本文研究了键无序 BaCu$_2$(Si$_{1-x}$Ge$_x$)$_2$O$_7$ 自旋链化合物的性质演化，发现仅 5% Ge 替代即可降低三维磁有序温度并在顺磁区引发新状态，最大无序时形成理论预测的随机单态。
摘要：
多年来，Heisenberg型自旋链材料得到了广泛研究，但关于它们在无序条件下的行为却知之甚少。我们从典型的自旋1/2链系统 BaCu$_2$Si$_2$O$_7$ 出发，研究了一系列具有不同键无序程度的化合物，其中用 Ge 系统性替代 Si 导致了 Cu$^{2+}$ 交换相互作用的重新调制。通过结合磁化率测量与核磁共振研究，我们追踪了与无序相关的性质从有序的 BaCu$_2$Si$_2$O$_7$ 到最大无序的 BaCu$_2$SiGeO$_7$ 的演化。我们的数据表明，仅 5% Ge 的微弱无序程度，除了非常有效地降低三维磁有序温度 $T_\mathrm{N}$ 外，还在顺磁区域引发了定性不同的状态。在最大无序下，数据表明该状态可被等同于理论预测的随机单态（RS）状态。随着无序度降低，$T_\mathrm{N}$ 以上 RS 区域的范围减小，但其影响仍清晰可见，特别是在 NMR 弛豫数据的特征中。
英文摘要：
Heisenberg-type spin-chain materials have been extensively studied over the years, yet not much is known about their behavior in the presence of disorder. Starting from BaCu$_2$Si$_2$O$_7$, a typical spin-1/2 chain system, we investigate a series of compounds with different degrees of bond disorder, where the systematic replacement of Si with Ge results in a re-modulation of the Cu$^{2+}$ exchange interactions. By combining magnetometry measurements with nuclear magnetic resonance studies we follow the evolution of the disorder-related properties from the well-ordered BaCu$_2$Si$_2$O$_7$ to the maximally disordered BaCu$_2$SiGeO$_7$. Our data indicate that already a weak degree of disorder of only 5% Ge, apart from reducing the 3D magnetic ordering temperature $T_\mathrm{N}$ quite effectively, induces a qualitatively different state in the paramagnetic regime. At maximum disorder our data indicate that this state may be identified with the theoretically predicted random singlet (RS) state. With decreasing disorder the extension of the RS regime at temperatures above $T_\mathrm{N}$ is reduced, yet its influence is clearly manifest, particularly in the features of NMR relaxation data.
Emergent Random Spin Singlets in Disordered Spin-1/2 perovskite BaCu$_{1/3}$Ta$_{2/3}$O$_3$
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究院）；Universitá Roma Tre（罗马第三大学）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE科学研究联盟）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步辐射中心）；IFW Dresden（德累斯顿亥姆霍兹材料研究所）
Impact of strong disorder on the static magnetic properties of the spin-chain compound BaCu2SiGeO7
无序准一维磁体BaCu2SiGeO7被认为是随机海森堡链模型的最佳物理实现之一，其交换参数分布不规则，其基态被预测为研究较少的随机单重态（RSS）.基于广泛的29 Si NMR和磁化BaCu2SiGeO7的研究，结合量子蒙特卡罗模拟的数值，我们获得了显着的定量协议与随机海森堡链模型的理论预测和强有力的迹象，在低温下形成一个随机单重态在这个化合物。作为一种局域探针，核磁共振是研究无序系统磁性的一种非常合适的技术。在这种情况下，它也揭示了一个额外的本地横向交错场（LTSF），这影响了RSS的低温性能。所提出的模型哈密顿量令人满意地占的NMR线形状的温度依赖性。
Microscopic Origin of Random Singlet Behavior in B-site Disordered Spin-1/2 Perovskite BaCu_1/3Nb_2/3O_3 Revealed by EXAFS and Thermodynamics
Indian Institute of Science Education and Research（印度科学教育研究所）；Universitá Roma Tre（罗马第三大学）；Deutsches Elektronen-Synchrotron (DESY)（德国电子同步加速器）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE科学研究联盟）
Inhomogeneous ordering in weakly coupled Heisenberg $S=1/2$ chains with random bonds
在$μ$ SR实验中研究了准一维无规键反铁磁体BaCu $_2$（Si $_{1-x}$ Ge $_{x}$）$_2$ O $_7$中长程磁有序随无序强度的变化.与无无序母体材料相比，饱和有序矩被发现大大降低。此外，即使在弱无序的物种，磁有序状态被证明是高度不均匀的。结果解释弱耦合随机自旋链，由``无限随机``不动点。
Randomness-induced quantum spin liquid behavior in the $s=$1/2 bond-random Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice
利用精确对角化和Hams-de Raedt方法研究了焦绿石晶格上键随机$s=1/2$ Heisenberg反铁磁体的零温和有限温性质.我们发现这种随机性导致了无带隙的量子自旋液体（QSL）态，即随机单重态。本文讨论了对最近实验的启示，即混合阴离子焦绿石晶格反铁磁体Lu $_2$ Mo $_2$ O $_5$ N $_2$表现出无带隙QSL行为。
Effects of bond-randomness and Dzyaloshinskii-Moriya interactions on the specific heat at low temperatures of a spherical kagomé cluster in {W$_{72}$V$_{30}$}
对于自旋为1/2的球形kagomé团簇，以及对于二维kagomé晶格，许多低能单重态激发被认为存在于自旋能隙以下的能量区域，这实际上已经由Kihara $et \ al.$在{W $_{72}$ V $_{30}$ }中的比热测量中证实，直到10 K，其中交换相互作用估计为$J=115$ K。然而，比热的实验结果不能用海森堡模型的理论结果来重现。虽然理论结果在2K附近有一个峰值，但实验结果却没有。为了阐明这种差异，我们将Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）的相互作用和键的随机性到模型哈密顿{W $_{72}$ V $_{30}$ }和计算状态密度，熵和比热在低温下使用Lanczos方法。我们发现DM相互作用并不显著影响基态以上约10个单重态的能量分布，这些单重态参与了2K附近比热峰的结构，而即使10%的键无规性也会分散这种分布，使2K峰崩塌。Kihara $et \ al.$还报道了在高达15 T $(=0.17J)$的磁场下的实验比热，并发现比热几乎没有显示出磁场依赖性，这强烈表明键的随机性比磁场强得多。例如，我们计算的比热与50%的随机性再现实验的高达约5 K。
Random-Singlet Phase in Disordered Two-Dimensional Quantum Magnets
我们研究了二维正方格子$S=1/2$量子自旋系统中的无序效应，即含6个自旋相互作用的$Q$补充海森堡交换$J$的$J$ - $Q$模型.在没有无序的情况下，系统主机反铁磁（AFM）和柱状价键固体（VBS）基态。VBS破坏了$Z_4$对称性，并且在任意弱无序的存在下，它形成畴。使用QMC模拟，我们证明了两种这样的无序VBS状态。在稀释时，被移除的位置在相对的子晶格中留下局部自旋。这些自旋形成AFM有序。对于随机相互作用，我们发现一个不同的状态，没有秩序，但代数衰减的平均相关性。我们确定本地化的自旋在不同的VBS模式之间的域壁的连接。这些自旋子形成具有相同数目的自旋子和反自旋子的相关群。在这样的一组中，有一个强烈的倾向，单态形成，因为自旋-自旋相互作用介导的域壁。因此，没有长程AFM有序形式。我们提出，这种状态是一个二维模拟的著名的一维随机单态（RS）的状态，虽然在二维的动态指数$z$是有限的。通过对T依赖磁化率的研究，我们发现$z$从AFM-RS相界处的$z=2$到RS相处的较大值变化。在没有几何阻挫的系统中发现的RS态应该与最近提出的阻挫系统的RS态对应相同的不动点，并且在没有蒙特卡罗符号问题的情况下研究它的能力为进一步详细表征其静态和动态特性提供了机会。我们还讨论了准二维正方晶格随机交换量子磁体Sr $_2$ CuTe $_{1-x}$ W $_x$ O $_6$中RS相的实验证…
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。
