We investigate the wavepacket spreading after a single spin flip in prototypical two-dimensional ferromagnetic and antiferromagnetic quantum spin systems. We find characteristic spatial magnon density profiles: While the ferromagnet shows a square-shaped pattern reflecting the underlying lattice structure, as exhibited by quantum walkers, the antiferromagnet shows a circular-shaped pattern which hides the lattice structure and instead resembles a classical wave pattern. We trace these fundamentally different behaviors back to the distinctly different magnon energy-momentum dispersion relations and also provide a real-space interpretation. Our findings point to new opportunities for real-time, real-space imaging of quantum magnets both in materials science and in quantum simulators.
Distinguishing dipolar and octupolar quantum spin ices using contrasting magnetostriction signatures
最近,对Ce $_2$ Zr $_2$ O $_7$和Ce $_2$ Sn $_2$ O $_7$进行了大量实验,表明这些材料具有出射光子和分数自旋子激发的三维量子自旋液体。然而,对这些数据的解释,以确定量子自旋液体的精确性质,仍在争论中。Ce $^{3+}$局域矩中的Kramers二重态提供了不寻常的赝自旋自由度,因为$x$和$z$分量变换为偶极,而$y$分量变换为八极。这导致在Ce $^{3+}$矩的烧绿石晶格上的各种可能的量子自旋液体(或量子自旋冰)相。在这项工作中,我们从理论上提出,磁致伸缩将能够区分偶极(D-QSI)和八极(O-QSI)量子自旋冰,其中偶极或八极组件具有各自的自旋冰相关。我们表明,在各种配置的磁致伸缩可以被用来作为一个选择规则,区分不仅D-QSI和O-QSI,但也有一些竞争的对称性破缺状态。
Revisiting the antiferromagnetic structure of $\rm Tb_{14}Ag_{51}$. The importance of distinguishing alternative symmetries for a multidimensional order parameter
All electron and pseudopotential study of the spin polarization of the V (001) surface: LDA versus GGA
用两种从头计算方法:全电子TB-LMTO-ASA和赝势LCAO程序SIESTA(Spanish Initiative for Electronic Simulations with Thousands of Atoms),对DFT的交换相关势进行了不同的局域(LSDA)和半局域(GGA)近似,研究了V(001)表面的自旋极化.首先对块体进行比较分析,然后对N层V(001)膜(7 < N < 15)进行比较分析。LSDA近似导致非磁性的V(001)表面,两个理论模型与磁光克尔(电子捕获光谱)实验一致(不一致)。赝势方法内的GGA需要比LSDA更厚的板,以在中心层产生零磁矩,从而提供高表面磁化(1.70玻尔磁子),与通过全电子代码获得的非磁性解决方案相比。
Structural and magnetic ordering in Pr0.65(CaySr1-y)0.35MnO3: "quantum critical point" versus phase segregation scenarios
为了研究Pr_(0.65)(CaySr_(1-y))_(0.35)MnO_(3)(0.6 ≤ y ≤ 0.8)在y=0.75附近铁磁金属态和电荷有序绝缘态之间的相变,用中子衍射、磁化强度和电导率测量方法确定了Pr_(0.65)(CaySr_(1-y))_(0.35)MnO_(3)的相图.已经提出了两种可能的情况下,这种转变:一个“量子临界点”的功能,附近的一个相关的电荷无序顺磁相存在,或相共存区。我们证明,后一种情况是真实的,相分离发生在介观/宏观的长度尺度(几百埃到几微米)。我们的研究结果表明,没有显着的量的电荷无序顺磁相是在低温下。我们的数据还表明,电荷有序的绝缘体铁磁金属相边界是温度以及成分依赖。
Quantum dots in high magnetic fields: Rotating-Wigner-molecule versus composite-fermion approach
本文报道了在高角动量70 <= L <= 140的强磁场中N=6电子最低转动带的精确对角化结果(覆盖了相应的分数填充因子1/5 >= nu >= 1/9的范围)。能量、光谱和输运性质的详细比较(具体地说,魔角动量、径向电子密度、占据数分布、重叠和总能量以及电流-电压幂律的指数)表明,最近发现的电子-分子波函数[Phys.Rev.B66,115315(2002)]提供了优于复合费米子/Jastrow-Laughlin的描述。