Two-channel Kondo Lattice Model on a ladder studied by the Density Matrix Renormalization Group Method
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了半满梯形上的双通道Kondo晶格模型。我们的模型包括一个现场的s波和最近邻的d波耦合的本地时刻和导电电子的阶梯。通过改变两个Kondo相互作用的相对强度,我们研究了系统从一个传统的Kondo绝缘体与单线态在每个站点的一种新的半金属态形成的重叠的Zhang-Rice单。DMRG被用来研究自旋和电荷关联函数如何在这两个区域之间演化。
2000-11-21 cond-mat.str-el
Absence of a true long-range orbital order in a two-leg Kondo ladder
利用密度矩阵重整化群和Lanczos方法,研究了两足Kondo阶梯存在非公度轨道序的可能性.我们的结果表明,交错的短程轨道秩序在半填充。远离半填充,我们的数据是一致的,与一个不相称的准长程轨道秩序。我们还观察到,本地化的自旋之间的相互作用增强了横档电流相关。
2007-01-19 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Two-Leg Kondo Ladder
利用计算技术研究了两条腿Kondo阶梯的相图。铁磁性是存在的,但只有在小的传导电子密度和强大的近藤耦合$J$。对于密度为$n\gtrsim0.4$和任何近藤耦合,我们还观察到自旋二聚在密度为$n$ =1/4和$n$ =1/2的顺磁相。对于小$J$,自旋结构因子在$\vec{q}$ = $(2n,0)π$处达到峰值,对于$n\lesssim0.5$,在$\vec{q}$ = $(n,1)π$处达到峰值,对于$n\gtrsim0.5$。电荷结构因子表明,对于小(大)$J$,电子表现为自旋为1/2(自旋为0)的自由粒子。
2004-11-27 cond-mat.str-el
Frustrated quantum magnetism in the Kondo lattice on the zigzag ladder
研究了一维锯齿形梯形Kondo晶格中Kondo效应、间接磁相互作用和几何阻挫之间的相互作用。使用密度矩阵重整化群(DMRG),基态和各种短程和长程自旋和密度关联函数计算的反铁磁近藤相互作用的函数下到$J=0.3t$,其中$t$是最近的邻居跳跃的锯齿形阶梯在半填充模型。几何挫折显示,导致至少两个临界点:从强$J$极限开始,在强$J$极限中,几乎局部近藤屏蔽占主导地位,并且系统是近藤绝缘体,最近邻和次最近邻局部自旋之间的反铁磁关联变得越来越强,直到在$J^{\rm dim}_{\rm c} \approx 0.89t$处,通过平移对称性的自发破缺和相应的向二聚化状态的转变来减轻挫折。这是其特点是反铁磁相关性沿腿和交替的反铁磁和铁磁相关性的阶梯的梯级。二维三角晶格上的Kondo晶格的部分Kondo屏蔽机制在一维情况下没有实现。此外,在双链断裂的二聚化状态内,存在到在$J^{\rm mag}_{\rm c} \approx 0.84t$处具有准长程有序的$90^{\circ}$量子自旋螺旋的磁性转变。量子临界点的特征在于自旋能隙的闭合(随着$J$的减小)以及自旋相关长度和自旋结构因子$S(q)$在波矢$q=π/2$处的发散。这与一维二分链的模型相反,已知一维二分链在半填充时对所有$J>0$都具有有限的自旋能隙。
2018-03-12 cond-mat.str-el
The underscreened Kondo effect in ladder systems
通过将著名的Takhtajan-Babujan S=1链耦合到半满的一维电子气中,引入了一个新的Kondo阶梯模型,并利用量子场论方法求解了该模型.通过所谓的欠屏蔽近藤效应,这给了新的见解低维自旋液体系统。例如,在$k=π$处,尽管处于绝缘态,但光学电导率只显示赝能隙,自旋极化率中的相干磁振子峰与非相干自旋背景共存,磁化强度产生类分数量子化.更一般地说,这个问题属于活跃环境中的Luttinger液体类,这不仅是Kondo物理学的重要主题,也是条纹相或碳纳米管的重要主题。重费米子系统的实验后果进行了讨论。
1999-06-23 cond-mat.str-el
Spinon excitation and Möbius boundary condition in S=1/2 antiferromagnetic Heisenberg spin ladder with zigzag structure
本文研究了具有莫比乌斯边界条件的反铁磁锯齿形自旋梯的低激发。利用Lanczos对角化方法和Householder对角化方法计算了锯齿形阶梯在动量空间中的激发谱。然后,我们表明,莫比乌斯边界产生的拓扑缺陷提供了明确的证据,单自旋激发。在此基础上,我们分析了通常周期边界条件下的双自旋散射态。我们进一步讨论了自旋子之间的相互作用效应,以及磁化过程中尖点奇异性的联系。
2001-04-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Filling-dependence of the zigzag Hubbard ladder for a quasi-one-dimensional superconductor Pr_2Ba_4Cu_7O_{15-delta}
利用密度矩阵重整化群方法研究了锯齿形Hubbard阶梯的填充依赖性。给出了反映电子态特征的化学势-电子密度曲线和自旋能隙-电子密度曲线,并在此基础上讨论了与新型准一维超导体Pr $_2$ Ba $_4$ Cu $_7$ O $_{15-δ}$的关系.
2007-02-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A numerical method for detecting incommensurate correlations in the Heisenberg zigzag ladder
我们研究两个海森堡自旋1/2链耦合的一个令人沮丧的“布拉格”的相互作用。我们特别感兴趣的弱链间耦合,这是很难分析的数值或分析方法的制度。以前的密度矩阵重整化组(DMRG)研究的各向同性模型与开放的边界条件和相当大的链间耦合已经建立了存在的无公度相关和光谱间隙。通过使用扭曲的边界条件与任意的扭曲角,我们能够确定在各向同性的情况下,并在交换各向异性的存在下,通过精确的对角化的相对较短的有限链的最多24个站点的不可逆性。使用扭曲的边界条件的结果在一个非常平滑的依赖系统的大小,这使得外推到无限系统显着容易比开放或周期性链的不可逆性。
2000-02-20 cond-mat.str-el
Generic short-range interactions in two-leg ladders
我们推导出一个包含任意数量的电荷和自旋相互作用的两腿梯子的哈密顿量。为了说明这个哈密顿量,我们考虑两个例子,并使用重整化群技术来评估的基态相位。第一个例子是一个有两条腿的梯子。我们发现,在这样一个两腿阶梯的相互作用的数量增加可能会导致在一个更丰富的相图,特别是在半填充的一些奇异的相位是可能的,当相互作用的数量是大的,曲折的角度是小的。在第二个例子中,我们确定在哪些条件下,在四分之一填充的两条腿的梯子能够支持Tomanaga-Luttinger液相。我们表明,这是唯一可能的,当跨梯级的自旋相互作用是铁磁性的。在这两个例子中,我们关注的是锂紫青铜,一个两条腿的梯子,它的腿是用来支撑Tomanaga-Luttinger液相的。
2008-08-25 cond-mat.str-el
Magnetic structure of quasi-1D antiferromagnetic TaFe1+yTe3 with two-leg zigzag ladders
本文报道了用中子衍射方法测量的TaFe_(1 + y)Te_3单晶的磁结构。TaFe_(1 + y)Te_(3+)具有沿b轴方向的两条锯齿形阶梯状层状结构。我们发现TaFe_(1 + y)Te_(3)在178 K发生反铁磁转变,梯内Fe_(1 + y)自旋铁磁排列,梯间自旋反铁磁耦合.此外,相邻间隙Fe 2(y)离子的自旋平行于每个阶梯的Fe 1自旋。这些发现与最近发现的自旋梯化合物BaFe2Se3的磁性结构不同。TaFe_(1 + y)Te_3可能是一个有趣的准一维铁磁系统。
2012-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Incommensurate Single-Angle Spiral Orderings of Classical Heisenberg Spins on Zigzag Ladder Lattices
用一种非常简单的方法,利用簇方法,得到了具有最近邻相互作用的经典海森堡模型在由锯齿形(三角形)阶梯组成的二维和三维晶格上基态问题的精确和严格解.它示出了如何几何挫折,由于存在的三角形作为结构单元导致出现不相称的螺旋排序和共线的限制。有趣的是,这些排序是由一个单一的角度(以及相邻自旋之间的相互作用的符号)决定的;因此,提出了术语“单角度螺旋排序”。
2015-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Variety of order-by-disorder phases in the asymmetric $J_1-J_2$ zigzag ladder: From the delta chain to the $J_1-J_2$ chain
我们研究了一个不对称的$J_1$ - $J_2$之字形阶梯结构,它由两个不同自旋的$\frac{1}{2}$反铁磁(AFM; $J_2$,$γJ_2>0$)海森堡腿和两个螺旋形铁磁(FM; $J_1<0$)腿间相互作用组成.在密度矩阵重整化群计算的基础上,得到了基态相图作为$γ$和$J_2/|J_1|$的函数。除了一个平凡的FM相位外,它还包含四种由阻挫引起的有序相位。其中两个有序相是具有自旋单重态二聚化的价键固体(VBS),这是一种相当传统的无序有序。然而,有趣的是注意到VBS态具有Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki-type拓扑隐序。剩下的两个阶段是亚铁磁订单,其中每一个是由相称或不相称的自旋自旋相关的区别。令人惊讶的是,亚铁磁序与几何对称性破缺无关;相反,全局自旋旋转对称性被破缺。换句话说,该系统通过使两个AFM海森堡腿极化来经由FM腿间相互作用降低其能量。这是一种罕见的无序有序的类型。此外,在AFM海森堡腿中,无公度亚铁磁态的出现是极化和临界Tomonaga-Luttinger-liquid行为之间竞争的结果。
2020-03-12 cond-mat.str-el
Ground state and finite temperature behavior of 1/4-filled band zigzag ladders
我们考虑在1/4填充带,一个一维链与次近邻相互作用的晶格挫折的最简单的例子。对于这种锯齿形阶梯,电子-电子以及电子-声子相互作用,我们提出的基态以及热力学性质的数值计算结果。在该体系中,基态键畸变模式与电子-电子相互作用强度无关。锯齿形阶梯基态的自旋能隙随阻挫程度的增加而增大。不像在一维中,自旋间隙和电荷有序过渡可以是不同的,我们表明,在阶梯中,它们同时发生。我们讨论了1/4填充材料中的自旋能隙和电荷有序跃迁,这些材料具有一维、二维和三维晶体结构。我们的经验表明,无论维度的同时或不同的电荷和磁跃迁的发生可以与基态键畸变模式。
2012-05-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fragile ground state and rigid field-induced structures in zigzag ladder compound BaDy2O4
我们报告了一系列的场致跃迁的锯齿形梯形化合物BaDy 2 O 4研究与粉末中子衍射和磁化强度测量。与先前发表的结果一致,低温零场结构的特征在于两个半整数传播矢量,k1=[1/2 0 1/2]和k2= 1/2 1/2 1/2]。然而,在施加外部磁场时,对应于零场结构的布拉格峰相当迅速地失去其强度,并且在2.5 kOe的场中完全消失。在2.5至22.5 kOe的中间场中,观察到新的峰,其特征在于传播矢量k 0 =[0 0 1/3],对应于上-上-下(uud)结构以及k=0铁磁峰。这种磁场状态对应于磁化曲线中的明显平台。值得注意的是,uud结构生存加热到至少1.4 K,三倍以上的温度比TN的0.48 K的零场结构。在22.5 kOe以上,k 0峰消失,而k = 0峰获得显著的强度,表明系统的偏振增加。场致反射的强度的分析允许在中间和高场制度中的磁结构的清晰识别。
2019-12-02 cond-mat.str-el
Mean-field theory for Heisenberg zigzag ladder: Ground state energy and spontaneous symmetry breaking
本文考虑自旋为1/2的Z字形海森堡阶梯(J_1 - J_2模型)。找到了该模型的一个新的表示,并对自旋液体序参量< \vec σ_{n-1}(\vec σ_{n} \times \vec σ_{n+1})>进行了鞍点近似.导出了相应的有效作用量并进行了解析分析。我们观察到在J_2/J_1=0.231和J_2/J_1=1/2处存在相变。
2006-11-03 cond-mat.str-el hep-th
Frustrated spin-1/2 ladder with ferro- and antiferromagnetic legs
研究了由铁磁腿和反铁磁腿组成的自旋为1/2的两腿梯形系统,腿上的自旋通过反铁磁梯级耦合$J_1$相互作用.这些梯子可以有两种几何结构,锯齿形或正常的梯子,这些系统是沮丧的,无论他们的几何形状。这种阻挫引起基态中的无公度自旋密度波、二聚体和自旋流体相。系统的磁化强度随$J^2_1$线性下降,系统显示出$0.0<J_1<1.0$的无公度相。在无公度相中,自旋-自旋关联函数遵循幂律衰减规律,这与外磁场中的海森堡反铁磁链非常相似。在大的$J_1$极限下,正常的梯形结构表现为单重态二聚体的集合,而锯齿形梯形结构表现为一维自旋为1/2的反铁磁链。
2017-07-25 cond-mat.str-el
Insulating phases of electrons on a zigzag strip in the orbital magnetic field
我们考虑了在轨道磁场中,两条腿的三角形阶梯上的半满电子。在没有场的双带体系中,电子系统在弱相互作用下保持导电,因为没有四费米子Umklapp项。我们发现,在轨道场的存在下,有一个四费米子Umklapp和它总是相关的排斥相互作用。因此,在这个特殊的阶梯中,轨道磁场和相互作用的组合提供了一种机制,以驱动金属-绝缘体转变已经在弱耦合。我们讨论可能产生的相位C 0 S2和各种C 0 S1和C 0 S 0的属性。
2010-11-17 cond-mat.str-el
Magnetic properties of the zigzag ladder compound SrTb2O4
本研究通过中子衍射、中子能谱及磁化和热容测量,揭示了受阻挫锯齿型阶梯反铁磁体SrTb2O4在零场下保持磁无序且基态自旋关联极弱,在H // c磁场下呈现场致磁性布拉格峰且符合双子格模型,证实其具有非磁性基态。
2025-01-17 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in effective spin-ladder models for graphene zigzag nanoribbons
我们研究了量子自旋模型中的磁相关性,这些模型是最近作为石墨烯纳米带边缘态的电子相关效应的有效低能理论导出的。为此,我们采用量子蒙特卡罗模拟访问的大距离属性,占量子波动超出平均场理论方法的边缘磁性。对于某些手性纳米带,反铁磁边间耦合先前被发现诱导有效自旋模型的带隙量子无序基态。我们发现,在锯齿形纳米带的有效自旋模型中的边缘内耦合的扩展性质导致在大的,有限的边缘间耦合值的量子相变。该量子临界点将量子无序区域与在弱边缘内耦合下的稳定边缘磁性的无隙相分离,所述无隙相包括宽锯齿形纳米带的自旋梯模型的基态。为了研究量子临界行为,有效自旋模型可以与具有长程铁磁链内耦合的两个反铁磁耦合Haldane-Shastry自旋半链模型相关联。临界指数的结果也比较了最近几个重整化群计算相关的长程相互作用量子系统。
2017-07-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of a frustrated spin-1/2 system on a Trellis Ladder
研究了格架上自旋为1/2的各向同性海森堡模型,格架由两个$J_1-J_2$之字形梯子通过反铁磁梯级耦合$J_3$相互作用而组成。$J_1$和$J_2$是两条腿之间的铁磁之字形自旋相互作用和沿着之字形阶梯的每条腿的反铁磁相互作用。利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法和线性化自旋波分析,构造了该模型的量子相图。在小$J_2$极限下,发现$J_3$存在的短程条纹共线相,而在大$J_2/J_3$极限下,发现非共线的准长程相,在大$J_3$极限下,系统呈现短程非共线态.短程有序相是该相图的主要特征。DMRG和线性化自旋波分析的结果表明,条纹共线和非共线短程相的相界相似,共线相区随$J_3$的增加而缩小.我们应用此模型来理解CaV $_2$ O $_5$的磁性,并拟合了磁化率和磁化强度的实验数据。预测了磁性比热容随外磁场的变化规律。我们注意到,$J_3$是该系统中的主要相互作用,而$J_1$和$J_2$约为$J_3$的一半。
2019-12-24 cond-mat.str-el
Hole doping and disorder effects on the one-dimensional Kondo lattice, for ferromagnetic Kondo couplings
研究了铁磁近藤耦合的一维近藤晶格模型。所谓的铁磁2-腿自旋梯和S=1反铁磁体作为新的一维近藤绝缘体出现。两者都表现出自旋间隙。但是,与强耦合极限相反,表征2-腿自旋梯形近藤绝缘体的Haldom态不能对抗非常弱的外部扰动。首先,利用标准玻色化技术,我们证明了在少量空穴掺杂下会出现反铁磁基态,其特征在于自旋-自旋关联函数的形状因子分别在$q=π$和$q=2k_F$处呈现两种结构.其次,我们用重整化群方法精确地证明了,在弱耦合的Half系统中,通过引入猝灭的无规性,Anderson局域化不可避免地发生;自旋不动点更确切地说对应于一个“玻璃”态。最后,弱耦合的S=1反铁磁近藤绝缘体的“类比”提出,我们表明,到安德森局域化状态的过渡,可以避免在这种不寻常的弱耦合Halfenstein系统。
1997-10-16 cond-mat.str-el
Quasi-Phase Transition and Many-Spin Kondo Effects in Graphene Nanodisk
尺寸为$N$的三角形锯齿形纳米盘具有$N$局域自旋。我们研究了它在有和没有外部引线的情况下的电性能。引线由锯齿形石墨烯纳米带或普通金属线制成。准铁磁态和准顺磁态之间存在准相变,表现为比热和磁化率的尖峰。铅效应由多自旋近藤哈密顿量描述。比热出现新的峰值。此外,金属引线中的自由电子的带宽变窄。通过研究自旋-自旋关联,我们认为铅中的自由电子与纳米盘中的电子形成自旋单态。它们是多自旋近藤效应的表现。
2009-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase diagrams and universality classes of random antiferromagnetic spin ladders
本文用实空间重整化群方法研究了无规反铁磁两条腿和锯齿形自旋1/2阶梯结构,确定了它们的完整相图。我们证明了第一个系统属于二聚随机自旋1/2链的同一普适类。另一方面,之字形阶梯在弱挫折和无序时处于随机单线态。另外,我们给出了额外的证据,证明它属于随机反铁磁和铁磁量子自旋链的普适类,尽管在后一个系统中发现的普适不动点从未实现。然而,我们发现一个新的普遍不动点在中间无序。
2004-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
$Z_{2}$ order fractionalization, topological phase transition, and odd frequency pairing in an exactly solvable spin-charge ladder
本研究提出精确可解自旋-电荷梯子模型,在平带极限下求解,揭示$Z_{2}$序分数化与拓扑相变,发现关联拓扑超导体相,证实马约拉纳自旋子诱导奇频配对,并从格点规范理论视角展开讨论。
2024-05-14 cond-mat.str-el
Field theoretical study of a spin-1/2 ladder with unequal chain exchanges
本文研究了两条链上具有不同交换常数的海森堡自旋为1/2的锯齿形阶梯的低能性质。利用非线性σ模型场论和阿贝尔玻色化,我们发现,激发是无隙的,与有限的自旋波速度,如果链交换的值是小的。如果链交换很大,则系统是带隙的,并且扭结和反扭结激发的能谱彼此不同。
2001-11-19 cond-mat.str-el
Two Coupled Chains are Simpler than One: Field-induced Chirality in a Frustrated Quantum Spin Ladder
尽管阻挫自旋链(Z字形链)是一种磁阻挫的果蝇,但对磁场中一对耦合Z字形链(阻挫自旋梯)的理解是不完整的。我们解决这个问题,通过核磁共振(NMR)实验$\text{BiCu}_2\text{PO}_6$在磁场高达45 T,揭示了场诱导的螺旋磁结构。结合,我们提出了先进的数值计算表明,即使是温和的横档耦合显着简化了相图低于半饱和磁化强度稳定的场诱导的手征相。令人惊讶的是,对于一个一维模型,这个阶段及其对Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用的响应符合经典的预期。在解释最高可达磁场下的行为时,我们的结果意味着$\text{BiCu}_2\text{PO}_6$中较低磁场下发生的孤子相位的不同起源。一个令人兴奋的可能性是,已知的,DM介导的手性和晶格之间的耦合产生了一种新的自旋佩尔斯不稳定性。
2019-11-12 cond-mat.str-el
Key Role of Orbital Anisotropy in Geometrically Frustrated Electron System
利用密度矩阵重整化群方法,研究了四分之一填充的e_g轨道简并哈伯德模型的基态和激发态性质.在Z字形链中,系统被有效地视为S=1/2反铁磁海森堡模型的解耦双链,并且自旋能隙近似为零,类似于弱耦合海森堡链的情况。另一方面,在阶梯中,梯级上的自旋关联保持稳健,并且存在自旋间隙。
2004-08-10 cond-mat.str-el
Creation and destruction of a spin gap in weakly coupled quarter-filled ladders
利用密度矩阵重整化群计算方法,在与晶格耦合的扩展哈伯德模型上,研究了与NaV_2O_5相关的模型参数的弱耦合四分之一填充梯. NaV_2O_5具有超反铁电电荷有序性,每个阶梯上都有锯齿状的电荷有序性。我们表明,这种顺序,与四个梯子的周期性,导致自旋二聚沿梯子和相应的自旋间隙的大小相同的实验观察。由于自旋的重组,在大电荷阶时,自旋能隙再次被破坏。一个有效的自旋模型的分析预测重新创建的间隙由梯间单线态时,电荷顺序进一步增加。
2006-03-13 cond-mat.str-el
Suppression of Spin Frustration due to Orbital Selection
为了阐明轨道自由度在几何阻挫系统中的重要作用,我们用数值方法研究了梯形和锯齿形两种晶格上e_g轨道简并哈伯德模型的基态和激发态性质.在阶梯结构中,自旋关联扩展到整个系统,而锯齿形链则被解耦为双链,自旋激发由于选择了特定的轨道而被限制在双链的一侧。我们设想了一种自组织现象,即几何阻挫的多轨道系统自发地退化为单轨道模型以抑制自旋阻挫。
2004-10-01 cond-mat.str-el
A new approach to the Kondo effect: sophomore's dream function and Lee-Yang zeros
M. N. Mikheev Institute of Metal Physics(M. N. 米凯耶夫金属物理研究所)
该研究提出一种基于大二学生的梦想函数与李-杨零点的解析方法,求解近藤问题,得到普适交叉主干,可推广至多种近藤相关模型。
2026-10-12 cond-mat.str-el
The spin-1 ladder : A bosonization study
我们构造了一个场论描述的两个耦合的自旋1海森堡链,从已知的表示一个自旋1链的马约拉纳费米子(或伊辛模型)。在重新研究了两个伊辛模型的玻色化规则后,特别注意有序和无序算子,我们得到了自旋1阶梯的玻色描述。从重正化群和平均场参数中,我们得出结论,对于较小的链间耦合,自旋1阶梯可以近似地由三个去耦的两频率sine-Gordon模型描述。然后,我们预测,开始与去耦链,自旋间隙线性减小链间耦合,无论是在铁磁和反铁磁方向。最后,我们讨论了在自旋为1的锯齿链中存在无公度相的可能性。
1999-08-16 cond-mat.str-el
Open su(4)-invariant spin ladder with boundary defects
用Bethe近似方法研究了可积的su(4)不变的带边界缺陷的自旋梯模型.给出了该体系基态的精确相图,并讨论了边界量子临界行为。它由一个带隙相,其中阶梯的梯级形成单重态和一个无隙的Luttinger液相。结果表明,在带隙相,边界束缚态对应于一个未屏蔽的局部矩,而在Luttinger液相中,局部矩在低温下被屏蔽,类似于近藤效应.
2000-09-06 cond-mat.str-el
Pair-density-wave superconductor from doping Haldane chain and rung-singlet ladder
我们报道了一个对密度波(PDW)超导体的数值发现,从掺杂(i)自旋为1的Haldrons链或(ii)在梯级单态相,其中掺杂的电荷占据一个腿的两个腿的梯子。我们使用广义近藤模型对这些系统进行建模。巡游电子由$t-J$模型关联和描述,并且通过近藤耦合$J_K$进一步耦合到自旋$1/2$海森堡模型。当电子密度$x$为1时,莫特绝缘体根据$J_K$是负的还是正的而处于Haldle相或处于梯级单重态相。在掺杂时,对于$J_K$的两个符号,可以出现具有$\mathbf Q=π$的对密度波。在$J_K \rightarrow -\infty$限制,该模型减少到最近提出的II型t-J模型,我们观察到的PDW超导体和非常规的Luttinger液相掺杂之间的连续过渡。我们还确定了超导体的复合序参量,它可以被理解为由两个邻近的费米自旋极化子形成的库珀对。我们的模型和预测的PDW相可以通过在固态系统中掺杂由Ni $^{2+}$形成的S=1链或在腿之间具有电势偏置的费米冷原子的两个腿梯来实验实现,其优先将载流子掺杂到单个腿中。
2022-02-02 cond-mat.str-el
Phase diagrams of the metallic zigzag carbon nanotube
我们研究了金属锯齿形碳纳米管的哈伯德模型,其中包括在现场和最近邻相互作用。假设弱相互作用,一个重整化群分析的等效双腿阶梯其次是玻色化和玻色化的结果在一个Gross-Neveu模型与扩大的对称性相对于原来的哈密顿量。对于未掺杂的情况,Gross-Neveu模型的对称性是SO(8),但对于掺杂的情况,粒子-空穴对称性被破坏,对称性降低到SO(6)。在未掺杂的碳纳米管中发现了四个具有排斥相互作用的基态相:d波莫特绝缘体、s波莫特绝缘体、p密度波和电荷密度波。掺杂的情况下有两个基态阶段,d-波超导体和一个阶段,其中的p-密度波和电荷密度波共存。我们还探讨了全球相图与一般的相互作用配置文件,并找到几个额外的状态,包括手性电流相,电流沿锯齿形债券周围的纳米管流动。
2008-07-02 cond-mat.str-el
A Luttinger Liquid Coupled to a Quantum Spin Bath: Flow Equation Approach to the Kondo Necklace Model
我们研究了Luttinger液体与反铁磁S=1/2海森堡链中的量子自旋相互作用的晶格实现,其中每个自旋也耦合到σ=1/2 Kondo自旋自由度。该模型描述了准一维材料中的低能自旋动力学,其中磁性离子的电子自旋与杂质、原子核和可能存在于其环境中的其他自旋物种的电子自旋相互作用。对于大的铁磁和反铁磁近藤相互作用J',存在两个相,分别对应于有效的自旋1海森堡链和二聚自旋1/2阶梯。对于弱近藤相互作用,我们建立了近藤相互作用驱动系统的强耦合制度。这表明J '= 0是系统中唯一的临界点。
2007-06-22 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Magnetic Exchange in the Ladder-Type Compound NH$_4$V$_2$O$_5$
利用DFT+U计算研究梯型化合物NH₄V₂O₅的低温电子与磁性质,发现锯齿形V⁴⁺/V⁵⁺电荷有序更稳定并形成带隙1.7 eV的绝缘态,磁交换显示强对角与梯间耦合,表明其保留自旋梯特征并因NH₄⁺尺寸与几何产生新磁性。
2025-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin gap and string order parameter in the ferromagnetic Spiral Staircase Heisenberg Ladder: a quantum Monte Carlo study
本文考虑了一个自旋为1/2的铁磁梯级耦合J_ \perp和非等价链的梯形结构.该模型是由梯形的扭曲(θ)变形得到的,并在各向同性梯形(θ=0)和SU(2)铁磁Kondo项链模型(θ=π)之间插值。我们证明了(θ,J_ \perp)平面上的基态具有有限的表征Haldom相的弦序参量.扭转链引入了一个新的能量尺度,我们解释的苏尔-中村相互作用。因此,我们观察到弱耦合下自旋能隙的标度从Δ/J_| \propto J_ \perp /J_|(θ< θ_c)\simeq 8π/9到Δ/J_| \propto(J_ \perp /J_|)^2(θ> θ_c)的交叉。这些结果是在大规模量子蒙特卡罗计算的基础上得到的。
2007-06-25 cond-mat.str-el
From Kondo to local singlet state in graphene nanoribbons with magnetic impurities
详细分析了锯齿形石墨烯纳米颗粒中磁性杂质的近藤效应。吸附原子通过中空或顶部位置构型的杂化振幅$Γ_{imp}$与石墨烯纳米载体偶联。此外,吸附原子还通过杂化功能$Γ_{tip}$与金属STM针尖弱耦合,该杂化功能提供了其磁矩的近藤屏蔽。整个系统描述的安德森一样的哈密顿量的低温物理是通过采用数值重整化群的方法,这使我们能够获得用于计算近藤温度的系统的热力学性质访问。当吸附原子靠近锯齿形石墨烯纳米颗粒的边缘时,我们发现了两种屏蔽机制:(1)弱耦合机制($Γ_{imp}\ll Γ_{tip}$),其中边缘态产生近藤温度$T_K$的增强;(2)强耦合机制($Γ_{imp}\gg Γ_{tip}$),其中形成局部单线态,不利于STM针尖对近藤的屏蔽。这两个制度可以清楚地区分其特征温度$T^*$的吸附原子和石墨烯纳米碳($V_{imp}$)之间的耦合的依赖性。我们观察到,在弱耦合制度$T^*$增加指数与$V_{imp}^2$。相应地,在强耦合区域,PDMATHAMR随$V_{imp}^2$线性增加。
2017-10-04 cond-mat.str-el
Charge Ordering and Spin gap in NaV_2O_5
基于Hartree近似,提出了NaV_2O_5的一种可能的基态。结果表明,在V-离子的阶梯结构中,库仑相互作用引起了Z字形的电荷分离(即电荷有序化),导致相邻阶梯结构之间的自旋局域化,形成自旋能隙。这个新的态不同于迄今为止所认为的自旋-佩尔斯态,似乎与现有的实验结果一致。
1998-05-15 cond-mat.str-el
Quantum phase transitions in the Kondo-necklace model: Perturbative continuous unitary transformation approach
近藤项链模型可以描述强关联重费米子材料的磁低能极限。该模型中存在多个能量标度,对应于系统的各个相。在这里,我们研究了近藤单重态相和反铁磁长程有序相之间的量子相变,并从量子信息性质和消失的能隙的角度说明了各向异性的影响。我们采用“微扰连续么正变换”的方法来计算的能隙和自旋自旋的相关模型在热力学限制的一个,两个,和三个空间维度,以及自旋梯。特别是,我们表明,该方法,虽然是微扰的,可以预测预期的量子临界点,在那里的间隙的低能谱消失,这是在良好的协议与其他数值和格林函数分析的结果。此外,我们采用了一种二体纠缠度量--并发度来研究模型的临界性。Kondo项链模型在二维和三维的纠缠导数中不存在奇点,表明该模型具有多体纠缠的特征。我们还讨论了通过梯形结构从一维模型到二维模型的交叉。
2015-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phases of spin-1 system on 3/4 and 3/5 skewed ladders
本文研究了3/4和3/5倾斜双腿梯形几何上反铁磁自旋为1的受抑Heisenberg系统的量子相变。这些系统可以被看作是通过周期性地从锯齿形阶梯中移除梯级键而产生的。我们发现,在大系统中,基态(GS)的3/4梯形开关从一个单线态的磁性状态的$J_1 \ge 1.82$ ; GS自旋对应于铁磁排列的有效$S = 2$对象的每个单元格。反铁磁交换海森堡自旋为1的3/5斜梯系统的gs是高度挫挫的,具有螺旋自旋排列。在3/5阶梯中的自旋密度波的振幅与在3/4阶梯的磁性状态中的自旋密度波的振幅相比显著更大。在有限尺寸的系统中,在调谐$J_1$时,系统的gs在单重态和低自旋磁态之间切换多次。开关模式是非单调的,作为$J_1$的函数,并取决于系统的大小。这似乎是高$J_1$有利于高自旋磁态和有限系统有利于自旋驻波的结果。对于某些特定的参数值,3/5系统中的磁g在两个不同的镜像对称子空间中是双简并的。这种简并导致自发的自旋宇称和镜像对称破缺,从而在系统的gs中产生自旋电流。
2021-05-28 cond-mat.str-el
Ground state and low-energy excitations of the Kitaev-Heisenberg ladder
利用密度矩阵重整化群和Lanczos精确对角化方法研究了梯形几何上Kitaev-Heisenberg模型的基态和低激发态. Kitaev和Heisenberg相互作用被参数化为$K=\sinϕ$和带有角度参数$ϕ$的$J=\cosϕ$。基于对几种类型的序参量、激发能隙和纠缠谱的计算结果,确定了与$ϕ$相关的基态相图。值得注意的是,该相图与蜂窝晶格上的基塔耶夫-海森堡模型非常相似,表现出相同的长程有序状态,即梯级单线态(类似于3D中的尼尔)、锯齿形、铁磁和条纹;以及在精确可解的基塔耶夫点$ϕ=\pmπ/2$周围存在基塔耶夫自旋液体。我们还计算了相应于$π$通量状态的元胞算符的期望值,以确定Kitaev自旋液体如何从$ϕ=\pmπ/2$延伸出去。此外,我们还确定了自旋结构因子,并讨论了Kitaev相互作用对自旋三重态色散的影响。
2019-02-01 cond-mat.str-el
Instantons and topological order in two-leg electron ladders: A universality class
数值研究无序 Hubbard 模型发现两腿电子梯具有有限拓扑纠缠熵,与石墨烯 zigzag 纳米带属同一普适类;通过 Shankar-Witten 型玻色化拉格朗日量与 semion 融合机制,成功预测了态密度随无序强度的变化规律。
2025-05-30 cond-mat.str-el
Low-Temperature Structure of the Quarter-Filled Ladder Compound alpha'-NaV2O5
用同步辐射X射线衍射法测定了$α'$ -NaV $_2$ O $_5$的低温超结构。在34 K的原子位移和电荷有序相转变温度以下,我们观察到布拉格峰分裂,这证明LT结构是单斜的。确定LT结构为空间群为$A112$的$(a-b)\times 2b \times 4c$,其中$a, b$和$c$表示高温正交晶胞。根据键价和方法对V离子的价态进行了估算,结果表明,V位被明显地分为两组V $^{4+}$和V $^{5+}$,具有$zigzag$电荷有序模式.这种LT结构与共振X-射线和NMR测量结果一致,并与先前报道的LT结构形成鲜明对比,该结构包括V $^{4.5+}$位点。
2001-09-10 cond-mat.str-el
Simultaneous Charge Ordering and Spin Dimerization in Quasi-Two-Dimensional Quarter-Filled Ladders
本文研究了横场伊辛模型中赝自旋与XY自旋耦合的自旋-赝自旋哈密顿量。该模型出现在四分之一填充梯形化合物$NaV_2O_5$的分析中,赝自旋代表其电荷自由度。在分子场近似下,我们发现该模型具有两个阶段:电荷无序没有自旋间隙;和一个低温阶段包含反铁电(锯齿形)电荷秩序和自旋二聚(自旋间隙)。相变是第二类相变,计算的物理量与朗道理论所预期的一样。该相图的一个特殊特征是,负责自旋能隙产生的梯间自旋-赝自旋耦合也破坏了IMTF量子临界点,导致$T_c$在IMTF总是无序的Ising耦合区域中的指数行为。我们的结论是,我们的平均场的结果给出了一个定性正确的描述在$NaV_2O_5$的相变,而一个更复杂的分析是必要的,以考虑到热波动,可能,接近IMTF量子临界点。
2003-10-21 cond-mat.str-el
Magnetic end-states in a strongly-interacting one-dimensional topological Kondo insulator
拓扑近藤绝缘体是强相关材料,其中流动电子与局部自旋杂交,产生拓扑非平凡的能带结构。本文利用非微扰玻色化和重整化群技术对一维拓扑近藤绝缘体进行了理论研究。它被描述为一个近藤-海森堡模型,其中海森堡自旋为1/2的链通过p波通道中的近藤交换相互作用耦合到哈伯德链-一个强相关的原型塔姆-肖克利模型的版本。我们推导并求解了近藤参数下的双圈重整化群方程,发现在半填充时,即使在非相互作用导带(Hubbard参数$U=0$)的情况下,Hubbard链中的电荷自由度也会获得Mott能隙.此外,在足够低的温度下,系统映射到自旋1/2梯子上,沿着梯级具有局部铁磁相互作用,有效地将自旋自由度锁定到具有冻结电荷自由度的自旋$1$链中。这种结构表现为自旋为1的Halfton链,一个典型的相互作用的拓扑自旋模型,并具有两个磁自旋$1/2$端态的链与开放的边界条件。我们的分析可以得到一个有见地的拓扑近藤绝缘体在一个空间维度和著名的物理学的Halfenchain之间的连接,表明前者的基态是从本质上不同的天真的平均场论的预测。
2015-06-02 cond-mat.str-el
Ground-state and spectral properties of an asymmetric Hubbard ladder
我们研究了具有两个不等价分支的梯形系统,即一个Hubbard链和一个一维电子气。解析近似,密度矩阵重整化群方法,和连续时间量子蒙特卡罗模拟被用来确定该系统的基态属性,间隙,和光谱函数在半填充。四个不同的阶段作为哈伯德相互作用和横档跳跃的函数的存在的证据。首先,Luttinger液体存在于非常弱的链间跳跃。其次,在中等链间跳跃或强Hubbard相互作用下,发现了一个具有自旋和电荷能隙的Kondo-莫特绝缘体。第三,自旋带隙的顺磁莫特绝缘体与非公度激发和掺杂电荷配对观察到的中间值的横档跳跃和相互作用。第四,通常的相关带绝缘体恢复为大横档跳跃。我们表明,最低的单粒子激发的波数是不同的,在每个绝缘阶段。特别是,三个缺口的阶段表现出显着不同的光谱功能。我们讨论了相关的非对称双腿梯形系统作为模型沉积在衬底上的原子线。
2015-04-20 cond-mat.str-el
Natural orbitals renormalization group approach to a spin-1/2 impurity interacting with two helical liquids
基于有限锯齿形石墨烯纳米管中的Kane-Mele模型,利用自然轨道重整化群,研究了量子自旋霍尔绝缘体中自旋为1/2的局域杂质通过Kondo相互作用与两个螺旋液体耦合的问题.我们研究了近藤耦合与螺旋液体的静态和动态的基态的性质的影响。首先分析了在构造基态波函数中起重要作用的活性自然轨道(ANO)的数目和独特的空间结构。我们的数值结果表明,两个ANO出现,等于螺旋液体的数量。具体而言,在耦合对称点,两个ANO是完全活跃的,它们的空间结构分别由不同的螺旋液体构成。相比之下,当偏离对称点时,只有一个ANO保持完全活跃,这主要是由具有较大Kondo耦合的螺旋液体构成的。用杂质自旋极化率和极化率描述了杂质的局域屏蔽效应。结果表明,在耦合对称点处,杂质的极化率最大,自旋极化率达到最大值。相反,当近藤耦合偏离对称点时,杂质倾向于被屏蔽而不极化。最后探讨了杂质与传导电子之间的自旋关联所表现的近藤屏蔽云。结果表明,近藤云主要是由近藤较大的螺旋液体与杂质耦合形成的。另一方面,自旋-轨道耦合破坏了自旋关联空间分布的对称性,导致近藤云的各向异性。
2023-03-25 cond-mat.str-el
Charge order induced by electron-lattice interaction in NaV2O5
本文用密度矩阵重整化群方法研究了四分之一填充梯形结构的基态性质,包括静态电子-晶格耦合。孤立的梯子和两个耦合的梯子被认为是从$α^\prime$ -NaV $_2$ O $_5$的能带结构计算获得的模型参数。相关的荷斯坦耦合到晶格引起静态的平面外晶格畸变,这与电荷有序状态同时出现,并表现出相同的锯齿形图案在实验中观察到。电子-晶格耦合的引入大大降低了获得电荷有序态所需的临界最近邻库仑排斥$V_c$。在有序相中不存在自旋能隙。电荷有序化是由库仑排斥和电子-晶格相互作用驱动的。在电子-晶格相互作用下,耦合两个阶梯对$V_c$或电荷有序相的特性几乎没有影响。在$V=0.46\eV$处,晶格畸变、电荷能隙、电荷序参量和有效自旋耦合与NaV $_2$ O_5$的实验数据符合良好.
2005-05-30 cond-mat.str-el
Kondo screening of spin-charge separated fluxons by a helical liquid
将磁性$π$通量插入量子自旋霍尔绝缘体中会产生四个局部的自旋-电荷分离态:分别具有电荷$Q=\pm1$或自旋$S_z=\pm1/2$的电荷和自旋通量子。在存在排斥库仑相互作用的情况下,带电态被缺口化,并形成局部矩。考虑锯齿形带上的Kane-Mele-哈伯德模型,建立了自旋通量被螺旋边液体屏蔽的杂质模型。在非相互作用模型中,磁通和边缘状态之间的杂交由后者的程度所主导。它变得更大的自旋轨道耦合$λ$,但只有非零值之间的$π$通量和边缘的距离均匀。对于相互作用系统,我们使用连续时间量子蒙特卡罗方法,我们已经扩展了全球磁化率测量再现的特征居里定律的自旋通量。然而,由于磁通子的有限范围,在相当低的能量下形成局部矩。自旋通量的屏蔽导致偏离居里定律,这遵循从数据崩溃获得的普遍行为。此外,近藤共振出现在两个低洼的哈伯德峰之间的局部谱函数。
2014-06-17 cond-mat.str-el
Supersolid and pair correlations of the extended Jaynes-Cummings-Hubbard model on triangular lattices
研究了三角形腔格和锯齿形阶梯上的扩展Jaynes-Cummings-哈伯德模型。利用密度矩阵重整化群方法,我们观察到了不同密度模式的各种类型的固体,并找到了轻超固体存在于锯齿形阶梯相图扩展区域的证据。此外,由于腔中原子间的相互作用和原子-光子相互作用,我们观察到了超固相中强的对关联。通过集群平均场模拟和扩展我们的分析到二维三角形晶格的集群大小的缩放,我们提出的证据,在这种情况下也出现了一个轻超固体。
2019-06-08 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Charge Density Waves and Bond Order Waves in a quarter filled extended Hubbard ladder
利用玻色化和重整化群方法研究了具有最近邻库仑排斥的四分之一填充Hubbard阶梯的相图。针对强排斥机制,讨论了链间交换作用J和链间排斥作用V对体系可能的基态和电荷序构型的影响.由于自旋激发总是有一个能隙,我们发现竞争的键序波和电荷密度波相位作为可能的基态的阶梯模型。我们讨论了这些不同阶段的基本激发,并指出这些阶段和那些近藤-海森堡绝缘体的激发之间的类比。我们还研究了系统不同基态之间的量子相变的顺序。我们得到了伊辛或SU(2)_2普适类的二级跃迁或一级跃迁。通过微扰重整化群方程的积分,我们在J-V平面上绘制了完整的相图。最后,我们讨论了掺杂远离半填充的效果和施加的磁场的效果。
2003-03-15 cond-mat.str-el
Exact columnar dimer ground state and quantum phase transitions in a frustrated coupled spin ladder model
School of Physical Sciences, Central University of Rajasthan(中央拉贾斯坦大学物理科学学院)
研究自旋-1/2受挫耦合梯子系统,通过引入腿对称梯间相互作用,发现精确柱状二聚体基态,并用BOMFT和DMRG分析相变,确定双条纹、Néel和量子无序二聚体相及其临界点。
2026-06-08 cond-mat.str-el
Correlations and confinement of excitations in an asymmetric Hubbard ladder
利用密度矩阵重整化群方法研究了由Hubbard链和非相互作用紧束缚(Fermi)链组成的非对称两条腿梯子中的关联函数和低能激发.讨论了在半充满时发现的四种相:Luttinger液体、Kondo-莫特绝缘体、自旋能隙莫特绝缘体和相关带绝缘体的电荷、自旋和配对关联行为。准长程反铁磁自旋关联被发现在哈伯德腿中的Luttinger液相。对密度波的相关性进行了研究,以了解在费米腿的自旋能隙莫特相在半填充和轻掺杂,但我们没有发现增强的配对相关性的结构中发现的绑定对。低能量激发导致的变化的自旋和电荷密度的双腿,证明了限制的费米腿上的最低电荷激发,而最低的自旋激发是本地化的哈伯德腿在三个绝缘相。电荷,自旋和单粒子激发的速度进行了研究,以澄清在Luttinger液相中的基本激发的限制。所观察到的基本自旋和电荷激发的空间分离可以促进不同的(准)长程序在高维扩展的非对称哈伯德阶梯的共存。
2017-07-27 cond-mat.str-el