Adapting Planck's route to investigate the thermodynamics of the spin-half pyrochlore Heisenberg antiferromagnet

具有反对称交换作用的烧绿石反铁磁体：临界行为和从无序中有序

Pyrochlore antiferromagnet with antisymmetric exchange interactions: critical behavior and order from disorder

研究了经典烧绿石反铁磁体在Dzyaloshinskiii-Moriya（DM）相互作用下的相变性质。对于这两种量子允许的反对称交换相互作用，由于几何挫折的宏观简并被解除，并出现在基态的长程磁序。在直接DM相互作用的情况下，我们发现了一个类伊辛相变，它选择了一个双简并的全进全出磁序。在存在间接DM耦合的情况下，磁体经历类似XY的相变而进入具有破缺的Z6对称性的状态。我们表明，在这两种情况下的临界行为是修改由于相关库仑相位中的约束自旋波动。我们还展示了一个有趣的秩序从无序现象，系统之间切换两种不同类型的破缺Z6对称性。

烧绿石晶格上的受抑海森堡反铁磁体

Frustrated Heisenberg antiferromagnet on a pyrochlore lattice

研究了烧绿石晶格上$s=1/2$反铁磁海森堡模型的量子相变。从孤立四面体出发，用级数展开法确定了基态相图。当两个竞争的交换耦合的比率变化时，一阶（二阶）量子相变发生在两个自旋能隙相（自旋能隙相和反铁磁相）之间。我们还讨论了s=1烧绿石自旋系统的一些性质。

Comment on arxiv:1902.06475v1, "Magnetisation plateaus of the quantum pyrochlore Heisenberg antiferromagnet"

This short note documents some of the pyrochlore magnetization plateaus resulting from the arguments of Pal & Lal that were not mentioned in arxiv:1902.06475v1. These are (layered) "Kagome"-like plateaus that are commensurate with the pyrochlore lattice, including an exact wavefunction for the $\frac{m}{m_s} = \frac{5}{6}$ plateau state.

Color ice states, weathervane modes, and order by disorder in the bilinear-biquadratic pyrochlore Heisenberg antiferromagnet

We study the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet with additional positive biquadratic interaction in the semiclassical limit. The classical ground state manifold of the model contains an extensively large family of non-coplanar spin states known as "color ice states". Starting from a color ice state, a subset of spins may rotate collectively at no energy cost. Such excitation may be viewed in this three-dimensional system as a "membrane-like" analog of the well-known weathervane modes in the classical kagome Heisenberg antiferromagnet. We investigate the weathervane modes in detail and eluci…

Randomness-induced quantum spin liquid behavior in the $s=$1/2 bond-random Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice

We investigate the zero- and finite-temperature properties of the bond-random $s=1/2$ Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice by the exact diagonalization and the Hams--de Raedt methods. We find that the randomness induces the gapless quantum spin liquid (QSL) state, the random-singlet state. Implications to recent experiments on the mixed-anion pyrochlore-lattice antiferromagnet Lu$_2$Mo$_2$O$_5$N$_2$ exhibiting gapless QSL behaviors are discussed.

各向异性高温超导体与棋盘形反铁磁体的整体phase diagram

Anisotropic pyrochlores and the global phase diagram of the checkerboard antiferromagnet

我们研究了两种模型的自旋1/2反铁磁体组成的角共享四面体，烧绿石结构的基础上的相图。首先，我们着重讨论了棋盘格点上的海森堡反铁磁体（也称为平面烧绿石和交叉链模型）。当两个交换常数的无量纲比J_ \times /J << 1时，该模型具有各向异性极限，其中该模型由以阻挫方式弱耦合在一起的一维自旋链组成。使用最近开发的技术相结合的重整化群的想法和一维玻色化和电流代数方法，我们表明，在这个极限的模型进入一个交叉二聚体状态的双重自发对称性破缺，但没有磁秩序。我们用近似的“四聚体三重玻色子”计算来补充这一结果，它定性地描述了J_ \times /J = 1时“格构价键固态”的物理性质。利用参数空间中的这些已知点、四元玻色子计算所指出的不稳定性和简单极限J_ \times /J >> 1，我们构造了该模型的几个候选全局相图，并讨论了其中包含的量子相变的性质。最后，我们应用我们的准一维技术的各向异性限制的三维烧绿石反铁磁体，磁性GeCu 2 O 4的近似模型。一个交叉二聚体状态预测在这里以及。

Low-field behavior of an XY pyrochlore antiferromagnet: emergent clock anisotropies

Using $\rm Er_2Ti_2O_7$ as a motivation, we investigate finite-field properties of $XY$ pyrochlore antiferromagnets. In addition to a fluctuation-induced six-fold anisotropy present in zero field, an external magnetic field induces a combination of two-, three-, and six-fold clock terms as a function of its orientation providing for a rich and controllable magnetothermodynamics. For $\rm Er_2Ti_2O_7$, we predict a new phase transition for ${\bf H}\parallel [001]$. Re-entrant transitions are also found for ${\bf H}\parallel [111]$. We extend these results to the whole family the $XY$ pyrochlore…

经典烧绿石反铁磁体中的从无序到部分有序

Partial order from disorder in a classical pyrochlore antiferromagnet

从理论上研究了焦绿石晶格上经典海森堡反铁磁体在弱第二近邻相互作用J_2扰动下的相图。最近邻海森堡自旋的巨大基态简并度被J_2提升，并且在接近零温度时磁有序的基态开始。我们发现了铁磁J_2在有限温度下具有共线自旋的新的部分有序相。除了一个大的有序序参量，这个中间相还表现出层状结构和键序，打破了亚晶格对称性。热力学相界将其与完全无序态和磁有序态分开，在小J_2的极限下为1.87 J_2 S^2和0.26 J_2 S^2。相变是不连续的。我们分析了共线态的局部稳定性，得到了与蒙特卡罗模拟一致的边界T ~ J_2^2/J_1。

焦绿石反铁磁体中的类无序有序结构

Ising Like Order by Disorder In The Pyrochlore Antiferromagnet with Dzyaloshinskii-Moriya Interactions

结果表明，反对称烧绿石反铁磁体是无序中有序的机制在起作用。量子涨落和热涨落打破了经典基态流形的连续简并性，并将其对称性降低到$\mathbb{Z}_3 \times \mathbb{Z}_2$。各向异性对称交换的作用也进行了研究，我们得出结论，这种离散的排序是强大的，这些二阶像相互作用。反对称烧绿石反铁磁体，因此，预计在低温下，无论其相互作用的对称类型，在经典和半经典的限制。

磁场中具有双二次相互作用的经典O（3）烧绿石反铁磁体的向列、矢量多极和平台液态

Nematic, vector-multipole, and plateau-liquid states in the classical O(3) pyrochlore antiferromagnet with biquadratic interactions in applied magnetic field

烧绿石晶格上的经典双线性-双二次最近邻海森堡反铁磁体在任何温度或磁场下都不呈现传统的Neel型磁序。相反，自旋相关在长度尺度r ~ \sqrt{T}上代数地衰减，这是由强局部约束引起的库仑相的行为特征。尽管如此，如果通过添加简并提升扰动来恢复Neel序，则其热力学性质在很大程度上保持不变，例如，更多邻居互动在这里，我们将展示如何解决这些明显的矛盾，通过正确理解的方式，其中远程Neel秩序出现了良好的本地相关性，并确定隐藏在不同的库仑阶段的模型中的双极和矢量多极订单。就实验而言，我们的研究结果表明，在长程相互作用是不重要的，表现出半磁化平台的铬尖晶石的磁性可能在很大程度上是独立的磁秩序的类型。

烧绿石反铁磁体Gd2Ti2O7的磁热效应

Magnetocaloric effect in pyrochlore antiferromagnet Gd2Ti2O7

研究了烧绿石晶格上几何阻挫反铁磁体Gd_2Ti_2O_7的绝热退磁过程。与传统的顺磁性盐相比，该化合物在低于居里-外斯常数的温度范围内可以表现出十倍的温度降低。最有效的冷却观察到在120和60千奥斯特之间的字段间隔对应于饱和和自旋液相之间的交叉。这一现象表明，相当一部分的磁熵存在于强关联态。根据理论模型，这种熵与宏观数量的局部模式保持无间隙，直到饱和场。对经典自旋模型的蒙特卡罗模拟表明与实验符合得很好。该过程的冷却功率的实验估计，以期可能的技术应用。Gd_2Ti_2O_7的结果与低温磁制冷材料Gd_3Ga_5O_（12）的结果进行了比较。

Hedgehog-lattice spin texture in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice

The hedgehog lattice, a three-dimensional periodic array of magnetic monopoles and antimonopoles, is known to be realized in the presence of the Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction. Here, we demonstrate by means of Monte Carlo simulations that the hedgehog lattice is induced by not the DM interaction but frustration in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice. In the model, the breathing bond-alternation is characterized by the ratio of the nearest-neighbor (NN) antiferromagnetic exchange interaction for large tetrahedra to that for small ones, J1'/J1. A qua…

Nematic ordering in pyrochlore antiferromagnets: high-field phase of chromium spinel oxides

Motivated by recent observation of a new high field phase near saturation in chromium spinels $A$Cr$_2$O$_4$ ($A=$ Zn, Cd, Hg), we study the $S = 3/2$ pyrochlore Heisenberg antiferromagnet with biquadratic interactions. Magnon instability analysis at the saturation field reveals that a very small biquadratic interaction can induce magnon pairing in pyrochlore antiferromagnets, which leads to the emergence of a ferro-quadrupolar phase, or equivalently a spin nematic phase, below the saturation field. We present the magnetic phase diagram in an applied field, studying both $S=3/2$ and $S=1$ spin…

烧绿石反铁磁体：一种三维量子自旋液体

Pyrochlore Antiferromagnet: A Three-Dimensional Quantum Spin Liquid

用微扰展开和精确对角化方法研究了量子烧绿石反铁磁体。我们发现基态是一个自旋-液体态：自旋-自旋关联函数随距离呈指数衰减，关联长度不超过原子间距离。计算的磁中子衍射截面与Y（Sc）Mn 2的实验结果吻合得很好。低能激发是单重态-单重态激发，具有有限的自旋能隙。

烧绿石反铁磁体XY中的Palmer-Chalker关联

Palmer-Chalker correlations in the XY pyrochlore antiferromagnet Er2Sn2O7

\ersn \与\erti一起被认为是烧绿石晶格上XY反铁磁体的实现。我们目前的磁化测量证实，\ersn \，不订购下降到100 mK，但表现出低于200 mK的冻结。我们的中子散射实验证明了强的XY字符的\er矩，并指出存在的短程关联，其中的磁矩是在特殊的配置，Palmer-Chalker状态，理论预测的XY烧绿石反铁磁体与偶极相互作用。我们的估计的\ersn \，参数确认的作用，后者的相互作用的顶部相对较弱和各向同性的交换耦合。

Gd2Sn2O7中的磁有序：海森堡烧绿石反铁磁体的原型

Magnetic ordering in Gd2Sn2O7: the archetypal Heisenberg pyrochlore antiferromagnet

低温粉末中子衍射测量进行了有序磁状态的烧绿石反铁磁体Gd2Sn2O7。衍射数据的对称性分析表明，该化合物具有基态理论预测的海森堡烧绿石反铁磁体与偶极相互作用。Gd2Sn2O7和名义上类似的Gd2Ti2O7的磁结构的差异被发现是由一个特定类型的第三邻居超交换相互作用的烧绿石晶格之间的自旋空六边形。

平面烧绿石、量子冰和滑动冰

Planar pyrochlore, quantum ice and sliding ice

我们研究了高阻挫棋盘格点上的量子反铁磁性，也被称为具有交叉的正方形晶格。这个晶格上的量子海森堡反铁磁体作为烧绿石晶格磁体的二维模拟物是令人感兴趣的。通过结合几种方法，我们得出结论，这个系统是最有可能的所有值的自旋，$S$，与尼尔状态大$S$让位于一个双重简并价键固体较小的$S$。接下来，我们表明，伊辛反铁磁体与弱四自旋交换，相当于方形冰与领先的量子动力学，表现出长程“反铁电”秩序。作为这种分析的副产品，我们得到，在弱耦合的冰平面系统中，一个滑动相XY对称。

立方烧绿石量子反铁磁体Er2Ti2O7的低温磁化过程

Low-temperature magnetisation process in the cubic pyrochlore quantum antiferromagnet, Er2Ti2O7

我们报告低温磁化率和磁化强度数据立方烧绿石Er 2 Ti 2 O 7。通过对单晶进行测量，我们能够确定该化合物中存在的磁各向异性程度，并确定低于1.2 K磁有序温度的磁场诱导跃迁的临界值。我们还提出了一个磁性的H-T相图的量子XY反铁磁体的不同方向的外磁场。

远离烧绿石晶格极限的经典海森堡反铁磁体：熵与能量选择

Classical heisenberg antiferromagnet away from the pyrochlore lattice limit: entropic versus energetic selection

通过在烧绿石晶格（$J'=0$）和面心立方晶格（$J'=J$）之间引入一个交换作用$J'$，在广泛的蒙特卡罗模拟中研究了经典海森堡烧绿石反铁磁体无序基态的稳定性.结果发现，对于低至$J'/J\ge 0.01$的$J'/J$，系统是长程有序的：当引入非常小的偏离纯$J'=0$极限时，烧绿石反铁磁体的无序基态是不稳定的。此外，它被发现，选定的阶段是一个共线态能量大于平均场分析建议的无公度相。据我们所知，这是第一个熵选择战胜能量选择的例子。

Monopole ordered phases in dipolar and nearest-neighbours Ising pyrochlore: from spin ice to the "all-in--all-out" antiferromagnet

We study Ising pyrochlores by means of Monte Carlo simulations. We cover a set of exchange constants ranging from the frustrated ferromagnetic case (spin-ice) to the fully-ordered "all-in--all-out" antiferromagnet in the dipolar model, reinterpreting the results --as in an ionic system-- in terms of a temperature vs. magnetic charge density phase diagram. In spite of its spin nature and the presence of both double and single non-conserved magnetic charges, the dipolar model gives place to a phase diagram which is quite comparable with those previously obtained for on-lattice systems of electri…

烧绿石反铁磁体Gd2Sn2O7单离子各向异性的ESR研究

ESR study of the single-ion anisotropy in the pyrochlore antiferromagnet Gd2Sn2O7

单离子各向异性对阻挫烧绿石型反铁磁体Gd2Ti2O7和Gd2Sn2O7的磁有序性具有重要意义。采用电子自旋共振（ESR）技术测量了Gd_2Sn_2O_7的各向异性参数。各向异性为易平面型，主要常数D=140mK。该值比相关化合物Gd2Ti2O7中的相应各向异性常数的值小35%。

烧绿石量子反铁磁体中U（1）量子自旋液体的涨落诱导一级量子相变

Fluctuation-induced First Order Quantum Phase Transition of U(1) Quantum Spin Liquid in Pyrochlore Quantum Antiferromagnet

利用量子自由能计算表明，焦绿石量子反铁磁体（QAFM）中U（1）量子自旋液体（QSL）相与反铁磁体（AFM）相之间的量子相变是一级相变，而不是二级相变.这种从二阶到一阶的变化是由规范涨落引起的，我们的有效低能理论在规范理论水平上明确地考虑了规范涨落。因此，我们在烧绿石QAFM中发现了涨落诱导的一级量子相变。我们明确地推导出量子自由能描述的QSL到AFM的相变，并表明它是一个弱的一阶相变。我们还简要地讨论了实验相关的这一结果。

量子呼吸烧绿石反铁磁体的实验实现

Experimental Realization of a Quantum Breathing Pyrochlore Antiferromagnet

报道了一种新型Yb基材料Ba 3 Yb 2 Zn 5 O 11的合成与表征。这种材料被确定为第一个模型系统的赝自旋1/2量子反铁磁体的“呼吸”烧绿石晶格的特征在于交替排列的大小Yb四面体。尽管反铁磁相互作用占主导地位J ~ 7 K，大量的磁熵（25%）保持在0.38 K，表明每个小的Yb四面体形成一个独特的双简并单重态。这些结果用Heisenberg赝旋1/2单四面体模型很好地描述。

烧绿石反铁磁体中的Spin-Peierls相

Spin-Peierls phases in pyrochlore antiferromagnets

在高度受挫的烧绿石磁铁中，自旋形成了一个角共享四面体的晶格。我们表明，四面体的“分子”在这个结构的心脏经历了Jahn-Teller扭曲时，晶格运动耦合到反铁磁性。我们通过朗道理论将这种分析扩展到完整的烧绿石晶格，并认为它应该表现出具有键序但没有自旋序的自旋-佩尔斯相。我们发现了一系列的Neel相位，共线，共面和非共面顺序。虽然共线Neel相是最容易在显微镜下产生的，但我们也展示了一种相互作用，这种相互作用产生了共面态。

烧绿石反铁磁体Gd2Ti2O7的磁共振

Magnetic resonance in a pyrochlore antiferromagnet Gd2Ti2O7

电子自旋共振研究阻挫烧绿石Gd_2Ti_2O_7在宽频带的温度范围0.4-30 K，其中包括顺磁和磁有序相。的顺磁共振揭示了光谱g-因子约2.0和温度依赖的线宽。在有序相磁共振谱是独特的非平面立方（或四面体）反铁磁体与各向同性的磁化率。在高场饱和相，观察到弱色散的软模，并跟踪了它们的场演化。

烧绿石量子反铁磁体Er2Ti2O7的相变和热有序-无序：高温级数展开研究

Phase Transition and Thermal Order-by-Disorder in the Pyrochlore Quantum Antiferromagnet Er2Ti2O7: a High-Temperature Series Expansion Study

几种稀土磁性烧绿石材料可以用自旋为1/2的量子哈密顿量和各向异性交换参数Js来模拟。对于Er 2 Ti 2 O 7材料，J最近确定从高场非弹性中子散射测量。在这里，我们执行高温（T）系列展开，使用这些J来计算这种材料的热力学性质。与实验数据的比较表明，该模型很好地描述了材料在Tc~1.2 K的有限温度下的相变。我们表明，对于不同的q=0 xy序参量，高温展开式给出了相同的结果，直到β=1/T中的8阶（可能是β中的所有阶）。相反，与序参量的6次方相关的非线性磁化率揭示了在Er 2 Ti 2 O 7中发现的相同的非共线的Er 2 Ti 2 O2状态的热有序无序选择。

烧绿石反铁磁体Gd $_{2}$ Ti $_{2}$ O $_{7}$ }的宏观各向异性和对称性破缺

Macroscopic Anisotropy and Symmetry Breaking in the Pyrochlore Antiferromagnet Gd$_{2}$Ti$_{2}$O$_{7}$}

在海森堡反铁磁体$Gd_2Ti_2O_7$中，交换相互作用在几何上被烧绿石晶格结构所抑制。该ESR研究揭示了相对于低于温度$T_A=80$ K的[111]体对角线的强温度依赖性各向异性，尽管$Gd^{3+}$离子的仅自旋性质。然而，各向异性和对称性破缺可以通过超交换相互作用出现。短程平面相关限制到特定的Kagomé平面的存在足以解释在这项工作中研究的两个ESR模式。

自旋1烧绿石反铁磁体宇称破缺的基态

Parity-broken ground state for the spin-1 pyrochlore antiferromagnet

利用VBS-like四面体单元分解方法研究了自旋为1的烧绿石反铁磁体的基态性质。通过引入铁磁耦合，考虑了每个顶点所需的对称性。通过考虑次近邻和第三近邻交换作用，得到了相邻四面体间的成对有效哈密顿量。我们发现，自旋手征的横向分量表现出长程序，打破了宇称对称的四面体群，而手征本身并没有被打破。

烧绿石反铁磁体中Dzyaloshinsky-Moriya相互作用引起的有序化

Ordering in the pyrochlore antiferromagnet due to Dzyaloshinsky-Moriya interactions

在烧绿石（3D）晶格上的海森堡最近邻反铁磁体是高度受挫的，并且在自旋-自旋关联保持短程的低温下不有序。焦绿石化合物中可能存在Dzyaloshinsky-Moriya相互作用，通过平均场近似和蒙特卡罗模拟研究了这种相互作用对磁性的影响.研究发现，如果存在的话，体系的低温行为会发生很大的变化。在温度的数量级的温度下，发生相变到长程有序状态。在对称性论证的基础上，对不同的可能的磁结构进行了解释。讨论了烧绿石化合物在实验中观察到有序磁结构的相关性。

Dzyaloshinsky-Moriya诱导的S=1/2烧绿石反铁磁体自旋液相有序

Dzyaloshinsky-Moriya-Induced Order in the Spin-Liquid Phase of the S=1/2 Pyrochlore Antiferromagnet

我们发现，S=1/2烧绿石晶格与海森堡和反对称，Dzyaloshinsky-Moriya（DM）的相互作用，可以反铁磁有序到一个状态与手征对称性，由DM相互作用的分布。手征反铁磁态的特征是由DM相互作用引起的小的交错磁矩。外部磁场也可以导致特征场诱导有序图案，强烈依赖于场方向，并且通常通过量子相变与手性有序相分离。讨论了有限温度下的相图。

烧绿石反铁磁Heisenberg模型中半磁化平台和磁性phase diagram的Monte Carlo研究

Monte Carlo study of half-magnetization plateau and magnetic phase diagram in pyrochlore antiferromagnetic Heisenberg model

采用经典的蒙特卡罗模拟研究了外磁场作用下烧绿石晶格上的反铁磁海森堡模型。该模型包括双线性和双二次相互作用，后者有效地描述了耦合晶格畸变。磁化过程显示在低温下的半磁化平台，伴随着强烈的抑制的磁化率。平台行为的温度依赖性是明确的。测定了磁场作用下的温度-温度相图。结果进行了比较，最近的实验结果在铬尖晶石氧化物。

烧绿石反铁磁体{111}片中的价键晶体

Valence-bond crystal in a {111} slice of the pyrochlore antiferromagnet

从理论上研究了海森堡反铁磁体中量子自旋涨落对二维角共享四面体网络的有序效应。这个网络是作为高度受挫烧绿石晶格的{111}切片获得的，从那里它继承了每个四面体的所有三对相反键的等价性。最低阶（1/S）的量子修正部分地解除了经典基态的巨大简并，并选择具有长程价键序的态系综。

一维烧绿石反铁磁体模拟中的剩余熵和自旋能隙

Residual entropy and spin gap in a one-dimensional analog of the pyrochlore antiferromagnet

我们证明了在一维耦合四面体晶格上的S=1/2反铁磁海森堡模型的低能部分由二聚海森堡链的谱的2^N个副本组成，其中N是四面体的数目。这提供了以下性质的证明：i）每个自旋的剩余基态熵等于2^{1/4}; ii）只要四面体之间的耦合小于内部耦合，就存在单重态-三重态能隙。这些属性进行了比较，烧绿石晶格上的可用结果。

大氮烧绿石反铁磁体的半经典有序

Semiclassical ordering in the large-N pyrochlore antiferromagnet

通过对$N \to \infty$鞍点的广义逆自旋幂展开，研究了烧绿石晶格海森堡反铁磁体的$Sp(N)$推广的半经典极限.为了达到最优阶，我们将有效哈密顿量记为格点上的一个循环级数。利用这个公式计算任何经典基态的能量，我们进行蒙特卡罗模拟，并找到一个独特的共线基态。这种状态不是线性自旋波理论的基态，因此不能是物理（N=1）半经典基态。

Spin ordering induced by lattice distortions in classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice

We theoretically investigate effects of lattice distortions on the spin ordering of classical Heisenberg antiferromagnets on the breathing pyrochlore lattice. In the model, local lattice distortions originating from the site vibration are taken into account to yield effective spin interactions via the spin-lattice coupling (SLC). The breathing lattice-alternation is characterized by the ratio of the nearest-neighbor interaction for large tetrahedra to that for small ones, J'/J. It is found by Monte Carlo simulations that the system exhibits a first-order transition into four different types of…

Crystal Field Excitations in Breathing Pyrochlore Antiferromagnet Ba3Yb2Zn5O11

Inelastic neutron scattering measurement is performed on a breathing pyrochlore antiferromagnet Ba3Yb2Zn5O11. The observed dispersionless excitations are explained by a crystalline electric field (CEF) Hamiltonian of Kramers ion Yb3+ of which the local symmetry exhibits C3v point group symmetry. The magnetic susceptibility previously reported is consistently reproduced by the energy scheme of the CEF excitations. The obtained wave functions of the ground state Kramers doublet exhibit the planer-type anisotropy. The result demonstrates that Ba3Yb2Zn5O11 is an experimental realization of breathi…

平面烧绿石反铁磁体的大N分析

The planar pyrochlore antiferromagnet: A large-N analysis

我们研究了海森堡反铁磁体在平面烧绿石晶格上可能的量子相位，平面烧绿石晶格也被称为棋盘格晶格或交叉的正方形晶格。假设正方形网格链路上的交换耦合不一定与交叉链路上的交换耦合相同。当所有的耦合都相同时，这个模型可以看作是烧绿石反铁磁体的二维模拟。考虑了Sp（$N$）广义模型的大N极限，通过分析$N \to \infty$极限的涨落效应，得到了该模型的相图.我们发现一个拓扑有序的$Z_2$自旋液相在一个狭窄的区域的相图，以及作为可能的量子无序顺磁相的片有序和交错的自旋Peierls相。

偶极烧绿石反铁磁体Gd $_2$ Sn $_2$ O $_7$的磁激发

Magnetic excitations in dipolar pyrochlore antiferromagnet Gd$_2$Sn$_2$O$_7$

利用电子自旋共振方法研究了几何阻挫烧绿石反铁磁体$\rm Gd_2Sn_2O_7$的自旋动力学。在有序相（$T_N = 1$ K）中，我们检测到三个带隙共振模式。它们的值与考虑海森堡最近邻交换、单离子各向异性和长程偶极相互作用的自旋波理论吻合得很好。该理论还预测了第四个最低频率的差距，这超出了实验范围的频率，但决定了指数下降的比热在低温下。

偶极烧绿石反铁磁体Gd $_2$ Ti $_2$ O $_7$的场驱动跃迁

Field-Driven Transitions in the Dipolar Pyrochlore Antiferromagnet Gd$_2$Ti$_2$O$_7$

本文提出了偶极耦合的钛酸钆Gd $_2$ Ti $_2$ O $_7$焦绿石体系中磁场驱动跃迁的平均场论.低温中子散射产生的相，可以被看作是一个8亚晶格反铁磁体，其中长程有序矩和涨落矩共存。我们的理论给出了实现这样一个阶段的参数区域，并预测了其他几个阶段，它们之间的过渡由磁场以及温度驱动。我们发现了几个实例{ \em本地}无序参数描述的过渡。

烧绿石反铁磁体中的畸变有序与弦模

Order by distortion and string modes in pyrochlore antiferromagnet

研究了磁弹性耦合对烧绿石反铁磁体的影响。我们采用朗道理论，延长调查开始由山下和上田的情况下，S=1，和半经典分析认为，这种耦合产生键序通过自旋-佩尔斯过渡。这是其次，或同时，过渡到几个可能的低温尼尔相之一，最简单的共线，但也共面或混合的自旋模式。在共线的尼尔相，色散弦状磁振子模式占主导地位的激发光谱，提供了一个独特的签名的父几何挫折状态。我们对实验情况进行了评论。

Degenerate ground state in the classical pyrochlore antiferromagnet Na$_3$Mn(CO$_3$)$_2$Cl

In an ideal classical pyrochlore antiferromagnet without perturbations, an infinite degeneracy at a ground state leads to absence of a magnetic order and spin-glass transition. Here we present Na$_3$Mn(CO$_3$)$_2$Cl as a new candidate compound where classical spins are coupled antiferromagnetically on the pyrochlore lattice, and report its structural and magnetic properties.The temperature dependences of the magnetic susceptibility and heat capacity, and the magnetization curve are consistent with those of an $S$ = 5/2 pyrochlore lattice antiferromagnet with nearest-neighbor interactions of 2 …

焦绿石晶格中键无序海森堡反铁磁体与局域晶格畸变耦合的自旋玻璃相变

Spin-glass transition in bond-disordered Heisenberg antiferromagnets coupled with local lattice distortions on a pyrochlore lattice

基于烧绿石基阻挫材料中普遍存在的自旋玻璃跃迁的令人困惑的特性，我们通过广泛的蒙特卡罗模拟研究了键无序反铁磁体中耦合对烧绿石晶格局域晶格畸变的影响.我们发现，自旋玻璃转变温度$\TSG$大大提高了自旋-晶格耦合，而且，变得几乎独立于$Δ$在很宽的范围内的无序强度$Δ$。在整个$Δ$范围内，自旋玻璃转变的临界性质与正则海森堡自旋玻璃的临界性质是不可区分的。这些特殊的行为归因于自旋-晶格耦合对退化流形的修改。

量子烧绿石反铁磁体中的无序有序和类规范简并

Order by disorder and gauge-like degeneracy in quantum pyrochlore antiferromagnet

具有大自旋长度海森堡自旋的（三维）烧绿石晶格反铁磁体$S$是一个具有经典基态宏观简并的高阻挫模型。（谐波阶）自旋波波动的零点能量区分这些状态的子集。我得到一个近似的，但照明{ \it有效哈密顿量}，在伊辛自旋配置的子空间内表示的{ \it共线}基态。它由伊辛自旋绕圈的乘积组成，即具有$Z_2$格点规范理论的形式。剩余的基态熵仍然是无限的，但不是广泛的，是系统大小$O(L^3)$的$O(L)$。所有这些基态的晶胞都比以前考虑的大。

烧绿石晶格上海森堡反铁磁体的立方和非立方多q态

Cubic and non-cubic multiple-q states in the Heisenberg antiferromagnet on the pyrochlore lattice

利用平均场分析和蒙特卡罗模拟研究了具有反铁磁最近邻相互作用J1和次铁磁最近邻相互作用J2的烧绿石晶格上经典海森堡模型的有序化.对于一个中等的J2/J1值，该模型表现出一个一阶过渡到一个不相称的多q有序状态，多个布拉格峰共存的自旋结构因子。我们证明了亚稳多q态有两种类型：立方对称六q态和非立方对称四q态。基于蒙特卡罗模拟，我们发现在一级相变温度以下出现立方六重q态，而在较低温度下又出现从立方六重q态到非立方四重q态的相变.

轨道简并烧绿石反铁磁体中的价键晶体

Valence bond crystal in a pyrochlore antiferromagnet with orbital degeneracy

本文讨论了三重轨道简并$S=1/2$磁性离子的烧绿石晶格的基态。我们推导出一个有效的自旋轨道哈密顿量，并表明轨道自由度可以调制自旋交换，消除无限自旋简并烧绿石结构的特点。由此产生的状态是自旋单重态二聚体的集合，由于它们的相对取向而具有残余简并性。后者被磁弹性相互作用提升，在自旋单态相空间中诱导，迫使四重态畸变。这种理论为在B-尖晶石MgTi $_2$ O $_4$中观察到的螺旋自旋单态模式提供了解释。

Quantum disorder in the two-dimensional pyrochlore Heisenberg antiferromagnet

We present the results of an exact diagonalization study of the spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a two-dimensional version of the pyrochlore lattice, also known as the square lattice with crossings or the checkerboard lattice. Examining the low energy spectra for systems of up to 24 spins, we find that all clusters studied have non-degenerate ground states with total spin zero, and big energy gaps to states with higher total spin. We also find a large number of non-magnetic excitations at energies within this spin gap. Spin-spin and spin-Peierls correlation functions appear to be short-r…

烧绿石晶格反铁磁海森堡模型中结构畸变稳定的半磁化平台

Half-magnetization plateau stabilized by structural distortion in the antiferromagnetic Heisenberg model on a pyrochlore lattice

磁化平台，在低温下表现为磁化率的异常，是磁性受挫的标志之一。我们展示了如何一个非常强大的半磁化平台可以产生的自旋和晶格自由度之间的耦合烧绿石反铁磁体，并开发一个详细的对称性分析的最简单的可能的情况下，这样的平台状态。应用这一理论的尖晶石氧化物CdCr2O4和HgCr2O4，其中一个强大的半磁化平台已被观察到，进行了讨论。

NaSrMn2F7, NaCaFe2F7, and NaSrFe2F7: novel single crystal pyrochlore antiferromagnets

The crystal structures and magnetic properties of three previously unreported A2B2F7 pyrochlore materials, NaSrMn2F7, NaCaFe2F7, and NaSrFe2F7 are presented. In these compounds, either S=2 Fe2+ or S=5/2 Mn2+ is on the B site, while nonmagnetic Na and Ca (Na and Sr) are disordered on the A site. The materials, which were grown as crystals via the floating zone method, display high effective magnetic moments and large Curie-Weiss thetas. Despite these characteristics, freezing of the magnetic spins, characterized by peaks in the susceptibility or specific heat, is not observed until low temperat…

Weyl magnons in breathing pyrochlore antiferromagnets

Frustrated quantum magnets not only provide exotic ground states and unusual magnetic structures, but also support unconventional excitations in many cases. Using a physically relevant spin model for a breathing pyrochlore lattice, we discuss the presence of topological linear band crossings of magnons in antiferromagnets. These are the analogs of Weyl fermions in electronic systems, which we dub Weyl magnons. The bulk Weyl magnon implies the presence of chiral magnon surface states forming arcs at finite energy. We argue that such antiferromagnets present a unique example in which Weyl points…

大硫烧绿石反铁磁体的有效哈密顿量

Effective Hamiltonians for large-S pyrochlore antiferromagnet

烧绿石晶格海森堡反铁磁体具有大的经典基态简并度。我们总结了三个近似方案，有效的大自旋长度$S$，捕捉（部分）提升这种简并性时，零点量子涨落考虑在内，所有这三个都与解析循环展开。第一个是谐波阶自旋波，在这个阶，仍然有一个无限多的退化共线基态，相关的规范样对称。第二种是非谐（四阶）自旋波，使用自洽近似;谐阶简并被分裂，但（在数值精度内）可能会保留一些简并，在$L^3$位点系统中熵仍为$L$阶。第三种是大N近似，这是研究阻挫反铁磁体的一种标准和方便的方法;然而，大N近似的结果与$O(S)$的谐波阶数相矛盾，因此一定是错误的（对于大$S$）。

Enhanced symmetry-breaking tendencies in the $S=1$ pyrochlore antiferromagnet

We investigate the ground-state properties of the nearest-neighbor $S=1$ pyrochlore Heisenberg antiferromagnet using two complementary numerical methods, density-matrix renormalization group (DMRG) and pseudofermion functional renormalization group (PFFRG). Within DMRG, we are able to reliably study clusters with up to 48 spins by keeping 20 000 SU(2) states. The investigated 32-site and 48-site clusters both show indications of a robust $C_3$ rotation symmetry breaking of the ground-state spin correlations and the 48-site cluster additionally features inversion symmetry breaking. Our PFFRG an…

不存在的夹点和涌现的团簇：烧绿石海森堡反铁磁体中的进一步近邻相互作用

Absent pinch points and emergent clusters: further neighbour interactions in the pyrochlore Heisenberg antiferromagnet

我们讨论的起源自旋相关性中子散射实验中观察到的顺磁相的一些挫折尖晶石化合物，最显着的ZnCr 2 O 4。这些相关性令人震惊，原因有二。首先，它们被解释为弱相互作用的六边形自旋簇形成的证据。其次，它们与最近邻海森堡烧绿石反铁磁体的计算结果非常不同，其中库仑相位相关产生尖锐的散射特征，称为夹点。使用大- $n$计算和蒙特卡罗模拟，我们表明，非常弱的进一步邻居交换相互作用可以占两个明显的形成集群和抑制的夹点。

Magnetic Transitions under Ultrahigh Magnetic Fields of up to 130 T in the Breathing Pyrochlore Antiferromagnet LiInCr4O8

The magnetization processes of the spin-3/2 antiferromagnet LiInCr4O8 comprising a "breathing" pyrochlore lattice, which is an alternating array of small and large tetrahedra, are studied under ultrahigh magnetic fields of up to 130 T using state-of-the-art pulsed magnets. A half magnetization plateau is observed above 90 T to 130 T, suggesting that LiInCr4O8 has a strong spin-lattice coupling, similar to conventional chromium spinel oxides. The magnetization of LiGa0.125In0.875Cr4O8, in which the structural and magnetic transitions at low temperatures have been completely suppressed, shows a …

烧绿石反铁磁体手征基态的Helimagnons

Helimagnons in a chiral ground state of the pyrochlore antiferromagnets

螺旋磁相位中的Goldstone模，也称为helimagnon，是具有高度各向异性色散关系的传播模式。本文从理论上研究了尖晶石型CdCr_2O_4和巡游磁体YMn_2等烧绿石反铁磁体在复杂手征基态中的螺旋磁振子激发。我们证明了螺旋态软模的有效理论具有类似于近晶相液晶的对称性。我们计算了基于微观自旋哈密顿量的低能自旋波谱，并找到了螺旋介子的色散关系特征。通过与现实的模型参数进行动力学模拟，我们也得到了实验和数值自旋波谱之间的总体协议。因此，我们的工作也澄清了这些化合物中重温磁性挫折的机制。