Phase diagram of the three-band d-p model based on the optimization variational Monte Carlo method
在三带d-p模型的基础上研究了铜氧化物高温超导体的相图。我们采用优化变分蒙特卡罗方法,其中改进的多体波函数已被提出,使基态波函数更精确。我们通过改变能带参数如空穴数、$p$和$d$之间的能级差$Δ_{dp}$和转移积分来研究反铁磁态的稳定性。结果表明,反铁磁关联随$Δ_{dp}$的减小而减弱,在该区域可能存在纯$d$波超导相.通过改变能带参数,我们给出了包括反铁磁区和超导区的相图。通过改变掺杂率$x$得到的相图包含反铁磁相、超导相和相分离相。我们提出在能带参数空间中,高温超导将发生在反铁磁边界附近。
2021-05-14 cond-mat.str-el
On effects of regular S=1 dilution of S=1/2 antiferromagnetic Heisenberg chains by a quantum Monte Carlo simulation
利用量子MonteCarlo圈/团算法研究了S=1/2各向同性反铁磁链的规则S=1稀释效应.数值计算结果表明,随着$S^1=1$浓度的变化,基态相有两种交替出现。当单胞的有效自旋为半整数时,基态为亚铁磁态,能谱无带隙,且磁性随$S^1$浓度的降低而减弱,$ρ= 1/M$ .当它为整数时,出现一个非磁性基态,其能隙逐渐变窄,并符合$Δ\approx 1.25\sqrtρ$关系。
2005-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Variational Monte Carlo study of gapless spin liquid in the spin-$1/2$ XXZ antiferromagnetic model on the kagome lattice
利用变分蒙特卡罗方法研究了kagome晶格上自旋- $1/2$ XXZ反铁磁模型(具有易平面各向异性).一类Gutzwiller投影费米子态与自旋Jastrow因子被认为是描述自旋液体(与$U(1)$或$Z_2$对称性)或磁有序相(与${\bf q}=(0,0)$或${\bf q}=(4π/3,0)$)。我们发现,在热力学极限下,磁态是不稳定的。此外,没有能量增益打破规范对称性从$U(1)$到$Z_2$自旋液体状态,如以前发现的海森堡模型。因此,最好的变分波函数是$U(1)$狄拉克态,并辅以自旋杰斯特罗因子。此外,在变分水平上,在从$XY$到海森堡模型的整个范围内,得到了一个消失的$S=2$自旋能隙.
2015-11-17 cond-mat.str-el
Monte Carlo study of the classical antiferromagnetic $J_1$-$J_2$-$J_3$ Heisenberg model on a simple cubic lattice
M.N. Mikheev Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院乌拉尔分支米·尼·米克谢耶夫金属物理研究所)
本研究通过蒙特卡洛方法探讨了简单立方晶格中经典 $J_1$-$J_2$-$J_3$ Heisenberg模型的相变特性,计算了Neel温度和摩擦参数,并讨论了其在反铁磁钙钛矿中的应用。
2026-02-25 cond-mat.str-el
Quantum Tricriticality in Antiferromagnetic Ising Model with Transverse Field: A Quantum Monte-Carlo Study
利用平均场理论、标度理论和基于Feynman路径积分公式的无偏世界线量子Monte-Carlo(QMC)方法研究了正方晶格上$J_1$ - $J_2$反铁磁伊辛模型的量子三临界性.从MF分析中得到了量子三临界点(QTCP)的临界指数和定性相图。通过进行无偏QMC计算,我们提供了QTCP存在的数值证据,并在数值上确定了$J_1=J_2$情况下QTCP的位置。通过系统的有限尺寸标度分析,我们得出QTCP位于$H_{\rm QTCP}/J_1=3.260(2)$和$Γ_{\rm QTCP}/J_1=4.10(5)$。我们还表明,QTCP的临界指数是相同的MF理论,因为在这个模型中的QTCP是在上临界尺寸。QMC模拟表明,非常规的邻近效应的铁磁磁化率出现接近反铁磁QTCP,和邻近效应的生存为传统的量子临界点。我们认为,动量依赖的动态和静态自旋结构因子是有用的,在实验中确定的QTCP。
2015-07-31 cond-mat.str-el
Finite temperature properties of alternating ferro-antiferromagnetic Heisenberg chains
我们提出了一个研究自旋1/2海森堡链与交替铁磁和反铁磁交换,重点是交换耦合的作用,以涵盖两个,二聚体和Halfenge限制。采用微扰理论和量子蒙特卡罗模拟的互补组合,我们报告的磁化率以及动态结构因子在很宽的范围内的耦合常数和不同的温度提取的自旋间隙的结果。对于一个小的铁磁耦合,我们发现微扰理论和量子蒙特卡罗之间的协议。对于任意的交换耦合,我们表明,动态结构因子,从量子Monte Carlo,尺度之间的三重子和Halfenchain链光谱。最后,我们对比我们的研究结果的自旋间隙与交换耦合对现有的文献。
2020-01-14 cond-mat.str-el
Antiferromagnetism, Superconductivity and Phase Diagram in the Two-Dimensional Hubbard Model -- Off-Diagonal Wave Function Monte Carlo Studies of Hubbard Model III --
基于优化变分蒙特卡罗方法研究了二维哈伯德模型的基态相图。我们使用的波函数是一个非对角型的$ψ=\exp(-λK)P_Gψ_0$,其中$ψ_0$是一个单粒子状态,$P_G$是Gutzwiller算子,$K$是动力学算子,$λ$是一个变分参数。多体效应是关联电子系统中自旋关联和超导电性的重要来源。通过改变库仑排斥$U$、能带参数$t'$和电子密度$n_e$,研究了反铁磁态和超导态之间的竞争.我们显示了一个相图,其中包括超导和反铁磁相和$t'=0$是最有利的超导性。
2019-04-10 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
The electronic instabilities of the Iron-based superconductors: a variational Monte-Carlo study
本文首次报道了铁基超导体的变分蒙特卡罗(VMC)研究。我们使用真实的能带结构,有序不稳定性/变分ansatz建议由以前的功能重整化群计算。我们研究反铁磁性,超导配对,正常状态费米面扭曲,和轨道秩序的反铁磁状态。
2011-04-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Parallel loop cluster quantum Monte Carlo simulation of quantum magnets based on global union-find graph algorithm
提出了一种大规模并行环团簇量子蒙特卡罗模拟。在K计算机的24,576个节点上,在大约8.62秒内执行具有反温度$3.1 \times 10^5$的$2.6 \times 10^6$自旋的$S=1/2$反铁磁海森堡链的世界线配置的一个循环簇蒙特卡罗更新,其中在大约1.1万亿个顶点和边的图上执行全局并发现簇识别。通过结合非局部全局更新和大规模并行化,我们已经实现了约$10^{13}$倍的速度从传统的本地更新蒙特卡罗模拟上执行一个单一的核心。我们首次成功地估计了$S=4$反铁磁海森堡链的反铁磁关联长度和第一激发能隙的大小,分别为$ξ= 1.040(7) \times 10^4$和$Δ= 7.99(5) \times 10^{-4}$.
2018-10-17 cond-mat.str-el
Dynamical spin excitations of topological Haldane gapped phase in the $S=1$ Heisenberg antiferromagnetic chain with single-ion anisotropy
利用量子蒙特卡罗模拟和随机时间关联函数的随机解析延拓方法研究了具有单离子各向异性的一维$S=1$ Heisenberg反铁磁链的动态自旋激发.利用横向动力学自旋结构因子,我们观察到了拓扑Half能隙相和平凡相之间存在一个临界点的量子相变。在量子临界点,我们发现一个广泛的连续特征的Tomonaga-Luttinger液体类似于一个$S=1/2$海森堡反铁磁链。我们进一步确定了元激发是分数化的自旋。
2020-03-16 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Deconfined criticality between an antiferromagnetic insulator and a nodal d-wave superconductor: a quantum Monte Carlo study
The University of Hong Kong(香港大学);Harvard University(哈佛大学);Flatiron Institute(平顿研究所)
通过量子蒙特卡洛研究,在半填充正方晶格上发现反铁磁Néel态与节线d波超导体之间存在二级去禁闭量子相变,两种序连续消失。
2026-10-01 cond-mat.str-el
Monte-Carlo study of the phase transition in the AA-stacked bilayer graphene
采用Hybrid蒙特卡罗模拟方法,对具有屏蔽电子-电子相互作用的AA堆叠双层石墨烯的紧束缚模型进行了研究.利用Hubbard-Stratonovich变换,考虑了瞬时屏蔽库仑势。研究了G型反铁磁有序,观察到了自发产生质量隙的相变。反铁磁凝聚的依赖性上的现场电子-电子相互作用的检查。
2014-12-04 cond-mat.str-el hep-lat
Strange metallicity in an antiferromagnetic quantum critical model: A sign-problem-free quantum Monte-Carlo study
本研究通过无符号问题量子蒙特卡洛方法,证明强耦合$Z_2$反铁磁自旋-费米子模型在超导转变温度之上呈现近似$T$-线性电阻率的奇异金属态,支持其作为统一描述非常规超导与奇异金属性的最小模型。
2023-11-13 cond-mat.str-el
Hydrodynamic spin fluctuations in the antiferromagnetic Heisenberg chain
研究了在交换各向异性和外加磁场存在下自旋- $1/2$反铁磁海森堡链的动力学结构因子的有限温度、低能、长波长谱.使用时间量子Monte-Carlo,我们提取参数,相关的表征{ \it重整化} Luttinger液体。对于小的动量,我们的结果是一致的变化,从传播自旋密度波自旋扩散,描述了有限频率的自旋电流弛豫率。这种弛豫速率以及其他Luttinger液体参数的结果与温度,动量,磁场,各向异性,包括有限尺寸分析,并检查异常扩散。我们的结果与精确对角化和Bethe Answer,在可用的情况下,并证实了其他以前的研究结果,使用玻色化,转移矩阵重整化群,和量子蒙特卡罗。
2015-01-14 cond-mat.str-el
The nature of effective interaction in cuprate superconductors: a sign-problem-free quantum Monte-Carlo study
超导是一种新兴的现象,因为与库珀配对相关的能量尺度通常比电子的典型动能低得多。解决库珀配对的机制,以确定有效的相互作用,在低能量运行。从自下而上的方法推导出这样的相互作用对于任何超导体都是不可能的,特别是强相关的超导体。自上而下的方法,其中一个假设有效的相互作用,是困扰与提取隐含的电子不稳定性没有不受控制的近似的困难。这些事实严重阻碍了我们确定高温超导体的配对机制的能力。在这里,我们执行大规模的符号问题的量子蒙特卡罗模拟的有效理论,具有反铁磁和超导涨落,研究相互交织的反铁磁,超导,和电荷密度波不稳定性的铜氧化物。我们的研究结果表明,为了产生所观察到的电荷密度波排序类型,包含的电荷密度波动是必不可少的。有趣的是,我们发现d-波库珀配对是增强的?
2015-12-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Determinant quantum Monte Carlo study of the two-dimensional single-band Hubbard-Holstein model
我们用行列式量子蒙特卡罗方法对二维Hubbard-Holstein模型进行了数值研究。在这里,我们提出的方法的细节,强调治疗的晶格自由度,然后研究的填充和行为的费米子符号作为模型参数的函数。我们发现一个区域的参数空间与大荷斯坦耦合费米子符号恢复,尽管哈伯德相互作用的大值。这表明,在有限的载流子浓度的相关极化子的研究可能是访问DQMC模拟。然后,我们限制自己的半满模型,并检查反铁磁结构因子的演变,其他指标的反铁磁和电荷密度波顺序,和能量的电子和晶格自由度的函数的电子-声子耦合。从这一点上,我们找到了进一步的证据之间的竞争电荷密度波和反铁磁秩序在半填充。
2013-06-12 cond-mat.str-el
Is charge order induced near an antiferromagnetic quantum critical point?
我们利用无符号量子蒙特卡罗模拟研究了反铁磁量子临界点附近电荷有序与超导电性之间的相互作用。我们建立了,当电子色散是粒子-空穴对称的,该系统具有涌现SU(2)对称性,这意味着之间的简并$d$波超导性和电荷有序与$d$波形状因子。然而,尽管SU(2)对称性在低能量下保持不变,但偏离粒子-空穴对称性会迅速提升这种简并性。其结果是,我们发现一个强大的抑制电荷秩序所造成的竞争,领先的超导不稳定性。在整个反铁磁相变,我们还观察到的电荷顺序波矢量从对角线轴向的移位。我们讨论了我们的研究结果的反铁磁量子临界金属的通用相图的影响和实验观察到的铜酸盐中的电荷顺序的说明。
2017-10-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo study of honeycomb antiferromagnets under a triaxial strain
采用量子蒙特卡罗模拟方法研究了三轴应变下蜂窝状反铁磁体。应变使角部附近的交换耦合二聚化,从而破坏其中的反铁磁有序。反铁磁区不断减少的应变。对于相同的应变强度,精确的数值结果给出了一个比线性自旋波理论小得多的反铁磁区。然后,我们研究了应变$XY$反铁磁体,其中的磁振子赝磁场的行为完全不同。$0$第h朗道能级出现在谱的中间,其上(下)量子化能量与$n^{\frac{1}{3}} (n^{\frac{2}{3}})$成正比,这与海森堡情形下的等间距量子化能量形成了很大的对比.此外,我们还发现$XY$模型的反铁磁序对二聚反应的鲁棒性要比海森堡模型的强得多。用数值解析延拓方法求出了海森伯情形的局域磁化率,但没有发现伪朗道能级。这一结果是否是由于数值解析延拓的内在问题引起的,目前尚不清楚。因此,自旋- $\frac{1}{2}$应变海森堡哈密顿量中磁振子赝朗道能级的存在仍然是一个悬而未决的问题。我们的结果与二维范德瓦尔斯量子反铁磁体密切相关,并有可能在实验上实现。
2021-08-30 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of a nonmagnetic impurity in the two-dimensional Hubbard model
为了研究强关联系统中双金属杂质的影响,对含单金属杂质的二维哈伯德模型进行了量子蒙特卡罗(QMC)模拟.使用裸露的杂质势,这是现场和有吸引力的,磁性和单粒子的性能进行了计算。QMC结果表明,由于短程反铁磁关联,杂质位附近的奈特位移响应产生了巨振荡。这些结果对解释Li和Zn取代的层状铜酸盐的NMR数据是有用的。
2003-08-05 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study on the Spin-1/2 Honeycomb Heisenberg Model with Mixing Antiferromagnetic and Ferromagnetic Interactions in External Magnetic Fields
采用连续时间量子MonteCarlo方法和蠕虫更新算法,研究了蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁(AF)耦合$J>0$和铁磁(F)耦合$J^{\prime}<0$的基态性质.研究发现,通过增强锯齿形AF链之间的F耦合$J^{\prime}$,系统可以从一维锯齿形自旋链平滑过渡到二维磁有序态。在没有外部场的情况下,系统处于条序阶段。在均匀场和交错场作用下,在保持$xy$面内条纹有序的同时,出现均匀和交错的面外磁化,并在临界交错场处观察到二阶量子相变(QPT).对于$J>0$,$J^{\prime}<0$和$J<0$,$J^{\prime}>0$的情形,得到了交错场诱导的准光子晶体关联长度的临界指数分别为$ν=0.677(2)$和$0.693(0)$,表明这两种情形都属于O(3)普适性.分析了交错场中的标度行为,给出了两种情况下耦合比平面和交错场中的基态相图。讨论了外磁场中两个体系的磁化率和比热随温度的变化关系。
2016-12-16 cond-mat.str-el quant-ph
Quantifying the role of antiferromagnetic fluctuations in the superconductivity of the doped Hubbard model
利用精确连续时间MonteCarlo方法研究了在动态集团近似(DCA)下二维哈伯德模型中电子-自旋涨落耦合对超导态的贡献.通过分析自能的频率依赖性,我们表明,只有大约一半的超导电性可以归因于一个“配对胶”所产生的处理自旋波动作为一个配对玻色子在标准的单圈理论。
2022-03-11 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Non-Hertz-Millis scaling of the antiferromagnetic quantum critical metal via scalable Hybrid Monte Carlo
本研究通过可扩展混合蒙特卡洛算法研究 O(3) 自旋-费米子模型,发现反铁磁量子临界金属的标度强烈违反 Hertz-Millis 形式,其普适行为由热点嵌套附近的固定点控制,且方法可推广至其他费米子量子临界模型。
2023-05-09 cond-mat.str-el
The Antiferromagnetic Character of the Quantum Phase Transition in the Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
我们提供了一个统一的,全面的处理所有运营商,有助于反铁磁,铁磁,和电荷密度波的结构因素和六角哈伯德模型的序参量。我们使用的混合蒙特卡罗算法进行系统的,仔细控制的时间特罗特误差和热力学极限的分析。我们希望我们的研究结果,以提高临界指数的Monte Carlo测定的一致性。我们进行了数据崩溃分析并确定了六边形哈伯德模型中半金属-莫特绝缘体转变的临界指数$β=0.898(37)$。我们的方法适用于广泛的强关联电子的晶格理论。
2021-10-28 cond-mat.str-el hep-lat
Edge magnetism in transition metal dichalcogenide nanoribbons: Mean field theory and determinant quantum Monte Carlo
采用考虑局域电子相互作用的三带紧束缚模型研究了锯齿形过渡金属二硫属化物纳米带的边缘磁性。平均场论和无偏的,数值精确的行列式量子蒙特卡罗方法。根据边缘填充,平均场论预测不同的阶段:有间隙的自旋二聚体和反铁磁相出现两个特定的填充物,与金属边缘铁磁性远离这些填充物的趋势。决定性量子蒙特卡罗模拟证实了稳定的反铁磁缺口相在相同的边缘填充平均场论,尽管是其他填充符号的问题。所获得的结果指出,边缘填充是理解纳米片中观察到的磁性的另一个关键因素。此外,填充依赖的边缘磁性引起的自旋极化的边缘电流在锯齿形纳米带,可以通过背栅电压调谐,与自旋电子学的可能的应用。
2022-06-21 cond-mat.str-el
Crossover from weakly to strongly correlated regions in the two-dimensional Hubbard model -- Off-diagonal wave function Monte Carlo studies of Hubbard model II --
采用改进的波函数研究了二维哈伯德模型的基态,该波函数考虑了Gutzwiller模型之外的电子关联.基态能量大大降低,给出了二维哈伯德模型的基态能量的最佳估计。随着原位库仑相互作用$U$的增加,存在从弱关联区域到强关联区域的交叉。当$U$较大,大于带宽时,由$U$诱导的反铁磁相关对于空穴掺杂减小,从而增加了动能增益。在强关联区中,自旋和电荷的涨落被诱导。这些反铁磁和动力学电荷波动诱导电子配对,这将导致高温超导性。
2016-11-08 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo study of the itinerant-localized model of strongly correlated electrons: Spin-spin correlation functions
我们对欠掺杂铜氧化物的巡游定域周期Kondo-Heisenberg模型进行了量子蒙特卡罗模拟,计算了相关的自旋关联函数。强的电子关联被证明在轻掺杂区准长程反铁磁有序的突然破坏中起着关键作用。
2016-10-16 cond-mat.str-el
Nature of the antiferromagnetic to valence-bond-solid quantum phase transition in a 2D XY-model with four-site interactions
报道了具有四自旋相互作用的二维S=1/2 XY模型T=0反铁磁到价键固体(VBS)跃迁的大尺度量子Monte Carlo计算.有限尺寸标度表明自旋刚度是不连续的,但VBS序参量是连续的。我们认为这是一个没有临界自旋涨落的连续VBS跃迁。我们还认为,该系统是接近一个点,在一个扩展的参数空间,在那里的磁场和VBS波动是关键的-可能是一个deconfined量子临界点。
2006-04-19 cond-mat.str-el
Spin dynamics of the anisotropic spin-1 antiferromagnetic chain at finite magnetic fields
我们提出的反铁磁自旋1链的研究结果,同时存在的单离子各向异性和外部磁场。使用基于随机级数展开方法的量子Monte-Carlo方法,我们首先揭示了一个丰富的量子相图,包括Néel,Haldinger,Luttinger液体和大的各向异性相。其次,我们扫描整个相图在很宽的参数范围内,评估的横向动态结构因子,我们表现出尖锐的大规模模式,以及多粒子连续。对于消失的各向异性和领域,与现有的结果从其他解析和数值方法的比较显示令人信服的一致性。
2014-12-03 cond-mat.str-el
Quantum Monte Carlo simulation of two-dimensional Emery model
对高温超导体CuO_2面的二维Emery模型进行了量子蒙特卡罗模拟。采用Suzuki和Hirsch提出的基于直接空间的方法。与基于Hubbard-Stratonovich变换的方法相反,该方法产生的态是占据数表示的基态,即,e.在真实的二维阵列上可以观察到费米子的组态,计算了不同掺杂的费米子的能量和比热。比热曲线在低温下出现峰值,这可能归因于电子跃迁。计算了类似于电流-电流关联函数的量。用这种方法得到的静态电导率曲线显示了金属-绝缘体转变和两种不同的金属行为。在低温零掺杂的直接空间态上,费米子形成反铁磁环,而在其他掺杂下,费米子形成反铁磁链。当电导率为零时,似乎会出现回路,而电导率随链数增加而增加,但超导性并不明显。
2008-01-28 cond-mat.str-el
The antiferromagnetic/paramagnetic transition in mixed-spin compounds R2BaNiO5
我们对混合自旋量子系统R2 BaNiO 5(R=磁性稀土)的磁性进行了广泛的量子蒙特卡罗研究,表明3维磁性长程序与1维量子能隙激发共存。我们讨论了在临界区域进行模拟的有效性,并显示出良好的协议与实验结果。我们强调的重要性,量子涨落包含在我们的研究中,这是缺乏在以前的平均场治疗。
2005-07-15 cond-mat.str-el
Excitation hierarchy of the quantum sine-Gordon spin chain in strong magnetic field
利用亚毫米波电子自旋共振谱研究了嘧啶二硝酸铜的磁激发谱。嘧啶二硝酸铜是一种含有S=1/2反铁磁链的材料,具有交替的g张量和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,并表现出场致自旋能隙。在低温谱中分辨出了10种激发模式,并系统地研究了它们在磁场高达25 T下的频场图。实验数据足够详细,可以与基于量子正弦-戈登场论的预测进行非常准确的比较。三个呼吸分支和一个孤立子,以及几个多粒子激发模式的签名被确定。
2004-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Site-Dilution-Induced Antiferromagnetic Long-Range Order in Two-Dimensional Spin-Gapped Heisenberg Antiferromagnet
用量子Monte Carlo方法研究了正方晶格上自旋能隙为$S=1/2$且S=1的海森堡反铁磁体的格位稀释效应.研究发现,在自旋单重态对介质中,稀磁位周围的有效磁矩呈现反铁磁长程序。他们的微观结构进行了详细的研究,并讨论了重要的作用,比一个更高的维度的现象。
2001-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Interacting Boson Theory of the Magnetization Process of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain
利用相互作用玻色子近似研究了铁磁-反铁磁海森堡链的低温磁化过程。在低场区和饱和场附近,自旋波激发近似的$δ$函数玻色子气体的Bethe的anesthetic解决方案是可用的。通过数值求解积分方程计算了有限温度特性。并与MonteCarlo计算结果进行了比较,讨论了该近似的适用范围。
1997-12-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground-state properties of the narrowest zigzag graphene nanoribbon from quantum Monte Carlo and comparison with density functional theory
利用量子MonteCarlo(QMC)第一性原理计算方法,研究了具有无限线性并苯结构的锯齿形石墨烯纳米颗粒的基态性质.我们表明,这个准一维系统是相关的,其基态是由本地化的$π$电子的自旋是反铁磁(AFM)有序。QMC预测的AFM稳定能(36(3)meV/碳原子)和绝对磁化强度(1.13(1)$μ_\textrm{B}$/晶胞)是相当大的,它们表明反铁磁相关在室温以上仍然存在。这些值可以在一定程度上再现的密度泛函理论(DFT)只有假设强相互作用,无论是在DFT+U框架内或使用混合泛函。基于我们的QMC结果,我们然后提供适合于这类系统的DFT+U中的Hubbard排斥强度。
2021-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Purely antiferromagnetic frustrated Heisenberg model in spin ladder compound BaFe$_2$Se$_3$
本研究通过非弹性中子散射结合理论模拟,证实BaFe$_2$Se$_3$的磁行为可由纯反铁磁阻挫Heisenberg模型描述,为理解其多铁性及相关体系的磁不稳定性提供了新视角。
2023-07-12 cond-mat.str-el
Engineering antiferromagnetic skyrmions and antiskyrmions at metallic interfaces
我们确定了一种机制,通过界面工程转换skyrmions和antiskyrmions到他们的反铁磁(AFM)的同行。其核心思想是将反铁磁体和自旋轨道(SO)耦合金属的性质结合起来。利用混合蒙特卡罗(HMC)模拟的界面层的一个通用的微观电子哈密顿量,我们明确显示的AFM skyrmions和AFM antiskyrmions的出现。我们进一步表明,一个有效的自旋哈密顿量提供了一个更简单的理解的结果。我们讨论的作用,电子巡回在确定性质的磁性纹理,并证明该机制也允许调整的antiskyrmion大小,而不改变SO耦合。
2021-10-02 cond-mat.str-el
Sign-problem-free Monte Carlo simulation of certain frustrated quantum magnets
我们介绍了一种量子蒙特卡罗(QMC)方法,有效地模拟了一个符号问题的自由方式的一类广泛的挫折$S=1/2$模型与竞争的反铁磁相互作用。我们的方案使用自旋团簇的总自旋本征态的基础,以避免严重的符号问题所面临的其他QMC方法。我们还标记新方法的重要局限性,并评论进一步进展的可能性。
2016-08-29 cond-mat.str-el
Long range interactions in antiferromagnetic quantum spin chains
我们研究了长程偶极相互作用对反铁磁自旋链的作用,从经典的$S\to \infty$极限到包含横向磁场的深量子情形$S=1/2$。为此,我们结合不同的技术,如经典的能量极小值,经典的蒙特卡罗,线性自旋波,玻色子化和DMRG。我们发现一个相变从已经报道的偶极铁磁区域的反铁磁区域足够高的反铁磁交换。热涨落和量子涨落在两相中达到磁饱和之前破坏了经典有序,并且在反铁磁相中也接近于零场。在极端的量子极限$S=1/2$,广泛的DMRG计算表明,主要的阶段仍然存在的过渡线显着转移到较低的领域,与玻色化分析。整体图像与各向异性XXZ自旋链在横向场中的相图保持密切的相似性。
2017-08-28 cond-mat.str-el
Monte Carlo Study of Correlations in Quantum Spin Chains at Non-Zero Temperature
用量子Monte Carlo方法对具有不同自旋值的反铁磁海森堡自旋链($S=1/2,1,3/2,2,5/2$)进行了数值研究.通过将$n=2S$反铁磁自旋链与$S=1/2$进行铁磁耦合,实现了有效的自旋$S$链。计算了均匀磁化率、交错磁化率和静态结构因子峰强度的温度依赖性,直至非常低的温度,$T/J \approx 0.01$。从瞬时自旋-自旋关联函数的数值测量推导出在每个温度下的关联长度。在高温下,与经典自旋链的精确结果非常好的协议得到独立的值的$S$。对于具有带隙$Δ$的$S$ =2链,用Damle和Sachdev的半经典理论很好地预言了在$Δ< T < J$温度范围内的关联长度和均匀磁化率.
1998-08-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Numerical Investigations of SO(4) Emergent Extended Symmetry in Spin-1/2 Heisenberg Antiferromagnetic Chains
反铁磁海森堡链在红外极限下具有扩展的对称性[SU(2)xSU(2)]/Z 2,其物理解释是自旋和二聚体序参量构成一个共同的四维矢量.在这里,我们使用量子蒙特卡罗模拟的修改后的海森堡链(J-Q模型),其中可以避免传统的海森堡链的对数标度校正的涌现对称性进行数值研究。我们展示了两点和三点自旋和二聚体关联函数如何随着系统尺寸的增加而接近它们受共形场论约束的形式,并在数值上证实了扩展对称性对各种关联函数的预期影响。
2018-03-22 cond-mat.str-el
Ground state phase diagram of the half-filled bilayer Hubbard model
采用泛函重整化群计算和投影行列式量子蒙特卡罗模拟相结合的方法,我们研究了半填充正方晶格双层上的哈伯德模型。从这个综合分析,我们得到一个全面的帐户上的基态相图相对于系统的金属和(反铁磁有序)莫特绝缘以及带绝缘区域的程度。通过无偏泛函重整化群方法,我们展示了反铁磁Mott绝缘态作为自由金属态的相关不稳定性,由任何弱有限现场排斥引起。仔细分析的量子蒙特卡罗数据后,我们解决了识别这种反铁磁基态有限层间跳跃在弱耦合制度,其中非单调有限尺寸的修正被证明与两层费米表面结构的金属相的困难。另一方面,量子蒙特卡罗模拟非常适合于识别莫特绝缘相和带绝缘体之间的过渡中强耦合制度。在这里,我们比较我们的数值计算结果,从功能的重整化群过程中获得的过渡区的迹象。
2014-11-24 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in antiferromagnetic chain S=1/2 with Acoustic Phonons
用量子MonteCarlo方法研究了自旋$S=1/2$与声学声子耦合的非绝热反铁磁链的自旋和声子激发谱。结果表明,对于任意的声子速度,三重态激发谱中都存在临界耦合,从而使能隙打开。计算了离域声子和磁振子与声子的传播束缚态的相界。结果表明,自旋-自旋关联函数的球对称性被破坏。在不考虑自旋Peierls跃迁的情况下,对$CuGeO_3$的磁性和光学性质进行了解释.
2002-07-04 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Non-perturbative approach to nearly antiferromagnetic Fermi liquids
我们提出了一个非微扰的方法来解决问题的准粒子耦合到自旋涨落。如果在单粒子格林函数的Feynman图展开中使用完全修饰的自旋涨落传播子,则求和所有自旋涨落交换图(即没有虚费米子环)的问题可以转化为高斯分布随机向量场上的泛函积分。一个Monte Carlo抽样的功能积分不受“费米子符号问题”,并提供了一个有吸引力的替代微扰计算。我们比较我们的计算机模拟的结果与微扰理论和自洽的单回路计算。
1999-02-17 cond-mat.str-el
Correlated adatom trimer on metal surface: A continuous time quantum Monte Carlo study
用数值精确的连续时间量子Monte Carlo方法求解了三个相互作用的Kondo杂质的问题。研究了原子间交换相互作用对不同团簇几何结构的近藤共振的抑制作用。结果表明,海森伯和伊辛的情况下出现的反铁磁耦合吸附原子之间的一个显着的差异。研究了吸附原子三聚体中磁挫折的影响,并讨论了与现有实验数据的可能联系。
2005-01-21 cond-mat.str-el
Orbital and magnetic transitions in geometrically-frustrated vanadium spinels -- Monte Carlo study of an effective spin-orbital-lattice coupled model --
我们提出了我们的理论和数值计算结果的热力学性质和微观机制的两个连续的转变钒尖晶石氧化物$A$ V $_2$ O $_4$($A$ =Zn,Mg,或Cd)的Monte Carlo计算得到的有效自旋轨道晶格模型在强关联极限。在烧绿石晶格结构的V阳离子的几何挫折抑制自旋和轨道相关的发展,但是,我们发现,该模型在低温下表现出两个转变。第一,不连续的过渡发生与轨道排序的四重Jahn-Teller失真的帮助。轨道顺序减少了自旋交换相互作用的挫折,并诱导反铁磁相关的一维链躺在垂直平面的四重畸变。其次,在较低温度下,一维反铁磁链之间的第三近邻相互作用稳定了三维反铁磁有序。热涨落是通过有序-无序机制稳定共线磁态的关键。结果很好地再现了实验数据,如转变温度,磁化率的温度依赖性,在转变的熵的变化,以及在低温下的磁有序结构。用线性自旋波理论研究了零温下的量子涨落效应。发现在基态的交错矩从饱和值显著降低,并合理地与实验数据相吻合。
2004-06-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Metal-Insulator and Magnetic Phase Diagram of Ca$_2$RuO$_4$ from Auxiliary Field Quantum Monte Carlo and Dynamical Mean Field Theory
层状钙钛矿钌氧化物表现出一系列引人注目的金属-绝缘体和磁-绝缘体相变,易于通过温度、压力、外延和非线性驱动来调节。在这项工作中,我们结合了两个互补的最先进的多体方法,辅助场量子蒙特卡罗和动态平均场论的结果,以确定低温相图的Ca $_2$ RuO $_4$。这两种方法都预测了低温,压力驱动的金属-绝缘体转变伴随着铁磁-反铁磁转变。铁磁态的性质随压力非单调地变化,并且由钌$d_{xy}$轨道支配,而反铁磁态的性质由$d_{xz}$和$d_{yz}$轨道支配。分析了两种方法预测细节的差异。这项工作在理论上是重要的,因为它提出了辅助场量子蒙特卡罗方法的第一个应用程序的轨道退化系统与莫特和亨兹物理,并提供了一个重要的比较动力学平均场和辅助场量子蒙特卡罗方法。
2019-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity-Induced Antiferromagnetic Domains in the Periodic Anderson Model
周期性安德森模型的一个中心特征是反铁磁性之间的竞争,介导的Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida相互作用在小传导电子-局部电子杂化$V$,和单重态形成在大$V$。在零温度下,在$d>1$维中,这两个相被量子临界点$V_c$分开。我们使用量子蒙特卡罗模拟来探索杂质的影响,这些杂质在AF制度中具有局部杂化$V_{*} < V_c$,这些杂质嵌入在具有$V > V_c$的本体单线态相中。我们测量的单重态相关性和反铁磁相关性,形成周围的杂质,以及由此产生的域的大小的抑制。我们的计算与CeCoIn $_{5-x}$ Cd $_x$的NMR测量定性一致。
2016-04-10 cond-mat.str-el
Loop Current and Antiferromagnetic States in Fermionic Hubbard Model with Staggered Flux at Half Filling
为了在大规范场的光晶格中实现相互作用费米子,我们考虑了具有$π$ /2交错磁通的二维S=1/2费米子-哈伯德模型中的相变和环电流.我们使用变分蒙特卡罗方法,这是可靠的,即使强相关性。作为试波函数,本文研究了反铁磁和交错磁通两种磁序共存的情况。在强关联区,基态成为与回路电流绝缘共存的状态。通过费米子与玻色子的比较,讨论了泡利原理的重要作用。
2015-11-13 cond-mat.str-el
Monte-Carlo simulation of the tight-binding model of graphene with partially screened Coulomb interactions
本文采用杂化蒙特卡罗模拟方法,研究了具有长程库仑相互作用的紧束缚模型对石墨烯电子性质的影响。我们研究了从半金属到反铁磁绝缘相的过渡所对应的亚晶格对称性的自发破缺。因此,我们的短程相互作用包括由于来自基于约束随机相近似的从头计算的较高能量状态中的电子的部分屏蔽[T. O. Wehling { \it et al.},Phys.Rev.Lett. { \bf 106},236805(2011)]。与类似的先前Monte-Carlo研究[M. V. Ulybyshev { \it et al.},Phys.Rev.Lett. { \bf 111},056801(2013)]我们还包括描述在长波长极限中半填充时石墨烯的未屏蔽裸库仑相互作用的转变的唯象模型。然而,我们的研究结果表明,反铁磁莫特过渡的临界耦合在很大程度上是不敏感的这些长程库仑尾的强度。因此,他们证实了预测,悬浮石墨烯保持在半金属相时,一个现实的静态筛选的库仑相互作用。
2014-03-14 cond-mat.str-el hep-lat
Quantum Monte Carlo Study of an Interaction-Driven Band Insulator to Metal Transition
本文用行列式量子蒙特卡罗方法研究了二维正方晶格上离子哈伯德模型中从带绝缘体到金属再到莫特绝缘体的跃迁。的电导率的温度依赖性的评估表明,金属区域延伸的相互作用值的有限范围内。在强耦合下,Mott相伴随着反铁磁(AF)有序。包含这些站点间的相关性改变了相图定性相比,动态平均场论。
2006-07-27 cond-mat.str-el
Bicollinear Antiferromagnetic Order, Monoclinic Distortion, and Reversed Resistivity Anisotropy in FeTe as a Result of Spin-Lattice Coupling
在三轨道自旋费米子模型中,用Monte Carlo方法研究了单斜晶格畸变与自旋费米子序参量之间的耦合$\tilde g_{12}$(具有$B_{\rm 2g}$对称性)对FeTe双共线反铁磁序的稳定性.一个有限的,但很小的值$\tilde g_{12}$是必需的,伴随着晶格畸变与实验兼容,和一个四方单斜过渡强烈的一阶。值得注意的是,这里发现的双共线态显示了平面电阻率与“反向”令人困惑的各向异性发现在运输experiments.Orthorhombic扭曲也被纳入和相图之间的pnictides和硫属化物插值。我们的结论是,这里讨论的自旋-晶格耦合足以解释具有挑战性的性质的FeTe。
2016-06-02 cond-mat.str-el
Coexistence of a nearly spin-singlet state and antiferromagnetic long-range order in quantum spin system Cu$_2$CdB$_2$O$_6$
在高于23 T的磁场中发现了1/2磁化平台,在低磁场中发现了反铁磁(AF)长程序(AFLRO)。实验结果与预期自旋系统的量子Monte Carlo结果一致。有两种类型的Cu位[Cu(1)和Cu(2)],它们彼此相邻。出乎意料的是,在Cu(1)和Cu(2)位置上的自旋处于接近自旋单态并分别形成AFLRO,尽管Cu(1)和Cu(2)自旋之间的相互作用不能被忽略。Cu $_2$ CdB $_2$ O $_6$是第一种在原子尺度上表现出这种共存的材料。
2005-09-05 cond-mat.str-el
Field-induced phase transition in the periodic Anderson model
利用周期性Anderson模型研究了磁场对近藤绝缘体的影响。动力学平均场论结合量子蒙特卡罗模拟的分析表明,在低温下,磁场驱动Kondo绝缘体转变为横向反铁磁绝缘体.我们计算了交错自旋磁化率,发现它的发散信号的反铁磁不稳定性。通过对自旋关联函数和磁化过程的进一步研究,阐明了磁场是如何抑制近藤单线态的形成并诱导横向反铁磁有序化的。
2004-07-20 cond-mat.str-el
Incremental SWAP Operator for Entanglement Entropy: Application for Exponential Observables in Quantum Monte Carlo Simulation
本文提出增量SWAP算符方法,结合投影量子蒙特卡洛与增量算法高效计算纠缠熵,在1d和2d海森堡模型中成功提取面积律系数、Goldstone模式对数修正及尖角普适修正,验证了方法的准确性与推广潜力。
2024-04-03 cond-mat.str-el