High temperature thermodynamics of the honeycomb-lattice Kitaev-Heisenberg model: A high temperature series expansion study
我们发展了蜂窝格点Kitaev-Heisenberg模型的热力学性质的高温级数展开式。给出了Kitaev耦合$K$和Heisenberg交换耦合$J$(含$|J|\le |K|$)的不同值下,均匀磁化率、热容和熵随温度变化的数值结果.这些扩展显示出良好的收敛性下降到$K$的一小部分的温度,在某些情况下下降到$T=K/10$。在Kitaev交换为主的制度,逆磁化率有一个近线性的温度依赖性在很宽的温度范围内。然而,我们表明,已经在温度$10$倍的居里-外斯温度,有效的居里-外斯常数估计的数据可以关闭的一个因素2。我们发现,在短程秩序峰的热容最大值的大小,是小$J/K$比$J$的顺序或大于$K$。我们认为,这本身就代表了一个简单的标记,在这些系统中的Kitaev条款的相对重要性。有些令人惊讶的是,Na $_2$ IrO $_3$的热容量和磁化率数据与占主导地位的{ \it反铁磁} Kitaev交换常数约为$300-400$ $K$一致。
2017-07-04 cond-mat.str-el
Thermodynamic behavior of modified integer-spin Kitaev models on the honeycomb lattice
我们研究了Baskaran,Sen和Shankar(Phys.Rev.B78,115116(2008))引入的修改的自旋- $S$ Kitaev模型的热力学性质。这些模型的性质是,对于半奇数自旋,它们的本征态映射到自旋为1/2的Kitaev模型的本征态上,具有众所周知的高度纠缠的量子自旋液体态和Majorana费米子。对于整数自旋,哈密顿量由交换局部算子组成。因此,本征态可以被选择为在不同的位置之间完全不纠缠,尽管每个本征态具有显著的简并性。对于半奇数自旋,热力学性质可以与自旋1/2 Kitaev模型,除了一个额外的简并。因此,我们在这里关注整数自旋的情况。利用转移矩阵方法、高温展开和蒙特卡罗模拟研究了自旋为$S=1$和$S=2$的铁磁和反铁磁模型的热力学性质。除了所有模型都具有的大的剩余熵之外,我们发现它们可以具有各种不同的行为。传递矩阵计算表明,对于不同的模型,关联长度可以是有限的,如$T\to 0$,成为临界的,如$T\to 0$,或指数发散的,如$T\to 0$ .有一个保守的$Z_2$通量变量与每个六边形元格相关联,在所有模型中,$+1$值饱和为$T\rightarrow0$,除了$S=1$反铁磁体,其中平均通量保持为零,为$T\to 0$。我们为这些结果提供了定性的解释。
2021-02-08 cond-mat.str-el
Longitudinal Magnetization and specific heat of the anisotropic Heisenberg antiferromagnet on Honeycomb lattice
研究了在各向异性Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用和次近邻耦合交换常数存在下,纵向磁场和温度对蜂窝晶格上二维Heisenberg反铁磁体热力学性质的影响.特别是,比热的温度依赖性已被调查的各种物理参数的模型哈密顿量。本文采用硬核玻色表象,利用映射玻色气体的激发谱研究了热力学性质的行为。通过玻色子模型,用格林函数方法研究了Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用项对热力学性质的影响。此外,我们还研究了不同各向异性参数下比热和磁化强度与磁场的关系。在低温下,比热被发现是单调增加的磁场的带隙场感应相区的温度。我们发现,由于激发谱中能隙的增大,比热随磁场的变化呈现出单调递减的特性。研究了不同次近邻耦合常数时,磁化强度与Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用强度的关系。
2021-06-23 cond-mat.str-el
Crystal-Field Symmetry Constraints in Layered Honeycomb ErBr$_3$
Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area(粤港澳大湾区量子科学中心);Southern University of Science and Technology(南方科技大学)
研究揭示ErBr$_3$的晶场对称性约束了基态Kramers双重态的横向通道,导致低能区无低阶横向通道,并通过热力学测量发现两个零场异常,进一步表明晶场基态对称性对低能动力学的强约束。
2026-10-14 cond-mat.str-el
Field-induced intertwined orders in 3D Mott-Kitaev honeycomb $β$-Li2IrO3
蜂窝状铱酸盐被认为具有强烈的自旋各向异性交换相互作用,这可能导致被称为Kitaev量子自旋液体的特殊物质状态。这种状态的实现需要磁性Ir $^{4+}$离子之间几乎完全受抑的相互作用,但能量的小不平衡使其他有序状态更有利。事实上,这些有序状态的能量接近本身就是系统内在挫折的标志。在这项工作中,我们说明,小磁场可以用来驱动受抑量子磁体$β-$ Li $_2$ IrO $_3$,不同的对称性破缺状态之间,但不会引起真正的热力学相变。这种场致对称性破缺相具有热力学序参量的所有特征,但在零场中从未真正形成。相反,当挫折的尺度被适当地倾斜,与附近的其他量子态交织在一起时,它就会被召唤。
2017-03-07 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
Kitaev Spin Liquid Candidate OsxCl3 Comprised of Honeycomb Nano-Domains
合成了化学式为OsxCl3(x = 0.81)的氯化锇,并对其晶体结构和热力学性质进行了研究。OsxCl3晶体呈CdCl2型层状结构,三角形晶格中平均部分被Os离子占据。然而,在微观尺度上,三角形晶格是由纳米域与蜂窝状排列的Os离子,如通过电子显微镜和拉曼散射实验观察到的。磁化强度和热容量的测量结果表明,没有磁性长程序下降到0.08 K,而在0.15 K的热容量宽峰可能表明在本地蜂窝晶格的短程顺序。OsxCl 3可能表现出Kitaev自旋液体的某些方面,这些方面被预期为锇的完美蜂窝晶格。
2020-09-16 cond-mat.str-el
Self-consistent renormalized spin-wave theory of magnetic and topological transitions in two-dimensional honeycomb ferromagnets
National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);National Center for Theoretical Sciences(国家理论科学中心)
本研究通过扩展的自洽重整化自旋波理论,探讨二维蜂窝铁磁体中磁性和拓扑相变的调控方法与实验指导。
2026-02-13 cond-mat.str-el
Magnetic order in $α$-RuCl$_3$: a honeycomb lattice quantum magnet with strong spin-orbit coupling
本文报道了单晶$α$ -RuCl $_3$的磁性和热力学性质,其中Ru $^{3+}$($4d^5$)离子处于低自旋态,形成蜂窝晶格.在磁化率和比热数据中观察到两个特征:在7~K处有一个尖锐的峰,在10- 15 K处有一个宽的峰。此外,我们还观察到了5~T和10~T之间的变磁跃迁。我们对单晶样品的中子衍射研究证实,比热的低温峰与沿蜂窝(100)方向的晶胞加倍的磁序有关,这与Kitaev-Heisenberg模型框架内预测的磁序类型之一zigzag序一致。
2015-04-24 cond-mat.str-el
Unconventional spin dynamics in the honeycomb-lattice material $α$-RuCl$_3$: high-field ESR studies
我们提出了高场电子自旋共振(ESR)研究的蜂窝晶格材料$α$ -RuCl $_3$,一个主要的候选人展示Kitaev物理。在$ab$平面上施加磁场,在锯齿形有序相中检测到两种反铁磁共振模式。一个非常丰富的激发光谱中观察到的场致量子顺磁相。所获得的数据与最近的数值计算结果进行了比较,强烈建议在$α$ -RuCl $_3$的自旋动力学的一个非常非常规的多粒子字符。最低能量ESR模式的频场图被发现与热力学测量所揭示的场致能隙的行为一致。
2017-12-01 cond-mat.str-el
Coupled magnetic and ferroelectric states in the distorted honeycomb system Fe$_{4}$Ta$_{2}$O$_{9}$
我们报告的磁性,热力学,介电和热电测量上迄今未报道的Fe ${_4}$ Ta ${_2}$ O ${_9}$。这个系统被认为是表现出一系列的磁性转变,其中许多是耦合到铁电秩序的出现,使Fe ${_4}$ Ta ${_2}$ O ${_9}$在其材料类中唯一真正的多铁性。我们建议,所观察到的性能出现作为一个结果的有效减少的磁性晶格的维数,与磁活性Fe ${^{2+}}$离子优先占据准二维屈曲蜂窝结构。Fe ${_4}$ Ta ${_2}$ O ${_9}$的低温$H$-$T$相图揭示了与在畸变的Kagome系统中观察到的相似的多种耦合的磁性和铁电相。
2018-01-31 cond-mat.str-el
Onset of charge incompressibility and Mott gaps in the Honeycomb-Lattice SU(4) Hubbard Model: Lessons for Twisted Bilayer Graphene systems
本文采用有限温度强耦合展开方法计算了蜂窝格点SU(4)哈伯德模型的热力学性质。我们目前的各种性质,包括化学势,压缩性,熵和比热作为温度和密度的函数在几个$U/t$值的数值结果。我们研究的发病电荷不可压缩性和莫特间隙的温度降低在整数密度。在不可压缩Mott区域,将其转化为SU(4)对称性下广义自旋模型的高温展开式,并利用高温展开式研究了t/U中强耦合展开式的收敛性.我们讨论的经验教训,可以从一个简单的哈伯德模型关于扭曲双层石墨烯(TBG)和其他魔角平带系统的高温性能。
2022-03-27 cond-mat.str-el
Magnetic ordering with an XY-like anisotropy in the honeycomb lattice iridates ZnIrO$_3$ and MgIrO$_3$ synthesized via a metathesis reaction
我们成功地合成了以Ir $^{4+}$为蜂窝晶格的新型反铁磁体ZnIrO $_3$和MgIrO $_3$,并研究了它们的磁性和热力学性质。这两种铱酸盐是同构的,但表现出性质不同的磁性。ZnIrO $_3$在46.6 K以下表现出反铁磁有序,而MgIrO $_3$在31.8 K以下表现出弱铁磁行为,这是由于形成了倾斜的反铁磁有序。磁化率的测量与使用取向的粉末样品揭示了存在的XY样的磁各向异性和倾斜的磁结构,这可能是稳定的Kitaev相互作用。MgIrO 3和ZnIrO 3在60 T以下的磁化曲线表现出不同的行为,说明它们的磁性基态是不同的。本文从Kitaev相互作用和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用组成的磁性模型出发,在考虑自旋阻挫效应的情况下,讨论了MgIrO $_3$和ZnIrO $_3$基态的差异.
2018-08-08 cond-mat.str-el
Functional renormalization group study of the Kitaev-$Γ$ model on the honeycomb lattice and emergent incommensurate magnetic correlations
Kitaev蜂窝模型的理论诞生对量子自旋液体的实验研究产生了决定性的影响,使人们对具有键方向相互作用的材料的合成产生了前所未有的关注。许多Kitaev材料,这被认为是港口基态参数接近Kitaev自旋液体,已被调查以来。然而,在这些材料中,Kitaev相互作用经常与非对角$Γ$相互作用携手并进--两者的竞争可能会产生磁有序的基态。为了帮助未来的材料研究,我们研究了自旋1/2 Kitaev- $Γ$模型在蜂窝晶格上的相图。采用赝费米子泛函重整化群方法,直接操作在热力学极限和捕获的热和量子涨落的联合作用,我们揭示了存在的扩展参数制度与新兴的无公度磁关联在有限温度下。我们补充我们的结果与额外的计算上的有限圆柱几何形状的周期性边界条件的影响,调查的无公度的顺序,从而提供了一个角度对以前的数值研究有限系统。
2021-05-07 cond-mat.str-el
Thermodynamic origin of the phonon Hall effect in a honeycomb antiferromagnet
本文在锯齿形反铁磁范德华材料NiPS₃中发现可观的热霍尔电导率,通过分析其与磁化强度的敏感关系及磁振子-声子能带交叉,揭示声子热霍尔效应具有内禀热力学起源。
2024-10-01 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Interplay of itinerant electrons and Ising moments in a hybrid honeycomb quantum magnet TmNi$_3$Al$_9$
量子材料中巡游电子与局域磁矩之间的相互作用带来了丰富而迷人的现象,并促进了理论框架的各种发展。在这项工作中,热力学,电输运和中子衍射测量进行新合成的蜂窝晶格磁体TmNi $_3$ Al $_9$。根据实验数据,绘制了磁场温度相图,显示出三个本质上不同的磁区。低于${T_{\rm N}=2.97 \pm 0.02}\ \rm K$ Tm的$^{3+}$矩在零场中为反铁磁序。我们发现,Tm $^{3+}$离子形成一个伪双重基态的Ising类矩位于垂直于二维蜂窝层。沿易磁化轴施加磁场会逐渐抑制反铁磁序,有利于临界场${B_c=0.92 \pm 0.05}\ \rm T$以上的感应铁磁态。在$B_c$附近,观察到量子自旋涨落的强烈增强。讨论了局域矩的量子伊辛性质和与巡游电子的耦合。
2022-09-02 cond-mat.str-el
Cascade of magnetic-field-induced quantum spin states in a spin-1 honeycomb magnet
Hefei National Research Center for Physical Sciences at the Microscale, University of Science and Technology of China(合肥微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学);School of Physics, Nanjing University of Science and Technology(南京理工大学物理学院);National Laboratory of Solid State Microstructures and School of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理学院);School of Physics, Hefei University of Technology(合肥工业大学物理学院);Department of Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures and Jiangsu Physical Science Research Center, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心与江苏省物理科学研究院);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(合肥国家实验室,中国科学技术大学)
通过热力学测量,在蜂窝状反铁磁体Na3Ni2BiO6中发现了磁场诱导的多个量子相,包括三分之一磁化平台内的三个近简并自旋态及平台外的一系列奇异相,揭示了量子涨落和交换阻挫的显著影响。
2026-05-27 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of the spin-$1$ $J_1-J_2$ Heisenberg model on the honeycomb lattice
具有几何挫折的强关联系统可以容纳具有非常规性质的物质的涌现阶段。本文利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了具有反铁磁第一和第二近邻相互作用($J_1$)的蜂窝晶格上的自旋$S = 1$海森堡模型.在参数区域$J_2/J_1 \lesssim 0.27$,系统维持Néel反铁磁相。在大的$J_2$侧的$J_2/J_1 \gtrsim 0.32$中发现了一个条纹状的反铁磁相,在两个磁有序相$0.27 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.32$之间发现了一个具有格构价键序的\textit{non-magnetic}中间区。虽然我们的计算是有限的$6$单位细胞的宽度在圆柱体上,我们提出的证据表明,这种格片状态可能是一个强有力的候选人,这个非磁性区域的热力学极限。我们还简要地讨论了系统中的量子相变的性质。通过比较自旋-$1/2$系统和自旋-$1$系统的相图,我们进一步了解了自旋-$1$系统的非磁性相。
2015-11-07 cond-mat.str-el
Relevance of the Heisenberg-Kitaev model for the honeycomb lattice iridates A_2IrO_3
结合热力学测量、密度泛函理论和热力学计算,我们证明了蜂窝状晶格铱酸盐A2 IrO 3(A = Na,Li)是磁有序的莫特绝缘体,其有效自旋轨道S = 1/2磁矩的磁性可以用海森堡-Kitaev(HK)模型捕获,海森堡相互作用超过最近邻交换.在实验上,我们观察到Curie-Weiss温度从Na_2IrO_3的θ=-125K增加到Li_2IrO_3的θ=-33K,而反铁磁有序温度大致保持不变,两种材料的T_N = 15 K。利用有限温度泛函重整化群计算,我们证明了这种θ,T_N,阻挫参数f = θ/T_N的演化,以及密度泛函理论对这两种材料提出的Z字形磁有序结构都可以在这个扩展的HK模型中得到。结合我们的实验和理论结果,我们估计,Na 2 IrO 3是深的磁有序区的HK模型(α \approx 0.25),而Li 2 IrO 3似乎是接近自旋液体区(0.6 < α< 0.7)。
2012-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
A Néel-type antiferromagnetic order in the spin 1/2 rare-earth honeycomb YbCl$_3$
对Kitaev材料的大部分搜索涉及具有自旋-轨道耦合${J=1/2}$局部矩的$4d/5d$磁体,例如虹彩酸盐和$α$ -RuCl $_3$。在这里,我们提出了单斜晶系的Yb $^{3+}$蜂窝晶格的Yb Cl $_3$的Kiteav物理的探索。我们对YbCl $_3$单晶进行了热力学、$ac$磁化率、角度相关磁矩和中子衍射测量。我们发现Yb $^{3+}$离子表现出Kramers双重态基态,从而产生有效的自旋${J_{\text{eff}}=1/2}$局部时刻。该化合物在1.20 K以下表现出短程磁序,在0.60 K时表现出长程Néel型反铁磁序,在此温度以下,有序Yb $^{3+}$自旋位于$ac$平面内,与$a$轴成16(11)$^{\circ}$角。这些订单可以抑制面内和面外磁场在约6和10 T,分别。此外,Néel温度在面外磁场下呈非单调变化。面内磁各向异性和在0.25 K下约化阶矩为0.8(1)$μ_B$表明YbCl $_3$可能是一个二维自旋系统,接近Kitaev物理。
2020-06-02 cond-mat.str-el
Anisotropy governed competition of magnetic phases in the honeycomb quantum magnet Na$_3$Ni$_2$SbO$_6$ studied by dilatometry and high-frequency ESR
用高分辨磁谱仪、静态磁化强度和高频电子自旋共振研究了$S=1$蜂窝层状结构Na $_3$ Ni $_2$ SbO $_6$的热力学性质和低能磁振子激发。在$T_{\rm N}$ = 16.5 K,有一个三临界点分离两个不同的反铁磁相AF 1和AF 2的顺磁制度。此外,我们的数据意味着短程反铁磁相关至少高达$\sim 5\cdot T_{\rm N}$。远低于$T_{\rm N}$,需要磁场$B_{\rm C1}\approx$ 9.5 T来稳定AF 2相对于AF 1。在$T_{\rm N}$和$B_{\rm C1}$的热膨胀和磁致伸缩异常意味着显着的磁弹性耦合,这两者都与$\partial L/\partial B$的符号变化。在$B_{\rm C1}$的过渡与软化的电子自旋共振谱中观察到的反铁磁共振模式。各向异性间隙$Δ= 360$ GHz意味着相当大的单轴各向异性。我们得出结论的关键作用,轴向各向异性有利于AF 1自旋结构的AF 2。虽然磁致伸缩数据反驳了一个简单的自旋翻转的情况下,在$B_{\rm C1}$ 13 T的第二次过渡的性质仍然不清楚。磁致伸缩的符号和Grüneisen分析都表明高温下的短程关联是AF 2型的。
2017-03-30 cond-mat.str-el
Thermodynamics of Ising Spins on the Star Lattice
最近合成了一类新型的二维磁性材料--聚合醋酸铁(III),其中Fe离子形成星形晶格。本文用精确解析方法和蒙特卡罗模拟研究了星格子上Ising自旋的热力学性质。将星形晶格映射到蜂窝晶格,得到了具有非对称相互作用的体系的配分函数。给出了自由能、内能、比热、熵和磁化率等物理量,这些物理量可以用来确定实际材料中相互作用的符号。此外,我们发现丰富的相图的系统作为一个功能的相互作用,温度和外部磁场。对于没有外场的受抑相互作用,基态是无序的(自旋液体),每单位晶胞的剩余熵为1.522。当施加弱场时,系统进入亚铁磁相,每单元格具有剩余熵ln 4。
2012-10-05 cond-mat.str-el
Effect of long-and short-range interactions on the thermodynamics of dipolar spin ice
在长程和短程偶极相互作用模型下,研究了正方形、蜂窝和shakti晶格上偶极自旋冰的热力学性质。精确的解决方案的状态密度,热容量的温度依赖性,和熵得到这些晶格与有限数量的点偶极子通过完全枚举。本文用Wang-Landau和Metropolis方法计算了方形自旋冰中最大低能团簇的磁化率和平均尺寸。我们表明,长程相互作用导致所有考虑的晶格的能谱模糊。包含的长程相互作用导致的热力学行为的显着变化。在蜂窝晶格的情况下,出现了热容的附加峰。临界温度在低温或高温方向上移动;方向取决于晶格几何形状。分别用Wang-Landau方法和Metropolis方法计算了方自旋冰在具有阻挫基态的长程模型中发生相变的临界温度。
2017-04-05 cond-mat.str-el physics.comp-ph
Magnetic phase diagram and possible Kitaev-like behavior of honeycomb-lattice antimonate Na3Co2SbO6
最近的理论研究表明,Kitaev物理和形成神秘的自旋液体状态等效应不仅可以在RuCl 3和铱酸盐中,而且可以在传统的$3d$过渡金属化合物中预期。利用直流和交流磁力仪,热力学和$^{23}$ Na核磁共振测量(NMR),我们研究了这样的候选材料Na3Co2SbO6。给出了Na_3Co_2Sb_O_6在宽范围磁场和温度下的全相图。结果表明,在外加磁场作用下,反铁磁结构发生了转变,饱和相逐渐发展,在相图的某些部分还出现了能隙现象
2023-01-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Unconventional magnetism in the 4d$^{4}$ based ($S=1$) honeycomb system Ag$_{3}$LiRu$_{2}$O$_{6}$
研究了Mott绝缘体系Ag $_{3}$ LiRu $_{2}$ O $_{6}$含Ru $^{4+}$(4 $d$ $^{4}$)的热力学和局域磁性.该材料以单斜$C2/m$结构结晶,其中RuO $_{6}$八面体形成边缘共享的二维蜂窝晶格,沿着$c$方向具有有限的堆叠顺序。大的负居里-外斯温度($θ_{CW}$ = -57 K)表明Ru $^{4+}$离子之间存在反铁磁相互作用,尽管磁化率和热容分别在1.8 K和0.4 K以下没有显示出磁性长程有序。$^{7}$ Li核磁共振(NMR)位移在120-300 K之间跟随体磁化率,并在120 K以下稳定。在0.2和2 K之间,随温度变化的自旋-晶格弛豫速率呈幂律行为,表明动态自旋相关与无带隙激发。电子结构的计算表明,$S = 1$描述的Ru-时刻和可能的重要性,进一步的邻居相互作用,也双二次和环交换条款,在确定的磁性。我们的$μ$ SR数据的分析表明,自旋冻结低于5 K,但自旋保持在静态和动态磁性之间的边界线,即使在20 mK。
2019-02-05 cond-mat.str-el
Coexistence of static and dynamic local magnetic fields in an S = 3/2 honeycomb lattice antiferromagnet Co2Te3O8
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Institute for Basic Science(韩国基础科学研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);Bennett University(贝内特大学);TRIUMF(特里姆夫国家粒子加速器中心);Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室)
S=3/2蜂窝晶格反铁磁体Co2Te3O8中,研究发现静态和动态局部磁场共存,揭示了长程反铁磁有序态及复杂磁结构。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground-state phases of the spin-1 $J_{1}$--$J_{2}$ Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
采用高阶近似的耦合集团方法,基于不同磁序形式的模型态,研究了具有最近邻交换耦合$J_{1}>0$和次最近邻干扰耦合$J_{2} \equiv κJ_{1} > 0$的蜂窝晶格上自旋为1的海森堡反铁磁体的零温量子相图.对于每一个,我们直接计算的体积热力学极限的基态低能量参数(包括每自旋的能量,磁序参数,自旋刚度系数,和零场均匀横向磁化率)和它们的广义磁化率的各种形式的价键晶体(VBC)的顺序,以及能隙的最低位自旋三重态激发。在范围$0 < κ< 1$,我们发现四个不同的阶段的证据。其中两个是具有反铁磁长程有序的准经典相,一个是$κ< κ_{c_{1}} = 0.250(5)$的2-亚晶格Néel有序,另一个是$κ> κ_{c_{2}} = 0.340(5)$的4-亚晶格Néel-II有序。在中间区域存在两种不同的顺磁相。在范围$κ_{c_{1}} < κ< κ^{i}_{c} = 0.305(5)$,我们发现一个无隙相,没有可辨别的磁序,这是一个强有力的候选人是一个量子自旋液体,而在范围$κ^{i}_{c} < κ< κ_{c_{2}}$,我们发现一个有隙相,这是最有可能的晶格与交错的二聚体VBC顺序,打破了晶格旋转对称性。
2016-06-15 cond-mat.str-el
Finite-temperature properties of strongly correlated fermions in the honeycomb lattice
利用数值链团展开和量子决定论蒙特卡罗模拟研究了蜂窝晶格中强相互作用费米子的有限温度性质。我们分析了一些热力学量,包括熵,比热,均匀和交错自旋磁化率,短程自旋相关性,以及在和远离半填充的双占有率。我们研究绝热冷却的可行性,通过增加均匀的相互作用强度,以及捕获系统。对于均匀的情况下,这个过程被发现是更有效的有限掺杂比在半填充。这反过来又导致了一个有效的绝热冷却存在的陷阱,开始甚至相对较高的熵,可以驱动系统有一个莫特绝缘相与大量的反铁磁相关。
2013-09-18 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Three dimensional quantum spin liquids in models of harmonic-honeycomb iridates and phase diagram in an infinite-D approximation
受最近合成的两种绝缘Li $_2$ IrO $_3$多晶型物的启发,其中$^{4+}$ $S_{eff}$ =1/2矩形成具有三重配位的3D(“谐波”)蜂窝结构,我们研究了所得$β$ -Li $_2$ IrO $_3$超蜂窝晶格和$γ$ -Li $_2$ IrO $_3$带状蜂窝晶格上的磁性汉密尔顿。实验测得的磁化率表明,Kitaev相互作用,预测理想的90 $^\circ$ Ir-O-Ir键,在这些材料中是相当大的。我们首先考虑纯Kitaev相互作用,这导致了一个完全可溶的三维量子自旋液体(QSL)与紧急马约拉纳费米子和Z $_2$通量环。与2D QSL不同,3D QSL对有限温度是稳定的,具有$T_c \approx |K|/100$。在包括海森堡耦合时,精确的溶解度丢失了。然而,通过注意到,最短的闭环$\ell$是相对较大的,在这些结构中,我们构建了一个$\ell\rightarrow \infty$近似通过定义模型的贝特格。在热力学极限下,使用张量网络状态和无限系统时间演化块抽取(iTEBD)算法,直接获得了该晶格上Kitaev-Heisenberg模型的相图。磁有序和缺口QSL阶段被发现,后者被确定的纠缠指纹。
2014-10-17 cond-mat.str-el
Quantum phase transition, universality and scaling behaviors in the spin-1/2 Heisenberg model with ferromagnetic and antiferromagnetic competing interactions on honeycomb lattice
利用连续时间量子MonteCarlo方法,系统地研究了蜂窝晶格上具有扶手椅方向反铁磁耦合$J>0$和Z字形方向铁磁相互作用$J'<0$的自旋1/2量子海森堡模型的量子相变、标度行为和热力学性质.通过计算不同晶格尺寸下不同耦合比$α=J'/J$的两个方向上的结合比$Q_{2}$和自旋刚度$ρ$,发现在量子临界点$α_c=-0.93$发生了从二聚相到条纹相的量子相变.通过对$Q_{2}$、$ρ_{x}$和$ρ_{y}$的有限尺度标度分析,我们确定了与关联长度$ν$相关的临界指数为0.7212(8),这意味着该跃迁属于经典海森堡O(3)普适性。在二聚相中观察到零磁化平台,其宽度随着$α$的增加而减小。在耦合比$α$ -磁场$h$平面上得到了相图,其中识别出四个相,包括二聚相、条纹相、斜条纹相和极化相。不同$α$的比热$C(T)$随温度的变化规律与液态$^{3}$ He在不同压力下以及几种磁性化合物在不同磁场下的比热随温度的变化规律相似,且精确地相交于一点。详细分析了$Q_{2}$、$ρ$和$C(T)$的标度行为。磁化率与实验数据进行了比较,给出了两种化合物的磁参数。
2016-06-07 cond-mat.str-el
Thermodynamic signature of the $\mathrm{SU}(4)$ spin-orbital liquid and symmetry fractionalization from the Lieb-Schultz-Mattis theorem
蜂窝晶格上的$\mathrm{SU}(4)$海森堡模型有望在低温下拥有量子自旋轨道液体,其中有一种令人惊讶的候选材料,$α$ -ZrCl $_3$。我们采用正则热纯量子态方法研究了该模型的有限温度相。利用$\mathrm{SU}(4)$的完全对称性,可以计算到24个位点的簇,这相当于自旋1/2语言中的48个位点。这种大规模并行化的最先进的计算使我们能够捕获蜂窝晶格上的$\mathrm{SU}(4)$海森堡模型的热力学性质。特别是,比热显示出特征峰肩结构,这应该与低温量子自旋轨道液相的性质有关。我们还讨论了从广义Lieb-Schultz-Mattis定理的观点出发,假设基态是带隙的和对称的,可以得出什么结论。
2022-05-07 cond-mat.str-el math-ph math.MP
MoP$_3$SiO$_{11}$: a $4d^3$ honeycomb antiferromagnet with disconnected octahedra
我们报告的晶体结构和磁性的$4d^3$自旋- $\frac32$硅磷酸盐MoP $_3$ SiO $_{11}$研究的高分辨率同步辐射X射线衍射,中子衍射,热力学测量,从头算能带结构计算。我们的数据修改了该化合物的晶体对称性,并建立了其菱形空间群($R\bar 3c$)以及位于断开的MoO $_6$八面体中的Mo $^{3+}$离子的几何完美蜂窝晶格。在$T_N=6.8$ K以下观察到的传播矢量为$\mathbf k=0$的长程反铁磁有序是最近邻面内交换耦合$J\simeq 2.6$ K、易平面单离子各向异性$D\simeq 2.2 $ K和弱层间耦合$J_c\simeq 0.8$ K的综合效应。单离子各向异性导致Mo $^{3+}$离子的有序磁矩和$Δ\simeq 7$ K的磁振子能隙减少了12%,进一步说明了自旋轨道耦合对磁性的影响。我们的分析提出了单离子各向异性的$4d^3$蜂窝反铁磁体的一个重要组成部分,尽管他们名义上淬火的轨道时刻。
2021-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Mean-field analysis of a Hubbard interaction on Bernal Bilayer Graphene
Max Planck Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所);Technische Universität München(慕尼黑工业大学)
本研究通过无限制Hartree-Fock计算分析了双层石墨烯中Hubbard相互作用的磁性相图,揭示了条纹和手性自旋密度波的竞争及外部位移场的影响。
2024-12-20 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
Muon Spin Relaxation Study of Spin Dynamics on a Kitaev honeycomb material H$_3$LiIr$_2$O$_6$
该研究通过μ子自旋弛豫技术研究含空位的Kitaev量子自旋液体候选材料H$_3$LiIr$_2$O$_6$,观测到动力学标度行为,验证了空位导致的幂律低能态密度,为量子自旋液体空位效应提供了动力学证据。
2024-10-08 cond-mat.str-el
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温(Néel温度TN ~ 21.2 K)下的开始相一致。此外,磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导(自旋翻转型)转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性,它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对,是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制,因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的,不重叠。电子自旋共振(ESR)谱显示,在室温下,Co ~(2+)离子以八面体配位,形成一条高斯型谱线,平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下,ESR参数有很强的发散性,表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果,我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic signatures of a field-induced ordered intermediate phase in Na$_2$Co$_2$TeO$_6$
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Academia Sinica(中央研究院);Sungkyunkwan University(成均馆大学);University of Leipzig(莱比锡大学)
该研究通过磁化、比热和磁卡效应测量,系统研究了Na₂Co₂TeO₆在低温高压下的相图,发现三个场诱导相变,并揭示了这些相变的热力学特征,挑战了场诱导量子自旋液体假说。
2026-05-18 cond-mat.str-el
Magnetic Anisotropy and Low Field Magnetic Phase Diagram of Quasi Two-Dimensional Ferromagnet Cr$_2$Ge$_2$Te$_6$
在这项工作中,我们提出了一个全面的研究磁性和热力学性质的二维层状蜂窝系统Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$。利用磁化强度和比热测量,在两个晶体学方向上施加磁场,我们得到了两个方向的磁相图。Cr $_2$ Ge $_2$ Te $_6$是一种铁磁体,居里温度为$T_C=65$ K,并且在$ab$平面内具有垂直于结构层的易磁化轴。在平行于磁饱和以下的硬平面$ab$施加的磁场下,在温度依赖性磁化曲线中观察到具有起始温度$T\textrm{*}$的下降。$T\textrm{*}$显示出随着电场的增加而向较低温度的单调转变。这种各向异性和特定的行为在硬平面的领域的性质进行了讨论,作为场,温度和有效的磁各向异性之间的相互作用。结构相关的化合物,如CrX $_3$(X = Br,I)的相似性暗示了这种行为在铁磁准二维蜂窝材料的普遍性。
2019-06-11 cond-mat.str-el
Thermodynamics of Chiral Spin Liquids with Abelian and Non-Abelian Anyons
本文研究了一种定义在修饰蜂窝晶格上的Kitaev模型的变体手性自旋液体的热力学性质。利用量子蒙特卡罗模拟,我们发现该模型在拓扑平凡和非平凡区域都表现出与时间反演对称性破缺相关的有限温度相变。改变交换常数时,相变由连续相变变为不连续相变,这显然与激发态由阿贝尔变为非阿贝尔的变化有关。我们通过计算拓扑量:陈数和霍尔热导率来证明这种巧合。此外,我们发现,作为一个诊断的手征自旋液体,连续的交叉与多阶段的熵释放以上的临界温度,这表明量子自旋的分级分馏发生不同的两个区域之间。
2015-06-04 cond-mat.stat-mech 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
Anisotropic magnetoelastic coupling in the honeycomb magnet Na$_3$Co$_2$SbO$_6$
University of Augsburg(奥格斯堡大学);Max-Planck-Institute for Solid State Research(马克斯·普朗克固体研究所)
通过磁化和膨胀测量,研究了蜂窝状钴酸盐Na$_3$Co$_2$SbO$_6$的相图,发现面内磁场下c*轴晶格响应具有强各向异性,归因于Co-O-Co键角变化,并在低温下观察到磁化台阶和一级相变特征,但未发现场致量子自旋液体态的证据。
2026-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Single-crystal study of the honeycomb XXZ magnet BaCo$_2$(PO$_4$)$_2$ in magnetic fields
通过对高质量BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$单晶的磁化强度、热容、热膨胀和磁致伸缩的测量,研究了其磁致伸缩性能。在$T_N=3.4\,$ K下的热力学性质的急剧异常揭示了这些单晶样品中的长程反铁磁有序,这在多晶BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$中是不存在的。面内和面外磁场的温度依赖的磁化率是强各向异性的,并揭示了明显的易面各向异性。居里-外斯分析暗示了很强的轨道磁性,因为它是从姊妹化合物BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$中得知的,它被讨论为潜在的Kitaev自旋液体材料。当在低温下施加面内磁场时,BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$在临界场$H_{C1}\approx 0.11\,$ T下被驱动到另一个有序相,然后在$H_{C2}\approx 0.3\,$ T下经历进一步的场诱导转变到高度极化的顺磁相,这再次类似于BaCo $_2$(AsO $_4$)$_2$的情况。此外,我们的最低温度的数据表明,在BaCo $_2$(PO $_4$)$_2$场诱导的转变成为占主导地位的热辅助畴壁运动。
2023-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Competition between static and dynamic magnetism in the Kitaev spin liquid material Cu2IrO3
从Kitaev自旋液体中出现的任何子激发可以形成量子计算机的基础。寻找这样的激发激发了对蜂窝状铱酸盐材料的深入研究。然而,进入自旋液体基态受到磁有序的阻碍。Cu_2IrO_3是一种新型的蜂窝状铱酸盐,没有长程序热力学特征。在这里,我们使用μ子自旋弛豫揭示磁性基态的Cu 2 IrO 3。我们发现一个两个组件的退极化慢,快弛豫率对应于不同的区域,分别与动态和静态磁性。X射线吸收光谱和第一性原理计算确定了混合铜价作为这种行为的起源。我们的研究结果表明,少数的Cu 2+离子成核区域的静态磁性,而大多数的Cu +/Ir 4+的蜂窝晶格上产生的Kitaev自旋液体。
2018-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground State Magnetic Structure and Magnetic Field Effects in the Layered Honeycomb Antiferromagnet YbOCl
本研究针对稀土硫卤化物YbOCl的自旋基态问题,通过低温中子散射等实验结合数值模拟,确定了其磁结构与交换相互作用,构建了磁场-温度相图,为稀土基Kitaev自旋物理研究提供了新途径。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-field quantum spin liquid transitions and angle-field phase diagram of Kitaev magnet $α$-RuCl$_3$
在Kitaev蜂窝磁体中寻找量子自旋液体(QSL)是近年来的研究热点。特别地,$α$ $_3$已被广泛认为是Kitaev QSL的有希望的候选物.虽然该化合物在零场下表现出反铁磁有序,但它被认为具有分数激发,并且可以被磁场驱动到QSL相。本文基于$α$ $_3$的$K$-$J$-$Γ$ - $Γ'$模型[1],利用指数张量重整化群方法研究了磁场作用下化合物的相图.计算了磁场与垂直于蜂窝面的$c^*$轴成一定夹角时,材料的比热、Grüneisen参数、磁矩和磁化率等热力学量.我们发现一个扩展的QSL角场相图确定的热力学响应。从计算到非常低的温度的比热和熵数据中确定了这种场诱导的QSL的无隙性质。本研究为今后$α$ $_3$和其他候选Kitaev磁体中的QSL的高场实验提供了指导。
2022-11-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Angle-dependent thermodynamics of $α$-RuCl$_3$
通过测量磁Grüneisen参数$Γ_B$和比热$C$,研究了Kitaev蜂窝磁铁$α$ -RuCl $_3$在不同面内磁场方向下的热力学。我们确定了两个临界场$B_c^{\rm AF1}$和$B_c^{\rm AF2}$,分别对应于两个磁有序状态之间的过渡和磁有序向量子顺磁状态的损失。的$B_c^{AF2}$相边界揭示了一个狭窄的区域的磁场,其中的有序相的逆熔化可能发生。对于平面内场的任何方向,在$B_c^{\rm AF2}$以上没有检测到额外的跃迁,尽管在$8-10$ T处系统地观察到$Γ_B$中的肩部异常。大的场致熵效应意味着在低场和/或强场依赖的声子熵的额外的低能量激发。我们的研究结果建立了$α$ -RuCl $_3$在高磁场中的普遍特征,并对该材料中存在场诱导Kitaev自旋液体提出了挑战。
2021-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Thermodynamic evidence of fractionalized excitations in α-RuCl3
分数激发是近年来凝聚态物理研究的热点。分形的自旋自由度到本地化和巡回马约拉纳费米子预测Kitaev自旋液体,一个完全可解的模型与键依赖的相互作用的二维蜂窝晶格。作为温度的函数,理论预测的特征双峰结构的热容量作为指纹的这些激励。本文报道了高质量α-RuCl 3单晶体的热容随温度和磁场变化的详细实验,并进行了大量的工作来确定准确的声子背景。我们测量了单晶氯化铑作为非磁性参考,并进行了从头计算的两种化合物的声子态密度。这些从头计算的文件,固有的声子贡献的热容量不能通过一个简单的重新缩放的参考使用的原子质量的差异,得到的。即使对于与标题化合物有微小差别的非磁性RhCl 3,也需要大规模的重整化。在零磁场中的α-RuCl 3中,在远高于磁序开始的温度下存在过剩热容。在远超量子临界的外磁场中,当长程磁序被完全抑制时,过剩热容呈现特征双峰结构。在零场下,低峰只出现在磁序开始附近的温度,似乎与正则自旋自由度有关。在更高的磁场下,超过临界场,该峰移动到10 K。高温峰位于50 K附近,几乎不受外部磁场的影响,携带预测的熵量,R/2 ln 2,并可能类似于Kitaev物理学的残余。
2018-11-28 cond-mat.str-el
Thermodynamic Evidence of Proximity to a Kitaev Spin-Liquid in Ag$_{3}$LiIr$_{2}$O$_{6}$
Kitaev磁体是在蜂窝晶格上的局部自旋之间具有键依赖伊辛相互作用的材料。这种相互作用可以导致零温下的量子自旋液体(QSL)基态。最近的理论研究表明,在有限温度下的QSL的两个潜在的签名,即在淬火无序的存在下的热力学量的标度行为,和磁熵的两步释放。在这里,我们在Ag $_{3}$ LiIr $_{2}$ O $_{6}$中呈现了这两种特征,该Ag是通过用Ag原子替换层间Li原子由$α$ -Li $_{2}$ IrO $_{3}$合成的。此外,直流磁化率数据确认的情况下的长程有序,和AC磁化率数据排除自旋玻璃化转变。这些观察结果表明,与在15 K下有序的母体化合物$α$ -Li $_{2}$ IrO $_{3}$相比,Ag $_{3}$ LiIr $_{2}$ O $_{6}$更接近于QSL。我们讨论了一个增强的自旋轨道耦合由于银d和氧p轨道之间的混合作为一个潜在的潜在机制。
2019-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Universal Thermodynamics in the Kitaev Fractional Liquid
在Kitaev蜂巢模型中,量子自旋在冷却时自发地分解为巡游的Majorana和规范通量,导致了有限温度下丰富的实验结果和研究兴趣的高涨。在这项工作中,我们采用指数张量重整化群的方法来探索Kitaev模型在各种扰动下,包括外部场,海森堡,和非对角耦合,是常见的Kitaev材料。通过大规模的多体计算,我们发现一个Kitaev分馏液体在中间温度下,是强大的对扰动。分数液体具有普遍的热力学行为,包括分数热熵,金属比热,和磁化率的中温居里定律。具有修正的居里常数的普遍磁化率行为可以归因于强烈波动的$\mathbb{Z}_2$通量以及极短程和键方向的自旋关联。有了这个见解,我们重新审视的Na $_2$ IrO $_3$和$α$ -RuCl $_3$的磁化率测量,并发现有限温度分馏和铁磁Kitaev耦合的明显特征。此外,在分数液体中的特殊自旋相关对应于一个条纹结构因子,它在扩展布里渊区旋转的自旋分量的变化。因此,我们的研究结果鼓励未来的实验探索的Kitaev材料中的分数液体的热力学测量和自旋分辨结构因子探针。
2020-06-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of O(N) Antiferromagnets in 2+1 Dimensions
在有效拉格朗日函数的框架内,我们计算了O($N$)反铁磁体在2+1维到三圈阶微扰展开下的自由能量密度,并导出了各种热力学量的低温级数.特别地,我们证明了在$d$ =2+1的O(3)反铁磁体中的磁振子-磁振子相互作用--正方形或蜂窝晶格上的O(3)不变量子海森堡反铁磁体--是非常弱和排斥的,并且通过自由能量密度中与温度的五次方成比例的项来表现。值得注意的是,相应的系数完全由首阶有效拉格朗日量${\cal L}^2_{eff}$确定,并且不涉及来自与晶格的各向异性相关的${\cal L}^4_{eff}$的任何高阶有效常数--因此对称性在$d$ =2+1中非常受限。我们还比较了适用于2+1维O($N$)反铁磁体和3+1维O($N$)反铁磁体的结果。目前的工作证明了效率的全系统有效拉格朗日方法在凝聚态域,这显然证明是优于自旋波理论。我们想强调的是,在本工作中导出的低温系列的结构是模型无关的和普遍的,因为它只依赖于对称性的考虑。
2009-09-28 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Testing Ising Topological Order in $α$-RuCl$_3$ Under In-Plane Magnetic Fields
非阿贝尔Kitaev自旋液相的物质实现-伊辛拓扑序(ITO)的一个例子-近年来一直是激烈研究的主题。$4d$蜂窝状Mott绝缘体$α$ -RuCl $_3$已成为领先的候选者,因为它进入场诱导磁无序状态,其中半整数量子化霍尔热导率$κ_{xy}$被报道。此外,最近的报告中的符号变化的量化$κ_{xy}$在一定的结晶方向是强有力的证据,拓扑相变之间的两个ITO与相反的陈数。虽然这是一个令人着迷的结果,但独立的验证仍然难以捉摸,人们可能会问是否存在对相变敏感的热力学量。在这里,我们建议,平面内磁场下的磁致系数$k$将服务于这样的目的。我们报告了一个奇异的功能,在$k$,表明拓扑相变跨越$\hat{b}$轴ITO是禁止的$C_2$对称性。如果$α$ -RuCl $_3$中的跃迁确实是ITO之间的直接跃迁,则$k$中的该特征应该是可观察的。
2020-04-28 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo simulations of thermodynamic properties of attractive SU($3$) Dirac fermions
本研究用量子蒙特卡洛方法模拟蜂窝晶格上半填充吸引SU(3) Hubbard模型,发现CDW转变温度非单调变化、三重子相关新奇热力学行为及Pomeranchuk效应,揭示三重子对SU(3)狄拉克费米子性质的重要影响。
2023-10-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Field-induced phase transitions of the Kitaev material $α$-RuCl$_3$ probed by thermal expansion and magnetostriction
高分辨率的热膨胀和磁致伸缩的测量进行$α$ $_3$的单晶中施加平行于Ru-Ru键的磁场。在垂直于蜂窝平面的方向上测量长度变化。我们的数据显示出明确的热力学特性的场诱导相变在临界场$μ_0H_{c1} = 7.8(2)$ T的反铁磁锯齿顺序被抑制。在更高的磁场下,磁致伸缩系数的扭结表示在$μ_0H_{c2} \approx 11$ T附近的额外相变。提取的Grüneisen参数显示了$H_{c1}$附近量子临界的典型特征,但也显示了$H_{c1}$以上的异常行为。我们比较我们的实验数据与线性自旋波计算采用最小Kitaev海森堡模型在半经典极限。大多数的显着特征是彼此一致的,然而,在$H_{c1}$以上的高场区域的特殊功能不能在我们的建模,因此建议一个真正的量子性质。我们构建了$α$ -RuCl $_3$的相图,显示了沿Ru-Ru键的面内场诱导的两个低温转变。
2020-06-29 cond-mat.str-el
Persistent low-temperature spin dynamics in the mixed-valence iridate Ba$_{3}$InIr$_{2}$O$_{9}$
利用热力学测量、中子衍射、核磁共振和μ子自旋弛豫,我们建立了Ba $_3$ InIr $_2$ O $_9$中的量子自旋液体行为,其中未成对电子位于混合价Ir $_2$ O $_9$二聚体上,Ir $^{4.5+}$离子。尽管反铁磁居里-外斯温度约为10 K,但在至少20 mK的温度下,既没有观察到长程磁序,也没有观察到自旋冻结,因此自旋在近三十年的温度下是短程相关和动态的。自旋-晶格弛豫速率和比热的二次幂律行为表明基态的无隙性质。我们设想,这种奇异的行为可能与混合价设置中最近邻交换耦合的三角形和屈曲蜂窝几何形状的前所未有的组合有关。
2017-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el