Suppression of Dimer Correlations in the Two-Dimensional $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model: an Exact Diagonalization Study
本文对自旋半$J_1{-}J_2$模型的基态进行了精确对角化研究。二聚体关联函数和相关的翻译不变性的破坏的易感性计算的$4\times 4$和$6\times 6$集群。这些结果-特别是当比较的一维情况下,其中足够大的挫折的二聚相的发生是公认的-建议一个均匀的自旋液体或,可能的是,一个相当小的序参量的二聚状态。
2003-05-06 cond-mat.str-el
Path Integral for Spin-1 Chain in the Fluctuating Matrix Product State Basis
介绍了一种新的写自旋为1的海森堡反铁磁链的路径积分的方法。在传统的相干态的基础,导致非线性西格玛模型的地方,我们使用一个新的基础,称为波动矩阵乘积态(fMPS),它体现了从一开始就站间纠缠。它形成了一个覆盖自旋为1的链的整个希尔伯特空间的超完备集。对双线性双二次自旋模型进行的鞍点分析预测了Affeck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)态作为AKLT哈密顿量附近的基态。通过鞍点附近的梯度展开得到的二次有效作用量不受非线性西格玛模型的约束,并且是精确可解的。得到的激发模式与AKLT哈密顿量的单模近似结果完全一致。通过对角化二次作用,也得到了其他BLBQ哈密顿量的激发谱。
2020-03-07 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
Spin Liquid Phase in Anisotropic Triangular Lattice Heisenberg Model: Exact diagonalization and density-matrix renormalization group calculations
基于精确对角化和密度矩阵重整化群(DMRG)方法,我们证明了各向异性三角格子海森堡自旋模型具有三个不同的量子相。特别是,自旋液相是存在于弱链间耦合制度,其特征在于沿较弱的耦合方向和准一维自旋结构因子沿链方向的指数衰减的自旋相关器,在协议的Cs2 CuCl 4化合物的实验。在所得到的相图中,自旋液相被发现持续到一个相对大的临界各向异性耦合比J '/J=0.78,这是稳定的强量子涨落,与宇称对称性不同的两个磁有序态在较强的耦合制度。
2006-08-02 cond-mat.str-el
The quantum Heisenberg antiferromagnet on the Sierpinski Gasket: An exact diagonalization study
本文研究了自旋量子数s=1/2,s=1和s=3/2时分形Sierpinski垫片上量子海森堡反铁磁体的精确对角化.由于Sierpinski垫片的分形维数介于1和2之间,我们将结果与一维和二维系统的相应数据进行比较。通过对基态能量、低激发能谱、自旋-自旋关联和低温热力学的分析,我们发现Sierpinski垫上的海森堡反铁磁体不仅在s=1/2的极端量子情形下是无序的,而且在s=1和s=3/2的极端量子情形下也是无序的.此外,与一维链相比,我们没有发现半整数和整数自旋海森堡模型在Sierpinski垫片上的不同行为。我们的结论是,磁无序可能出现由于挫折和强量子涨落的相互作用,在这个自旋系统的空间维度之间的一个和两个。
2001-08-28 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of the anisotropic Heisenberg model related to YbMgGaO$_4$
利用精确对角化方法,系统地研究了与稀土三角晶格材料有关的各向异性海森堡模型。我们重新探索了它的全三维相图,并确定了一个大的量子自旋液体(QSL)相区域,它可以扩展到$J_1$ - $J_2$三角海森堡模型的QSL区域。此外,我们还研究了不同相的磁化曲线,再现了量子自旋液体相区的1/3磁化平台。更重要的是,为了研究实际材料中可能的化学无序,我们考虑了交换相互作用的随机性,没有发现自旋玻璃有序。并且存在一个大范围的无规单重态相区域,其中包含强无规自旋网络,主要由双自旋单重态、四自旋单重态和其他单重态畴所控制。我们的全面的ED研究可以提供详细的洞察力的微观哈密顿相关的YbMgGaO $_4$和其他一些相关的稀土三角晶格材料的理解。
2021-05-16 cond-mat.str-el
Magnetic susceptibility of frustrated spin-s J1-J2 quantum Heisenberg magnets: High-temperature expansion and exact diagonalization data
受最近几年实验的启发,我们研究了具有任意自旋量子数s的二维J1-J2海森堡模型的磁化率.利用精确对角化和高温10阶展开方法,分析了阻挫强度J2/J1和自旋量子数s对极化率极大值的位置和高度的影响.通过与相应磁性化合物的磁化率测量结果进行比较,可以得到有关J2/J1比值的信息。
2014-01-22 cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of the spin-1 two-dimensional $J_1$-$J_3$ Heisenberg model on a triangular lattice
本文用SPINPACK程序研究了具有铁磁和反铁磁第三近邻交换作用的三角晶格上自旋为1的海森堡模型.该模型适用于描述NiGa $_2$ S $_4$的磁性。在周期性边界条件下,求得了N=16和N=20格点的基态、低激发态能量和自旋-自旋关联函数。这些结果与前人用Mori投影算子技术得到的结果定性一致。
2014-10-30 cond-mat.str-el
Quantum criticality in the SO(5) bilinear-biquadratic Heisenberg chain
用低能近似和大规模数值计算方法研究了SO(5)双线性双二次海森堡自旋链的零温性质。与自旋为1的SO(3)海森堡链形成鲜明对比,我们发现SO(5)海森堡自旋链是二聚的,具有双重简并基态。在这个带隙相的顶部,我们发现了一个非简并带隙相的出现,它具有隐藏的(Z $_2$ $\times$ Z $_2$)$^2$对称性和自旋3/2边缘态,可以从SO(5)AKLT波函数中理解。我们推导出一个低能量的理论描述的量子临界点,分离这两个有间隙的阶段。结果表明,该量子临界点属于SO(5)$_1$普适类.
2010-11-04 cond-mat.str-el
Numerical-Diagonalization Study of Spin Gap Issue of the Kagome Lattice Heisenberg Antiferromagnet
利用数值对角化方法研究了$S=1/2$ kagome晶格Heisenberg反铁磁体的单重态-三重态激发能隙随系统尺寸的变化。我们成功地获得了一个新的结果,集群的42个网站。分别分析了偶数位点和奇数位点系统的空位序列。仔细的研究表明,当我们认为系统是无间隙的时,并不存在矛盾。
2011-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact diagonalization study of triangular Heisenberg model with four-spin ring-exchange interaction
Sun Yat-sen University(中山大学)
通过Lanczos精确对角化研究三角晶格上含四自旋环交换的J1-J2 Heisenberg模型,揭示多种磁有序相和非磁相,但未发现量子自旋液体证据。
2025-05-04 cond-mat.str-el
Ground-State Energy and Spin Gap of Spin-1/2 Kagome Heisenberg Antiferromagnetic Clusters: Large Scale Exact Diagonalization Results
我们提出了一个全面的列表的基态能量和自旋间隙的有限kagome集群与多达42个自旋使用大规模精确对角化技术。这代表了这种精确方法的当前极限。对于一个固定数量的自旋N,我们研究了几个集群的形状在两个方向上的周期性边界条件下,导致在一个环形的几何形状。这些簇的特征在于它们的边长和对角线以及最短的“曼哈顿”直径的鸟居。一个有限尺寸标度分析的基态能量以及自旋间隙,然后进行的最短的环形直径以及最短的“曼哈顿”直径。自旋-自旋关联的结构进一步支持了围绕鸟居的短环的重要性。
2011-03-08 cond-mat.str-el
Numerical Diagonalization Study of the Phase Boundaries of the S=2 Heisenberg Antiferromagnet on the Orthogonal Dimer Lattice
University of Hyogo(兵库大学);National Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology(量子辐射科学和技术国立研究所);Osaka Metropolitan University(大阪公立大学)
本文通过数值对角化方法研究S=2 Heisenberg反铁磁体在正交二元链上的相界,发现中间区域随S增大而变宽。
2026-01-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The spin-1/2 J1-J2 Heisenberg antiferromagnet on the square lattice: Exact diagonalization for N=40 spins
本文给出了N=40格点的有限正方晶格上自旋为1/2的J1-J2海森堡反铁磁体的基态和低激发的精确数值计算结果。使用有限尺寸外推法,我们确定的基态能量,磁序参量,自旋间隙,均匀磁化率,以及自旋波速度和自旋刚度作为阻挫参数J2/J1的函数。与通常的例外情况一致,我们发现J2 < J2^{c1}和J2 > J2^{c2}的半经典磁有序相被带隙的量子顺磁相分开。我们估计J2^{c1} \approx 0.35 J1和J2^{c2} \approx 0.66 J1。
2009-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact diagonalization of Heisenberg $SU(N)$ chains in the fully symmetric and antisymmetric representations
受光晶格中超冷多色费米子原子的最新实验进展的启发,我们发展了一种方法来精确对角化海森堡$SU(N)$哈密顿量,每个站点有几个粒子生活在$SU(N)$的完全对称或反对称表示中。该方法,基于使用标准的杨tableaux,充分利用了$SU(N)$对称性,允许一个工作直接在每个不可约表示的全球$SU(N)$组。由于$SU(N)$单重扇区通常比完整的希尔伯特空间小得多,这使得人们能够达到比传统的精确对角化大得多的系统尺寸。该方法适用于研究海森堡链的对称表示与两个和三个粒子每个站点高达$N=10$和多达20个站点。对于这种方法可访问的长度尺度,除了Halfenchain($SU(2)$,每个站点有两个粒子)的所有系统似乎是无间隙的,从结果中提取的中心荷和标度尺寸与$SU(N)$水平$k$ Wess-Zumino-Witten普适性类中的临界行为一致,其中$k$是每个站点的粒子数。这些结果表明,在普适性类和具有带隙谱的渐近低能行为或在$SU(N)$水平$1$ WZW普适性类中的临界行为之间存在交叉.
2016-01-05 cond-mat.str-el
Spectral Mapping Theorem between SU(N) and SU(Ns/N) Heisenberg Models and Exact Diagonalization of SU(4) and SU(7) Long-Range Ordered Phases on the Triangular Lattice
Laboratoire de Physique et Modélisation des Milieux Condensés, Université Grenoble Alpes and CNRS(凝聚态介质物理与建模实验室,格勒诺布尔阿尔卑斯大学及法国国家科学研究中心)
该研究提出SU(N)与SU(Ns/N)海森堡模型的谱映射定理,利用标准杨表基实现高效精确对角化,在三角晶格上对SU(4)、SU(7)海森堡模型开展大规模计算,揭示次近邻耦合稳定SU(4)四格子有序、增N至7可获类奈尔基态的结果。
2026-10-14 cond-mat.str-el
An Exact Diagonalization Study of the Anisotropic Triangular Lattice Heisenberg Model Using Twisted Boundary Conditions
各向异性三角形模型被认为是描述材料Cs $_2$ CuCl $_4$和Cs $_2$ CuBr $_4$等的模型,其主要由无公度螺旋物理决定,因此对小系统尺寸的数值分析具有极强的抵抗力。本文利用扭曲边界条件和精确对角化技术研究了该模型的相图。有了这些边界条件,我们能够提取间和链内订购$q$ -矢量的$\frac{J'}{J} < 1$区域发现非常接近的协议与最近的DMRG结果大得多的系统。我们的研究结果表明,一个长期的无公度螺旋有序相之间的相变,和一个更微妙的阶段与短程螺旋的相关性与$q$ -矢量描述的无公度相关性变化顺利通过过渡。在后一阶段,次邻近的链之间的相关性表现出非常密切的竞争之间的主要反铁磁和铁磁的相关性。进一步的分析表明,反铁磁次近邻链关联可能比铁磁链关联稍强。这种差异被发现是轻微的,但符合以前的重整化群预测的共线反铁磁有序在这个区域。
2014-06-20 cond-mat.str-el
Characterization of localized effective spins in gapped quantum spin chains
研究了晶格局域不均匀性在带隙量子自旋链中诱导的局域有效自旋的性质。作为一个原型,我们通过构造矩阵乘积态(MPS)形式的精确基态,研究了不受惩罚位置掺杂的AKLT模型中诱导的有效自旋。我们通过研究扩展的塞曼相互作用来表征它们对外场的响应。我们还研究了具有缺陷结构的反铁磁交替键海森堡链。对于该模型,构造了一个类似于AKLT模型的MPS表示,即“带窗口的均匀MPS”,它给出了一个很好的基态近似。讨论了窗长与MPS模拟精度之间的权衡关系。利用这种表示方法还研究了诱导自旋之间的有效交换相互作用。
2019-11-05 cond-mat.str-el quant-ph
Construction of Variational Matrix Product States for the Heisenberg Spin-1 Chain
我们提出了一个简单的变分波函数,捕获正确的基态能量的自旋1海森堡链模型在0.04\%。波函数以键维数为$D=8$的矩阵乘积态(MPS)形式表示,并用三个逸度参数表征。所提出的MPS通过用二聚体、三聚体和一般的$q$ -二聚体对其进行修饰来推广Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)状态。逸度参数控制$q$ -聚体的数目和平均大小。此外,$D=8$变分MPS状态捕获的基态的整个家庭的双线性,双二次哈密顿属于Halflian相位高精度。我们的MPS态的纠缠谱中的2-4-2简并结构与密度矩阵重整化群(DMRG)计算的结果吻合得很好,而DMRG的计算量要大得多.自旋-自旋关联函数也发现与DMRG得到的非常好的拟合。
2020-05-22 cond-mat.str-el
Field-Induced Quantum Spin Nematic Liquid Phase in the S=1 Antiferromagnetic Heisenberg Chain with Additional Interactions
利用数值对角化方法研究了具有单离子各向异性$D$和双二次相互作用的$S=1$反铁磁链的磁化过程.这两种相互作用稳定的2-磁振子Tomonaga-Luttinger液体(TLL)在磁化过程中的阶段。根据数值对角化方法计算出的几个激励间隙,给出了磁化过程的相图。这些相图表明,自旋非线性占主导地位的TLL相出现在较高的磁化足够大的负$D$。
2022-05-14 cond-mat.str-el
The frustrated spin-1/2 J1-J2 Heisenberg ferromagnet on the square lattice: Exact diagonalization and Coupled-Cluster study
研究了具有铁磁最近邻交换J10的正方晶格上自旋为1/2的J1-J2海森堡模型的基态磁序<0 and frustrating antiferromagnetic next-nearest neighbor exchange J2>.我们使用耦合集团方法的高阶近似和Lanczos精确对角化的有限晶格的N=40网站,以计算基态能量,自旋-自旋关联函数,和磁序参量。我们发现铁磁基态消失的转变点由J_2 ^{c1}=0.393 |J1|(精确对角化)和J_2 ^{c1}=0.394 |J1|(耦合团簇方法)给出。我们比较我们的铁磁J1的结果与反铁磁J1的自旋1/2 J1-J2海森堡模型的结果。我们发现,这两种模型(即,铁磁和反铁磁J1)对于大J2表现类似,尽管对于J2/ |J1| \lesssim 0.6观察到它们之间的显著差异。虽然对于反铁磁模型J1,在J 2 ^{c2} \approx 0.6 J 1处,半经典共线磁长程序被破坏,但是对于铁磁模型J1,直到J 2 \sim 0.4 |J1|,我们才发现这种长程序被破坏.与反铁磁J1的情况不同,如果中间无序相确实出现在表现出半经典共线条纹有序和铁磁有序的铁磁J1的相之间,那么它可能在低于J2 \sim 0.4 |J1|的非常小的范围内。
2010-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A signature for the Luttinger liquid phase in alternating Heisenberg spin-1/2 chains
研究了各向异性交替反铁磁-铁磁海森堡自旋1/2链在横向磁场中的零温和低温行为。利用解析的无自旋费米子方法,研究了该模型的热力学行为。我们引入了一个新的序参量来区分无间隙的Luttinger液相和其他有间隙的相。精确对角化的Lanczos结果也被用来与无自旋费米子的结果进行比较。在两个量子临界点之间的比热曲线上发现了双峰结构。利用数值全对角化结果,证实了双峰结构的存在。
2008-11-06 cond-mat.str-el
Spin-1/2 Heisenberg diamond-like decorated honeycomb lattice in a magnetic field from the perspective of localized magnons and exact diagonalization
Faculty of Science, P. J. Šafárik University(帕·约·沙法里克大学理学院);Laboratoire de Physique Théorique et Modélisation, CNRS UMR 8089, CY Cergy Paris Université(CY塞尔吉巴黎大学,CNRS UMR 8089理论物理与建模实验室)
该研究采用解析与数值方法,探究磁场中类金刚石装饰蜂窝晶格的自旋-1/2海森堡模型,明确其基态相图,在高度阻挫区域用局域磁子方法描述低温磁性,中等阻挫区域揭示场致相变的比热信号及伊辛临界行为。
2026-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Classification of Gapped Spin Chains :Quantized Berry Phase as a Local Order Parameter
我们用量子化Berry相定义的局域序参量刻画了带隙自旋系统的几个相。只要能隙保持有限,这种表征对任何小的扰动都是拓扑稳定的。我们选取的模型是$S=1,2$二聚海森堡链和S=2的单轴单离子型各向异性海森堡链。分析上,我们还评估了广义Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki(AKLT)模型的拓扑局部序参量。讨论了整数自旋链中的分数化与Berry相位的关系。
2008-03-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-Liquid phase of the Multiple-Spin Exchange Hamiltonian on the Triangular Lattice
我们对三角晶格上多重自旋交换模型的自旋液相进行了精确对角化研究。它的特点是没有Neel长程序(NLRO),短程磁关联和自旋能隙。我们发现在我们研究的任何局部序参量中没有LRO(手性、二聚体.)。讨论了可能的渐近基态简并度。我们认为,它可能是拓扑起源,该系统可能不是一个手性自旋液体。一个可能的关系,阿弗莱克-肯尼迪-利布-田崎(AKLT)阶段进行了讨论。
1998-12-19 cond-mat.str-el
Frustration induced noncollinear magnetic order phase in one-dimensional Heisenberg chain with alternating antiferromagnetic and ferromagnetic next nearest neighbor interactions
利用耦合集团方法、数值精确对角化方法和数值密度矩阵重整化群方法,研究了具有交替反铁磁和铁磁次近邻相互作用的一维海森堡链的性质.在经典极限下,当a<1/2时,基态处于共线Neel态,而当a>1/2时,存在非共线倾斜态。对于量子情形,我们发现,虽然不存在经典Neel态,但当阻挫参数a超过临界点ac 1时,存在倾斜态。精确的临界点ac 1可以分别用耦合簇方法和数值精确对角化方法确定。耦合团簇方法和精确对角化方法的结果都揭示了由于量子涨落的作用,在ac 1处发生的相变类型从经典的二级相变转变为量子的一级相变。虽然在有限系统中存在另一个临界点ac 2,在该临界点处,基态从倾斜态演化到共线的Neel加铁磁态,但是该状态不存在,因为ac 2在热力学极限中趋于无穷大。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of One-dimensional Gapped Spin Chains
研究了带隙S=1和二聚化的$S=1/2$自旋链的纠缠熵。我们发现,作为边缘态的有效边界自由度对EE有显著的贡献。对于$S=1/2$二聚海森堡链,充分长链的EE本质上是由边界上的局域$S=1/2$有效自旋解释的。当S=1时,有效自旋也是$S=1/2$,导致Kennedy三重态,从而产生EE的下界。在这种情况下,通过将海森堡模型连续变形为AKLT哈密顿量,剩余纠缠大大减少。
2007-07-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Plaquette valence bond solid in the frustrated Heisenberg quantum antiferromagnet on the square lattice
使用精确对角化和对角化的短程价键单线态的一个子集,我们解决海森堡自旋1/2反铁磁体的正方形晶格与竞争的次近邻和次近邻次近邻反铁磁耦合(J1-J2-J3模型)的基态的性质。两种方法的详细比较揭示了沿着(J2+J3)/J1=1/2线的区域,其中最近邻单重覆盖的描述是极好的,因此为磁无序区域提供了证据。通过对二聚体-二聚体关联函数、二聚体结构因子和格片-格片关联函数的分析,证明了在部分磁无序区存在格片价键立体有序.
2006-09-06 cond-mat.str-el
Chiral bosonic quantum spin liquid in the integer-spin Heisenberg-Kitaev model
Institut Néel, Université Grenoble Alpes and CNRS(内勒研究所,格勒诺布尔阿尔卑斯大学及法国国家科学研究中心);Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada, Condensed Matter Physics Center (IFIMAC) and Instituto Nicolás Cabrera, Universidad Autónoma de Madrid(凝聚态物理理论系,凝聚态物理中心(IFIMAC)及尼古拉斯·卡布雷拉研究所,马德里自治大学)
本文研究了整数自旋海森堡-基塔耶夫模型中的手性玻色量子自旋液体,通过推导包含单重和三重配对通道的辛格玻色平均场理论,结合精确对角化和大自旋近似,识别出多种竞争的有间隙量子自旋液体,并提出了一种可能的自旋液体候选态。
2026-05-18 cond-mat.str-el
Magnetization Process of the Spin-S Kagome-Lattice Heisenberg Antiferromagnet
用数值对角化方法研究了kagome晶格上自旋S海森堡反铁磁体的磁化过程。我们对S=1、3/2、2和5/2的有限尺寸小团簇的数值对角化数据表明,磁化过程中,磁化平台出现在饱和高度的三分之一处,与S无关。我们讨论了S的依赖性的边缘字段和高原的宽度相比,最近的结果由实空间微扰理论。
2015-05-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Precise estimation of the S = 2 Haldane gap by numerical diagonalization
本文用数值对角化方法研究了一维线性链中S=2海森堡反铁磁体的Half带隙。一个精确的估计的差距的大小成功地获得了一个多步收敛加速程序适用于有限大小的对角化数据下扭曲的边界条件。
2018-09-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Engineering Biquadratic Interactions in Spin-1 Chains by Spin-1/2 Spacers
TU Dortmund(多特蒙德工业大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Nicolaus Copernicus University(哥白尼大学);University of Ottawa(渥太华大学);National Research Council(国家研究委员会)
提出在自旋-1链中通过插入自旋-1/2间隔体诱导并调控双二次相互作用,实现AKLT态,为自旋量子模拟器提供设计蓝图。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Ground state properties of $\mathrm{Na_2IrO_3}$ determined from $\textit{ab initio}$ Hamiltonian and its extensions containing Kitaev and extended Heisenberg interactions
我们研究了$\mathrm{Na_2IrO_3}$的基态性质,并基于最近提出的{ \it ab initio}哈密顿量的Kitaev和扩展的Heisenberg相互作用的数值计算。为了克服在先前的研究中采用的精确对角化研究中由小的易处理的系统尺寸造成的限制(Yamaji $\textit{et al.}$,Phys. Rev. Lett. $\textbf{113}$,107201(2014)),我们应用二维密度矩阵重归一化群和无限大小张量网络方法。通过计算在更大的系统规模,我们严格测试的准确对角化结果的有效性。计算结果表明,$\mathrm{Na_2IrO_3}$的基态是一个Z字形结构的磁有序态,与实验观测和以前的对角化研究结果一致.除了精确对角化的研究,这两个独立的方法的应用进一步揭示了一致的和丰富的相图附近的锯齿相超出了精确对角化的可访问性。例如,在远离由三角畸变控制的$\mathrm{Na_2IrO_3}$的$\textit{ab initio}$值的参数空间中,我们发现三个相:(i)有序相,其磁矩在每三个六边形上以$120$度取向相互对准,(ii)磁有序相,其具有$16$ -位点单位晶胞,以及(iii)有序相,其磁矩具有推测的不相称的周期性。这表明,潜在的丰富的磁性结构可能会出现在$A_\mathrm{2}\mathrm{IrO_3}$化合物的$A$以外的钠。本研究结果也…
2016-11-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Numerical Study of S=1/2 Heisenberg Antiferromagnet on the Floret Pentagonal Lattice
采用数值对角化方法研究了 floret-pentagonal 格子上 S=1/2 Heisenberg 反铁磁体,阐明了在饱和磁化九分之五附近多达 45 个格点系统的磁化跳跃与平台变化。
2022-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Gapless Spin Excitations in the $S=1/2$ Kagome- and Triangular-Lattice Heisenberg Antiferromagnets
利用数值精确对角化和有限尺寸标度分析方法研究了$S=1/2$ kagome和三角晶格海森堡反铁磁体.这两个系统的磁场导数在零磁化的行为进行检查。结果表明,每个体系的自旋激发都是无带隙的。
2018-01-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Triplet and Singlet Excitations in the Valence Bond Crystal Phase of Kagome Lattice Heisenberg Model
Kagome晶格海森堡模型(KLHM)的基态由具有36位晶胞的价键晶体(VBC)组成。我们计算了在VBC阶段的无限晶格模型和36-网站集群的低洼的三重态和单重态激发。对于无限晶格,最低的三重激发被发现具有大约$0.08 \pm 0.02 J$的自旋间隙和带宽仅约$0.01 J$。对于36位的集群,由一个单一的单元格周期性的边界条件,有大量的有限尺寸的影响:自旋间隙估计有大约$0.2 J$,接近精确的对角化结果的$0.164 J$。三重态激发相互吸引,在自旋单重态通道中形成许多束缚态。我们发现了大量的36位的集群,其中许多似乎低于自旋间隙,再次在协议的结果从精确对角化的束缚态。
2008-01-17 cond-mat.str-el
Efficient variational diagonalization of fully many-body localized Hamiltonians
我们介绍了一个酉矩阵乘积算子(UMPO)为基础的变分方法,近似地找到所有的本征态的完全多体局域化(fMBL)的一维哈密顿量。变分优化的计算成本与系统尺寸成线性比例,对于固定的键尺寸的UMPO分析。我们证明了我们的方法的有用性,考虑海森堡链在一个强无序的磁场,我们比较近似精确对角化的结果。
2015-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Spontaneous plaquette dimerization in the $J_1-J_2$ Heisenberg model
我们使用精确对角化(最多36个位置)和量子Monte Carlo技术(最多144个位置)研究了正方晶格上自旋半阻挫海森堡反铁磁体的非磁相。计算了最重要的晶体对称性破缺算符的自旋能隙和磁化率。一个真正的,不知何故意想不到的“plaquette RVB”,自发破缺的平移对称性和没有破缺的旋转对称性,来自我们的数值模拟作为最合理的基态$J_2/J_1 \simeq 0.5 $。
1999-11-11 cond-mat.str-el
Haldane Gaps of Large-S Heisenberg Antiferromagnetic Chains and Asymptotic Behavior
本文研究了大整数$S$自旋的一维海森堡反铁磁体,用数值对角化方法对$S=5$和$6$的Half带隙进行了估计.我们成功地获得了一个单调递增序列的有限尺寸的能量差数据对应的Haldron间隙从大规模并行计算的对角化下扭曲的边界条件,并创建一个单调递减序列的范围内的系统尺寸在本研究中处理从单调递增序列。因此,估计$S=5$和$6$的间隙分别为$0.000050 \pm 0.000005$和$0.0000030 \pm 0.0000005$。从新的估计中检验了$S\rightarrow\infty$的Halflion间隙的渐近公式,以更精确地确定公式中的系数。
2019-09-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Haldane phases and phase diagrams of the S = 3/2, 1 bilinear-biquadratic Heisenberg model on the orthogonal dimer chain
本文利用精确对角化和密度矩阵重整化群系统研究S = 3/2, 1正交二聚体链,发现双二次项可扩展Haldane相区域,并证实S = 3/2情形下存在与AKLT点绝热连接的Haldane相。
2023-07-12 cond-mat.str-el
Numerical study of magnetization plateaux in the spin-1/2 kagome Heisenberg antiferromagnet
我们澄清了在磁场中kagome $S=1/2$反铁磁海森堡模型的几个磁化平台的存在。使用近似或精确的局域磁振子本征态,我们能够以类似的方式描述饱和值的每个位置$m=1/3$、$5/9$和$7/9$的磁化强度的平台状态。这些结果证实了使用大规模的精确对角化的晶格多达63个网站。
2013-10-29 cond-mat.str-el
A modified triplet-wave expansion method applied to the alternating Heisenberg chain
本文提出了二聚自旋系统的另一种三重波展开形式,它是Sachdev和Bhatt的“键算符”形式的修正。投影算子用于将系统限制在物理子空间中,而不是约束方程。交替海森堡链的情况下,说明了该方法,并与二聚体级数展开和精确对角化的结果进行了比较。一些讨论包括的现象“准粒子击穿”,因为它适用于在这个模型中的两个三重子束缚态。
2006-08-25 cond-mat.str-el
Gapped Heisenberg spin chains in a field
研究了均匀磁场中自旋为1/2的完全各向异性海森堡反铁磁体,其基态具有自旋旋转对称性破缺和带隙自旋子激发。我们扩大了最近的平均场方法的问题,将波动在一个循环扩展。获得了磁化强度、激发间隙和比热的定量结果。我们比较我们的预测与新的DMRG和精确的对角化数据,零场,与精确的解决方案的${XYZ}$自旋链从贝特Angles。
2004-06-17 cond-mat.str-el
Magnetic order and spin excitations in layered Heisenberg antiferromagnets with compass-model anisotropies
在无规相位近似下,计算了在铱酸盐平面内具有罗盘-模型相互作用的准二维自旋1/2反铁磁海森堡模型的自旋波激发谱、磁化强度和Néel温度.自旋波谱与Lanczos对角化数据符合得很好。我们发现,Neel温度增强的罗盘模型相互作用,并接近Ba 2 IrO 4的实验值。
2015-03-06 cond-mat.str-el
Ground state with nonzero spontaneous magnetization of the two-dimensional spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet with frustration
用数值对角化方法研究了二维金字塔晶格上S = 1/2海森堡反铁磁体。这种晶格是由Lieb晶格和正方形晶格的组合获得的。当正方晶格上的相互作用从Lieb晶格上强相互作用的亚铁磁极限增加时,系统的自发磁化强度在基态逐渐减小甚至消失。本研究对待附近的区域的情况下的正方形晶格反铁磁体伴随着孤立的自旋的数值对角化计算的有限大小的集群的最大尺寸为39个网站。我们的数值计算结果表明,存在一个新的阶段,小,但非零的自发磁化之间的两个零自发磁化阶段。
2018-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of quantum Heisenberg spin chains
利用转移矩阵重整化群方法研究了S = 1/2,1和3/2量子海森堡自旋链的热力学性质.计算并比较了在零场或有限场作用下磁化强度、磁化率、比热、自旋-自旋关联长度和其他几个物理量随温度的变化关系。我们的结果与Bethe近似、精确对角化和量子Monte Carlo结果一致,并为反铁磁海森堡自旋链中的量子效应提供了进一步的认识。
1998-08-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite temperature transport in disordered Heisenberg chains
利用数值对角化技术,研究了局域无序和键无序对一维各向异性自旋1/2海森堡模型有限温度自旋和热导率的影响.高温结果表明,局部无序的直流电导率是有限的,除了不相关的XY情况下,直流运输消失。此外,在强无序,我们发现有限的直流电导率在所有温度$T$,除了T=0。低频电导率的特点是由一个非解析的尖点形状。类似的行为被发现为键无序。
2009-02-02 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the Antiferromagnetic Heisenberg Model on the Checkerboard Lattice
利用数值链团展开法(NLCEs)和有限团簇的精确对角化方法,研究了棋盘格点上反铁磁海森堡模型的能量、比热、熵和各种非线性性质. NLCE与外推技术相结合,使我们能够获得比精确对角化和其他级数展开法低得多的温度。我们发现,高温峰的比热随着挫折的增加而降低,与最大经典挫折周围区域的大量未淬灭熵一致,其中最近邻和次最近邻交换相互作用(J和J ',分别)具有相同的强度,并在较低温度下形成第二个峰。当J'增大到0.75J以上时,交错磁化率的性质发生了变化,这意味着零温下长程反铁磁有序的消失。对于J ′ = 4J,在弱耦合交叉链的极限下,我们发现在低温下,当链上存在反铁磁关联时,对Q=(pi/2,pi/2)的条纹和Neel序有很大的磁化率。其他的磁性和键序,如一个plaquette价键固体和交叉二聚体的顺序建议由以前的研究,也进行了研究。
2011-04-21 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
Two-dimensional randomly-frustrated spin 1/2 Heisenberg model
利用精确对角化方法研究了S=1/2的海森堡团簇的随机阻挫性质.这是一个量子自旋玻璃的模型。我们发现平均基态自旋是$S \propto \sqrt{N}$,其中N是网站的数量。我们还计算了磁化率和自旋刚度和低能量激发,并讨论这些方面的半经典图片。
2001-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Numerical study of magnetization plateaux in the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on the checkerboard lattice
我们提出的数值证据表明,自旋为1/2海森堡模型的二维棋盘格显示出几个磁化高原m=0,1/4,1/2和3/4,其中m是由其饱和值归一化的磁化。这些不可压缩的状态对应于某种类似的价键晶体相,打破了晶格对称性,尽管它们与已经建立的m=0的元胞相不同。我们的结果是基于精确对角化以及密度矩阵重整化群大规模模拟,并解释在简单的试探波函数。
2017-01-25 cond-mat.str-el
Frustrated quantum Heisenberg double-tetrahedral and octahedral chains at high magnetic fields
本文研究了强磁场中自旋为1/2的反铁磁海森堡模型,它是在双四面体链和八面体链两种一维阻挫晶格上,最低磁振子带几乎无色散(平坦)。利用定域磁振子图像,在强耦合近似下,我们构造了一维三角形和正方形陷阱链的有效描述。我们进行了广泛的精确对角化和密度矩阵重整化群计算,以检查所获得的有效哈密顿量的有效性,通过与初始模型的比较,特别侧重于在高磁场的磁化强度和比热。
2020-02-17 cond-mat.str-el
Dynamical properties of S=1 bond-alternating Heisenberg chains at finite temperatures
在有限温度下,用对动力学相关有效场近似计算了二聚体相S=1键交替自旋链的动力学结构因子。在T=0时,出现单磁振子模的δ函数型峰。当温度升高时,这种尖锐的峰变宽,并且由从三重态到五重态的激发引起的附加弱峰出现在较高能量区域。与精确对角化方法所得结果进行了比较。
2006-01-16 cond-mat.str-el
Spinon excitation spectra of the $J_1$-$J_2$ chain from analytical calculations in the dimer basis and exact diagonalization
本文用变分法和精确对角化方法重新研究了受抑自旋- $1/2$海森堡链的激发谱。我们证明了短程共振价键态基的重叠矩阵可以反演,从而得到单自旋和双自旋激发的易处理方程。特别是,这种方法在$J_2=0.25J_1$处产生了能隙开口,在$J_2=9/17J_1$处出现了色散关系的不可解释性[如S. Bermmer \emph{et al.},物理学杂志:康登斯Matter \textbf{10},1103(1998)]。这些分析结果为理解精确对角化谱提供了很好的支持。
2014-10-28 cond-mat.str-el