
2013-03-13 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
Effects of an external magnetic field on the gaps and quantum corrections in an ordered Heisenberg antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya anisotropy
研究了外加磁场对具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的有序海森堡反铁磁体性质的影响.利用自旋波理论对能量、在位磁化强度和均匀磁化强度进行了量子修正,计算了它们随磁场H和DM各向异性常数D的变化关系。结果表明,自旋波激发表现出一个不寻常的领域的发展的差距。这导致了量子修正对H和D的各种非解析依赖性。它也表明,相当普遍的,DM相互作用抑制量子涨落,从而驱动系统到一个更经典的基态。大部分的讨论是专门的自旋S,二维正方形晶格反铁磁体,其S=1/2的情况下,密切实现在K2 V3 O 8,其中在H=0的DM各向异性是隐藏的易轴各向异性,但在一个有限的字段中显示。在这种材料中的自旋-激发间隙的场依赖性的理论结果和其他系统的影响进行了讨论。
2005-11-14 cond-mat.str-el
Subtlety of Determining the Critical Exponent $ν$ of the Spin-1/2 Heisenberg Model with a Spatially Staggered Anisotropy on the Honeycomb Lattice
在\cite{Wenzel08}中提出的正方晶格上具有空间交错各向异性的自旋1/2海森伯模型的新临界理论的启示下,我们研究了蜂窝晶格上具有空间交错各向异性的自旋1/2海森伯模型.详细地分析了二聚化引起相变的临界点和临界指数$ν$。值得注意的是,使用大多数可用的数据点,结合预期的有限尺寸标度与次领先校正,确实导致了一致的$ν= 0.691(2)$与计算在\cite{Wenzel08}。然而,通过使用具有大量自旋$N$的数据,我们得到的$ν= 0.707(6)$也与最精确的Monte Carlo O(3)值$ν= 0.7112(5)$一致。
2009-09-01 cond-mat.str-el hep-lat
Skyrmion crystal formation and temperature -- magnetic field phase diagram of the frustrated tirangular-lattice Heisenberg magnet with easy-axis masugnetic anisotropy
通过Monte Carlo模拟研究了具有易轴各向异性的阻挫三角晶格Heisenberg模型,构建了温度-磁场相图,发现各向异性使Skyrmion晶格态在中等场下稳定至零温,而在低场下转变为破缺$C_3$对称性的新多重-$q$态。
2024-06-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Modification of the classical Heisenberg helimagnet by weak uniaxial anisotropy and magnetic field
原始Bravais晶格上各向同性海森堡自旋哈密顿量的经典基态是单Q平面自旋螺旋。单轴各向异性和外部磁场通过在空间自旋配置中的波矢量nQ处产生高阶傅立叶谐波来扭曲该结构。这些特征在基于Luttinger-Tisza定理的形式主义中没有被捕获,其中经典基态能量在自旋长度的“弱”条件下被最小化。我们讨论了为什么正确的解决方案是在这种方法中丢失,并提出了一种替代的微观处理的问题。它允许找到经典的基态一般Q为易轴和易平面单轴二阶各向异性,并为任何方向的磁场,通过治疗各向异性(但不是场)的影响作为一个扰动的交换结构。在此基础上,计算了经典基态能量、均匀磁化强度和实验测得的磁布拉格峰强度。
2003-06-13 cond-mat.str-el
Emergence of vortex state in the $S=1$ Kitaev-Heisenberg model with single-ion anisotropy
利用密度矩阵重整化群研究单离子各向异性(SIA)对自旋1 Kitaev-Heisenberg 模型基态的影响,发现正负 SIA 分别诱导涡旋态和铁磁/Néel态,为实验观察新奇磁态提供前景。
2023-11-23 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions of 2-d dimerized spin-1/2 Heisenberg models with spatial anisotropy
基于蒙特卡罗方法的意外结果以及对正方晶格上自旋为1/2的二维交错二聚体海森堡模型临界理论标度的大修正的理论建议,我们利用第一性原理蒙特卡罗方法研究了几个具有空间各向异性的二聚体量子海森堡模型的二聚化诱导的相变.值得注意的是,虽然我们的Monte Carlo数据的所有模型在这里考虑,包括人字形和梯形二聚体模型的正方形晶格,是兼容的最近提出的增强校正缩放的情况下,我们发现它很可能是增强校正缩放表现为放大的非通用前因子出现在缩放形式。换句话说,我们的数据是一致的临界指数,包括合流指数,在O(3)的普适性类的既定数值。令人信服的数字证据提供支持这一建议的情况。
2012-06-17 cond-mat.str-el hep-lat
Momentum dependent light scattering in insulating cuprates
本文研究正方晶格上自旋$-{1/2}$海森堡模型中的非弹性X射线散射问题。我们首先推导出一个动量相关的散射算子的$A_{1g}$和$B_{1g}$偏振几何。自旋波分析的基础上,包括磁振子-磁振子相互作用和精确对角化,我们确定的光谱的定性形状。我们认为,我们的研究结果可能是相关的,以帮助解释非弹性x射线散射实验中的反铁磁相的铜酸盐。
2007-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variational Studies of Triangular Heisenberg Antiferromagnet in Magnetic Field
本文研究了空间各向异性三角晶格上的海森堡反铁磁体在磁场中的变分问题。首先,我们在各向同性晶格上构造了一个简单而精确的1/3磁化平台波函数。从这个状态开始,我们得到自然的扩展到附近的相称的共面相位的高原两侧。后者也发生在低的晶格各向异性,而uud状态扩展到更大的各向异性。远离1/3平台和显着的各向异性,无公度状态有更好的能量,我们解决高场制度的共面和非共面状态之间的竞争。对于非常强的各向异性,我们的研究主要是准一维物理。变分的研究补充了精确的对角化计算,这为测试我们的试验波函数的能量,以及帮助确定候选相位提供了参考。
2010-07-20 cond-mat.str-el
Nonequilibrium relaxation study of the anisotropic antiferromagnetic Heisenberg model on the triangular lattice
采用非平衡驰豫蒙特卡罗方法,研究了三角晶格上反铁磁经典海森堡模型中交换各向异性对自旋和矢量手征驰豫时间的影响。我们确定的Berezinskiii-Kosterlitz-无手性(BKT)转变和手性转变在很宽的各向异性范围内,即使是非常小的各向异性$\sim$ 0.01%。随着各向异性的减小,两个临界温度都急剧下降,而BKT临界区域变得发散宽。我们阐明了一个尖锐的“V形”的相图周围的各向同性海森堡点,这表明各向同性的情况下是异常奇异的,相关的Z涡过渡将被隔离的BKT和手征过渡。我们讨论了我们的结果的相关性,在三角形反铁磁体实验观察到的自旋弛豫时间的特殊行为。
2010-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic anisotropy effect on stabilizing magnetization plateaus of kagome strip chain Heisenberg antiferromagnets
University of Pennsylvania(宾夕法尼亚大学);Los Alamos National Laboratory(洛斯阿拉莫斯国家实验室)
研究通过数值方法揭示了kagome条链反铁磁Heisenberg模型中磁各向异性对磁化平台稳定性的调控机制,并探讨了其在材料设计中的应用。
2025-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-ion anisotropy effects on the critical behaviors of quantum entanglement and correlation in the spin-1 Heisenberg chain
利用量子重整化群方法研究了自旋为1的单离子各向异性海森堡链中的量子纠缠和关联.用不同的各向异性参数$\bigtriangleup$和单离子各向异性参数$D$计算了负性和量子不和谐(QD)。我们专注于上述两个物理量之间的关系,并在Néel,Halflian,和大D阶段之间的过渡。研究发现,随着系统尺寸的增大,负性和量子点在不同的相位上都呈现出阶梯状的模式。有趣的是,单离子各向异性参数$D$,它可以使用核电共振(2020 \textit{Nature} \textbf{579} 205)调制,在调谐系统的量子相变(QPT)中起着重要的作用。在相变点,负性的一阶偏导数和关于$D$或$\bigtriangleup$的量子不协调都表现出非解析行为,这直接对应于关联长度的发散.由负性和量子点导出的量子关联临界指数相等,并且是每个临界点处的关联长度指数的倒数。这项工作扩展了量子纠缠和关联作为描述自旋1系统中量子点的工具的应用。
2021-07-01 cond-mat.str-el physics.comp-ph
U(1)-Symmetry breaking and violation of axial symmetry in TlCuCl3 and other insulating spin systems
本文用唯象标准泛函方法描述了T = 0时绝缘自旋系统中磁性玻色准粒子的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们表明,已经知道从先进的计算技术的结果立即遵循。包含一个扰动的各向异性项,违反了轴对称性,使我们能够非常好地解释了一些实验功能的二聚自旋1/2系统TlCuCl 3。基于一个充满活力的参数,我们预测一个轴对称的磁凝聚体对违反这种对称性,这导致自发形成的各向异性间隙的能谱以上的临界场的一般内在不稳定性。因此,我们期望在绝缘自旋系统中存在真正的Goldstone模式,即,在任何实际材料中都不能观察到严格的线性能量色散关系,直到任意小的激发能量。
2009-01-06 cond-mat.str-el
Effect of anisotropy on the field induced quantum critical properties of the three dimensional s=1/2 Heisenberg model
研究了三维自旋1/2各向异性反铁磁海森堡模型的场诱导量子临界性质。利用玻色子表象中的磁振子玻色-爱因斯坦凝聚,研究了螺旋有序与场致铁磁有序之间的量子相变。通过玻色子模型和格林函数方法研究了面内各向异性对临界性质的影响。我们已经找到了一个解析表达式的间隙指数除了数值计算结果的临界磁场的各向异性参数。面内各向异性明显破坏了U(1)对称性,这通过带隙指数的急剧变化改变了普遍行为。此外,临界磁场强烈地依赖于面内各向异性。在反铁磁波矢的横向结构因子的发散证实了与负的间隙指数的磁场接近临界值的磁序的开始。在低场区,当磁场达到临界值时,作为序参量的横向交错磁化强度以指数$β=0.5$的形式消失。
2010-11-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Transport anisotropy and metal-insulator transition in striped Dirac fermion systems
利用行列式量子蒙特卡罗方法,研究了相互作用二维Dirac费米子系统中由电荷密度条纹引起的金属-绝缘体跃迁。条纹的存在将使系统产生输运各向异性和绝缘中间相,并伴随着能带结构的变化和费米能级附近的态密度峰。在强关联情况下,条纹通过闭合能隙和破坏磁序与库仑排斥竞争,最终驱动处于Mott绝缘相的系统回到金属态.我们的研究结果为在实验中通过设置电荷条纹来改变输运性质提供了一种可行的方法。
2022-09-08 cond-mat.str-el
Does the Heisenberg model describe the multimagnon spin dynamics in antiferromagnetic CuO layers ?
我们计算的吸收光谱的多磁子激发的声子辅助绝缘层状铜氧化物使用精确对角化的集群多达32个网站。由此产生的线的形状是非常敏感的基础磁哈密顿描述的自旋动力学。对于通常的海森堡描述的未掺杂的铜-O平面,我们发现,根据实验,一个两个磁振子峰,其次是高能量边带。然而,边带的相对权重太小,无法重现实验。一个扩展的海森堡模型,包括一个相当大的四位循环交换项被证明是符合实验数据。
1999-11-03 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-waves in the $J_{1a}-J_{1b}-J_{2}$ orthorombic square-lattice Heisenberg models: Application to the iron pnictide materials
受铁磷属元素化物材料中空间各向异性交换常数观测的启发,我们研究了正方晶格上$J_{1a}-J_{1b}-J_{2}$海森堡模型的自旋波谱,该模型具有沿x轴的最近邻交换$J_{1a}$和沿y轴的最近邻交换$J_{1b}$以及第二邻交换$J_2$ .我们专注于政权,在($π,0$)的自旋顺序,并计算伊辛极限周围的系统扩展的光谱。我们研究了自旋半和自旋一海森堡模型以及一系列参数,以涵盖各种情况下提出的铁磷属元素化物材料。低能谱具有各向异性的自旋波速度,并且根据参数的不同,相对于线性自旋波理论重整化高达20%。由铁磁$J_{1b}=- |J_F|$组成的极端各向异性与弱各向异性($J_{1a}\approx J_{1b}=J_1$、$J_2>J_1/2$)的最佳区别在于波矢($0,π$)或($π,π$)附近的自旋波的性质。所报道的磷属元素化物材料CaFe $_2$ As $_2$的光谱清楚地暗示了这种极端的各向异性。
2009-10-09 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Magnetic phase diagram of spatially anisotropic, frustrated spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a stacked square lattice
利用二阶自旋波展开法研究了空间各向异性、自旋为1/2的受抑海森堡反铁磁体在堆叠正方晶格上的磁相图。研究了层间耦合和空间各向异性对两个有序基态磁有序的影响。结果表明,随着次近邻阻挫的增加,二阶修正在稳定磁化强度方面起着重要的作用。我们得到两个有序的磁性相(尼尔和条纹)分开的顺磁性无序相。在二阶自旋波展开中,我们发现无序相的宽度随着层间耦合的增加或空间各向异性的减小而减小,但并不消失。我们得到的相图显着不同,从使用线性自旋波理论得到的相图。
2011-01-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum disordered insulating phase in the frustrated cubic-lattice Hubbard model
在三维空间中量子自旋液体的研究中,我们研究了简单立方晶格上的半满哈伯德模型,该模型具有跳跃过程直到第三近邻。采用变分集团方法(VCA),我们确定的零温度相图:除了在小的相互作用强度$U$和各种反铁磁绝缘体在大$U$的顺磁金属,我们发现一个中间- $U$反铁磁金属。最有趣的是,我们还确定了一个非磁性绝缘区域,从中间延伸到强$U$。利用VCA得到的大- $U$极限,建立了相应的$J_1$ - $J_2$ - $J_3$ Heisenberg模型的相图.这是定性确认-包括非磁性区域-使用自旋波理论。进一步的分析揭示了与$J_1$ - $J_2$正方晶格海森堡模型的行为惊人的相似性,表明非磁性区域具有3D自旋液相。
2016-01-20 cond-mat.str-el
Thermodynamics of S>=1 ferromagnetic Heisenberg chains with uniaxial single-ion anisotropy
本文用格林函数方法和精确对角化方法研究了任意温度下具有易轴单离子各向异性的S>=1铁磁链的热力学性质。对于S=1的链,当各向异性能D与交换能J之比超过一个特征值D/J >7.4时,比热随温度的变化有两个极大值,当D/J <7.4时,比热随温度的变化只有一个极大值。这与以前使用开边界条件的小链(N <= 7)的精确对角化数据形成对比。比较理论与实验上的二溴镍配合物的拟合的比热产生具体的值D和J的自旋波谱,相关长度,和横向磁化率的温度依赖性的预测。
2006-01-20 cond-mat.str-el
Monte Carlo Determination of the Low-Energy Constants of a Spin 1/2 Heisenberg Model with Spatial Anisotropy
受\cite{Pardini08}中提出的YBCO电子液晶方向钉扎的可能机制的启发,我们采用第一性原理Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋为1/2的反铁磁耦合$J_{1}$和$J_{2}$的海森堡模型.相应的低能常数,即自旋刚度$ρ_s$,交错磁化强度密度${\cal M}_s$,自旋波速度$c$,以及基态能量密度$e_0$通过拟合的Monte Carlo数据的预测的磁振子手征微扰理论确定。特别地,研究了自旋刚度$ρ_{s1}$和$ρ_{s2}$作为耦合比$J_{2}/J_{1}$的函数。虽然我们发现我们的结果之间的一个很好的协议与弱各向异性制度的级数展开法,强各向异性,我们观察到的差异。
2009-06-22 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
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
2D XY Behavior observed in quasi-2D quantum Heisenberg antiferromagnets
报道了一类新的准二维分子基$S=1/2$海森堡反铁磁体的磁性。三种化合物($Cu(pz)_2(ClO_4)_2$、$Cu(pz)_2(BF_4)_2$和$[Cu(pz)_2(NO_3)](PF_6)$)含有通过桥连吡嗪分子(pz = $C_4H_4N_2$)连接成磁性正方晶格的Cu $^{2+}$离子的相似平面。阴离子提供电荷平衡以及层之间的隔离。磁化率和磁化强度的单晶测量以及μ子自旋弛豫研究揭示了Néel温度与交换强度的低比率(分别为$4.25 / 17.5 = 0.243$、$3.80/15.3=0.248$和$3.05/10.8=0.282$),而各向异性场$H_A$(kOe)与饱和场$H_\mathrm{SAT}$(kOe)的比率较小(分别为$2.6/490 = 5.3\times10^{-3}$、$2.4/430=5.5\times10^{-3}$和$0.07/300=2.3\times10^{-4}$),证明了与2D海森堡模型的密切近似。ClO $_4$和BF $_4$的结晶性显示了在低温下交换各向异性交叉(海森堡到$XY$)的证据;它们的有序转变主要由$XY$行为驱动,最终的3D转变寄生地出现。PF $_6$化合物在所有温度下都保持海森堡样,由于层间相互作用而转变为Néel态。观察到了场致各向异性效应。
2009-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bond and charge density waves in the isotropic interacting two-dimensional quarter-filled band and the insulating state proximate to organic superconductivity
我们报告了两个令人惊讶的结果,关于在二维(2D),四分之一填充带与强电子-电子相互作用的空间破缺对称性的性质。首先,在直接矛盾的单电子理论的预测,我们发现一个共存的“键序和电荷密度波”(BCDW)绝缘基态在所有的各向异性,包括各向同性限制的二维矩形晶格。其次,我们发现在大的各向异性范围内,BCDW还与自旋密度波(SDW)共存。此外,与相互作用的半填充带相反,在相互作用的四分之一填充带中有两个跃迁:第一,对于大的各向异性,类似的单线态到AFM/SDW的跃迁;第二,在较小的各向异性下,AFM/SDW到单线态的跃迁。我们讨论了这些理论结果如何适用于绝缘状态,接近超导状态的2:1阳离子电荷转移固体(CTS)。这项工作的一个重要结果是建议,有机超导性与近库仑诱导的BCDW,与SDW共存的大各向异性也是BCDW的结果,而不是超导电性的驱动程序。
2000-10-20 cond-mat.str-el
Exactly solvable mixed-spin Ising-Heisenberg diamond chain with the biquadratic interactions and single-ion anisotropy
考虑了混合自旋-(1/2,1)Ising-Heisenberg金刚石链的一个精确可解变体.垂直自旋为1的二聚体被视为具有海森堡双线性和双二次相互作用以及单离子各向异性的量子二聚体,而位于中间位置的自旋为1和自旋为1/2之间的所有相互作用都采用伊辛形式。详细分析了$T=0$的基态相图。相图显示出相当丰富的基态的多样性:饱和的一个,三个亚铁磁性的磁化等于3/5和另外四个亚铁磁性的基态的磁化等于1/5。在零磁场条件下,还存在两个宏观简并的受抑基态。在经典的传递矩阵形式下精确求解该模型,我们得到了系统所有热力学函数的精确表达式。模型的热力学性质通过精确计算配分函数得到了精确的描述,在直接的经典转移矩阵体系中,转移矩阵的元素包含了垂直自旋为1的XXZ二聚体的量子态的信息(垂直链的局域哈密顿量的本征值).
2010-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-wave energy dispersion of a frustrated spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a stacked square lattice
采用二阶自旋波展开法研究了层间耦合和空间各向异性对三维空间各向异性阻挫自旋$\half$海森堡反铁磁体(HAFM)的自旋波激发谱的影响.我们表明,二阶修正的自旋波能量是显着的,并发现三维HAFM的能谱共享类似的定性特征与二维HAFM的能谱上的正方形晶格。我们还讨论了可以提供实验措施的层间耦合的强度,空间各向异性参数,和磁挫折的功能。
2011-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ferromagnetic films with three to twenty spin layers as described using second order perturbed Heisenberg Hamiltonian
首次采用修正的二阶微扰海森堡哈密顿量来描述具有3 ~ 20个自旋层的铁磁薄膜的磁性。以前,我们在一定的假设条件下,找到了二至五层铁磁薄膜的二阶微扰海森堡哈密顿量的解。本文通过计算矩阵C的伪逆,在不作任何假设的情况下给出了精确解。考虑了自旋交换相互作用、二阶磁各向异性、四阶磁各向异性、应力感生磁各向异性、退磁因子、面内磁场、面外磁场和磁偶极相互作用等8个磁参数。使用3-D和2-D图的总磁能与这些磁性参数的易和难的方向。在许多情况下,容易和困难方向之间的角度接近107度。易磁化轴从平面外逐渐旋转到平面内,这表明对于具有较高自旋层数目的膜,易磁化轴具有优选的平面内取向。这些理论结果与铁磁薄膜的一些实验研究数据相吻合。
2017-01-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Phase diagram of the two-dimensional dipolar Heisenberg model with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction and the Ising anisotropy
研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、Ising各向异性($η$)和偶极相互作用($H$)的二维海森堡模型在零磁场和有限磁场下的相变.对于偶极相互作用的三种典型强度(零、弱和强),我们通过使用Monte Carlo方法和$O(N)$算法估计Skyrmion晶格和螺旋相的序参量以及面内磁化强度,给出了$H$ - $η$相图。我们在相图中发现三种类型的skyrmion晶格相,即,两个正方形晶格和一个三角形晶格,具有对角和垂直(或水平)条纹的螺旋相,倾斜铁磁相和极化铁磁相。偶极相互作用的影响以复杂的方式改变skyrmion和螺旋相的类型。偶极相互作用还扩展了有序相的区域,伴随着相边界向正$H$和$η$方向的移动,并导致skyrmions密度的增加和螺旋结构的节距长度(条纹宽度)的缩短。我们讨论的相变的特点的细节。
2021-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-$S$ impurities with XXZ anisotropy in a spin-1/2 Heisenberg chain
研究了自旋$S$杂质各向异性对反铁磁SU(2)海森堡链的影响.磁性杂质被假定为具有XXZ型各向异性交换与其相邻的网站。首先,利用密度矩阵重整化群技术。我们研究了自旋-自旋相关函数,Néel阶的不稳定性,以及在单个自旋- $S$杂质存在下的局域自旋磁化率。结果表明,$S$自旋杂质可以分为两类:$\rm(\hspace{.18em}i\hspace{.18em})$和$S=1$杂质只能增强短程反铁磁关联,而$\rm(\hspace{.08em}ii\hspace{.08em})$、$S=1/2$和$S>1$杂质则能稳定无序SU(2)海森堡链中的长程Néel序.然后,我们专注于$S=1/2$杂质的情况下,作为$\rm(\hspace{.08em}ii\hspace{.08em})$的代表和调查的一些实验观察到的量,如磁化强度,比热,磁化率的演变,作为浓度和XXZ各向异性强度的杂质的函数。我们证实了在有限量的易轴XXZ $S=1/2$杂质存在下,在体自旋链中诱导了Néel序。此外,我们使用团簇平均场理论恢复了上述一些特征,这使我们能够在有限温度下对实验可获得的量给出结果。有趣的是,在均匀磁场的存在下,总磁化强度表现出一个伪间隙的行为,为较低的值的应用领域。讨论了不同XXZ杂质对NMR谱的影响,确定了SrCu $_{0.99}$ Co $_{0.01}$ O $_2$中Co杂质的自旋态为$S…
2021-09-02 cond-mat.str-el
Influence of uniaxial single-ion anisotropy on the magnetic and thermal properties of Heisenberg antiferromagnets within unified molecular field theory
研究了单轴单离子各向异性对海森堡反铁磁体(AFM)磁性和热性质的影响。在统一分子场论(MFT)[物理评论B 91,064427(1915)]中,单轴各向异性被精确地处理,海森堡相互作用被处理,其中热力学变量用可直接测量的参数表示。计算了磁场Hz = 0时沿z轴方向有序的共线原子力显微镜(D > 0)的性质随D和温度T的变化。高场平均磁化每自旋μ z(Hz,D,T),并得出临界场Hc(D,T),在该二阶AFM PM相变发生。计算了自旋翻转相的磁特性,包括零场特性TN(D)和mu(D,T)。确定高场muz(Hz,D,T),以及发生二阶SF到PM相变的相关自旋触发器场HSF(D,T)。导出了AFM、SF和PM相的自由能,并据此绘制了Hz-T相图。对于一定的参数组合,我们发现一个拓扑上不同的相图,其中自旋翻转泡发生在有限的Hz和T。还计算了由垂直磁场引起的性质。除了D > 0时的上述结果外,还确定了D < 0时的一些性质.为了将上述自旋系统的性质与具有DSz^2单轴各向异性且符号为D的非相互作用系统的性质进行比较,本文在附录中提供了此类非相互作用自旋系统的热性质和磁性质的结果。
2017-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lieb-Schultz-Mattis constraints for the insulating phases of the one-dimensional SU($N$) Kondo lattice model
该研究将LSM论证推广到一维SU($N$)近藤晶格模型,推导出约束绝缘相的两个指数,结合低能有效理论与解析方法得到推测性全局相图。
2024-08-16 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Hierarchical single-ion anisotropies in spin-1 Heisenberg antiferromagnets on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上自旋为1的海森堡反铁磁体在易平面单离子各向异性存在下的热性质,以及一个额外的弱面内易轴各向异性的影响。特别是,使用大规模的量子蒙特卡罗模拟,我们分析了相关长度的缩放附近的热相变到有序相。这使我们能够量化的临界点以上的温度制度,其中-尽管额外的面内易轴各向异性-特征易平面物理,如附近的Berezinskiii-Kosterlitz-无磁过渡,仍然可以访问。我们的理论分析的动机是最近的中子散射研究自旋1化合物BaNi ${}_2$ V ${}_2$ O ${}_8$特别是,它解决了基本的量子自旋模型一般自旋1系统的弱各向异性,我们探测在整个范围内的实验相关的相关长度尺度。
2022-03-15 cond-mat.str-el
Gapped $Z_2$ spin liquid in the breathing kagome Heisenberg antiferromagnet
研究了具有呼吸各向异性(即弱三角单元和强三角单元)的kagome晶格上自旋为1/2的海森堡反铁磁体,通过连续应用(最多三次)局域量子门对最近邻共振价键(RVB)态进行滤波操作,构造了一个改进的单形RVB模型.由此产生的投射纠缠对态涉及少量的变分参数(在每个应用水平上只有一个),并保留完整的晶格和自旋旋转对称性。尽管其简单的分析形式,单纯RVB提供了很好的变分能量在强,甚至中间呼吸各向异性。我们发现,它进行$Z_2$拓扑秩序,不褪色的前几个应用程序的量子门,这表明RVB拓扑自旋液体成为一个竞争的基态候选人的可果美反铁磁体在大呼吸各向异性。
2019-12-17 cond-mat.str-el quant-ph
On the theory of microwave absorption by the spin-1/2 Heisenberg-Ising magnet
我们分析了海森堡-伊辛磁铁的动力学磁化率的虚部移动的时刻的微波吸收的问题。当入射微波的波矢和塞曼场都平行于各向异性轴时,前四阶矩决定了频率变化时谐振频率和线宽的变化。对于一维模型,我们可以精确地计算力矩。这提供了在任意温度和磁场下的共振位移和线宽的精确数据。在目前的ESR实验中,塞曼场是固定频率变化的。我们展示了如何在这种情况下的时刻给出微扰结果的共振位移和在小的各向异性以及明确的公式连接的线宽与各向异性参数在高温极限的集成强度。
2011-04-17 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
Effects of edges in spin-1/2 bond-alternating Heisenberg chains: Matrix-product variational approach
本文用矩阵积变分法研究了铁磁键各向异性的自旋1/2铁磁-反铁磁交替键链,特别是在开边界条件下。丰富的相图包含的Halfenic,大D,和两种类型的Neel相是很好地再现只有两个变参数。键上各向异性对相邻自旋之间的铁磁耦合有显著的影响,并诱导自旋1/2链特有的新边缘态。
2004-12-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Overlap distributions for quantum quenches in the anisotropic Heisenberg chain
量子猝灭后的动力学由最终哈密顿量的本征谱中的初始态的权重确定,即,通过能量谱中重叠的分布。本文分析了一维各向异性自旋1/2海森堡模型(XXZ链)中各向异性参数猝灭的重叠分布。我们提供了一个概述的形式的重叠分布淬灭从各种初始各向异性到各种最终的,使用数值精确对角化。我们表明,如果系统准备在反铁磁Néel状态(无限各向异性),并释放到一个非相互作用的设置(零各向异性,XX点)只有一小部分的最终本征态的贡献后淬火动力学,这些本征态具有相同的重叠幅度。我们推导出重叠的表达式,并提出了确定具有非零重叠的最终本征态的选择规则。我们使用这些结果来推导出简洁的表达式后,淬火与时间相关的量(Loschirm-echo,纵向和横向的reflectors)。我们使用微扰分析来了解从无限到小的非零各向异性的猝灭的重叠分布,以及从大到零的各向异性的猝灭。
2015-09-15 cond-mat.str-el
Scaling limit of the one-dimensional XXZ Heisenberg chain with easy axis anisotropy
我们构造了易轴XXZ链的标度极限。这个限制是接近各向同性点和让晶格间距为零以获得具有有限质量间隙的连续模型的微妙组合。我们给出了两个最低能态(两个“真空”)之间的能量差,并分析了极限模型的激发谱结构。我们发现,激发形成对应于两个真空的两个集合。在这两个集合中,修饰粒子都由Bethe Answer类方程(更高层次的Bethe Answer)描述,并且这两个集合可以通过进入这些长期方程的参数来区分。光谱中的简并可以解释为起源于修饰粒子的SU(2)对称性。从长期方程得到的两个粒子散射矩阵与这种对称性是一致的,并且它们在两个扇区中的总体符号不同。
1999-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th