Interplay of topology and geometry in frustrated 2d Heisenberg magnets
本文利用非微扰重整化群方法研究了二维受抑海森堡磁体。这些磁体允许点状拓扑缺陷,据信点状拓扑缺陷解除结合并驱动交叉或相变,其将低温、自旋波主导的状态与缺陷丰富的高温状态分开。我们的方法可以占的交叉定性和相关长度的温度依赖性,以及一个广泛的,但定义明确的峰在比热再现。我们没有发现一个有限的温度过渡和伴随的分歧长度尺度的签名。我们的分析是一致的拓扑缺陷驱动的快速交叉。
2014-08-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum Lifshitz criticality in a frustrated two-dimensional XY model
反铁磁量子自旋系统可以表现出共线和螺旋基态之间的过渡,由挫折驱动。经典上,这是一个平滑的交叉点,交叉点被称为Lifshitz点。量子涨落改变了跃迁的性质。特别地,先前已经论证了在二维(2D)情况下,自旋液体(SL)状态在Lifshitz点附近发展,称为Lifshitz SL。在本工作中,我们使用场论方法,解决了二维阻挫XY模型的Lifshitz量子相变问题。具体地说,我们表明,与SU(2)对称Lifshitz的情况下,在XY模型的SL只存在于临界点。在零温度下,我们计算非普适临界指数在尼尔和自旋螺旋状态,并将这些SL的属性。我们还解决了在有限温度下的过渡问题,并讨论了拓扑激发的作用。
2019-10-22 cond-mat.str-el
Nature of Possible Magnetic Phases in Frustrated Hyperkagome Iridate
基于Kitaev-Heisenberg模型,考虑Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用,研究了受阻超自旋铱酸盐Na $_4$ Ir $_{3}$ O $_8$(Na-438)的磁相性质.利用蒙特卡罗模拟,我们发现相图主要由两个竞争的磁性有序相覆盖; Z $_2$对称性破缺(SB)相和Z $_6$ SB相,后者由经典无序有序稳定。这两个相被具有Z $_8$类对称性的一阶相变线分开。Z $_6$ SB有序温度的临界性质由3D XY普适性类表征,低于该普适性类,出现U(1)到Z $_6$交叉现象; Z $_6$自旋各向异性在短于交叉长度$Λ_*$的长度尺度中变得无关紧要,而在其他情况下变得相关。基于这种交叉现象,讨论了多晶Na-438的一种可能现象。
2016-03-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Strong competition between orbital-ordering and itinerancy in a frustrated spinel vanadate
在凝聚态物理中,从定域电子行为到巡游电子行为的转换与许多有趣的现象有关。本文研究了尖晶石系统Mn $_{1-x}$ Co $_x$ V $_2$ O $_4$从定域到巡游态的过渡。在低Co掺杂下,V3+离子上的局域电子的轨道顺序(OO)通过触发四重态畸变来抑制磁挫挫。随着Co掺杂,电子巡回熔化OO和抑制结构相变,而减少的自旋-晶格耦合产生磁阻挫。中子散射测量和第一性原理指导的自旋模型表明,在高Co掺杂的非共线态是由削弱的局部各向异性和增强的Co-V自旋相互作用。
2015-07-17 cond-mat.str-el
Magnetic pyroxenes LiCrGe2O6 and LiCrSi2O6: dimensionality crossover in a non-frustrated S=3/2 Heisenberg model
采用密度泛函理论(DFT)计算、量子蒙特卡罗(QMC)模拟、中子衍射以及低场和高场磁化强度测量等方法研究了磁电材料$S$ = 3/2辉石LiCrSi $_2$ O $_6$和LiCrGe $_2$ O $_6$的磁性.与早期的报告相比,我们发现,这两种化合物的功能显着不同,虽然非挫折的磁性模型。在LiCrSi $_2$ O $_6$中,两个相关的交换积分,沿结构链的$J_1 \simeq$ 9 K和链之间的$J_{\text{ic1}}$ $\simeq$ 2 K,形成二维各向异性蜂窝晶格。相反,LiCrGe $_2$ O $_6$的自旋模型由三种不同的交换耦合组成。令人惊讶的是,领先的交换机$J_{\text{ic1}}$ $\simeq$ 2.3 K在链之间运行,而$J_1$ $\simeq$ 1.2 K大约小两倍。额外的层间耦合$J_{\text{ic2}}$ $\simeq$ $J_1$使该模型呈现3D。QMC模拟揭示了我们的磁性模型和现有的实验数据之间的良好协议。交换耦合,磁结构相关性,以及其他辉石系统的影响的潜在机制进行了讨论。
2014-02-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Curie-law crossover in spin liquids
本文研究自旋液体中两种磁无序态之间的居里定律交叉,结合经典 Monte Carlo 模拟与 Husimi 树计算,提出用于估算居里-外斯温度的 Husimi Ansatz。
2023-07-14 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Spin-$1/2$ Triangular $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model on a 3-leg Cylinder
研究了三角晶格上最近邻和次最近邻自旋交换耦合的受抑海森堡模型的相图。利用密度矩阵重整化群方法,我们得到了该模型的完整相图,包括准长程$120^\circ$和柱状序,以及具有短程关联的Majumdar-Ghosh相.所有这些相都是非手性的和平面的。我们还确定了相变的性质。
2018-04-12 cond-mat.str-el
Frustrated magnets and quantum paramagnetic phases at finite temperature
我们发展了一个一般的框架,它结合了精确对角化的小集团密度矩阵变分原理,在有限温度下研究阻挫磁铁。用热力学分级平均场方法计算了三维自旋为1/2的$J_1$ - $J_2$反铁磁体的相图和磁化过程。它的非磁性相表现出从量子到经典顺磁体的热交叉,其温度为$T=T_0$,可以从热力学测量中提取。在低温下,施加的磁场通过有序无序来稳定具有非平凡自旋织构和在半饱和下的磁化平台的各种相,所述磁化平台在$T\sim T_0$处连续消失。我们的研究结果是相关的挫折钒氧化物。
2012-10-04 cond-mat.str-el
Quantum-critical phase out of frustrated magnetism in a strongly correlated metal
在强关联金属中,反铁磁序的边界处经常出现奇异金属现象。已经很好地确定,它们可以起源于由反铁磁序之外的连续量子相变点锚定的波动,即,量子临界点目前尚不清楚的是,这些现象如何与零温度下物质的潜在新相联系起来。在这里,我们表明,在扭曲的可果美金属间化合物CePdAl的4f-本地的时刻的磁挫折引起这样的顺磁量子临界相。此外,我们证明,这个阶段变成费米液体通过莫特样的交叉,在一个二维的压力和磁场的参数空间,这种交叉是链接到一条线的零温度4f-电子定域-离域相变在低和中等压力。我们的发现激发了一种新的设计原则,强相关的金属状态与非常规的激发,可能是发展高温超导等效应的基础。
2019-07-09 cond-mat.str-el
Absence of long range order in the frustrated magnet SrDy$_2$O$_4$ due to trapped defects from a dimensionality crossover
磁阻挫和低维可以阻止长程磁有序并导致奇异关联基态。SrDy $_2$ O $_4$由磁性Dy $^{3+}$离子组成,沿着c轴形成磁阻挫之字形链,并且在低至$T=60$ mK的温度下没有显示出长程序。我们进行了中子散射和交流磁化率测量使用粉末和单晶的SrDy $_2$ O $_4$。扩散中子散射表明沿链方向的强一维(1D)磁相关性,可以定性地占轴向次近邻伊辛(ANNNI)模型与最近邻和次近邻交换$J_1=0.3$ meV和$J_2=0.2$ meV,分别。三维(3D)相关性在低于$T^*\approx0.7$ K时变得重要。在$T=60$ mK,短程相关的特征在于一个假定的传播矢量$\textbf{k}_{1/2}=(0,\frac{1}{2},\frac{1}{2})$。我们认为,长程序的情况下产生的存在下,缓慢衰减的一维畴壁被困由于三维相关性。这稳定了没有长程磁序的低温相,但具有由缓慢移动的畴壁分开的有序链段。
2017-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Field induced tricritical behavior in the S=1/2 quasi one-dimensional frustrated Ising antiferromagnet
本文用扩展直方图簇热浴蒙特卡罗模拟方法研究了堆积三角晶格上准一维伊辛反铁磁体的临界行为。一个小的应用领域,诱导交叉从XY的普遍性,平均场三临界行为。临界指数的实验估计表明,这两种类型的相变中观察到S=1 CsNiCl $_3$和$S=1/2$ CsCoBr $_3$,分别。目前的研究结果表明,这种差异可以解释由一个不寻常的交错磁场所产生的量子交换混合先前提出的占自旋激发$S=1/2$准一维伊辛反铁磁体。
2007-05-14 cond-mat.str-el
Unexpected z-Direction Ising Antiferromagnetic Order in a frustrated Spin-1/2 $J_1-J_2$ XY Model on the Honeycomb Lattice
利用宽柱上的密度矩阵重整化群(DMRG),研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的XY模型在第一近邻($J_1 = 1$)和第二近邻($J_2>0$)相互作用下的相图.对于中间阻挫制度$0.22\lesssim J_2\lesssim0.36$,我们发现了一个令人惊讶的反铁磁伊辛相,有序的时刻指向沿z轴,尽管没有任何S_z_z相互作用的哈密顿量。作为$J_2$的函数,围绕该相的是反铁磁相,对于小的$J_2$,反铁磁相的磁矩指向$x-y$平面;对于大的$J_2$,反铁磁相的磁矩在$x-y$平面磁共线相和二聚体相之间存在密切竞争。在这个模型中,我们没有发现任何自旋液相。
2014-01-03 cond-mat.str-el
Topological defects and critical phenomena in two-dimensional frustrated helimagnets
使用一个简单的模型的挫折helimagnet,临界行为进行了数值研究的平面或各向同性自旋,和一个或两个手征序参量的情况下。在这个模型中的螺旋结构产生的交换相互作用的竞争的前两个范围级的自旋在一个方向(在两个方向)的正方形晶格。主要的结果是,临界和温度行为主要是由拓扑缺陷,在所有情况下都存在。在平面自旋的情况下,系统中存在涡旋、分数涡旋和畴壁。它们的相互作用导致了手性自旋液体相的出现,或者诱导了单个的一级相变,并且在Lifshitz点涡旋附近导致了重入相变,从而导致了具有共线准长程序的相.当手性和连续序参量的跃迁在温度上分开时,它们相应地是二维Ising和Kosterlitz-Schloss型。在各向同性自旋的情况下,存在所谓的$\mathbb{Z}_2$涡旋。它们不会导致在一个手性序参量的情况下出现具有长程或准长程序的相。然而,它们的相互作用导致相关长度(交叉)的温度依赖性的急剧变化。在两个手征参数的情况下,存在Ising型的长程手征序(手征自旋液体)和畴壁。然而,作为涡和壁的相互作用的结果,交叉和手征转变发生在与一级转变相同的温度下。
2018-08-15 cond-mat.str-el
Quantum criticality of the transverse-field Ising model with long-range interactions on triangular-lattice cylinders
为了更好地理解长程相互作用受抑与零温度量子涨落之间的相互作用,我们研究了准一维无限圆柱三角晶格上具有代数衰减长程相互作用的横场伊辛模型的基态相图.在技术上,我们采用各种方法,包括低场和高场系列扩展。对于经典的长程伊辛模型,我们研究了任意均匀周长的圆柱。我们发现,在二维三角晶格中,无限简并的最近邻伊辛基态空间中出现了带隙的条纹有序相。此外,虽然具有周长$6$、$10$、$14$等的圆柱体对于长程伊辛相互作用的任何衰减指数总是处于相同的条纹相位,但是具有周长$4$、$8$、$12$等的圆柱体族显示出两种不同类型的条纹结构之间的相变。对于完整的长程横场伊辛模型,我们集中讨论周长为4和6的圆柱体。在这两种情况下,基态相图都由几个量子相组成,包括$x$极化相、条纹有序相和时钟有序相,这些相是从最近邻模型中已经存在的无序有序场景中出现的。此外,通用的存在下,一个潜在的中间无间隙阶段与代数相关性和相关的Kosterlitz无间隙过渡进行了讨论,这两个气缸。
2019-07-24 cond-mat.str-el
Quantum order by disorder in Frustrated Spin Nanotubes
本研究利用 Schwinger boson 理论和 DMRG 方法,揭示了受挫自旋纳米管中共线自旋条纹形成 $\mathbb{Z}_2$ 螺旋相的基态相图,并解析推导了相变临界值,探讨了其拓扑性质。
2024-08-30 cond-mat.str-el
Triplet Dimerization Crossover Driven by Magnetic Frustration in In2VO5
In 2 VO 5含有磁阻挫之字形链,在120 K时,在正Weiss温度(17 K)和负Weiss温度(-70 K)的顺磁态之间显示出显著的磁性交叉。磁矩和熵数据表明,V4+ S = 1/2自旋在交叉点以下凝聚成S = 1三重态二聚体。在2.5K下观察到反铁磁耦合的三重态二聚体进一步冻结为整体单重态,在低至0.42K和高达9 T的磁场中没有长程磁序。没有结构的V-V二聚化观察到的高分辨率X射线衍射低至10 K,但一个微妙的晶格异常证据的自旋-晶格耦合的三重态二聚体状态。这被分配到纵向氧位移模式,减少挫折的链内,因此耦合到自旋二聚体的波动。
2007-08-19 cond-mat.str-el
Competing spin-1 and spin-2 regimes in a frustrated four-leg spin-1/2 ladder
Universidade Federal de Pernambuco(巴西联邦伯南布哥大学)
利用密度矩阵重正化群计算,研究受挫四腿自旋1/2梯子,发现三种区域:短程反铁磁腿、短程铁磁腿和有效自旋2海森堡链,通过交叉和一阶相变分隔。
2026-06-29 cond-mat.other cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of the quantum Ising model with long-range interactions on an infinite-cylinder triangular lattice
对于具有长程相互作用的几何阻挫量子磁体,获得定量的基态行为对于数值方法是具有挑战性的。在这里,我们证明了这些系统的基态的二维晶格可以有效地获得使用国家的最先进的矩阵乘积状态和密度矩阵重整化群算法的不变性变体。我们利用这些方法计算了无限长六柱体上长距离相互作用三角形横场伊辛模型的基态相图,并对所测得的相位进行了详细的分析.我们比较这些结果与相应的最近邻模型。我们的研究结果表明,对于这种长程哈密顿量,长程量子涨落总是导致长程关联,其中,量子涨落呈现幂律衰减,而不是短程关联带隙相位所观察到的传统指数下降。我们的研究结果与最近的离子阱量子模拟器实验,表现出高度可控的远程自旋耦合几百个离子的比较。
2019-04-03 cond-mat.str-el
Magnetic phase separation in a frustrated ferrimagnetic chain under a magnetic field
利用密度矩阵重整化群方法研究了磁场$h$在阻挫亚铁磁链中诱导的一级量子相变。作为$h$的函数的磁化($m$)曲线呈现宏观跳跃,并且作为$m$的函数的能量曲线具有两个全局最小值。我们描述了两个竞争相,并研究了共存区域的相分离态。此外,我们观察到的过渡是伴随着链的单位细胞中的网站之间的巡回单线对的数量增加。最后,我们确定了一阶过渡线和交叉线末端的临界点。
2019-02-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergence of correlation-driven altermagnetism in Hubbard model on geometrically frustrated lattice-clusters
Jamia Millia Islamia (Central University)(贾米阿米尔亚伊斯兰大学(中央大学))
利用精确对角化研究简单和扩展哈伯德模型在几何受挫晶格团簇中关联驱动交替磁性的出现,通过调整不同团簇几何结构的受挫程度,找出补偿各向异性自旋序的必要条件等。
2026-07-07 cond-mat.str-el
Universal Quantum Suppression in Frustrated Ising Magnets across the Quasi-1D to 2D Crossover via Quantum Annealing
E.ON Digital Technology(E.ON数字技术)
该研究利用量子退火技术在准一维和二维磁体中确定临界点,揭示量子涨落对经典铁磁稳定性窗口的抑制作用,以及临界行为的交叉规律。
2026-03-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Hubbard model on triangular $N$-leg cylinders: chiral and non-chiral spin liquids
最近,通过密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,在三角晶格上的哈伯德模型的金属-绝缘体相变附近提出了带隙的手征自旋液体的存在[A. Szasz,J. Motruk,M.P. Zaletel和J.E. Moore,Phys. Rev. X { \bf 10},021042(2020)]。在这里,我们报告内的变分蒙特卡罗技术的基础上Jastrow-Slater波函数,实现与回流相关的结果。在DMRG计算中,我们考虑$N$ -腿柱。对于$N=4$,在次近邻跳跃的情况下,在金属和绝缘体之间出现具有磁准长程序的手征自旋液体。在我们的方法中,手征态是带隙的,打破了反射对称性。相比之下,对于$N=5$和$N=6$,手性自旋液体不是具有最低变分能量的状态:在前一种情况下,在整个绝缘区域中发现了双自旋液体,而对于$N=6$的较少受抑的情况,结果与在二维团簇上获得的结果非常相似[L.F. Tocchio,A. Montorsi和F. Becca,Phys. Rev. B { \bf 102},115150(2020)],具有接近金属-绝缘体转变的反铁磁相和强耦合区域中的自旋液体。
2021-10-15 cond-mat.str-el
Magnetic Frustration Driven by Itinerancy in Spinel CoV2O4
局域自旋和巡回电子很少共存于几何挫折尖晶石晶格。我们发现,尖晶石CoV2O4站在从绝缘到巡游行为的交叉,并表现出本地化的自旋和巡游电子之间的复杂的相互作用。与预期的顺磁性相反,由增强的交换耦合支持的局域自旋受到离域电子的影响。这种挫折产生了非共线的自旋状态,可能是宏观自旋玻璃行为的原因。竞争相可以通过诸如压力或磁场的外部扰动来发现,这增强了挫折感。
2017-02-09 cond-mat.str-el
Cross-over from an incommensurate singlet spiral state with a vanishingly small spin-gap to a valence bond solid state in dimerized frustrated ferromagnetic spin-chains
受自旋链化合物LiCuSbO $_4$ $\equiv$ LiSbCuO $_4$和Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$的磁性的启发,我们研究了具有二聚最近邻铁磁(FM)($J_1, J_1^\prime<0$)和次最近邻反铁磁($J_2>0$)耦合的海森堡链的基态.利用密度矩阵重整化群技术和自旋波理论,我们发现了一个在全极化FM和无公度螺旋态之间的一阶跃迁,其中$α$是阻挫比$J_2/|J_1|$,$β$是二聚化度$J_1^\prime/J_1$ .在单重螺旋态中,在FM跃迁附近自旋能隙非常小,对应于LiCuSbO $_4$的情况.对于较大的$α$,对应于Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$,和较小的$β$,存在从该阻挫诱导的无公度态到具有实质性自旋带隙的Affleck-Lieb-Paddy-Tasaki型价键固态的交叉。
2017-09-04 cond-mat.str-el
Quantum-classical crossover in the spin-1/2 Heisenberg-Kitaev kagome magnet
自旋为1/2的海森堡可果梅反铁磁体是受抑量子磁性的一个范例,在低能量下出现了大量的竞争共振价键(RVB)态,包括带隙和无隙自旋液体和价键晶体。在这里,我们重新审视交叉从这个量子RVB阶段所带来的各向异性Kitaev相互作用的半经典制度,并专注于支持这种交叉的精确机制。为此,我们引入一个简单的参数化的经典基态(GS)的涌现伊辛类变量,并使用此参数化:i)构建在相图的大部分中操作的有序无序机制的有效低能描述,以及ii)并排对比,精确的对角化数据从充分的基础上获得与从限制(正交归一化)的基础上获得的经典GS。结果表明,从限制的基础以外的状态的波动校正强烈淬火内的半经典制度(由于大的各向异性自旋间隙),和RVB相生存到一个相对较大的值的Kitaev各向异性$K$。我们进一步发现,纯粹的Kitaev模型允许一个次广泛的数量的一维对称性,这自然地解释了经典和量子秩序的无序先前报道的缺席。
2020-07-02 cond-mat.str-el
Dynamics of anisotropic frustrated antiferromagnet Cs2CoBr4 in a spin-liquid regime
利用ESR技术研究三角晶格反铁磁体Cs2CoBr4在自旋液体态的自旋动力学,发现两个明亮激发分支,归因于各向异性自旋-1/2链的零动量激发。
2023-09-05 cond-mat.str-el
Dimer Expansion Study of the Bilayer Square Lattice Frustrated Quantum Heisenberg Antiferromagnet
采用二聚体展开方法,研究了层间交换耦合$J_3$中具有最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)层内相互作用的正方晶格双层量子反铁磁体的基态.自旋带隙相和磁有序相之间的相边界由磁化率和逆能隙的偏置Padé近似的极点确定,假设3维经典海森堡模型的普适类。对于弱阻挫,临界层间耦合随$α(= J_2/J_1)$线性减小。对于$0.45 \simleq α\simleq 0.65$,自旋带隙相持续下降到$J_3=0$(单层极限)。还讨论了无序相内短程有序的交叉。
1998-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
From frustrated insulators to correlated anisotropic metals: charge ordering and quantum criticality in coupled chain systems
最近的一项研究揭示了具有扩展Hubbard相互作用的一维四分之一填充电子系统的电荷扇区动力学是强耦合极限下的有效赝自旋横场伊辛模型(Tsing)的动力学。基于研究强关联链状体系中电荷和自旋有序共存以及链间耦合效应的双重动机,我们研究了耦合有效(Tensored)体系的相图.一个玻色化和RG分析的两个腿梯产生丰富的相图显示维格纳/Peierls电荷顺序和尼尔/二聚体自旋顺序。在一个广泛的参数制度,轨道反铁磁相被发现是稳定的。一个中间的有限宽度的无间隙相被发现躺在两个电荷有序带隙相之间。发现Kosterlitz无间隙跃迁导致从无间隙相到电荷有序相。对多个这样的赝自旋系统耦合时的维度交叉物理进行了详细的分析。重要的是,该分析揭示了临界量子涨落在驱动横向强色散以及T=0解除限制跃迁中的关键作用。我们的工作是潜在的相关的一类强相关的,四分之一填充链和梯形系统的统一描述。
2007-08-16 cond-mat.str-el
Kinetic-to-magnetic frustration crossover and linear confinement in the doped triangular $t-J$ model
本文研究三角晶格单掺杂t-J模型中动力学与磁阻挫的竞争,揭示双占据子和空穴掺杂在不同温区的铁磁-反铁磁交叉及120°序增强,并通过能量标度论证确立基态中掺杂子的线性禁闭势,支持几何弦图像。
2024-10-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Fracton Spin Liquid and Exotic Frustrated Phases in Ising-like Octochlore Magnets
University of California, Irvine(加州大学尔湾分校);University of Waterloo(滑铁卢大学);Waterloo Institute for Nanotechnology, University of Waterloo(滑铁卢大学滑铁卢纳米技术研究所);Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Rice University(莱斯大学)
本研究提出八氯晶格作为研究三维 frustrated 磁性的新平台,发现弗拉克顿自旋液体和自旋向列相等新型 frustrated 相,并揭示其形成机制。
2026-07-21 cond-mat.str-el
Magnetic Kondo regimes in a frustrated half-filled trimer
从理论上分析了具有强排斥力的三角形三重量子点与铁磁导线耦合的相图。该模型包括局部或巡回磁矩的磁有序竞争、几何挫和近藤屏蔽。我们确定了这场竞争所产生的所有阶段。我们发现,三个Kondo阶段-传统的,两级欠屏蔽的,和一个从铁磁近藤效应产生的-可以在零温度下实现,并且都是非常容易受到铁磁引线的接近。特别地,我们发现量子点在这些阶段中的每一个都是自旋极化的。此外,我们讨论了在非零温度下的阶段的命运,在那里过多的竞争能源规模引起了复杂的景观交叉。每个近藤机制分裂成一对相,一个不磁化,一个包括磁极化的量子点。我们讨论了我们的结果的背景下,重费米子物理的挫折近藤晶格。
2020-07-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Frustrated ferromagnetic transition in AB-stacked honeycomb bilayer
在二维(2D)铁磁体中,各向异性对于由Mermin-Wagner定理决定的磁有序是必不可少的。但是当存在相互竞争的各向异性时,相变就变得不平凡了。在这里,利用高灵敏度的扫描超导量子干涉器件显微镜,我们探测ABC堆叠CrBr 3在零磁场下的自旋关联。我们确定了一个平台功能的磁化率以上的临界温度(Tc)厚样品。这意味着易平面层内交换各向异性与单轴层间各向异性之间的竞争引起的交叉制度。临界行为从体向二维的演化表明,各向异性之间的竞争在降维中被放大。它导致了强烈的挫折铁磁转变的双层Tc的数量级的波动,这是不同于单层和散装。我们的观察可能提供了一个二维局域自旋系统的蜂窝晶格探索磁挫折。
2022-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Frustration and quantum criticality
这篇评论文章致力于挫折磁性和量子临界现象之间的相互作用,涵盖理论概念和思想,以及最近的实验发展相关电子材料。第一部分讨论莫特绝缘体的局部磁矩,第二部分讨论金属系统的阻挫。在这两种情况下,挫折可以诱导奇异相伴随着奇异量子临界点或导致常规有序与非常规的交叉现象。此外,受挫系统固有的多个阶段的竞争可能导致多临界。
2018-06-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Probing frustrated spin systems with impurities
Institute of Theoretical Physics, Wrocław University of Science and Technology(弗罗茨瓦夫科技大学理论物理研究所)
研究通过杂质相互作用探测反铁磁自旋系统,揭示了弱耦合和强耦合区域的不同相互作用行为,区分了无隙和有隙相。
2026-02-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characterizing Random-singlet State in Two-dimensional Frustrated Quantum Magnets and Implications for the Double Perovskite Sr$_2$CuTe$_{1-x}$W$_{x}$O$_6$
受实验观察到的具有阻挫和无序的化合物中非磁性相的启发,我们研究了具有随机分布的最近邻$J_1$和次最近邻$J_2$耦合的自旋- $1/2$正方晶格海森堡模型的基态.利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法,对周长达到$10$格点的圆柱体系进行了计算,发现在强键随机性存在的情况下,随着$J_2 / J_1$的增长,在Néel和条形磁性相之间存在一个无序相.自旋冻结参数的消失表明自旋玻璃有序的缺乏。大尺度DMRG结果揭示了自旋冻结参数的尺寸标度行为、平均自旋关联的幂律衰减和典型自旋关联的指数衰减,这与一维随机单重态的相应行为一致,并表征了这种无序相的随机单重态性质. DMRG模拟还为表征二维受抑磁体中的一类无序非磁性状态提供了见解和机会。我们还与现有的实验进行了比较,并提出了更多的测量方法来理解双钙钛矿Sr $_2$ CuTe $_{1-x}$ W $_{x}$ O $_6$中的类自旋液体行为。
2023-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Eminuscent phase in frustrated magnets: a challenge to quantum spin liquids
几何受抑(GF)磁体由局部化的磁矩、自旋组成,其取向不能被布置成同时最小化它们的相互作用能。这种材料可能拥有物质的新的迷人的相,例如被称为量子自旋液体的流体状状态。像所有固态系统一样,GF磁体具有随机分布的杂质,其磁矩可能在低温下“冻结”,使系统进入自旋玻璃状态。我们分析了GF材料中自旋玻璃化转变的可用数据,发现了一个令人惊讶的趋势:玻璃化转变温度随着杂质浓度的降低而增加,并在先前未识别的“隐藏”能量尺度下达到无杂质极限的有限值。我们提出了一个方案,其中相互作用和熵的相互作用导致交叉的介质,协助玻璃在低温下冻结的渗透性。这种低温、“突出”的相可能会掩盖甚至破坏在相当干净的系统中广泛寻求的自旋液体状态。
2022-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum phase transitions and dimensional reduction in antiferromagnets with inter-layer frustration
对于具有完全受挫层间相互作用的磁体,我们认为,从顺磁到反铁磁基态的量子相变,由压力或磁场驱动,是渐近三维的,由于相互作用产生的非受挫层间耦合。然而,相关的交叉尺度是微小的,这样的二维行为发生在实验相关的低温制度。在压力驱动的情况下,相变可能分裂,在这种情况下,与层间键序相关的伊辛对称性在磁性发生之前被破坏。我们讨论了我们的结果的关系,最近的实验BaCuSi2O6。
2007-11-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dimensional crossover in the quasi-two-dimensional Ising-O(3) model
本文给出了二维和准二维晶格上Ising-O(3)模型的蒙特卡罗模拟结果。该模型是堆积正方格子$J_1$ - $J_2$ Heisenberg模型的有效经典模型,其中最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)耦合被破坏,我们假设$J_2$占优势.我们发现一个伊辛有序相,O(3)自旋保持无序在一个适度的准二维区域。对于足够大的3D耦合,存在单个一阶跃迁。我们的结果可以提供一个定性的解释的实验上的铁磷属化合物,即观察到的序列和顺序的结构和磁性的转变,在层间和层内耦合之间的比例。
2011-12-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric frustration and magnetization plateaus in quantum spin and Bose-Hubbard models on tubes
我们研究了圆柱周围受抑三角晶格上的XXZ海森堡模型。除了具有有趣的磁相之外,这些模型等价于玻色-哈伯德模型,玻色-哈伯德模型描述了惰性气体在碳纳米管表面上吸附的物理问题。我们发现可能的磁化平台值作为一个函数的包装向量的圆柱体,这在一般情况下引入额外的几何挫折,除了由于底层的三角形晶格的分析结果。我们发现,对于特定的包裹矢量$(N,0)$,这对应于锯齿形纳米管,有一个宏观简并的经典伊辛极限的基态。简并态的希尔伯特空间可以先映射到环绕圆柱的正方形格子中的路径(布拉特利图),然后映射到与单个${\bf Z}_N$自由度相互作用的自由费米子。从这个模型中,我们得到了各向异性海森堡极限的谱,表明它是无隙的。连续极限是一个$c=1$共形场论,其紧化半径$R=N$由物理管半径决定。证明了紧化半径量子化在投影$J_\perp/J_z \ll 1$极限下是精确的,高阶修正使$R$的值减小.的特殊情况下的$(N=2,0)$管,它对应于一个2-腿的梯子与交联,分别研究和示出的间隙,因为费米子映射的问题包含超导配对条款。
2001-05-13 cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid and Quantum Phase Transition in the Triangular Lattice Hofstadter-Hubbard Model
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Center for Computational Quantum Physics, Flatiron Institute(Flatiron Institute计算量子物理中心);Harvard University(哈佛大学);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Columbia University(哥伦比亚大学)
研究三角晶格霍夫stad特- Hubbard模型在四分之一磁通量子和单位密度下的手性自旋液体相及其量子相变机制,通过矩阵乘积态方法和分析论证揭示对称性破缺与长程关联。
2026-03-29 cond-mat.str-el
Bootstrapped Dimensional Crossover of a Spin Density Wave
本文研究了准二维材料Pr4Ni3O10中自旋密度波在冷却时由二维向三维的维度交叉,揭示了过渡金属与稀土亚晶格间交换耦合克服阻挫、诱导Pr3+磁矩并不可逆改变SDW结构的靴带机制。
2022-08-17 cond-mat.str-el
Observation of classical to quantum crossover in electron glass
玻璃是一种普遍存在的物质状态,就像冻结的液体一样,是基础科学和应用科学的一个开创性问题,长期以来一直在经典力学的框架内进行研究。玻璃物理学的一个挑战是探索玻璃的量子力学行为。然而,在实验上,玻璃的真正量子表现以及经典玻璃和量子玻璃之间的关系是完全未知的,仍然有待于在实际系统中观察。在这里,我们报告的经典到量子演化的挫折感生的电荷玻璃态所表现出的相互作用的电子在有机材料中的直接观察。我们采用拉曼光谱来捕获在具有不同几何挫折的三角晶格上形成的一系列电荷玻璃中每个分子的电荷密度分布的快照。在较少受挫折的玻璃中,电荷密度分布呈现出粒子状的二值分布;然而,随着挫折的增加,它变得连续并变窄,表明经典到量子的交叉。此外,电荷密度分布显示了经典和量子玻璃中对比鲜明的温度演化,使我们能够描绘出具有不同特征的能量景观。目前的结果是第一个实验确定量子电荷玻璃,并显示它是如何从经典玻璃出现。
2022-05-22 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Approaching Kasteleyn transition in frustrated quantum Heisenberg antiferromagnets
CY Cergy Paris Université(塞吉-蓬图瓦兹大学);P. J. Šafárik University(帕维尔·约瑟夫·沙法里克大学);Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院);Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine(乌克兰国家科学院尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所);Ivan Franko National University of Lviv(利沃夫伊万·弗兰科大学);École Normale Supérieure – Université PSL(巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学);Sorbonne Université(索邦大学);Collége de France(法兰西公学院);RWTH Aachen University(亚琛工业大学)
研究揭示了在 spin-1/2 海森堡 diamond-decorated 蜂窝晶格中,通过精确本征态映射实现的卡斯特莱恩过渡的量子磁体行为。
2026-07-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Long-range Ising spins models emerging from frustrated Josephson junctions arrays with topological constraints
本研究理论分析带拓扑约束的阻挫约瑟夫森结Kagome晶格,推导长程各向异性伊辛自旋哈密顿量,揭示经典与量子区域的物相特征。
2023-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Anomalous Magnetoresistance in Centrosymmetric Skyrmion-Lattice Magnet Gd2PdSi3
我们进行了系统的研究的温度和磁场的磁化强度和电阻率的Gd2PdSi 3,这是一个中心对称的skyrmion晶体的依赖性。虽然磁化行为是一致的报告的相图的基础上的磁化率,我们表明,相图也可以构建的基础上的异常磁阻与一一对应的所有功能。此外,还确定了进入场致铁磁态的交叉边界。我们的研究结果表明,铁磁自旋涨落以上的内尔温度起着关键作用,在高灵敏度的电阻率异常磁场,指向丰富的相互作用,在零和有限波矢量下的skyrmion晶格在这个挫折巡回磁铁不同的磁关联。
2020-04-20 cond-mat.str-el
One dimensionalization in the spin-1 Heisenberg model on the anisotropic triangular lattice
我们研究了在弱耦合Haltenches链($J^{\prime}\! \!\ll\!\! J$)和各向同性三角晶格($J^{\prime}\!\!=\!\!J$)之间插入的各向异性三角晶格上的反铁磁自旋- $1$海森堡模型基态中的维度交叉效应。我们使用的密度矩阵重整化群(DMRG)和Schwinger玻色子理论进行高斯修正水平以上的鞍点解决方案。我们的DMRG结果表明,在$(J^{\prime}/J)_c\sim 0.42$的解耦的自旋链和有序的制度之间的突然转变,由自旋间隙的突然关闭的信号。从磁有序的角度出发,通过计算Schwinger玻色子理论中的自旋刚度,预测了螺旋磁有序在$(J^{\prime}/J)_c \sim 0.43$处向具有一维特征的磁无序相的不稳定性。这些互补方法的协议,以及链内和链间DMRG短自旋-自旋相关性之间的强烈差异;对于足够大的链间耦合值,表明量子涨落和维度交叉效应之间的相互作用引起了这种受挫自旋- $1$哈密顿量的一维化现象。
2017-11-22 cond-mat.str-el
Mott correlated states in the underdoped two-dimensional Hubbard model: variational Monte Carlo versus a dynamical cluster approximation
我们使用两种互补的方法,动力学平均场论的动力学团簇扩展和带回流修正的Gutzwiller-Jastrow波函数的变分蒙特卡罗模拟,研究了正方晶格上的受抑欠掺杂哈伯德模型的性质.我们比较和讨论的能量和双职业,从这两种方法获得的数据。在小的掺杂,我们观察到一个快速的交叉从弱相关的金属在低相互作用强度U到一个非费米液体相关态与强本地自旋相关。此外,我们还研究了关联态相对于相分离的稳定性。我们观察到相分离,只有大值的U或非常大的挫折。对于与铜酸盐相关的参数范围,不存在相分离。
2012-12-20 cond-mat.str-el
Structure and magnetism of Cr2BP3O12: Towards the quantum-classical crossover in a spin-3/2 alternating chain
通过磁化率chi(T)测量、电子自旋共振、中子衍射、密度泛函理论(DFT)计算以及经典和量子Monte Carlo(MC)模拟,研究了自旋为3/2的Heisenberg体系Cr2 BP 3 O 12的磁性. chi(T)在85 K处的宽最大值和139 K的反铁磁外斯温度表明低维磁性行为。低于TN = 28 K,Cr2 BP 3 O 12是反铁磁有序的k = 0的传播矢量和有序矩为2.5 μ B/Cr。DFT计算,包括DFT+U和杂化泛函,产生了一个具有交替最近邻耦合J1和J1'的自旋链的微观模型。链耦合的两个不等价的链间交换强度相似(~1-2 K),但不同的符号(反铁磁和铁磁)。由此产生的自旋晶格是准一维的,没有挫折。量子MC模拟结果表明,当参数J_1 ~= 50 K,J_1 '/J_1 ~= 0.5时,模拟结果与实验数据吻合得很好。因此,Cr_2BP_3O_(12)接近自旋3/2键交替海森堡链的无隙临界点(J_1’/J_1 = 0.41)。经典近似的适用性限制,解决了量子和经典MC模拟。广泛的低维S = 3/2材料的影响进行了讨论。
2013-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-dimensional frustrated plaquette compass model: Nematic phase and spontaneous multimerization
我们引入了一个一维的赝自旋模型,其中对于偶键和奇键(横档),沿腿和横档的伊辛相互作用在$X_{i}X_{i+1}$和$Z_{i}Z_{i+1}$之间交替.我们还包括下一个最近的邻居伊辛相互作用的plaquettes的对角线上,交替在这样一种方式,一个模型,其中只有腿的相互作用被打开是等效的,当只有对角线的存在。因此,在没有横档相互作用的情况下,模型可以在两个1D罗盘模型之间插值。该模型描述了局部对称性,即梯形的每个$2\times 2$胞元(格元)内的奇偶性。我们发现,对于不同的相互作用值,它可以实现不同的基态的图案形成这些本地宇称。通过精确对角化,我们推导出详细的$L=4$,6和8的小系统的相图,并使用下一个$L=12$,以确定出现在更大的系统以及通用的阶段。其中,我们发现,当腿和对角相互作用是相等的,而横档相互作用大于一个临界值时,一个具有宏观简并性的双相。该相位与二维罗盘模型中发现的相位相似。对于特定的参数,目前的元胞模型的低能量部分减少到一个一维罗盘模型与自旋$S=1$,这表明它实现了特殊的交叉类罗盘模型。最后,我们证明了该模型可以实现具有破坏平移不变性的相,这些相可以是二聚的,三聚的,\textit{etcetera}的,或者完全无序的,并且在相图的一个很好识别的窗口中高度纠缠。
2016-05-26 cond-mat.str-el quant-ph
Unsupervised Discovery of Intermediate Phase Order in the Frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model via Prometheus Framework
本文通过Prometheus框架研究 frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg 模型的相图,利用多尺度方法发现中间相序,并通过量子-aware VAE 和 RDM 方法验证了局部量子相关性在无监督相发现中的有效性。
2026-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cs.LG
Quantum Transitions of Nematic Phases in a Spin-$1$ Bilinear-Biquadratic Model and Their Implications for FeSe
自发现以来,铁基超导性一直被认为是在反铁磁序附近发展的,但这种范式在铁硫属化物FeSe中失败了,其单层版本保持着铁基超导体中最高超导转变温度的记录。令人惊讶的是,FeSe在非磁性的同时显示出有序性(自发破缺的晶格旋转对称性),这导致了几个关于其起源的相互竞争的提议,要么是$3d$ -电子的轨道自由度,要么是以受抑磁性形式的自旋物理学。在这里,我们认为,在压力下的FeSe的相图可以定性描述的量子自旋模型与高度挫折的相互作用。我们实现了场地因子化波函数分析和大规模密度矩阵重整化群(DMRG)在圆柱体上研究自旋$1$双线性双二次模型的正方形晶格,并确定量子跃迁从著名的$(π,0)$反铁磁状态到一个奇异的$(π,0)$反铁四极顺序,无论是直接或通过$(π/2,π)$反铁磁状态。这许多阶段,虽然不同,但都是相同的。我们还讨论了我们的理论基态相图的理解实验低温相图得到的NMR [P.S. Wang { \it等人},物理修订信函117,237001(2016)]和X射线散射[K. Kothapalli { \it等人},Nature Communications 7,12728(2016)]测量。我们的研究结果表明,在广泛的铁基材料的超导性有一个共同的起源在反铁磁关联的强关联电子。
2020-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con