Effect of monomer-monomer interactions on the phase diagrams of the S=1/2 distorted diamond type quantum spin chain
主要利用精确对角化和能级谱方法，研究了零磁场下，$S=1/2$和$M=(2/3)M_{\rm s}$情况下，具有单体-单体相互作用和/或铁磁相互作用的$S=1/2$畸变金刚石型量子自旋链的基态相图，其中$M$为总磁化强度，$M_{\rm s}$为饱和磁化强度. $M=M_{\rm s}/3$处的磁化平台在铁磁相互作用相当强的区域消失。单体-单体相互作用显著稳定了$M=(2/3)M_{\rm s}$处的磁化平台。
2015-10-16 cond-mat.str-el
Magnetization plateau and supersolid phases in the spin-1/2 antiferromagnetic Heisenberg model on a tetragonally distorted fcc lattice
面心立方（fcc）晶格上的海森堡模型是一个典型的三维阻挫自旋系统，具有磁化平台和超固相。存在fcc晶格的模型化合物$A_2$ CoTeO $_6$（$A$ = Ca，Sr，Pb），但具有晶格畸变。受这些化合物存在的启发，为了寻找新的超固相，我们采用大尺寸团簇平均场方法研究了磁场中四方畸变面心立方晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的基态.在模型中我们发现了五个超固相，表明在这些化合物中观察到超固相的可能性。我们还发现，超固相之一是类似于在三角晶格上的XXZ模型中获得的非经典共面相。
2019-04-20 cond-mat.str-el
Zero temperature non-plateau magnetization and magnetocaloric effect in an Ising-XYZ diamond chain structure
零温非平台磁化是量子自旋链的一种特殊性质，有时会由于不同的旋磁因子而出现。在这项研究中，我们说明了一个非常不寻常的非平台磁化性质驱动的XY各向异性的伊辛-XYZ金刚石链。两个自旋为1/2的粒子通过XYZ耦合键合，它们是非平台磁化的出现的原因。这两个量子算符自旋与两个节点伊辛自旋结合，这个过程无限重复，产生一个钻石链结构。由于非平台磁化性质，我们集中讨论这个模型的磁热效应，通过提出的等熵曲线和Gruneisen参数，以及显示的区域，该模型表现出有效的磁热效应。由于存在彼此非常接近的两相，强XY各向异性表现出具有磁热效应的特定行为，在磁场中具有较宽的间隔，其中磁热效应是有效的。
2016-09-16 cond-mat.str-el
Semiquantitative theory for high-field low-temperature properties of a distorted diamond spin chain
本文考虑了扭曲金刚石链上的反铁磁海森堡模型，并利用适用于扭曲几何的局域磁振子图像讨论了它的一些高场低温性质。更具体地说，在我们的研究中，我们假设的配分函数的轻微扭曲的几何形状具有相同的形式，为理想的几何形状，虽然轻微色散的一个磁振子的能量。我们还讨论了这样的描述蓝铜矿的相关性。
2012-12-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Inversion Phenomena of the Anisotropies of the Hamiltonian and the Wave-Function in the Distorted Diamond Type Spin Chain
利用简并微扰理论研究了S=1/2畸变金刚石链XXZ型在截断点附近的基态相图。在类XY相互作用各向异性的情况下，相图由Neel相和自旋流体相组成。对于类伊辛相互作用各向异性的情况下，它包括三个阶段：亚铁磁相，Neel相和自旋流体相。亚铁磁相的磁化强度是饱和磁化强度的1/3。相图的显著性质是Neel相的存在，尽管相互作用各向异性是XY样的。尽管存在类伊辛相互作用各向异性，自旋流体相仍然出现。我们称这些区域为“反转区”。
2001-08-31 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermal entanglement in a spin-1/2 Ising-XYZ distorted diamond chain with the second-neighbor interaction between nodal Ising spins
考虑了自旋为1/2的Ising-XYZ扭曲金刚石链，其中间隙海森堡二聚体之间存在XYZ相互作用，节自旋与间隙自旋之间存在最近邻Ising耦合，节自旋之间存在次邻Ising耦合.自旋为1/2的Ising-XYZ扭曲金刚石链的基态相图由于XY各向异性和第二近邻相互作用而呈现出几个有趣的相，而该模型可以使用转移矩阵技术精确求解。通过一个相应的约化密度算符计算的二分测度纠缠度，研究了海森堡自旋二聚体中的量子纠缠。同时，伴随温度的升高，伴随温度的结果表明，天然矿物蓝铜矿中填隙海森堡自旋对间的二体纠缠对外加磁场不敏感，在30 K附近仍能保持。
2017-04-19 cond-mat.other cond-mat.str-el
Ground State Phases of Distorted $S=1$ Diamond Chains
研究了畸变$S=1$金刚石链的两种畸变类型（称为A型和B型）的基态[J. Phys. Soc. Jpn. 79（2010）114703]。对于A型失真，Halcohol阶段与没有自发的平移对称性击穿存在大值的参数$λ$，参数化的挫折强度。对于小的$λ$，在未扭曲的链中的Halcite相和两个量子化的亚铁磁相保持稳定，即使对于强的扭曲。与此相反，对于B型畸变，量子化亚铁磁相位与自发平移对称性击穿和不存在大$λ$。部分亚铁磁相出现在它们之间。对于小的$λ$，两个量子化的亚铁磁相仍然存在，部分亚铁磁相也出现在它们之间。在强畸变下，两种亚铁磁相之间的Haltron相变为拓扑平凡的双Haltron相。
2019-06-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization Process of the S=1 and 1/2 Uniform and Distorted Kagome Heisenberg Antiferromagnets
用数值精确对角化方法研究了S=1和1/2 kagome Heisenberg反铁磁体的磁化过程。发现零温磁化曲线在全磁化强度的1/3处有一平台。在存在$\sqrt{3} \times \sqrt{3}$晶格畸变的情况下，该平台被增强并且最终实现亚铁磁状态。在主高原之上还出现了次高原。这些现象的物理起源进行了讨论。
2001-10-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Haldane Phases and Ferrimagnetic Phases with Spontaneous Translational Symmetry Breakdown in Distorted Mixed Diamond Chains with Spins 1 and 1/2
利用精确对角化、DMRG和低能有效模型映射方法研究了自旋为1和1/2的两类扭曲混合金刚石链的基态.在未扭曲的情况下，基态由一系列独立的自旋为1的团簇组成，这些团簇被单重态二聚体分开。晶格畸变诱导了团簇自旋之间的有效相互作用。当这种有效的相互作用是反铁磁的，几个Halcohol阶段出现或没有自发平移对称性击穿（STSB）。在没有STSB的Haldle相位和具有$(n+1)$ -fold STSB（$n$ = 1、2和3）的Haldle相位之间的跃迁属于与$(n+1)$ -时钟模型相同的普适类。相反，当有效相互作用是铁磁的，量子化和部分亚铁磁相出现或没有STSB。提出了一个有效的部分亚铁磁相低能理论。
2010-11-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground State Properties of an S=1/2 Distorted Diamond Chain
研究了S=1/2扭曲金刚石链的基态性质，用哈密顿量${\cal H}=J_1\sum_\ell\bigl\{\bigl(\vecS_{3\ell-1}\cdot\vecS_{3\ell} +\vecS_{3\ell}\cdot\vecS_{3\ell+1}\bigr)+J_2\vecS_{3\ell-2}\cdot\vecS_{3\ell-1} +J_3\bigl(\vecS_{3\ell-2}\cdot\vecS_{3\ell}+\vecS_{3\ell}\cdot\vecS_{3\ ell+2}\bigr)-H S_{\ell}^z\bigr\}$（$J_1,~J_2,~J_3\geq0$）描述，它很好地模拟了S=1/2三聚体体系Cu $_3$ Cl $_6$（H $_2$ O）$_2$ $\cdot$ 2 H $_8$ C $_4$ SO $_2$ .使用精确对角化方法的Lanczös技术，我们确定的基态相图在H=0的情况下，由二聚，自旋流体，和亚铁磁相。在$J_2,~J_3\llJ_1$极限下，通过简并微扰计算，分析了后两个相之间的相边界线，计算结果与数值结果吻合较好。我们通过使用密度矩阵重整化群方法计算$J_1=1.0$、$J_2=0.8$和$J_3=0.5$的情况（a）和$J_1=1.0$、$J_2=0.8$和$J_3=0.3$的情况（b）的基态磁化曲线。我们发现，在情…
1999-12-30 cond-mat.str-el
Effect of uniaxial single-ion anisotropy on a stability of intermediate magnetization plateaus of a spin-1 Heisenberg diamond cluster
利用精确对角化方法，研究了具有两个不同耦合常数和单轴各向异性的自旋为1的Heisenberg金刚石团簇在外加磁场作用下的基态相图和磁化曲线.结果表明，自旋为1的Heisenberg金刚石团簇具有几个显著的量子基态，它们在零温和低温磁化强度曲线上分别在饱和磁化强度的1/4、1/2和3/4处出现中间平台.研究发现，分数磁化平台的宽度基本上取决于耦合常数的相对强度以及单轴单离子各向异性，这可能会使某些中间磁化平台大幅收缩甚至完全击穿.结果表明，相对较弱的单轴单离子易轴各向异性显著改善了四核镍配合物[Ni 4（CO 3）2（aetpy）8]（ClO 4）4在低场区的低温磁化曲线的理论拟合，而不会破坏之前基于高场区完全各向同性海森堡模型的拟合.
2021-09-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-1/2 Ising-Heisenberg distorted diamond chain with antiferromagnetic Ising and ferromagnetic Heisenberg interactions
本文研究外磁场下自旋-1/2伊辛-海森堡畸变菱形链，揭示量子涨落与畸变导致零和1/3饱和磁化平台及比热多峰结构，并阐明其源于有效几何阻挫。
2024-06-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin Configuration in the 1/3 Magnetization Plateau of Azurite Determined by NMR
用高磁场$^{63,65}$ Cu NMR谱测定了蓝铜矿Cu $_3$（CO $_3$）$_2$（OH）$_2$的1/3磁化平台中的局部自旋极化。Cu 2（二聚体）位的超精细场的自旋部分被发现是场无关的、负的和强各向异性的，对应于$d$ -轨道中的全极化自旋的$\approx$ 10%。这接近于“量子”平台的预期构型，其中单重态在二聚体上稳定。然而，所观察到的非零自旋极化指向一些三重态混合物，由金刚石键$J_1$和$J_3$的强不对称性引起。
2009-02-25 cond-mat.str-el
Spin dynamics and 1/3 magnetization plateau in a coupled distorted diamond chain compound K2Cu3(MoO4)4
通过实验与密度泛函计算，研究了 K2Cu3(MoO4)4 的磁性，揭示其畸变金刚石链结构、反铁磁有序及 1/3 磁化平台，构建了温度-磁场相图。
2025-04-21 cond-mat.str-el
Magneto-elastic couplings in the distorted diamond-chain compound azurite
本文报道了畸变金刚石链状化合物蓝铜矿Cu $_3$（CO $_3$）$_2$（OH）$_2$单晶的超声测量结果。在纵向弹性模式$c_{22}$的温度依赖性中观察到明显的弹性异常，该模式可以被分配到系统中的相关磁相互作用及其与晶格自由度的耦合。从对$c_{22}$的磁贡献的定量分析，可以确定磁弹性耦合$G$ = $\partial J_2$ / $\partial ε_b$，其中$J_2$是二聚体内耦合常数，$ε_b$是沿链内$b$轴的应变。我们发现一个非常大的耦合常数$|G| \sim ($ 3650 $\pm$ 150）K，突出了$J_2$对$b$轴晶格参数变化的非常强的灵敏度。这些结果是补充测量的静水压力依赖性的$J_2$通过热膨胀和磁化率测量在环境和有限的静水压力。我们建议，这种化合物的结构特点，其中铜$_2$ O $_6$二聚体单元被纳入一个不寻常的拉伸方式，是负责的巨大的磁弹性耦合。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetization plateaus, spin-canted orders and field-induced transitions in a spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a distorted diamond-decorated honeycomb lattice
Institute of Physics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University（帕日·沙法里克大学理学院物理研究所）
该研究通过多种方法探讨了自旋1/2反铁磁Heisenberg模型在扭曲晶格中的相变行为，揭示了多种量子相及磁化平台的形成机制。
2026-03-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Macroscopic ground state degeneracy of the ferro-antiferromagnetic Heisenberg model on diamond-decorated lattices
Institute of Biochemical Physics of RAS（俄罗斯科学院生物化学物理研究所）
研究揭示了钻石装饰晶格中铁磁-反铁磁Heisenberg模型的基态退化现象，通过分析变形与理想钻石模型，发现其基态退化程度不同，为低温冷却应用提供新思路。
2025-04-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic properties of the $S=1/2$ distorted diamond chain at T=0
在T=0时，我们研究了$S=1/2$反铁磁畸变金刚石链的磁性，该链由哈密顿量${\cal H} = \sum_{j=1}^{N/3}{J_1 ({\bi S}_{3j-1} \cdot {\bi S}_{3j} + {\bi S}_{3j} \cdot {\bi S}_{3j+1}) + J_2 {\bi S}_{3j+1} \cdot {\bi S}_{3j+2} + J_3 ({\bi S}_{3j-2} \cdot {\bi S}_{3j} + {\bi S}_{3j} \cdot {\bi S}_{3j+2})} \allowbreak - H \sum_{l=1}^{N} S_l^z $和$J_1, J_2, J_3\ge0$描述，很好地模拟了${\rm A_3 Cu_3 (PO_4)_4}$和${\rm A = Ca, Sr}$、${\rm Bi_4 Cu_3 V_2 O_{14}}$以及蓝铜矿$\rm Cu_3(OH)_2(CO_3)_2$ .我们采用的物理考虑，简并微扰理论，由Lanczos方法和密度矩阵重整化群（DMRG）方法获得的数值对角化数据的能级谱分析。我们研究了$M=M_s/3$和$M=(2/3)M_s$处的磁化平台的机制，并给出了与这些磁化平台有关的$(J_2/J_1, J_3/J_1)$平面上的精确相图，其中$M=\sum_{l=1}^{N} S_l^…
2003-05-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum phase with spontaneous translational symmetry breaking in an extended diamond chain
该研究在verdazyl-Cu配合物中实验实现自旋-1/2扩展钻石链，发现伴随平移对称性自发破缺的有隙二聚体相，并识别出与Haldane相等效的对称性保护拓扑相，对强关联和拓扑物质研究具有重要意义。
2025-09-10 cond-mat.str-el
Entanglement, magnetic and quadrupole moments properties of the mixed spin Ising-Heisenberg diamond chain
研究了金刚石链上自旋1/2和自旋1的混合伊辛-海森堡模型的热纠缠、磁矩和四极矩性质。磁化和四极矩平台观察到的反铁磁耦合。计算了作为混合自旋系统量子纠缠度量的热负性。海森堡偶极和四极耦合的不同值的负性得到不同的行为。在没有单离子各向异性和四极相互作用项的情况下，观察到负性的中间平台。当偶极和四极耦合相等时，负性和四极矩也有类似的行为。
2014-12-02 cond-mat.other cond-mat.str-el
Ground state of an $S=1/2$ distorted diamond chain - model of $\rm Cu_3 Cl_6 (H_2 O)_2 \cdot 2H_8 C_4 SO_2$
本文研究了三聚体$S=1/2$量子海森堡链$\rm Cu_3 Cl_6 (H_2 O)_2 \cdot 2H_8 C_4 SO_2$的模型哈密顿量的基态，其中最近观察到了非磁性的基态。该模型由堆叠的三聚体组成，并且具有三种自旋之间的耦合常数：三聚体内耦合常数$J_1$和三聚体间耦合常数$J_2$和$J_3$。所有这些常数都被假定为反铁磁的。利用分析方法和物理考虑，我们证明了在$\tilde J_2 - \tilde J_3$平面上存在三个相（$\tilde J_2 \equiv J_2/J_1$，$\tilde J_3 \equiv J_3/J_1$）：二聚体相，自旋流体相和亚铁磁相。二聚体相是由阻挫效应引起的。在二聚体相中，在二重简并基态和第一激发态之间存在激发能隙，这解释了在$\rm Cu_3 Cl_6 (H_2 O)_2 \cdot 2H_8 C_4 SO_2$中观察到的非磁性基态。利用Lanczos算法，从有限体系的数值对角化数据中得到了$ \tilde J_2 - \tilde J_3$平面上的相图。
1999-10-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effective low-energy description of almost Ising-Heisenberg diamond chain
本文考虑了一个自旋为1/2的几何阻挫的Ising-Heisenberg菱形链，当假设交换作用部分为Heisenberg相互作用，另一部分为Ising相互作用时，该模型是完全可解的.一个小的$XY$的一部分，后来微扰添加到伊辛耦合，这使我们能够推导出一个有效的哈密顿描述的低能量行为的修改，但完整的量子版本的初始模型。有效的模型要简单得多，而且没有挫折感。结果表明，添加到原来的伊辛相互作用的$XY$部分引起的自旋液相连续变化的磁化强度，出现在磁化平台之间，是完全不存在的初始混合金刚石链模型。该方法也可以应用于其他混合Ising-Heisenberg自旋系统。
2015-10-21 cond-mat.str-el
Dispersion-driven ferromagnetism in a flat-band Hubbard system
研究了基于色散驱动的{ \it order-from-disorder}效应在平带Hubbard系统中建立基态铁磁性的机制。作为一个范例，我们考虑一个挫折的金刚石链，其中理想的金刚石几何形状的最低单电子带是平坦的，但基态保持顺磁性的任意现场排斥$U$。我们专注于平带的半填充。通过数值计算和分析，我们给出了扭曲金刚石链的基态相图，即，以前的平带变得分散。由色散和相互作用的相互作用驱动，如果相互作用超过临界值$U_c$，则基态是铁磁的。
2014-04-08 cond-mat.str-el
Six magnetization plateau phases in a spin-1/2 distorted kagome antiferromagnet: application to $\rm{Y}_3\rm{Cu}_9(\rm{OH})_{19}\rm{Cl}_8$
本研究利用Lanczos精确对角化方法，探讨了畸变kagome反铁磁体Y3Cu9(OH)19Cl8在磁场下的基态性质，揭示了在两组交换参数下均存在1/3、5/9和7/9的磁化平台（磁子晶体态），并发现额外的新型平台相，为该材料的实验验证和磁性理解提供了理论依据。
2024-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-Third Magnetization Plateau with a Preceding Novel Phase in Volborthite
我们已经合成了高质量的volborthite单晶，一种看似扭曲的kagome反铁磁体，并进行了高达74 T的高场磁化强度测量和高达30 T的51 V NMR测量。一个非常宽的1/3磁化平台出现在28 T以上，并继续超过74 T在1.4 K，这是没有观察到在以前的研究中使用多晶样品。NMR谱揭示了一个无公度秩序（最有可能的自旋密度波秩序）低于22 T和一个简单的自旋结构在平台阶段。此外，在23和26 T之间发现了一个新的中间相，其中磁化强度随磁场线性变化，并且NMR谱表明内部磁场的不均匀分布。这一系列的阶段在volborthite承担一个惊人的相似性，与铁磁最近邻耦合J1竞争与反铁磁次近邻耦合J2的挫折自旋链。
2015-05-30 cond-mat.str-el
Thermal conductivity of the diamond-chain compound Cu_3(CO_3)_2(OH)_2
本文研究了扭曲自旋金刚石链体系Cu_3（CO_3）_2（OH）_2在低温（0.3K）和磁场（14T）下的热导率（κ）。在零磁场下，沿链向热流的κ（T）曲线幅值很小，呈现明显的三峰结构。沿着链和垂直于链的磁场强烈地改变κ，并且与磁场中的磁比热变化具有良好的对应性。基于Debye模型的数据分析表明，热输运是由声子引起的，三峰结构是由磁激发引起的两个共振散射过程引起的.特别是，链子系统的自旋激发强烈散射声子，而不是传输热量。
2015-12-17 cond-mat.str-el
Microscopic mechanism for the 1/8 magnetization plateau in SrCu_2(BO_3)_2
受抑量子磁体SrCu_2（BO_3）_2在外加磁场中表现出丰富的相图，其中包括一系列的磁化平台。到目前为止，实验上研究得最多和最突出的磁化平台是1/8平台。理论上，人们期望这种材料可以很好地用Shastry-Sutherland模型描述。但最近的微观计算表明，1/8平台在能量上并不受欢迎。在这里，我们报告一个非常简单的微观机制，自然导致1/8高原的磁交换常数的现实价值。我们发现，1/8平台与钻石晶胞的好处最多的其他平台结构相比，量子涨落，其中很大一部分是由Dzyaloshinskiiii-Moriya相互作用引起的。物理上，这样的耦合导致动力学项在一个有效的硬核玻色子描述导致重整化的能量的不同的高原结构，我们在这项工作中对待的平均场水平。由此产生的高原的稳定性进行了讨论。此外，我们的研究结果表明，一系列的条纹结构以上的1/8和一个稳定的磁化平台在1/6。我们的微观理论的大多数定性方面同意最近制定的SrCu_2（BO_3）_2的实验数据的唯象理论。有趣的是，我们的计算指出，在Shastry-Sutherland模型中的磁耦合的一个相当大的比例，非微扰效应成为必不可少的理解的受抑量子磁体SrCu_2（BO_3）_2。
2012-08-27 cond-mat.str-el
Quantum Phase Transitions in Alternating-Bond Mixed Diamond Chains with Spins 1 and 1/2
本文研究了交换相互作用交替畸变时自旋为1和1/2的混合金刚石链。根据阻挫和扭曲的强度，这个系统有各种各样的基态。每一个基态都由一系列自旋团簇组成，这些自旋团簇被单重态二聚体隔开，并遵循无穷多个局域守恒定律。通过对每个自旋团簇的数值分析，我们确定了基态相图。特别是对于强畸变，我们用集团展开方法和共形场论找到了无穷多个量子相变。这导致了居里常数和剩余熵的行为中的无限系列步骤。
2010-03-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase transitions and thermodynamics of the two-dimensional Ising model on a distorted Kagomé lattice
利用张量重整化群（TRG）方法和精确解方法研究了畸变Kagomé格点上的二维伊辛模型.得到了零场相图，其中确定了铁磁、亚铁磁和顺磁三种相以及二级相变。与精确解相比，TRG结果是相当准确和可靠的。在磁场中，磁化强度（$m$），磁化率和比热的TRG算法进行了研究，其中$m=1/3$高原观察到的磁化曲线中的一些耦合。对Co（N-$_3$）-$_2$（bpg）$\cdot$-$_{4/3}$配合物的磁化率实验数据进行了TRG拟合，得到了配合物$J=22K$和$J'=33K$的耦合关系.
2010-10-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite Temperature Properties of the Mixed Diamond Chain with Spins 1 and 1/2
我们制定统计力学的混合钻石链的自旋幅度为1和1/2。由于一系列的守恒定律，该系统的任何本征态被分解成有限奇数长度自旋1链的本征态。随着控制阻挫的参数$λ$的变化，基态经历了五次量子相变。我们得到的值的剩余熵和居里常数，表征每个相和相边界在低温下。我们进一步发现各种特征的有限温度特性，如非单调的温度依赖性的磁化率，多峰结构的$λ$依赖性的熵，平台状的温度依赖性的熵和多峰结构的比热。
2010-03-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization plateau and anisotropic magnetoresistance in the frustrated Kondo-lattice compound Ce3ScBi5
本文合成了受挫结构的Ce₃ScBi₅单晶，发现其在低温下有两个反铁磁转变，垂直c轴磁场下存在磁化平台间的变磁转变及各向异性磁电阻，构建了温场相图，为研究受挫近藤晶格中的奇异量子态提供了平台。
2025-11-12 cond-mat.str-el
On the absence of actual plateaus in zero-temperature magnetization curves of quantum spin clusters and chains
我们研究了小自旋量子团簇的磁化算符和哈密顿量的非对易性的一般特征。这种非对易性的来源可能是不同自旋的Landé g因子的差异，交换相互作用中的XY各向异性以及Dzyaloshinskiii-Moriya项在磁场方向不同的方向上的存在。结果，小自旋团簇的零温度磁化曲线模仿具有磁激发带的宏观系统的零温度磁化曲线，即对于自旋团簇的给定本征态，对应的磁矩可以是外部磁场的显式函数，从而在给定本征态内产生磁化曲线的非恒定（非平台）形式。此外，XY各向异性使得饱和磁化强度（当簇中的所有自旋沿着磁场对齐时的本征态）对于有限的磁场幅度（渐近饱和）不可接近。我们以自旋1/2二聚体、混合自旋（1/2，1）二聚体、自旋1/2环三聚体为例，证明了这些特征。我们考虑了最简单的Ising-Heisenberg链和具有四个不同g因子的XYZ-Ising金刚石链。在链状模型中，磁化曲线具有比团簇更复杂的非平凡结构。
2015-09-22 cond-mat.str-el
Magnetic excitations from the hexagonal spin clusters in the S = 1/2 distorted honeycomb lattice antiferromagnet Cu2(pymca)3(ClO4)
该研究通过非弹性中子散射和精确对角化方法，研究了畸变蜂窝反铁磁体Cu2(pymca)3(ClO4)的磁激发，确定了簇间耦合约为簇内相互作用的20%，并提出了解释各向异性交换相互作用的模型。
2025-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spin order and dynamics in the diamond-lattice Heisenberg antiferromagnets CuRh2O4 and CoRh2O4
金刚石晶格上的反铁磁绝缘体是具有奇异磁现象的候选材料，从自旋轨道纠缠到简并螺旋基态和拓扑顺磁性。相对于其他三维磁性离子网络，如几何阻挫烧绿石晶格，金刚石晶格磁性在实际材料中的研究还不成熟。在这项工作中，我们通过热磁和中子散射测量来表征模型A位尖晶石CoRh 2 O 4（钴蔷薇辉石）和CuRh 2 O 4（铜蔷薇辉石）的磁性，并进行群论分析，Rietveld精化，平均场论和自旋波理论计算来分析实验结果。我们的研究表明，立方CoRh_2 O_4是一个典型的S=3/2金刚石晶格Heisenberg反铁磁体，最近邻交换J = 0.63meV，在25 K以下为Neel有序基态。在四边形扭曲CuRh 2 O 4中，第三近邻自旋之间的竞争交换相互作用导致在24 K下出现无公度自旋螺旋，其磁传播矢量k =（0，0，0.79）.强减少的有序矩观察到的S=1/2自旋CuRh 2 O 4和捕获我们的1/S校正交错磁化。我们的工作确定CoRh 2 O 4和CuRh 2 O 4作为参考材料，以指导未来的工作寻找奇异的量子行为在金刚石晶格反铁磁体。
2017-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The transverse field XY model on the diamond chain
我们考虑了阻挫金刚石链上的$s=1/2$横场$XY$模型，考虑了最近邻自旋之间的各向异性交换参数。为此，我们采用三种不同的方法：平均场近似，和国家的最先进的精确对角化（ED），和密度矩阵重整化群（DMRG）模拟。在平均场论中，通过引入Jordan-Wigner变换将哈密顿量费米子化，并通过Hartree-Fock方法将相互作用（多体）项近似为单粒子项。我们分析了感应磁化和自发磁化的行为作为外部磁场的函数，调查在基态的磁性，并在有限的温度。有趣的是，平均场的结果是在合理的协议与ED和DMRG的，特别是对于扭曲的链，或在一个中间/大的自旋各向异性参数。作为我们的关键结果，我们给出了零温下各向异性$\times$磁场的相图，讨论了相的出现及其量子临界点。最后，我们在有限温度下的分析提供了一个参数范围，其中发生了不寻常的行为的感应磁化-随着温度的函数增加。本文给出了金刚石链上XY模型的\textit{global}图像，这可能有助于理解更复杂几何结构中的磁性特征。
2021-08-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic properties of the quantum spin-1/2 XX diamond chain: The Jordan-Wigner approach
利用Jordan-Wigner变换研究了自旋为1/2的量子$XX$模型在金刚石链上的磁性.一般来说，这个量子自旋系统的哈密顿量可以表示为在规范场的存在下的无自旋费米子和不同的规范不变的方式分配的自旋费米子变换被认为是。此外，我们分析了自由费米子链的一般性质，其中所有的规范项被忽略，并讨论了它们与量子自旋系统的相关性。费米子哈密顿量中的相互作用项的考虑依赖于在固定适当的规范之后的Hartree-Fock过程。最后，我们讨论了该量子自旋模型在零温度以及非零温度下的磁性，并通过与有限（最多36个自旋）链的精确对角化方法的结果进行比较，分析了所用近似的有效性。除了$m=1/3$平台之外，磁化曲线的最显著特征是对于某些值的令人沮丧的垂直键存在的中间场处的跳跃。
2011-05-05 cond-mat.stat-mech 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
Magnetism and Thermodynamics of Spin-1/2 Heisenberg Diamond Chains in a Magnetic Field
研究了自旋为1/2的Heisenberg金刚石链在三种不同情况下的磁性和热力学性质：（a）J1，J2，J3>0（阻挫）;（b）J1，J3<0，J2>0（阻挫）;（c）J1，J2>0，J3<0（非阻挫）.采用密度矩阵重整化群（DMRG）方法研究了体系的基态性质，采用转移矩阵重整化群（TMRG）方法研究了体系的热力学性质.局部磁矩，自旋关联函数，静态结构因子在基态的三种情况下进行了讨论。结果表明，在零磁场中，对于不同的耦合，静态结构因子S（q）在波矢$q=aπ/3$（a= 0，1，2，3，4，5）处出现峰值，而在磁化强度m=1/6的磁场中，静态结构因子S（q）仅在q=0处出现峰值，$2π/3$和$4π/3$与耦合无关.零场静态结构因子的DMRG结果可以很好地拟合为六阶模态的线性叠加，提出了两个拟合方程。结果表明，这六种模态与系统的低激发密切相关。在有限温度下，得到了磁化率和比热随温度变化的双峰结构，峰的位置和峰的高度依赖于耦合的竞争.还发现F和AF耦合的XXZ各向异性导致情况（c）的系统表现出截然不同的行为。此外，还将化合物Cu $_{3}$（CO $_{3}$）$_{2}$（OH）$_{2}$的磁化率、比热和磁化强度的实验数据与TMRG的结果进行了比较。
2007-04-02 cond-mat.str-el
Striped magnetization plateau and chirality-reversible anomalous Hall effect in a magnetic kagome metal
本文在双层畸变kagome材料GdTi3Bi4中发现由一维Gd锯齿自旋链、三分之一磁化平台和变磁转变驱动的反常霍尔效应，揭示条纹畴壁与手性可逆机制，为磁场调控自旋手性和自旋电子学应用提供新途径。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Fingerprints of cluster-based Haldane and bound-magnon states in a spin-1 Heisenberg diamond chain
Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University（帕夫·约瑟夫·沙法里克大学理学院理论与天体物理系）
本研究通过多种解析与数值方法，探究自旋1海森堡金刚石链的磁学与热力学性质，揭示了阻挫区域多种非常规量子相及场致相变附近的增强磁热效应，并证实其可作为高效量子斯特林发动机工质。
2025-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Spin-$s$ model with competing interactions on diamond-decorated lattices
Institute of Biochemical Physics of RAS（俄罗斯科学院生物化学物理研究所）
本文通过精确分析和数值方法，研究了菱形装饰晶格上铁磁-反铁磁自旋-$s$ 模型的基态性质、磁化和低温热力学，揭示了由双线性 Heisenberg 和高阶交换相互作用导致的丰富相图、宏观简并和残余熵，并指出其在超低温冷却和量子热机中的潜在应用。
2026-06-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic structure and high-field magnetization of the distorted kagome lattice antiferromagnet Cs$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$
Mahidol University（玛希隆大学）；ThEP, Commission of Higher Education（高等教育委员会理论物理中心）；Osaka Prefecture University（大阪府立大学）；Phranakhon Rajabhat University（佛统皇家大学）；Radboud University（拉德堡德大学）；Neutron Science Laboratory, Institute of Materials Structure Science, High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构物质结构科学研究所中子科学实验室）
本研究通过中子衍射和高场磁化测量，揭示了畸变kagome反铁磁体Cs$_2$Cu$_3$SnF$_{12}$的磁结构，并修正了先前错误的全入全出模型，确定其具有共面120°结构。
2026-09-29 cond-mat.str-el
Magnetism and spin dynamics of Na$_5$Yb(MoO$_4$)$_4$: A weakly interacting rare-earth stretched diamond lattice
National Taiwan University（国立台湾大学）；Academia Sinica（中央研究院）；Sungkyunkwan University（成均馆大学）；KEK（高能加速器研究机构）；National Tsing Hua University（国立清华大学）；National Synchrotron Radiation Research Center（国家同步辐射研究中心）；University of Johannesburg（约翰内斯堡大学）
研究Na5Yb(MoO4)4的结构和磁性性质，发现其基态为有效J_eff=1/2的Kramers双重态，由Yb³+的畸变十二面体氧配位引起，且交换相互作用极弱。
2026-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-field Magnetism of the Honeycomb-lattice Antiferromagnet Cu$_2$(pymca)$_3$(ClO$_4$)
我们报告的实验结果的磁化率，比热，电子自旋共振（ESR），和高场磁化强度测量的多晶样品的自旋$1/2$扭曲的蜂窝晶格反铁磁体铜$_2$（pymca）$_3$（ClO $_4$）。磁化率在25 K附近有一个宽峰，这是典型的低维反铁磁体，在比热测量中，在0.6K以下没有观察到长程磁序。在1.4K下，磁化曲线在70~T范围内呈现三阶跃.假设结构中存在三种不同的交换键$J_{\rm A}$、$J_{\rm B}$和$J_{\rm C}$，计算的磁化强度曲线再现了$J_{\rm A}/k_{\rm B} = 43.7~{\rm K}$、$J_{\rm B}/J_{\rm A} = 1$和$J_{\rm C}/J_{\rm A} = 0.2$时的观测值，但在70 T附近的磁化强度除外，在70 T附近观测到的磁化强度表明当计算的磁化强度饱和时又出现了另一个台阶。通过数值计算，讨论了磁化平台与交换键的关系。
2018-11-01 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
Ordering in a frustrated pyrochlore antiferromagnet proximate to a spin liquid
我们进行了一般性的研究，在烧绿石晶格上的两个自旋极化的比例为3：1。等价地，这描述了金刚石晶格上量子二聚体模型的价键固体构象。我们确定了可能的低温有序相的集合，假设有序是弱的，即系统接近于"U（1 π"）量子自旋液体，其中3：1的比例保持，但自旋强烈波动。我们发现的9个有序态的性质是由“射影几何”分析确定的。所有的阶段表现出平移和旋转对称性破缺，与一个扩大的单位细胞包含4至64个原始细胞的基础烧绿石。9个相中最简单的是早先在$S=3/2$材料\cdaf和\hgaf中磁化平台上的有序的理论研究中发现的相同的"R"状态。我们建议，其中提出的自旋/二聚体模型经历了从自旋液体的R状态的直接过渡，并描述了一个场论的普遍性质，在零和非零温度的临界点。
2005-11-07 cond-mat.str-el
Magnetic and Dielectric Properties in Multiferroic Cu3Mo2O9 under High Magnetic Fields
研究了高磁场作用下Cu 3 Mo 2 O 9单晶的磁性和介电性能。这种多铁性化合物具有扭曲的四面体自旋链。准一维效应和几何自旋阻挫效应预计将同时出现。在高达74 T的脉冲磁场下测量了磁电流和微分磁化强度。我们还测量了在高达23 T的静态场下的电极化的强度与电场曲线/回路。介电性质在磁场处发生变化，在磁化曲线中观察到磁化跳变。此外，在高磁场下发现磁化平台。
2013-11-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic properties and field-induced phenomena in the Jeff = 1/2 distorted kagome antiferromagnet
本文通过磁化率、比热、μSR 和 NMR 等手段研究 Jeff = 1/2 畸变 kagome 反铁磁体，揭示其低温磁有序、短程自旋关联、1/3 磁化平台及场致量子临界现象，并构建相图，为探索 RE3BWO9 稀土 kagome 磁体中的奇异量子态奠定基础。
2024-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetoelastic and structural properties of azurite Cu3(CO3)2(OH)2 from neutron scattering and muon spin rotation
蓝铜矿Cu_3（CO_3）_2（OH）_2被认为是一维金刚石链反铁磁体的理想例子。这种材料的早期研究表明，在低于$T_N \sim 1.9$ K时存在有序的反铁磁相，而磁化强度测量结果显示了1/3的磁化平台。到目前为止，没有确凿的中子散射结果已经公布，以确认有序的磁矩结构。我们提出了最近的中子衍射结果，揭示了相称的磁秩序共存的蓝铜矿显着的磁弹性应变的存在。这些效应中的后者可能表明在零施加磁场中存在自旋阻挫。μ子自旋旋转，$μ$ SR，揭示了在3 K以下的短程有序的开始，并确认了在$T_N$以下长程序。
2010-10-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Structural transition, spontaneous formation of strong singlet dimers and metamagnetism in $S=3/2$ magnetoelastic spin chains
本研究通过DMRG和解析方法发现$S=3/2$磁弹性自旋链中由自旋-声子耦合驱动的一级相变，形成具有强单重态二聚体的FM-AFM相，并表现出磁化平台和变磁性，可能在5d氧化物中实现。
2024-09-20 cond-mat.str-el
