Thermodynamic properties of highly frustrated quantum spin ladders: influence of many-particle bound states
量子反铁磁体已经被证明是量子涨落效应的理论、数值和实验研究中最干净的实现。然而,在有限温度下,低维系统的受限相空间中的热涨落的附加效应受到的关注要少得多,特别是在受抑量子磁体中的情况,其中激发可能是复杂的集体(束缚或甚至分数)模式。我们调查这个问题,通过研究的热力学性质的挫折双腿S=1/2自旋阶梯,特别强调完全挫折的情况下。我们提出的数值计算结果的磁比热和磁化率,从精确对角化和量子蒙特卡罗研究,我们表明,即使在一个强烈受挫的系统,可以呈现免费的符号问题,使我们能够达到前所未有的大小L=200阶梯横档。我们发现,挫阻效应导致整个模型的全参数制度的热力学响应的非常规演变。然而,在接近一阶跃迁时,它们会导致温度标度的高度异常降低,而间隙中没有伴随的变化;比热在非常低的能量下显示出非常窄的峰值,磁化率在极低的温度下突然上升。不寻常的是,这两个量在参数空间的扩展区域上具有不同的间隙。我们表明,这些结果反映了大量的多粒子束缚态激发,其能量低于过渡区的一个三重子间隙的存在。
2016-04-27 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of quadrupolar states in the frustrated pyrochlore magnet Tb$_2$Ti$_2$O$_7$
用处于$x$-$T$相图中长程有序相的$x=0.005$单晶研究了阻挫烧绿石$_{2+x}$ Ti $_{2-x}$ O $_{7+y}$的低温热力学性质。我们观察到,比热表现出最低约2 K和冷却时略有增加,类似于典型的自旋冰的肖特基异常。在$T_{\rm c} = 0.53$ K处观察到的明显比热峰归因于向四极态的相变,这有助于熵的相对较大的变化,$S \simeq 2.7$ J K $^{-1}$ mol $^{-1}$。然而,它仍然小于Tb离子的基态双峰的$R\ln2$。熵释放持续到更高的温度,表明强烈的波动与自旋冰的相关性高于$T_{\rm c}$。我们讨论了$H||[111]$和$H||[001]$的熵变与场的关系。
2017-04-24 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of Ba$_2$CoSi$_2$O$_6$Cl$_2$ in strong magnetic field: Realization of flat-band physics in a highly frustrated quantum magnet
寻找平带固态实现是验证或挑战量子多体平带系统理论预言的关键问题。对于受抑量子磁体,平带导致与局域多磁振子态的存在有关的各种非常规性质。最近合成的磁性化合物Ba $_2$ CoSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$似乎是在实验中观察这些特征的几乎完美的候选者。我们发展了Ba $_2$ CoSi $_2$ O $_6$ Cl $_2$的理论,并将局域磁振子的概念应用于该化合物。我们首先表明,我们的理论描述了已知的实验事实,然后我们提出了新的实验研究,以检测场驱动的相变相关的维格纳晶体样订购本地化磁振子在低温下。
2017-12-19 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the two-dimensional frustrated J1-J2 Heisenberg ferromagnet in the collinear stripe regime: Susceptibility and correlation length
利用格林函数方法计算了J_1-J_2方格子受抑海森堡铁磁体在共线条纹相下的关联长度xi和均匀磁化率chi_0随温度的变化关系。高度chi_{max}和位置T在chi_0(T)曲线中最大值的(chi_{max})表现出对阻挫参数J2/ |J1|的特征依赖性,这很好地由幂律描述,chi_{max} =a(J2-J2 ^c)^{-nu}和T(chi_{max})=b(J_2-J_2 ^c),其中J2 ^c = 0.4,nu为1的数量级。在低温下相关长度发散为xi \propto e^{A/T},其中A随着J2/ |J1|的增大而增大。我们还比较了我们的结果与最近的测量层状钒磷酸盐,并找到合理的协议。
2013-07-04 cond-mat.str-el
Thermodynamic Properties of the Anisotropic Frustrated Spin-chain Compound Linarite PbCuSO$_4$(OH)$_2$
本文对准一维(1D)$s = \tfrac{1}{2}$阻挫自旋链系统linarite进行了全面的宏观热力学研究。磁化率,磁化强度,比热,磁热效应,磁致伸缩和热膨胀测量进行表征的磁相图。特别是,沿b轴的磁场五个不同的磁性区域已被检测到,其中一些表现出短程顺序的影响。实验的磁熵和磁化强度进行比较,这些数量使用DMRG和TMRG方法的理论建模。在一个纯粹的一维各向同性模型哈密顿量的框架内,只有理论和实验数据之间的定性协议可以实现。相反,它表明,一个显着的对称各向异性交换约10%是必要的占基本的实验观测,包括3D饱和场,这反过来可能会稳定的triatic(三磁振子)多极相。
2013-09-30 cond-mat.str-el
Thermodynamics of the one-dimensional frustrated Heisenberg ferromagnet with arbitrary spin
The thermodynamic quantities (spin-spin correlation functions <{ \bf S}_0{ \bf S}_n>, correlation length ξ, spin susceptibility χ, and specific heat C_V) of the frustrated one-dimensional J1-J2 Heisenberg ferromagnet with arbitrary spin quantum number S below the quantum critical point, i.e. for J2< |J1| /4, are calculated using a rotation-invariant Green-function formalism and full diagonalization as well as a finite-temperature Lanczos technique for finite chains of up to N=18 sites. The low-temperature behavior of the susceptibility χ and the correlation length ξ is well described by χ= (2/…
2011-06-06 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
Magnetic and thermodynamic properties of Li(2)VOSiO(4): a two-dimensional S=1/2 frustrated antiferromagnet on a square lattice
报道了Li(2)VOSiO(4)粉末和单晶的NMR、μ SR、磁化强度和比热的测量结果。比热和磁化强度的测量证明Li(2)VOSiO(4)是一个二维受抑的S=1/2海森堡反铁磁体,正方形晶格上的超交换耦合J_1几乎等于对角线上的J_2($J_2/J_1=1.1\pm 0.1$与$J_2 + J_1 = 8.2\pm 1$ K).在$T_c\simeq 2.8$ K下,观察到向低温共线有序的相变。由NMR和muSR得到的T_c和亚晶格磁化强度与磁场强度几乎无关,最高可达9特斯拉。用$β\simeq 0.235$计算了亚晶格磁化强度的临界指数,与二维XY系统在有限尺寸下的临界指数几乎一致。在T_c以上和T_c以下发现的不同的磁性与自旋哈密顿量的修改有关,自旋哈密顿量的修改是由T_c以上发生的结构畸变引起的。
2001-01-05 cond-mat.str-el
Signature of a randomness-driven spin-liquid state in a frustrated magnet
电子的集体行为,挫折诱导量子涨落和量子材料中的纠缠是一些新兴的量子现象与奇异的准粒子激发,是高度相关的技术应用。在此,我们提出了我们的热力学和μ子自旋弛豫测量,补充从头算密度泛函理论和精确的对角化结果,在最近合成的阻挫反铁磁体Li 4CuTeO 6,其中Cu 2+离子(S = 1/2)构成无序的自旋链和梯子沿晶体学[101]方向与弱随机链间耦合。我们的热力学实验既没有检测到长程磁有序,也没有自旋冻结到45 mK,尽管存在强烈的反铁磁相互作用的Cu 2+的时刻,导致一个大的有效居里-外斯温度为-154 K。μ子自旋弛豫结果与热力学结果一致。的温度和磁场缩放的磁化强度和比热揭示了一个数据崩溃指向的无序驱动的相关和动态的基态在这个沮丧的反铁磁体内的随机单重态的存在。
2022-03-03 cond-mat.str-el
Thermodynamic Properties of the Dimerised and Frustrated S=1/2 Chain
通过高温级数展开、精确对角化和温度密度矩阵重整化,计算了二聚和阻挫$S=1/2$链的磁化率$χ(T)$和比热$C(T)$.所有三种方法都会产生可靠的结果,特别是对于温度不太小或间隙不太小的情况。级数展开结果以多项式的形式提供,允许使用代数程序在数据分析中非常快速和方便地拟合。我们讨论了从$χ(T)$的温度依赖性中提取两个以上耦合常数的困难。
2001-02-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The role of the entropy in the ground state formation of magnetically frustrated systems within their quantum critical regime
系统的修改的熵轨迹$S_m(T)$观察在非常低的温度下,在磁阻挫系统的约束$S_m\geq 0$施加的热力学第三定律的结果。磁序的缺乏允许通过追踪真实系统的物理行为来探索一些不寻常的热力学性质。最相关的发现是:i)一个共同的$C_m/T|_{T\to 0} \approx 7$ \,J/molK $^2$“平台”在至少五个Yb基超重费米子VHF化合物; ii)VHF和标准非费米液体之间的定量和定性差异。iii)在连续过渡到表现出三阶特性的替代基态中控制$S_m(T)$轨迹变化的熵瓶颈。还根据$\partial ^2 S_m/\partial T^2$衍生物对可能的$S_m(T\to 0)$依赖性进行了实证分析。总之,这项工作可以被视为热力学第三定律的经验应用。
2017-03-17 cond-mat.str-el
Frustrated quantum magnets
在这些讲座中,我们勾勒出一个快速调查的最新理论进展的研究挫折量子磁铁,特别强调二维磁铁。
2001-09-07 cond-mat.str-el
Approximate eigenvalue determination of geometrically frustrated magnetic molecules
几何阻挫磁性分子在分子磁学领域和海森堡反铁磁体领域都引起了广泛的兴趣。在这篇文章中,我们演示了如何使用近似对角化方案,以获得有关受抑磁性分子的热力学和光谱信息。为此,我们从理论上研究了一个具有立方八面体结构的反铁磁耦合自旋系统。
2009-06-01 cond-mat.str-el
Low-temperature properties of the Hubbard model on highly frustrated one-dimensional lattices
我们考虑了三个高阻挫一维晶格--我们构造了{ \em精确多电子}基态在低电子填充下的完备流形,并计算了这些态的简并度。结果,我们得到了封闭形式的表达式为低温热力学量周围的化学势$μ_0$的特定值。我们讨论了这些基态合奏,如剩余熵,一个额外的低温峰的比热,铁磁性和顺磁性的存在下的热力学量的具体功能。我们确认我们的分析结果与有限系统的精确对角化数据进行比较。
2009-11-18 cond-mat.str-el
Mobile holes in frustrated quantum magnets and itinerant fermions on frustrated geometries
正如在本书的几章中所讨论的,挫折导致非常规(绝缘)基态。另一方面,已知掺杂空穴在莫特绝缘体中具有深远的影响。因此,掺杂阻挫系统提供了一些最迷人的,具有挑战性和奇异行为的新相的前景。此外,在相称的电子填充和强(屏蔽)库仑排斥的存在下,几何挫折也可以表现为一个广泛的简并的经典基态流形提供深刻的相似之处,量子挫折磁场。
2009-11-12 cond-mat.str-el
Real-space perturbation theory for frustrated magnets: application to magnetization plateaus
我们提出了一个统一的方法来解决有和没有外场的几何阻挫磁体的简并提升问题。该方法对待一个经典的自旋配置在一个真实的空间微扰展开方面的波动。我们计算了海森堡自旋哈密顿量的两个最低阶贡献,并利用它们研究了自旋- $S$三角形和kagomé反铁磁体的磁化过程。
2014-12-23 cond-mat.str-el
Bond-order wave phase, spin solitons and thermodynamics of a frustrated linear spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet
线性自旋1/2海森堡反铁磁体,在第一和第二邻居之间交换$J_1$,$J_2$,具有键序波(BOW)相,其在$J_2/J_1 = 0.2411$的流体-二聚体转变处开始,并且在$J_2/J_1 = 1/2$处特别简单。BOW相具有双简并单重态基态、破缺的反转对称性和到最低三重态的有限能隙$E_m$。间隔$0.4<J_2/J_1<1.0$具有大的$E_m$和小的有限尺寸校正。精确的解可用于具有周期性或开放边界条件的$N=28$旋转以及高达$N=18$的热力学。具有大$E_m$的BOW相位的元激发是拓扑自旋1/2孤子,其将具有相反相位的BOW以规则的自旋阵列分开。摩尔自旋磁化率$χ_M(T)$对于$T \ll E_m$是指数小的,并且随着$T$接近线性地增加到宽的最大值。$J_1$,$J_2$自旋链近似的Hubbard型模型的BOW相的磁性,并提供了一个出发点建模碱TCNQ盐。
2010-06-25 cond-mat.str-el
Spontaneously magnetized Tomonaga-Luttinger liquid in frustrated quantum antiferromagnets
本文以位于union-jack晶格上的$S=1/2$亚铁磁体为例,发展了几何阻挫准一维量子磁体中的自发磁化Tomonaga-Luttinger液体(SMTLL)理论.我们发现,由于晶格的亚铁磁性,强阻挫导致自发磁化。由于亚铁磁序,局部磁化强度具有与位置不相称的振荡。我们表明,自发磁化的TLL是顺利连接到一个南武-戈德斯通玻色子的存在,在倾斜的亚铁磁相的二维阻挫反铁磁体。
2014-05-27 cond-mat.str-el
Simulating a two-dimensional frustrated spin system with fermionic resonating-valence-bond states
用变分蒙特卡罗模拟方法研究了正方形格子上的受抑海森堡$J_{1}-J_{2}$模型.我们提出了一个反铁磁费米子共振价键(AF-fRVB)态,该态能够研究$J_{1}-J_{2}$模型中的整个相图。与传统玻色子RVB态相比,可以更清楚地提取两个相变点,即$J_{2}/J_{1}=0.45$附近的二级相变点和$J_{2}/J_{1}=0.6$附近的一级相变点。在最大阻挫点($J_{2}/J_{1}=0.5$)处,AF-fRVB态在热力学极限中显示出变化的基态能量,非常接近由可用最大键尺寸处的投影纠缠对态估计的能量。另一方面,在阻挫区$0.4\lesssim J_{2}/J_{1}\leq0.5$中,具有$s_{+-}$(使用铁基超导体领域中的术语)和$d_{xy}$配对对称性的AF-fRVB态在热力学极限下是简并的,这意味着在自旋谱中存在无隙狄拉克激发。
2014-03-26 cond-mat.str-el
Frustrated honeycomb-lattice bilayer quantum antiferromagnet in a magnetic field
受抑双层量子磁体作为具有非常规热力学性质的平带自旋系统引起了人们的关注。利用精确对角化和量子蒙特卡罗模拟的有效低能理论,研究了磁场中受抑蜂窝晶格双层自旋各向同性($\frac{1}{2}$)海森堡反铁磁体的低温性质.我们的主要重点是磁化曲线和比热的温度依赖性,表明在高磁场的有限温度相变。
2017-06-24 cond-mat.str-el
Magnetic nano-fluctuations in a frustrated magnet
阻挫系统由于其基态的高度简并性而表现出显著的性质。通过竞争相互作用稳定,在聚合物和胶体系统中出现了丰富多样的典型纳米尺寸的相结构,而冰的表面由于几何上受挫折的相互作用而预融化。原子自旋系统的磁相互作用受到晶格几何的阻碍,提供了一个富有成效的涌现现象的来源,如类似于磁单极子的分数激发。受抑系统中固有的简并性可能一直持续到绝对零度温度,或者它可能被小扰动或熵效应所解除。在几何受挫伊辛-类磁铁Ca 3Co 2 O 6,我们遵循的时间和空间的演化纳米尺度的磁波动牢牢地嵌入内部的自旋-密度-波磁结构。这些波动是一个竞争的亚铁磁相的签名,具有与宿主不同但由宿主决定的不可分割性。随着温度的降低,波动减慢到稳定的时空纳米结构的超顺磁性区域。
2014-04-29 cond-mat.str-el
NMR and muSR in Highly Frustrated Magnets
我们提出了一个简要的概述,通过核磁共振和muSR技术在高度沮丧的磁铁所取得的一些最重要的成就。首先,将介绍由这两种技术测量的基本量,并回顾它们与微观静态和动态自旋磁化率的关系。然后将概述主要的发现,从最简单的阻挫单元,分子纳米磁体,到人工构建的阻挫系统,如石墨上的$^{3}$ He,到宏观上简并基态的磁体,如烧绿石或kagomé晶格上的磁体。
2009-05-27 cond-mat.str-el
Magnetic phases of a highly frustrated magnet, ZnCr2O4, up to an ultra-high magnetic field of 600 T
采用电磁通量压缩法,通过法拉第旋转和磁光吸收光谱测量,揭示了典型几何阻挫磁体ZnCr 2 O 4在高达600 T的超磁场中的全磁化过程,绘制了其磁相图.观察到一个完全极化的铁磁相,其中与激子-磁振子-声子跃迁相关的吸收光谱消失。此外,在410 T以上的完全极化的铁磁相之前,我们发现了一个新的磁性相,高于350 T,随后是倾斜的3:1相。
2011-08-09 cond-mat.str-el
Contractor-Renormalization approach to frustrated magnets in magnetic field
我们建议使用承包商重整化(CORE)技术,以获得有效的模型量子磁体在磁场。CORE是一种强大的非微扰技术,可以通过关注低能量部分来降低给定微观模型的复杂性。我们提供了一个详细的分析,在过去已被广泛研究的挫折自旋梯:特别是,我们讨论了如何选择的积木,并强调使用其约化密度矩阵。与通常的微扰理论相反,CORE通过选择合适的基,能够再现整个相图中磁化平台的存在与否。我们还讨论了二维双层膜中平台的形成问题,并指出了非阻挫强各向异性模型和阻挫SU(2)模型之间的相似性。
2007-08-27 cond-mat.str-el
Cluster quantum Monte Carlo study of two-dimensional weakly-coupled frustrated trimer antiferromagnets
我们报道了基于自旋三聚体的团簇量子蒙特卡罗模拟的结果,对由弱耦合三自旋(三聚体)团簇组成的二维受抑量子反铁磁体的热力学性质进行了模拟。特别地,我们考虑了自旋为1/2的kagome晶格与一个强大的呼吸失真,和三角形正方形晶格模型先前提出的铜酸盐La ${}_4$ Cu ${}_3$ MoO ${}_{12}$。对于这两种情况下,我们证明了一个适当选择的基于三聚体的计算基础,使我们能够显着减少量子蒙特卡罗符号问题的低温制度。除了探索三角形-正方形晶格模型的热力学行为,我们还评估了平均场论为基础的预测手征秩序的开始。对于呼吸畸变kagome晶格模型,我们在量子自旋液体和晶格-自旋区域观察到了稳定的双峰结构。
2022-03-30 cond-mat.str-el
Two dimensional frustrated magnets in high magnetic field
高磁场中的受抑磁体具有为患者研究者提供美丽惊喜的悠久历史。在这里,我们提出了广泛的经典蒙特卡罗模拟的各种模型的二维磁体在磁场的结果,连同补充自旋波分析。引人注目的结果包括:(i)在铁磁顺序的反铁磁体中大规模增强的磁热效应,(ii)在正方形晶格上到达$m=1/3$磁化平台的路线,以及(iii)AgNiO $_2$的简单模型中的相变级联。
2009-03-25 cond-mat.str-el
Featureless quantum spin liquid, 1/3-magnetization plateau state and exotic thermodynamic properties of spin-1/2 frustrated Heisenberg antiferromagnet on an infinite Husimi lattice
利用基于张量网络的方法,研究了自旋为1/2的海森堡反铁磁(HAF)模型在每个三角形含有3/2个格点的无限Husimi晶格上的零温和有限温性质.该模型的基态具有消失的局部磁化强度,没有特征;自旋-自旋和二聚体-二聚体关联函数被验证为指数衰减;其基态能量为$e_0=-0.4343(1)$,与kagome HAF模型的[ $e_0=-0.4386(5)$ ]非常接近.磁化曲线显示没有零磁化平台,这意味着无间隙激励。观察到一个具有自旋上下态的$1/3$ -磁化平台,该平台由量子涨落选择和稳定。给出了在磁场作用下的基态相图。此外,还研究了磁化率和比热,它们的低温行为进一步证实了无限Husimi晶格上的HAF模型具有无隙、无特征的自旋液体基态的结论.
2014-02-26 cond-mat.str-el
Effects of site dilution on the magnetic properties of geometrically frustrated antiferromagnets
在广义常数耦合模型的框架下,讨论了非磁性杂质对几何阻挫反铁磁体(kagome和烧绿石晶格)磁化率的影响,包括经典和量子海森堡自旋.对于经典的稀释烧绿石晶格,与Monte Carlo数据相比,发现非常好的协议。量子的情况下的结果也提出和讨论。
2001-04-20 cond-mat.str-el
Hysteretic magnetoresistance and unconventional anomalous Hall effect in the frustrated magnet TmB_4
我们通过磁化和输运实验研究了阿基米德Shastry-Sutherland晶格上的阻挫磁体TmB_4。TmB_4的电阻率无各向异性,表明它是一个电子三维系统。磁阻(MR)在低温下是滞后的,即使相应的磁化滞后是缺席。霍尔电阻率显示出非常规的异常霍尔效应(AHE),是线性的饱和以上,尽管一个大的MR。我们建议,复杂的结构在磁畴壁可能是负责滞后MR,也可能导致AHE。
2016-05-13 cond-mat.str-el
Valence Bond Glass and Glassy Spin Liquid in Disordered Frustrated Magnets
Indian Institute of Science Education and Research (IISER) Mohali(印度科学教育研究所莫哈利分校)
研究通过 semiclassical Monte Carlo 方法揭示无序反铁磁材料中价键玻璃与玻璃态自旋液体的热力学特征,发现低温比热异常源于集体单重态激发,为识别价键玻璃相提供新证据。
2026-04-07 cond-mat.str-el
Magneto-structural transitions in a frustrated magnet at high fields
在静态磁场(18 T)和脉冲磁场(62 T)下对键阻ZnCr 2S 4尖晶石进行了超声和磁化研究。在温度低于反铁磁转变在T_N1 14 K的声速作为磁场的函数揭示了一系列的步骤,其次是高原表明一系列的晶体结构与恒定的刚度。与此同时,磁化强度随着磁场的变化而不断变化,直到完全极化,而没有任何平台,这与几何受挫的氧化铬尖晶石相反。所观察到的高场磁结构状态的H-T相图内进行了讨论,考虑到三个共存的自旋结构和随后的晶格转变引起的磁场的字段和温度的演变。
2011-05-26 cond-mat.str-el
Updating the phase diagram of the archetypal frustrated magnet Gd3Ga5O12
用单晶磁强计和极化中子衍射重新研究了典型阻挫磁体Gd_3Ga_5 O_(12)的外加磁场和温度相图。更新后的相图比以前报道的要复杂得多,可以理解为除了反铁磁、无公度和铁磁序之间的竞争和相互作用之外,还存在与自旋、三聚体和十边形环的竞争相互作用。提出了几个额外的不同的相边界。相图中心周围的多相收敛到一个单一的点在0.9 T和~ 0.35 K,低于该温度,在温度下,一个非常狭窄的磁无序区域存在。这些数据说明的丰富性和多样性,所产生的挫折交换的三维hyperkagome晶格。
2015-01-14 cond-mat.str-el
Magnetic terahertz resonances above the Néel temperature in the frustrated kagome antiferromagnet averievite
利用时域太赫兹磁谱技术研究了阻挫磁铁电体Cu $_{5-x}$ Zn $_x$ V $_2$ O $_{10}$(CsCl).在未取代的样品($x=0$)中观察到明显的太赫兹共振时,低于短程磁相关的开始冷却。外部磁效应的影响证实了这些共振的磁起源。增加Zn取代抑制共振,因为阻挫效应占主导地位,反映了$x> 0.25$化合物的非磁性相。太赫兹光谱的温度演化与电子自旋共振光谱互补。这种比较允许直接探测不同的贡献磁顺序,挫折,和结构性质的相图中的钙钛矿。我们的结果说明了磁相互作用的效果在太赫兹频谱的挫折磁铁。
2022-02-28 cond-mat.str-el
Spin fluctuations in the magnetically ordered phase of frustrated pyrochlore systems
在极低温度下研究了两种具有几何阻挫的烧绿石锡酸盐在1K以下的长程磁有序。超精细量的行为中的异常被发现,由155 Gd穆斯堡尔谱在Gd_2Sn_2O_7和由低温比热测量在Tb_2Sn_2O_7。它们被解释为相关的Gd或Tb自旋的波动,使用模型两级系统(核自旋)提交给一个随机波动(超精细)字段。
2008-09-16 cond-mat.str-el
Spin-Charge Separation in Two-dimensional Frustrated Quantum Magnets
利用精确对角化方法研究了二维受抑量子磁体中可动空穴的动力学行为。我们的研究结果提供了证据自旋电荷分离掺杂后的可果美晶格,自旋液体的原型。相比之下,在棋盘格晶格中,对称破缺的价键晶体,一个小的准粒子峰被视为一些晶体动量,一个发现解释为弱的holon-spinon约束的恢复。
2004-06-16 cond-mat.str-el
Spin-chain system as a tunable simulator of frustrated planar magnetism
在低温下,弱耦合的自旋链发展出一种磁序,反映了沿着链的无隙自旋波动的特征。利用核磁共振,我们确定和表征两个有序态的反铁磁,Ising类自旋链系统BaCo 2 V 2 O 8,沿链的无公度波动所产生的无隙区域。它们对应于正方形晶格上受抑J1-J2自旋模型的柱状和铁磁有序态,其中自旋被编码在原始自旋链中。由于依赖于磁场的无公度涨落和受抑的链间相互作用,J1可以随磁场连续调谐,并且其相对于固定J2的值选择有序状态。因此,自旋链系统可以用作受抑平面磁性的可调谐模拟器。
2012-02-28 cond-mat.str-el
Efficient Quantum Monte Carlo simulations of highly frustrated magnets: the frustrated spin-1/2 ladder
量子蒙特卡罗模拟为凝聚态系统提供了一种更强大和通用的数值方法。然而,在所有相关的温度范围内,它们在受抑量子自旋模型中的应用受到了臭名昭著的“符号问题”的阻碍。“在这里,我们利用了符号问题依赖于基础的事实。最近的研究表明,传递到二聚体(两个网站)的基础上完全消除了符号问题的一个完全受挫的自旋模型的双腿梯子。我们将这一结果推广到所有部分受挫的两腿自旋1/2梯子,这意味着那些对角和腿耦合采取任何反铁磁值。我们发现,虽然符号问题再次出现,它仍然非常温和的整个相图。我们解释了这一结果,并将其应用于执行有效的量子蒙特卡罗模拟的挫折梯子,获得准确的结果,如磁比热和磁化率的梯子高达L=200横档(400自旋1/2)和非常低的温度下的热力学量。
2017-06-15 cond-mat.str-el
Probing spin correlations with phonons in the strongly frustrated magnet ZnCr2O4
自旋-晶格耦合在强阻挫磁体中起着重要的作用。在ZnCr $_2$ O $_4$中,海森堡反铁磁体在"焦拉铁磁“网络上的一个很好的实现,晶格畸变通过在$T_c = 12.5$ K下的自旋Peierls相变减轻了几何挫折。相反,自旋关联强烈影响受抑磁体的弹性性质。利用红外光谱和已发表的磁比热数据,我们证明了ZnCr $_2$ O $_4$中光学声子三重态的频率跟踪$T_c$以上的最近邻自旋相关。在$T_c$以下的声子三重态的分裂提供了一种测量自旋Peierls序参量的方法。
2004-12-14 cond-mat.str-el
Supersolid phase induced by correlated hopping in spin-1/2 frustrated quantum magnets
我们发现,三重态的相关跳跃,这往往是在二聚体为基础的挫折量子磁体的动能的主要来源,产生一个非常强烈的趋势,形成超固相在磁场。这些阶段的特点是同时调制和排序的纵向和横向磁化分别。使用量子蒙特卡罗和半经典方法的一个有效的硬核玻色子模型与最近邻排斥的正方形晶格,我们证明了特别是超固相可以存在,即使排斥是不够强,以稳定在半填充绝缘相。讨论了零温度和有限温度下磁场中受抑量子反铁磁体的实验意义。
2008-03-28 cond-mat.str-el
Properties of highly frustrated magnetic molecules studied by the finite-temperature Lanczos method
由于相关希尔伯特空间的限制,受抑磁性分子的非常有趣的磁性通常很难获得。有限温度的Lanczos方法能够处理希尔伯特空间大小为10^9的自旋系统。在这里,我们首先证明了完全可解系统的方法确实是准确的。然后,我们讨论了迄今为止合成的最大的磁性分子之一,具有反铁磁耦合自旋S=1/2的二十面体的热性质。我们展示了真正的量子特性,如磁化平台作为温度的函数。
2010-09-15 cond-mat.str-el
Magnetic vortex crystals in frustrated Mott insulator
量子涨落在高度受挫的量子磁体中变得特别相关,并可能导致新的物质状态。我们提供了一个简单而强大的方案,诱导磁涡旋晶体在阻挫莫特绝缘体。通过考虑一个具有六重简并低能模的能隙谱的量子顺磁体,研究了磁场诱导的这些模的凝聚。我们使用稀释气体近似来证明,过多的多$\mathbf{Q}$冷凝物是稳定的交换相互作用的不同组合。这个丰富的量子相图包括磁涡旋晶体,其通过对称交换各向异性进一步稳定。由于磁skyrmion和畴壁晶体已经被预测和实验观察,这种新的涡旋相完成了图片的涌现晶体的拓扑非平凡的自旋配置。
2014-02-26 cond-mat.str-el
Phase competition in frustrated anisotropic antiferromagnet in strong magnetic field
从理论上讨论了在接近饱和磁场的磁场中的受抑海森堡反铁磁体。它表明,一个小的双轴各向异性和/或磁偶极相互作用产生一个微妙的平衡与相称的倾斜,不相称的螺旋(圆锥形),和风扇自旋排序的相位之间。结果,根据这些小的各向异性相互作用的值,实现了不同的相变序列。我们推导出的临界场和基态能量的相位,这是在定量协议与我们和以前的蒙特卡罗模拟的解析表达式。
2020-08-10 cond-mat.str-el
Thermodynamic properties of the 2D frustrated Heisenberg model for the entire $J_{1}-J_{2}$ circle
利用球对称自洽格林函数方法,研究了二维正方格子上PDMATHABMMPDMATHABMN-PDMATHABMOHeisenberg模型的热力学性质。我们计算了整个$J_{1}$-$J_{2}$ -圆(即任意$φ$、$J_1=cos(φ)$、$J_2=sin(φ)$)的自旋-自旋相关函数$c_{\mathbf{r}}=\langle S_{\mathbf{0}}^{z}S_{\mathbf{r}}^{z}\rangle $、自旋激发谱带隙、能量$E$和热容$C_{V}$的温度依赖性。由于低维,在$T\neq 0$中没有长程有序,但短程保持了母零温有序相(反铁磁,条纹或铁磁)的记忆。$E(φ)$和$C_{V}(φ)$表现出极端“以上”的远程有序的阶段,并在该地区的快速短程重排。$c_{\mathbf{r}}(φ)$线的带具有导致非单调$c_{\mathbf{r}}(T)$依赖性的几个节点。对于任何固定的$φ$,热容$C_{V}(T)$总是有最大值,在$T\rightarrow 0$趋于零,在$φ= 155^{\circ}$的狭窄附近,它表现出额外的挫折诱导的低温最大值。我们还发现了在$φ=270^{\circ}\pm 0$处的自旋能隙的非单调行为和对于$φ\gtrsim 270^{\circ}$指数小的反铁磁能隙($T\lesssim 0.5$)。
2015-08-13 cond-mat.str-el
Magnetization process in a frustrated plaquette dimerized ladder
本文用数值和解析相结合的方法研究了元胞二聚反铁磁系统的磁相图。对于强阻挫区,采用级数展开和键算符技术分析零磁化平台,而低能有效模型用于研究完整的磁化过程。挫折和二聚化之间的相互作用产生了一个丰富的高原结构,这是捕获的有效模型和证实的数值密度矩阵重整化群模拟,特别是出现在M = 1/4和3/4的磁化曲线中的饱和度的中间高原。
2017-04-05 cond-mat.str-el
Low-temperature thermodynamics of the classical frustrated ferromagnetic chain in magnetic field
研究了经典阻挫铁磁链在铁磁相和螺旋相转变点附近外加磁场下的低温磁化曲线。结果表明,在标度极限下配分函数的计算归结为量子粒子特殊形式的薛定谔方程的求解。提出了在包含相变点的相图铁磁部分经典模型的磁化强度定义了普适标度函数,该标度函数对量子模型同样适用。在低和高磁场的极限情况下,给出了磁化强度的显式解析公式。研究了易磁化轴各向异性对模型磁特性的影响。结果表明,即使很小的各向异性本质上改变了在附近的过渡点的磁化率的行为。
2011-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Mixed valence on a pyrochlore lattice - LiV2O4 as a geometrically frustrated magnet
在40 K以上,重费米子尖晶石LiV_2O_4的磁化率与几何阻挫磁绝缘体的磁化率具有许多共同特征,而其室温电阻率舒适地超过Mott-Regel极限。这表明,当地的磁矩,以及烧绿石晶格的基本几何形状,在确定其磁性能发挥了重要作用。我们最近推出的四面体平均场论绝缘烧绿石反铁磁体的情况下,其中个别四面体包含不同长度的自旋,并以此为出发点,讨论三种不同的情况下,在LiV 2 O 4的磁性和电子的转变。
2002-03-09 cond-mat.str-el
Spiral plane flops in frustrated helimagnets in external magnetic field
本文从理论上讨论了磁场$\bf H$中的受抑海森堡螺旋磁体。我们证明,小的各向异性自旋相互作用(单离子双轴各向异性或偶极力)选择自旋旋转的平面(螺旋平面),并可能导致平面内场增加后的螺旋平面翻转。导出了临界场$H_{flop}$的表达式。结果表明,测量$H_{flop}$是一种有效而简单的量化系统各向异性的方法(如测量具有轴向各向异性的共线磁体中的自旋翻转场)。相应的最近的实验被认为是在螺旋磁铁,其中一些是多铁性的自旋起源。
2018-09-05 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
Field-induced states and thermodynamics of the frustrated Heisenberg antiferromagnet on a square lattice
CY Cergy Paris Université(塞吉-蓬图瓦兹CY大学);Université Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CEA(法国原子能和替代能源委员会);Max-Planck-Institut für Physik Komplexer Systeme(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg(奥托·冯·格里克马格德堡大学)
研究正方形晶格上J1-J2反铁磁Heisenberg模型在外部磁场下的基态和有限温度性质,重点分析高 frustrated 相变区域,探讨温度相变进入
2026-06-24 cond-mat.str-el
Low temperature magnetic structure of geometrically frustrated SrHo2O4
SrHo 2 O 4是一种几何阻挫化合物,因为Ho^3+离子以三角形和六边形的网络排列,并通过反铁磁交换相互作用耦合。粉末中子衍射测量表明,在T_N = 0.68K时,建立了长程磁有序。低温磁结构是由两个不同的组件:一个k = 0的长程结构,以及一个较短的范围内的低维结构的散射强度周围的(0 0 1/2)的位置。SrHo_2 O_4的磁散射在温度远高于T_N时仍然很强。
2011-10-16 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of the frustrated S=1/2 chain magnet LiCu_2O_2
本文报道了S=1/2链阻挫铜酸盐LiCu_2O_2非孪晶单晶样品的磁化强度和介电常数的测量结果。观察到新的磁相变。在磁场取向为H时,观察到了螺旋自旋平面的自旋翻转转变||a、b.在H~15 T时,在三个主磁场方向上都观察到了第二次磁转变.这种高场磁相被讨论为一个共线自旋调制相,这是预期的一个S=1/2的最近邻铁磁和次最近邻反铁磁链系统。
2012-03-14 cond-mat.str-el
Magnetic Phase Diagram of Frustrated Spin Ladder
受抑自旋梯显示磁化平台取决于梯级交换相互作用和挫折的第一和第二邻居交换相互作用在每个链中的比例定义。本文首次报道了它的磁相图。采用变分矩阵积态法,我们精确地确定了相界。晶格上准粒子间的阻挫和强关联导致了几种磁化平台。准粒子及其相关相互作用的适当描述被磁场改变。我们发现,阻挫区分三重态准粒子从单重态的动能。
2018-04-26 cond-mat.str-el
Magnetic susceptibility of the frustrated spinels ZnCr2O4, MgCr2O4 and CdCr2O4
我们分析了几个铬尖晶石的磁化率使用最近的两个模型的几何挫折烧绿石晶格,量子四面体平均场模型和广义常数耦合模型。这两个模型都能满意地描述ACr_2O_4(A = Zn,Mg,Cd)的实验数据,其中前者在A = Zn,Mg时与实验数据的吻合程度更好。讨论了最近邻和次最近邻的交换常数。
2009-05-29 cond-mat.str-el
Hall Effect of Spin Waves in Frustrated Magnets
我们研究了一种可能的自旋霍尔效应的局域自旋系统没有电荷的自由度。在这种情况下,纵向磁场梯度诱导的自旋波激发所携带的横向自旋电流与异常的速度,这是与贝里曲率所提出的自旋手征,在类似的异常霍尔效应在巡回电子系统。我们的论证是基于适用于一般自旋系统的半经典运动方程。此外,还提出了一种表现出自旋霍尔效应的阻挫磁体微观模型。
2009-07-03 cond-mat.str-el