Comment on "Competition between helimagnetism and commensurate quantum spin correlations in LiCu2O2"
最近观察到的螺旋结构在LiCu 2 O2 [1]的微观起源被认为是。结果表明,文献[1]中采用的反铁磁双链阻挫方案是不现实的。它应该被替换为一个受挫的单链(CuO 2)的情况下提出的参考文献。2铁磁最近邻和反铁磁次近邻交换积分。[1]T. Masuda等人,Phys. Rev. Lett. 92(2004),177201。[2]A. Gippius等人,Phys.Rev.B70(2004),R 01426; cond-mat/0312576。
2004-11-16 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
Single-ion anisotropy-stabilized short-period helimagnetism in frustrated chiral Co$_5$TeO$_8$
The University of Tokyo(东京大学);PSI Center for Neutron and Muon Sciences(瑞士保罗谢勒研究所中子与μ子科学中心);Institute of Physics, École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)(洛桑联邦理工学院物理研究所);Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie(柏林亥姆霍兹材料能源中心);Institut Laue–Langevin(朗之万研究所)
该研究通过实验验证了单离子各向异性在 frustrated chiral Co$_5$TeO$_8$ 中稳定短周期螺旋磁性的能力,揭示了其在磁电耦合和亚10纳米螺旋磁性设计中的应用潜力。
2026-06-04 cond-mat.str-el
Pseudo-Goldstone magnons in the frustrated S=3/2 Heisenberg helimagnet ZnCr2Se4 with a pyrochlore magnetic sublattice
任何长程有序磁系统中的低能自旋激发,在磁晶各向异性的情况下,是从有序波矢量发出的无隙戈德斯通模式。在helimagnets中,这些模式混合成所谓的helimagnon激发。在这里,我们采用中子能谱理论计算支持调查的磁激发谱的各向同性海森堡helimagnet ZnCr 2Se 4与立方尖晶石结构,其中自旋3/2磁性Cr 3+离子排列在一个几何挫折烧绿石亚晶格。除了从传统的Goldstone模式发出的(0 0 q)有序矢量,低能量的磁激发在单域适当螺旋螺旋相位显示软helimagnon模式与小能隙~0.17 meV,出现在两个正交的波矢量(q 0 0)和(0 q 0),其中没有磁布拉格峰存在。我们称它们为伪戈德斯通磁振子,因为它们在线性自旋波理论中似乎是无隙的,并且由于高阶量子涨落校正而仅获得有限的间隙。我们的研究结果可能是普遍的广泛的对称helimagnets类,开辟了一种新的方式来研究弱磁振子磁振子相互作用的光谱方法。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnon BEC and various phases of 3D quantum helimagnets under high magnetic field
本文研究了三维量子螺旋磁体的高场相图和低能激发。略低于饱和场时,磁序的出现可以看作是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。用稀释玻色气体的方法定量分析了这些螺旋磁网络的量子效应,发现了三个相:锥相、共面扇相和相分离相。作为一个应用,我们绘制了一个三维helimagnet的相图,其中包括挫折J1-J2链作为挫折和链间耦合的函数。此外,我们还计算了2-磁振子束缚态的稳定性,以探讨束缚磁振子BEC的可能性。
2009-07-16 cond-mat.str-el
Ferroelectric polarization flop in a frustrated magnet MnWO$_4$ induced by magnetic fields
研究了具有长波长磁性结构的MnWO $_4$的磁有序与铁电性能的关系。自发电极化的强度在一个椭圆形的螺旋自旋相观察。电极化的强度与磁场的关系表明非共线自旋组态对铁电相的出现起着关键作用。当沿b轴施加大于10 T的磁场时,观察到从b方向到a方向的电极化的强度突变。这一结果表明,电极化的强度触发器可以诱导一个简单的系统中没有稀土f矩的磁场。
2006-09-01 cond-mat.str-el
Dilute-Bose-Gas Approach to ground state phases of 3D quantum helimagnets under high magnetic field
本文研究了三维量子螺旋磁体的高场相图和低能激发。在略低于饱和场的情况下,磁序的出现可以在数学上被看作是磁振子的玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)。利用稀释玻色气体的方法,对三维螺旋磁网的量子效应进行了无偏定量分析,发现了三个相:锥相、共面扇相和吸引主导相.为了研究最后一个阶段,我们扩展了通常的BEC方法,使我们可以处理2-磁振子束缚态。在2-磁振子BEC的情况下,横向磁化消失和长程序发生在四极通道(自旋极化相)。作为一个应用,我们绘制了一个三维helimagnet的相图,它由阻挫J1-J2链耦合的链间相互作用J3。
2010-04-16 cond-mat.str-el
XRD study of the magnetization plateau above 40 T in the frustrated helimagnet CuGaCr$_{4}$S$_{8}$
针对含铬呼吸烧绿石网络的受挫螺旋磁体CuGaCr₄S₈,通过55 T脉冲高磁场下单次粉末XRD实验,揭示其进入40 T以上1/2磁化平台相时的结构转变及公度亚铁磁序,提出两种简并的16子晶格磁结构。
2025-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chiral Spin Liquid in two-dimensional XY Helimagnets
利用蒙特卡罗模拟方法讨论了正方晶格上二维XY阻挫螺旋磁网的临界性质。我们发现在温度降低时有两个连续的相变:第一个相变与离散的Z_2对称性破缺有关,第二个相变是Berezinskiii-Kosterlitz-BKT型相变,在此SO(2)对称性破缺。因此,一个狭窄的区域存在于相图之间的伊辛和BKT转变,对应于手性自旋液体的线。
2012-03-10 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin wave stiffness and damping in a frustrated chiral helimagnet Co$_8$Zn$_8$Mn$_4$ as measured by small-angle neutron scattering
近年来,在具有$β-$ Mn型结构的手性立方Co-Zn-Mn化合物家族中发现了许多有趣的低温现象。特别地,Co $_8$ Zn $_8$ Mn $_4$显示出冷却时螺旋螺距的减小,以及亚稳skyrmions的晶格形状转变和由于强磁晶各向异性而表现出特有的磁织构。在这里,我们报告的helmagnon激发场极化制度Co $_8$ Zn $_8$ Mn $_4$使用自旋波小角中子散射(SWSANS)技术的温度依赖性测量。通过应用一个新的解析表达式来解释数据,在70 K和250 K之间的宽温度范围内提取了自旋波刚度和阻尼的定量估计。我们推测,它们的非平凡的温度依赖性的出现,由于Mn磁矩,这是进一步反映在交换和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的连续变化所产生的磁挫折的影响。
2022-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Degenerate manifolds, helimagnets, and multi-$\mathbf{Q}$ chiral phases in the classical Heisenberg antiferromagnet on the face-centered-cubic lattice
本文详细研究了面心立方晶格上经典受抑海森堡模型的基态相图。通过考虑交换相互作用,直到第三个最近的邻居,我们发现相称的,helmagnetic,以及非共线多{ \bf Q}订单,其中包括非共面和手征自旋结构。我们揭示了次广泛退化流形的存在下,出现在三相点和某些相边界的相图。在这些流形中,自旋哈密顿量可以被改写为一个完整的平方有限图案上的自旋,使我们能够确定家庭的确切基态自旋配置在真实的空间-这些包括随机堆叠的铁磁或反铁磁有序平面和相互作用的铁磁链,等等。最后,我们严格调查的后果,我们的研究结果的例子的伊辛模型,在那里我们确切地列举了所有的状态数值有限集群。
2020-11-24 cond-mat.str-el
Giant Self Spin-Valve Effect in the Kagome Helimagnet
本研究发现kagome螺旋磁体TmMn₆Sn₆中存在本征自自旋阀效应,其条纹畴模拟传统自旋阀结构,实现超160%的巨磁电阻,为量子磁体自旋电子学应用开辟新方向。
2025-03-21 cond-mat.str-el
Quasi-1d quantum helimagnets: The fate of multipolar phases
用DMRG、硬核玻色子和自旋波理论方法研究了铁-反铁磁J1-J2海森堡模型中强磁场中的耦合阻挫自旋1/2链.弱反铁磁(铁磁)链间耦合Jic破坏(支持)与磁振子束缚态相关的多极相。我们表明,量子自旋向列相可能会发现LiVCuO 4,而Li(Na)Cu 2 O2,它是由一个相当大的反铁磁JIC阻止。此外,对于具有小的反铁磁Jic的Li 2 ZrCuO 4,预期的三次或四次相也是不可能的。饱和场被发现是强烈的影响,即使由一个相对较小的JIC。
2010-06-30 cond-mat.str-el
Ising-XY Transition in Three-dimensional Frustrated Antiferromagnets with Collinear Ordering
利用蒙特卡罗模拟,我们研究了两种具有共线自旋序和基态附加双重简并的受抑XY反铁磁体模型的临界行为。我们考虑一个经典的反铁磁体的体心立方晶格与下一个最近的自旋之间的额外的反铁磁交换相互作用,和一个铁磁体与一个额外的反铁磁层内交换。在这两个模型中,发现了离散和连续序参量上的一个一级跃迁,观测到的临界赝指数与平面自旋有序XY磁体的指数一致,如堆叠三角形反铁磁体和属于同一对称类的helimagnets.
2014-11-20 cond-mat.str-el
Excitations from a chiral magnetized state of a frustrated quantum spin liquid
研究了通过几何阻挫键耦合的弱相互作用量子自旋梯对中的激发。基态是一种无序的自旋液体,在高场下被有序的手性螺旋磁相取代。原型化合物Sul-Cu 2Cl 4的高场非弹性中子散射实验所观察到的光谱与先前研究的无阻挫自旋液体中的光谱有质的不同。在临界场Hc=3.7 T之外,驱动量子相变的软模产生两个独立的激发:无隙戈德斯通模和大质量磁振子。在Hc以下可以清楚地看到另外一些有质量的准粒子,但它们在有序相中被破坏了。在它们的位置上,人们观察到一个严格束缚的激发连续体。
2009-09-18 cond-mat.str-el
Competition between helimagnetic and ferroquadrupolar orderings in a monoaxial chiral magnet DyNi$_3$Ga$_{9}$ studied by resonant x-ray diffraction
用共振X射线衍射研究了稀土单轴手征磁体DyNi $_3$ Ga $_{9}$的连续相变。磁偶极子和电四极自由度所产生的大的角动量的$J=15/2$,在对称和反对称交换相互作用和晶体场各向异性的组合,引起竞争有序相。我们发现,反铁磁耦合Dy矩在$ab$平面形成一个不相称的helmagnetic顺序与$q\sim(0, 0, 0.43)$低于$T_{\text{N}}=10$ K,进一步表现出连续的一阶过渡到相称helmagnetic顺序与$q=(0,0,0.5)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime}=9.0$ K,和倾斜的反铁磁顺序与$q=(0,0,0)$在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}=8.5$ K,都具有大的共存区域。还唯一地确定了DyNi $_3$ Ga $_{9}$的磁螺旋度与晶体手征度的关系。在$T_{\text{N}}^{\;\prime\prime}$下方观察到$(6,0,0)$布拉格峰的分裂,反映了由于铁四极序引起的晶格畸变。在倾斜反铁磁相,自旋翻转转变发生在5 K时,当温度扫描在弱磁场。我们从上述竞争能量的观点讨论这些转变。
2022-01-14 cond-mat.str-el
Exact one- and two-particle excitation spectra of acute-angle helimagnets above their saturation magnetic field
考虑了XXZ自旋为1/2的受抑海森堡哈密顿量和超过饱和场Bs的外磁场的双磁振子问题。我们表明,这个问题可以完全映射到一个有效的紧束缚杂质问题。它允许获得明确的精确表达式的两个磁振子格林函数的任意尺寸和数量的相互作用。我们将此理论应用到一个准一维helimagnet铁磁最近邻< 0 and antiferromagnetic next-nearest neighbor J2 >J10相互作用。激发谱的一个显著特征是存在两个磁振子束缚态。这导致偏离饱和场Bs从其经典值Bs(经典),这符合一个磁振子不稳定性。对于精确的挫折率|J2/J1|> 0.374661时,双磁振子谱的最小值出现在布里渊区的边界处。基于两个磁振子的方法,我们提出了一般的饱和场Bs的解析表达式,确认已知的一维各向同性系统的先前结果,但也探讨了链间和长程链内相互作用以及交换各向异性的作用。
2006-10-28 cond-mat.str-el
Formation of spiral ordering by magnetic field in frustrated anisotropic antiferromagnets
本文从理论上讨论了在$T=0$上沿易磁化轴施加磁场时,双轴各向异性或偶极力作用下的阻挫反铁磁体的相变。随着磁场的增加,出现了一系列著名的相变:常规自旋翻转和螺旋面在强易轴各向异性和弱易轴各向异性下的翻转。我们认为,少得多的研究情况下,可以出现在中等各向异性的磁场诱导的第一阶从共线状态与螺旋排序相的过渡。在平均场近似下导出了这些跃迁的临界场,并给出了实现这些跃迁的必要条件。我们发现,在多铁性MnWO $_4$中发现的相变序列之一,实验和数值(在相关模型)和我们的理论再现定量的数值结果。
2019-08-13 cond-mat.str-el
Frustration of harmonic and solitonic helimagnetism on the body-centered tetragonal lattice of GdAlSi
The University of Tokyo(东京大学);Korea Advanced Institute of Science and Technology(韩国科学技术院);RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)(理化学研究所 新兴物质科学中心);Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构);Nagoya University Synchrotron Radiation Research Center (NUSR), Nagoya University(名古屋大学同步辐射研究中心)
研究揭示了体心四方晶格中谐波与非谐波反铁磁态的竞争机制,以及GdAlSi在磁场下的双Q态竞争现象,为BCTL材料的摩擦物理提供了新范式。
2026-05-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin-Flop Phenomenon of Two-Dimensional Frustrated Antiferromagnets without Anisotropy in Spin Space
最近在正方形格子上的S=1/2海森堡反铁磁体中发现了自旋空间无各向异性系统中的自旋翻转现象,基于这一发现,我们利用数值对角化方法研究了另外两种由顶点共享三角形组成的格子上的S=1/2海森堡反铁磁体.一种是包括具有四个齿的手里剑形状的新颖晶格;另一种是具有$\sqrt{3}\times\sqrt{3}$结构畸变的可果美晶格,其包括具有六个齿的手里剑形状。我们发现,在这些系统的磁化过程中,伴随着自旋翻转现象的磁化跳发生在高场侧边缘的磁化平台在三分之一的饱和高度。这一发现表明,在正方形格点上的各向同性系统中发现的自旋翻转现象并不是一个特例。
2014-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustrated magnetic interactions and quenched spin fluctuations in CrAs
螺旋磁体(CrAs,MnP)中压力诱导超导的发现引起了人们对理解复杂磁性与非常规超导之间关系的极大兴趣。然而,驱动这些材料中不寻常的双螺旋磁序的磁性和磁相互作用的性质仍然不清楚。在这里,我们报告中子散射测量的磁激发在铬砷单晶在环境压力。我们的实验揭示了定义良好的自旋波激发高达约150 meV的赝能隙低于7 meV,这可以有效地描述海森堡模型与最近邻交换相互作用。最令人惊讶的是,自旋激发很大程度上淬火以上的尼尔温度,与铜酸盐和铁pnictides的光谱重量主要是保存在顺磁状态。我们的研究结果表明,helmagnetic秩序是由强烈的挫折交换相互作用,CrAs是在巡回和相关诱导的局域态,因此是高度压力可调的边缘,有利于超导性。
2022-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Disorder instability of the magnon condensate in a frustrated spin ladder
利用体磁测量和热力学测量研究了无序对受抑自旋梯化合物H8 C4 SO2 Cu 2(Cl[1-x]Brx)4的场诱导量子相变的影响.母体材料(x=0)是一种量子自旋液体,在应用领域中,已知它会形成具有长程螺旋磁序的磁振子凝聚体。我们表明,债券的随机性引入的非磁性halogene网站上的化学取代破坏这个相变在非常低的浓度,已经为x=0.01。磁振子凝聚体的极端脆弱性归因于无公度态中的随机挫折。
2011-11-08 cond-mat.other cond-mat.str-el
Low-temperature properties of classical zigzag spin chain at the ferromagnet-helimagnet transition point
利用映射到连续极限的方法,研究了经典阻挫铁磁自旋链在铁磁-helimagnet转变点附近的低温热力学。将配分函数和自旋关联函数的计算归结为势阱中粒子的量子问题。结果表明,在低温极限下,在相变点处,关联长度表现为$T^{-1/3}$,磁化率发散为$T^{-4/3}$。计算了相关长度和磁化率的相应数值因子。结果表明,低温磁化率在螺旋相转变点附近有一个最大值。这样的行为以及位置和最大值的大小作为偏离转变点的函数与在该模型的量子$s=1/2$版本描述的几种材料中观察到的一致。
2010-07-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Complex magnetic phase diagram with a small phase pocket in a three-dimensional frustrated magnet CuInCr$_{4}$S$_{8}$
具有强自旋-晶格耦合的阻挫磁体可以表现出丰富的磁相和相关的有趣现象。一个有前途的平台是呼吸烧绿石磁体CuInCr $_{4}$ S $_{8}$与本地化$S=3/2$ Cr $^{3+}$离子,这被建议有效地视为面心立方晶格上的$S=6$海森堡反铁磁体。在这里,我们揭示了CuInCr $_{4}$ S $_{8}$表现出一个复杂的磁相图与一个小的相袋($A$相)的磁化,磁致伸缩,磁电容,和磁热效应测量在高达60 T的脉冲强磁场。值得注意的是,$A$相的出现伴随着异常的磁致伸缩和磁电容响应,这表明与邻近的相称磁相相反,出现了helimagnetism。此外,还证实了$A$相高温侧的高熵性质。这些功能可能与热波动驱动的多$q$状态所造成的磁挫折,这已经在理论上预测,但尚未实验发现。
2023-01-24 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
New high magnetic field phase of the frustrated $S=1/2$ chain compound LiCuVO$_4$
的挫折$S=1/2$链化合物LiCuVO $_4$,专注于高磁场阶段的磁化,报告。除了最近观察到的自旋翻转转变和从平面螺旋到自旋调制结构的转变之外,还观察到刚好在饱和场下方的另外的转变。这个新观察到的磁相被认为是自旋自旋相位,这是理论上预测的,但没有观察到实验。该相的临界场及其dM/dH曲线与微观模型的计算结果吻合得很好。E. Zhitomirsky和H. Tsunetsugu,preprint,arXiv:1003.4096v2).
2010-09-29 cond-mat.str-el
A mean-field theory for strongly disordered non-frustrated antiferromagnets
受杂质诱导的磁有序现象在自旋带隙材料,如TlCuCl 3,我们开发了一个平均场论的强无序反铁磁体,旨在捕捉广泛的分布,耦合常数的有效模型中的杂质自由度。基于我们的研究结果,我们认为,在存在随机磁耦合的各向异性反铁磁体的常规的一阶自旋触发器转变分裂成两个过渡在低温下,与单独的序参量沿和垂直于场轴。我们证明了温度场相图中存在双临界点或临界端点,其结果是自旋翻转的签名在升高的温度下更明显。
2006-10-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-induced spin reorientation transitions in antiferromagnetic ring-shaped spin chains
易轴反铁磁体对于中等强度的外部磁场是稳健的。强场中的自旋重取向可以提供对反铁磁材料更微妙性质的洞察,这些性质通常被它们的高基态对称性所隐藏。本文从理论上研究了强磁场中环形反铁磁非手性各向异性自旋链的曲率效应。我们确定了几何控制的螺旋相变以上的自旋翻转场之间的涡旋和洋葱状态。曲率引起的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用导致自旋翻转转变是一阶或二阶的,取决于环的曲率。自旋翻转相位中Néel矢量的空间不均匀性在垂直于所施加的磁场的平面中产生弱铁磁响应。我们的工作有助于理解磁场中曲线反铁磁体的物理特性,并指导基于自旋链的纳米磁体的几何效应的前瞻性实验研究。
2022-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Spin-flop-like transition as quantum critical point in Cs$_2$RuO$_4$
本研究通过热力学与中子散射测量 Cs$_2$RuO$_4$,构建 H-T 相图并建立磁哈密顿量,揭示反铁磁相内类自旋翻转量子临界点源于极强的磁各向异性阻挫。
2025-10-21 cond-mat.str-el
Experimental determination of the magnetic interactions of frustrated Cairo pentagon lattice materials
我们提出了非弹性中子散射测量开罗五边形晶格磁体Bi $_2$ Fe $_4$ O $_9$和Bi $_4$ Fe $_5$ O $_{13}$ F,由高场磁化测量Bi $_2$ Fe $_4$ O $_9$支持。利用线性自旋波理论和平均场分析,我们确定了这些材料中的自旋交换相互作用和单离子各向异性。开罗晶格是几何挫折,由两个不等价的磁性网站,都被占据的Fe $^{3+}$离子和两个竞争的最近邻相互作用连接。我们发现,这些相互作用之一,耦合最近邻自旋的三重对称网站,是非常强大的反铁磁。这些强耦合的二聚体然后弱耦合到由占据另一个不等价位点的自旋形成的框架。此外,我们还发现Fe $^{3+}$ $S=5/2$自旋具有不可忽略的单离子各向异性,在中子谱中表现为自旋各向异性能隙,在高场磁化强度测量中表现为自旋翻转跃迁.
2021-01-17 cond-mat.str-el
Cupric chloride CuCl2 as an S=1/2 chain multiferroic
研究了S=1/2链状反铁磁体CuCl 2的磁电性质,这是第一个非硫族螺旋自旋诱导多铁性材料的例子。在零磁场(H)下,当螺旋磁序沿b轴传播时,我们发现沿c轴出现铁电极化。沿b轴施加H导致自旋翻转转变与铁电性的剧烈抑制耦合,并且H围绕b轴的旋转引起自旋螺旋平面和相关极化方向的旋转。这些行为在逆Dzyaloshinskiii-Moriya模型的框架内得到了很好的解释,表明这种磁电耦合机制即使在强量子涨落下也具有鲁棒性。
2010-08-31 cond-mat.str-el
Co-existing chiral and collinear phases in a distorted triangular antiferromagnet
通过磁化强度、比热和中子衍射测量,给出了KFe(MoO 4)2畸变三角晶格上准二维(2D)磁体的全磁相图。发现自旋网络分解为两个几乎独立的磁子系统。一个子系统是共线反铁磁体,在外加磁场中表现出简单的自旋翻转行为。另一种是helimagnet,而不是通过一系列奇异的膨胀-无公度相变。在不同的阶段,观察到真正的3D秩序或准2D秩序。实验结果进行了比较,在文献中发现的理论预测
2008-07-17 cond-mat.str-el
Skyrmion crystals in frustrated Shastry-Sutherland magnets
用蒙特卡罗模拟研究了Shastry-Sutherland(S-S)格点上具有Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的受抑经典自旋模型的相图.对于铁磁次近邻(J2)相互作用,引入的交换阻挫增强了DM相互作用的影响,从而扩大了具有skyrmion晶格相的磁场范围并增加了skyrmion密度.对于反铁磁J2相互作用,在模拟相图中观察到所谓的2q相(两个亚晶格Skyrmion晶体)和自旋翻转相,它们的稳定性分别与DM相互作用和J2相互作用密切相关。模拟结果定性地解释了从能量景观,这为理解有趣的S-S磁体相提供了有用的信息。
2018-10-30 cond-mat.str-el physics.app-ph
Frustrated honeycomb-lattice bilayer quantum antiferromagnet in a magnetic field: Unconventional phase transitions in a two-dimensional isotropic Heisenberg model
本文研究了在外加磁场作用下双层蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型。在饱和场附近,我们将该量子系统的低能态映射到蜂窝晶格上硬六边形的空间构型上。这样,我们就可以在蜂窝晶格上构造有效的经典模型(晶格气模型和伊辛模型)来计算低温下受抑量子海森堡自旋系统的性质.我们进行了经典的Monte Carlo模拟的硬六边形模型,并采用已知的结果为伊辛模型,讨论有限温度下的有序-无序相变,在低温下由磁场驱动。我们还讨论了一个有效的模型描述周围的理想挫折的情况下,并发现迹象自旋翻转一样的过渡所考虑的各向同性自旋模型。
2017-01-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Observation of magnetoelectric effects in a S=1/2 frustrated spin chain magnet SrCuTe2O6
研究了立方晶系化合物SrCuTe 2 O 6的磁电效应,其中均匀的Cu 2+(S=1/2)自旋链在TN= 5.5K处表现出反铁磁相变和介电常数峰.利用热释电Jp(T)和磁电流JME(H)测量了在恒定磁场下SrCuTe_2O_6的热释电特性.此外,JME(H)的等温测量也在有限磁场下产生清晰的峰,其迹线与磁化研究中观察到的自旋翻转转变一致。结果表明,在Jp(T)和JME(H)曲线上观察到的异常与由磁化强度和介电常数测量构建的场-温度相图很好地匹配,表明SrCuTe_2O_6是一种新的具有S=1/2自旋链的磁电化合物。
2016-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetopological mechanics in Maxwell lattice frustrated Mott insulators
International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University(北京大学物理学院量子材料国际中心);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心)
研究揭示了Maxwell晶格受阻Mott绝缘体中磁拓扑力学的机制,通过自旋-晶格耦合诱导拓扑边界模式,为控制晶格结构提供了新方法。
2026-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergence of quantum spin liquid and spin-flop phase in Kitaev antiferromagnets in a [111] magnetic field
College of Physics, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics(南京航空航天大学物理学院);Key Laboratory of Aerospace Information Materials and Physics (NUAA), MIIT(工业和信息化部航空航天信息材料与物理重点实验室(南航));School of Physics and Institute for Advanced Study in Physics, Zhejiang University(浙江大学物理学院与高等研究院)
本研究通过精确对角化计算揭示了凯拉夫反铁磁体在[111]磁场中的量子自旋液体和自旋翻转相的出现,发现其在中间磁场区域存在标量和向量旋磁序。
2025-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Phase Transition in Pr2CuO4 to Collinear Spin State in Inclined Magnetic Field: A Neutron Diffraction Observation
在稍倾斜于受抑四重反铁磁Pr_2CuO_4的$x$轴或y轴的外场中,发现了从沿[1,0,0]和[0,1,0]方向具有正交反铁磁自旋子系统的相到具有共线自旋子系统的相的转变.这个相位是由于赝偶极相互作用,并在很高的电场下渐近地转变为自旋翻转相位S perp H。所发现的相变在T=0处成立,并且是量子相变,其中跃迁场是临界点,两个子系统之间的角度是序参量。
2002-07-08 cond-mat.str-el
Helical-to-Fan Transitions under Magnetic Fields in the Noncentrosymmetric Tetragonal Magnet EuRhGe$_3$
Hiroshima University(广岛大学);Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization(高能加速器研究机构材料结构科学研究所);University of the Ryukyus(琉球大学);RIKEN Center for Emergent Matter Science(理化学研究所新兴物质科学中心)
研究非中心对称四方磁体EuRhGe$_3$的磁场诱导磁结构转变,观测到其从螺旋磁态经孤子晶格态、自旋翻转xyz-扇形态,最终到平面xy-扇形态的完整演化序列。
2026-08-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum simulation approach to ultra-weak magnetic anisotropy in a frustrated spin-1/2 antiferromagnet
针对磁晶各向异性难以纳入量子模拟的问题,提出双量子比特编码的模拟框架,在CuSb₂O₆中测定超弱MCA常数并发现半饱和磁相,验证了真实材料磁现象高效量子模拟的可行性。
2025-10-01 cond-mat.str-el quant-ph
Biquadratic antisymmetric exchange and the magnetic phase diagram of magnetoelectric CuFeO$_2$
双二次{ \it反对称}交换条款的形式$ - [C_{ij} e^α_{ij}({\bf s}_i\times{\bf s}_j)_z]^2$,其中${\bf e}_{ij}$是单位矢量连接站点$i$和$j$和$α= x,y$,部分由于磁电耦合效应,被证明是负责自旋翻转螺旋相在CuFeO $_2$在低磁场和温度。双二次{ \it对称}交换,可能是由于磁弹性耦合,被发现支持轴向磁状态的稳定性,在较高的领域,在这个近海森堡像堆叠的三角形反铁磁体。一个模型的哈密顿量,其中还包括大量的面间和更高的邻居intraplane交换相互作用,再现了独特的一系列观察到的相称和不相称的周期性阶段,在这个高度受挫的系统中,随着施加的磁场。磁场-温度相图中讨论的朗道型自由能。
2007-07-04 cond-mat.str-el
Zigzag spin chains in the spin-5/2 antiferromagnet Ba$_2$Mn(PO$_4)_2$
基于中子衍射、密度泛函能带结构计算以及与温度和场相关的磁化强度和比热测量,报道了Ba $_{2}$ Mn(PO $_{4}$)$_{2}$反铁磁体的磁性和磁结构,该反铁磁体具有$S=\frac{5}{2}$ Mn $^{2+}$离子的阻挫之字形链.在$T_N\simeq 5$ \,K处的磁性转变标志着反铁磁序的开始,其中传播矢量${\mathbf k} = (\frac12\, 0\, \frac12)$和$4.33\pm0.08~μ_B$ /Mn $^{2+}$的有序矩在1.5\,K处指向$c$方向。磁矩的方向由单离子各向异性选择,其与同构Ni $^{2+}$化合物相比相对较弱。几何阻挫对Ba $_2$ Mn(PO $_4)_2$)的热力学性质有很大的影响,但阻挫的表现形式与Ba $_2$ Ni(PO $_4)_2$)不同,在Ba $_2$ Ni(PO)中,各向同性交换耦合的阻挫很小,但存在强的竞争性单离子各向异性.在2.5T附近观察到自旋翻转跃迁。从基态通过自旋翻转状态的场极化铁磁状态的磁结构的评价已被揭示作为一个功能的磁场低于$T_N$的一个全面的中子衍射研究。最后,在$H-T$平面的磁相图。
2018-04-08 cond-mat.str-el
Metastable skyrmion lattices governed by magnetic disorder and anisotropy in $β$-Mn-type chiral magnets
磁skyrmions是涡旋状的拓扑自旋织构,经常在具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的结构手性磁体中观察到。其中,具有$β$ -Mn型手性结构的Co-Zn-Mn合金在室温以上具有Skyrmion。在这个系统中,最近发现Skyrmion在很宽的温度和磁场范围内作为长寿命的亚稳态存在,并且Skyrmion晶格从三角晶格转变为正方晶格。为了获得对Co-Zn-Mn合金的手性磁性的看法,并阐明与Skyrmion相关的各种性质如何随组成而变化,我们在磁化率和小角中子散射测量方面对Co $_{10}$ Zn $_{10}$,Co $_9$ Zn $_9$ Mn $_2$,Co $_8$ Zn $_8$ Mn $_4$和Co $_7$ Zn $_7$ Mn $_6$进行了系统的研究。在所有化合物中普遍观察到具有极长寿命的稳健亚稳skyrmions。另一方面,螺旋传播矢量的优选取向及其温度依赖性在改变Mn浓度时显著改变。在这些材料中的亚稳态skyrmions的鲁棒性归因于拓扑性质的skyrmions的结构和磁无序的影响。磁晶各向异性以及磁无序由于受挫Mn自旋在引起所观察到的螺旋状态和相应的skyrmion晶格形式的变化中起着至关重要的作用。
2020-08-12 cond-mat.str-el
Magnetic properties of a buckled honeycomb lattice antiferromagnet
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Quantum Centre of Excellence for Diamond and Emergent Materials, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院量子卓越中心(钻石与新兴材料))
研究了Co3ZnNb2O9反铁磁体的磁性行为,发现其在14K出现磁序,Curie-Weiss温度为-70K,揭示了强反铁磁相互作用和未淬灭的轨道角动量,同时发现磁化翻转相变和磁卡效应。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-step antiferromagnetic transition and moderate triangular frustration in Li2Co(WO4)2
本文用磁化率和比热详细研究了自旋$\frac{3}{2}$体系Li $_2$ Co(WO $_4$)$_2$的磁性。实验结果表明,Li $_2$ Co(WO $_4$)$_2$在$χ$ $_{max}$ $\sim$ 11 K附近出现短程反铁磁关联,在T $_{N1}$ $\sim$ 9 K和T $_{N2}$ $\sim$ 7 K附近观察到两个连续的长程反铁磁关联相变.阻挫因子$\mid$ $Θ$ $\mid$/T $_{N1}$ $\sim$ 3表明该系统是中度阻挫的,这可通过三斜晶系晶体结构的$ab$-和$bc$-平面内的破缺三角对称性来识别。在低于T $_{N2}$的温度下的磁等温线显示出场诱导自旋翻转转变,并绘制了两步AFM系统的完整H-T相图。$Ab$~$initio$能带结构计算表明,最强的交换耦合并不对应于沿$a$轴的最短Co-Co距离,而是沿$bc$平面内Co-O-W-O-Co超-超交换路径的对角线方向
2014-11-22 cond-mat.str-el
High-field magnetization of a two dimensional spin frustration system Ni$_{5}$(TeO$_{3}$)$_{4}$X$_{2}$ (X = Br and Cl)
用脉冲磁铁测量了Ni-$_{5}$(TeO-$_{3}$)-$_{4}$-X-$_{2}$(X = Br和Cl)的高场磁化强度M($H$)。这些化合物具有二维晶体结构和由Ni $\textbf{S}$($\textbf{S}$ = 1)离子构筑的扭曲的kagome自旋阻挫体系。X = Br和Cl的Néel转变温度分别为$T_{N} \sim$ 28和23 K。当X = Br和Cl时,在$H_{c} \sim$ 11和10 T处分别观察到一个台阶状的跃迁.另一方面,在$T > T_{N}$,场依赖磁化曲线表现为单调增加的直线,直到55 T。的$H_{c}$值是接近以前的自旋共振研究中,自旋翻转的情况下,提出了一个模型来解释场依赖的共振谱所获得的。他们的模型预测在23 T附近会发生进一步的跃迁,然而,我们的观测结果在55 T之前没有显示出任何平台行为,饱和或其他异常,这表明进一步的跃迁可能存在于更高的场区域。
2009-06-26 cond-mat.str-el
Quadratic heat capacity and high-field magnetic phases of V5S8
本文报道V5S8低温热容呈二次温度依赖且与磁场无关,源于非常规声子谱,并在高磁场下发现介于自旋翻转与自旋反转之间的中间转变,符合受挫双子格模型。
2023-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collinear antiferromagnetic order in spin-$\frac52$ triangle lattice antiferromagnet Na$_3$Fe(PO$_4$)$_2$
我们阐述了阻挫自旋$5/2$三角晶格反铁磁体Na $_3$ Fe(PO $_4$)$_2$的结构和磁性,通过X射线衍射,磁化强度,热容和中子衍射测量多晶样品。从温度依赖性的X射线衍射到12.5 K,没有检测到结构变形,除了系统的晶格收缩。高温下的磁化率与自旋$5/2$各向同性三角晶格反铁磁体的高温级数展开吻合得很好,平均交换耦合为$J/k_{\rm B} \simeq 1.8$ K,而不是一维自旋$5/2$链模型。交换耦合的该值由脉冲场磁化数据的饱和场一致地再现。它在$T_{\rm N} \simeq 10.4$ K处经历一个磁性长程有序。中子衍射实验阐明了一个共线的反铁磁有序$T_{\rm N}$以下的传播矢量$k = (1,0,0)$。一个中间值的挫折比($f \simeq 3.6$)反映了中度挫折的化合物,这是证实了在1.6 K的$\sim 1.52$ $μ_{\rm B}$的有序磁矩减少,相比其经典值($5 μ_{\rm B}$)。磁等温线显示出斜率的变化,设想在$H_{\rm SF}\simeq3.2$ T下的场诱导自旋翻转转变。磁场与温度的相图清楚地展现了三个不同的相态,让人想起一个挫折磁铁与平面(XY型)各向异性。
2022-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground state and magnetic transitions of the orthorhombic antiferromagnet CaCo$_2$TeO$_6$
本研究合成并表征了正交反铁磁体CaCo$_2$TeO$_6$,观测到两个反铁磁相变,确定了其倾斜之字形自旋基态构型,发现磁场可诱导自旋无序态,为阻挫磁性研究提供了理想候选材料。
2025-03-17 cond-mat.str-el
Possible coexistence of short-range resonating-valence-bond and long-range stripe correlations in the spatially anisotropic triangular-lattice quantum magnet Cu$_2$(OH)$_3$NO$_3$
我们发现,短程共振价键关联和长程有序可以共存于基态(GS)的阻挫自旋系统。我们的研究包括对结构无无序的Cu $_2$(OH)$_3$ NO $_3$单晶的量子磁性的全面研究,实现了空间各向异性三角晶格上的$s$ = 1/2 Heisenberg模型.竞争交换相互作用确定通过拟合测量到55 T的磁化引起一个奇异的GS波函数的主要短程共振价键相关性和弱长程条纹秩序(有序矩$M_0$ = $|\langle s_i^z\rangle|$ $\sim$ 0.02)的共存。在低温下,在$\sim$ 1-3 T处可见一阶自旋翻转跃迁。当外加磁场进一步增加时,在$\sim$ 14-19和$\sim$ 46-52 T处分别观察到另外两个磁场诱导的量子相变。海森堡交换模型的模拟显示出与这些非常规相的磁场调制的半定量一致性,以及在中子衍射中没有可见的磁反射,从而支持Cu $_2$(OH)$_3$ NO $_3$的自旋系统的GS可能近似于量子自旋液体。我们的研究建立了结构无序的磁性材料与空间各向异性交换相互作用作为一个可能的舞台自旋液体。
2022-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Observation of a 1/3 Magnetisation Plateau Phase as Evidence for the Kitaev Interaction in a Honeycomb-Lattice Antiferromagnet
本研究在蜂窝晶格反铁磁体Na$_3$Ni$_2$BiO$_6$中观察到1/3磁化平台,通过中子散射和理论计算揭示其由Kitaev相互作用稳定的部分自旋翻转亚铁磁序,为阻挫磁体和高自旋系统提供了新范式。
2023-12-26 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Bilayer orthogonal ferromagnetism in CrTe$_2$-based van der Waals system
本研究针对Cr₁₊δTe₂磁基态性质及自旋重取向机制的争议,通过多模态方法发现其存在由面内、面外铁磁单层交替耦合构成的正交铁磁新相,并观测到突变类自旋翻转跃迁,为自旋电子器件研发提供了新方向。
2024-12-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el