Single magnetic chirality in the magneto-electric NdFe$_3$($^{11}$BO$_3$)$_4$
本文用单晶中子衍射和球形中子极化相结合的方法对磁电NdFe $_3$($^{11}$ BO $_3$)$_4$单晶进行了广泛的研究。我们的调查没有发现显着的偏差,在低温下从空间群R32有关的化学结构。相对于磁有序我们的综合结果表明,在相称的磁相低于T $_N$ ~30 K的所有三个磁性Fe的磁矩和磁性Nd的磁矩是铁磁排列在基底六角平面,但相邻的平面之间的反铁磁排列。在T $_{IC}$ ~13.5 K观察到的低温无公度磁结构的相变似乎是连续的。用极化中子研究表明,NdFe $_3$($^{11}$ BO $_3$)$_4$的磁结构在无公度磁相中转变为具有单手征的长周期反铁磁螺旋结构。在接近无公度相变处观察到三次谐波,这也表明磁孤子的形成。
2010-03-25 cond-mat.str-el
Chirality-induced linear response properties in non-coplanar Mn$_3$Ge
以非共线反铁磁六方Heusler化合物Mn $_3$ Ge为参考系,研究了手征共面和非共面自旋组态对线性响应现象的贡献.轨道矩,X射线吸收,反常和自旋霍尔效应,以及相应的自旋轨道扭矩和Edelstein极化的研究取决于一个连续变化的极角相对于Kagome平面的角共享三角形之间的非共线反铁磁和铁磁限制。通过将光速从相对论性狄拉克情形缩放到非相对论性极限,可以通过抑制自旋轨道耦合来识别手性诱导或拓扑贡献。
2019-12-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Chirality-induced magnon transport in AA-stacked bilayer honeycomb chiral magnets
在这封信中,我们研究了铁磁或反铁磁耦合的AA堆叠双层蜂窝手性磁体中的磁输运。对于这两种耦合,我们观察到手征诱导的差距,手征保护的边缘状态,磁振子霍尔和磁振子自旋能斯特效应的磁自旋激发。对于铁磁耦合层,热霍尔和自旋能斯特电导率不改变符号作为磁场或温度的函数类似于单层蜂窝铁磁绝缘体。相反,对于反铁磁耦合层,我们观察到的热霍尔和自旋能斯特电导率的符号变化的磁场被逆转。我们讨论了可能的实验访问蜂窝双层量子材料中,可以观察到这些效果。
2016-09-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Localized states on triangular traps and low-temperature properties of the antiferromagnetic Heisenberg and repulsive Hubbard models
我们考虑了两个$N$格点的一维晶格上的反铁磁海森堡和排斥性哈伯德模型,该模型支持对应于三角形俘获胞上局域态的无色散单粒子态。计算了含$n\le n_{\max}$、$n_{\max}\propto N$磁振子和电子的子空间中基态的简并度以及这些态(独立定域态)对热力学量的贡献。此外,我们讨论了另一类低本征态(所谓的相互作用局域态),并计算了它们对配分函数的贡献。我们还讨论了额外的相互作用的影响,这解除了简并目前由于在三角形的定域态的手征。定域态在系统中设置了一个额外的低能标度,并导致非零的剩余基态熵和一个(或多个)额外的比热低温峰。由于手性,在去除简并性的微扰存在下的低能量自由度可以用有效(伪)自旋1/2横向$XX$链来描述。
2011-08-27 cond-mat.str-el
Role of Antisymmetric Exchange in Selecting Magnetic Chirality in Ba$_3$NbFe$_3$Si$_2$O$_{14}$
我们提出了电子自旋共振(ESR)研究的偏心\FeLang,具有独特的单域双手性磁基态。结合ESR线宽各向异性和反铁磁共振模式的模拟,使我们能够挑出Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用作为领先的磁各向异性项。我们证明,而分钟的平面外DM组件$d_c=45$ mK负责选择一个独特的基态,它承受热波动高达令人难以置信的高温。
2011-11-07 cond-mat.str-el
Quantum skyrmions in the antiferromagnetic triangular lattice
Instituto de Física La Plata (CONICET-UNLP)(拉普拉塔物理研究所);Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de La Plata (UNLP)(拉普拉塔国立大学工程学院基础科学系);Universidad Nacional de Hurlingham (UNAHUR), Laboratorio de Investigación y Desarrollo Experimental en Computación (LIDEC)(乌尔林汉姆国立大学);Instituto de Física de Líquidos y Sistemas Biológicos (CONICET-UNLP)(液体与生物系统物理研究所)
该研究通过DMRG算法探讨了反铁磁量子自旋-1/2 Heisenberg模型在三角晶格中的相,发现量子反铁磁Skyrmions在较宽磁场范围内被稳定。
2026-09-14 cond-mat.str-el
Chirality-driven ferroelectricity in LiCuVO$_4$
手性或物体的旋向性在生命科学、生物学、化学和物理学中具有重要意义。它也是显示自旋螺旋基态的受抑磁体的主要对称成分。矢量手征相位,与扭曲(无论是时钟或逆时针)之间的相邻自旋有序,但与相邻自旋之间的角度无序,已预测近50年前。然而,实验证据是罕见的和有争议的。在这里,我们提供了实验证据,这样一个阶段的LiCuVO $_4$,一个一维的量子磁体与竞争的铁磁和反铁磁相互作用。矢量手征态是通过一个有限的铁电极化产生的温度远高于表现出远程三维自旋螺旋和极性顺序的多铁性相。随着温度的升高,自旋序在TN处被抑制,而手性长程序仍然存在,在外部磁场的存在下留下了具有手性驱动的铁电性的温度窗口。
2018-12-19 cond-mat.str-el
Field-induced pseudo-skyrmion phase in the antiferromagnetic kagome lattice
研究了高阻挫的可果美反铁磁体中面内Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用在外加磁场下的效应。我们专注于低温相图,我们通过广泛的蒙特卡罗模拟。我们表明,由于几何挫折的晶格,高度非平凡的阶段出现。在低场,降低温度从合作顺磁相,可果美基本元斑形成非共面安排与非零手征,保留部分简并。随着磁场的增加,从“局部手性相”到具有破缺的$\mathcal{Z}_{3}$对称性的互穿螺旋相存在过渡。此外,我们确定了一个准skyrmion相位在很大一部分的磁相图,我们与一个拓扑序参量,标量手征三角形子晶格的特点。这种伪skyrmion相(pSkX)由三个互穿的非布拉维晶格的skyrmion状纹理的晶体排列组成,但具有非(完全)极化的核心。这些伪skyrmions的边缘保持与场极化,因为核心是逐步倾斜。结果表明,这种赝skyrmion相是稳定的最低模拟温度,并为广泛的磁场。
2019-07-04 cond-mat.str-el
Emergence of Frustrated Short-Range Order above Long-Range Order in the $S=1/2$ Kagome Antiferromagnet CaCu$_3$(OD)$_6$Cl$_2\cdot0.6$D$_2$O
本文报道了可果美反铁磁体CaCu $_3$(OD)$_6$ Cl $_2\cdot0.6$ D $_2$ O(Ca-钾镁矾)的低能动力学研究。先前的$^{35}$ Cl-NMR测量揭示核自旋-晶格弛豫速率($1/T_1$)在温度$T^{\ast} = 7.2$ K和$T_s \simeq 25$ K处显示两个峰。虽然$T^{\ast}$的低温峰归因于长程磁有序附近的临界波动,但高温峰的起源尚未完全了解。从$1/T_1$测量的D网站上的OD组(D $_{\rm OD}$),我们发现没有峰$T_s$,证明高温峰是不相关的OD组的分子动力学。我们讨论了在Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用稳定长程序之前,在$T_s$以下的阻挫诱导的短程有序态的可能性。我们还观察到静态的内部领域在D $_{\rm OD}$网站在远程有序状态低于$T^{\ast}$,并确认先前提出的负手性$q=0$磁结构。
2021-01-06 cond-mat.str-el
Frustrated three-leg spin tubes: from spin 1/2 with chirality to spin 3/2
受最近发现的自旋管[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的启发,我们研究了具有反铁磁内环和环间耦合的阻挫三腿自旋管的性质.我们特别注意环间耦合从弱到强性质的演变,并在广泛密度矩阵重整化群和精确对角化计算的基础上表明,系统在弱耦合下经历了二聚带隙相之间的一级相变,这种相变可以用通常的自旋描述。手性模型和在强耦合下可以由有效自旋3/2模型描述的无间隙临界相。我们还表明,有一个磁化平台在1/3的带隙相位和略超出。[(CuCl $_2$ tachH)$_3$ Cl]Cl $_2$的影响进行了讨论,得出的结论是,该系统的行为本质上是一个自旋3/2链。
2005-11-17 cond-mat.str-el
Field-induced magnetic phase transitions and the resultant giant anomalous Hall effect in antiferromagnetic half-Heusler DyPtBi
我们报道了反铁磁DyPtBi的场致磁相变和输运性质。我们发现,DyPtBi主机之间的两个不同的磁基态,这可以通过一个温和的磁场控制的微妙的平衡。此外,在场诱导的I型自旋结构中,它还表现出巨大的反常霍尔效应(σ A=1540(ohm cm)^{-1},θ AHE} = 24%),这可能是由于在费米能级附近避免了带交叉和/或非零自旋手征导致Berry曲率增强所致.后一种机制指出DyPtBi在[Physical Review Letters 87,116801(2001)]中提出的具有面心立方晶格的反铁磁体中罕见的异常霍尔效应的潜在实现。
2020-08-26 cond-mat.str-el
Field induced topological Hall effect in non-coplanar triangular antiferromagnetic geometry of Mn3Sn
自旋共面排列且净磁矩为零的非共线三角形反铁磁体,由于其动量空间的Berry曲率不为零,可以表现出很大的反常霍尔效应.在这里,我们表明存在一个大的场诱导的拓扑霍尔效应在非共面三角形反铁磁几何形状的Mn 3Sn。详细的磁性和霍尔效应测量表明存在三种不同的霍尔贡献:高温异常霍尔效应,低温拓扑霍尔效应和中温区共存的两种效果。观察到的拓扑霍尔效应的起源归因于标量自旋手征诱导的实空间Berry曲率,当系统经历从平凡的非共面三角形自旋排列到拓扑保护的非平凡自旋织构时,通过在低温下施加磁场。
2019-03-26 cond-mat.str-el
Spontaneous topological Hall effect induced by non-coplanar antiferromagnetic order in intercalated van der Waals materials
本研究在插层范德华材料 CoTa3S6 和 CoNb3S6 中发现了全进全出型非共面反铁磁序,揭示了标量自旋手性诱导的自发拓扑霍尔效应,为补偿反铁磁体的电学读取与写入提供了新平台。
2023-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic chiral spin density wave and strain-induced Chern insulator in the square lattice Hubbard model with frustration
我们利用Hartree-Fock近似确定了阻挫正方晶格上哈伯德模型的磁基态。我们研究了作为库仑排斥强度$U$的函数的相图,以及最近和次最近邻跳跃$t$和$t'$之间的比率$t'/t$。在半填充和足够大的$U$,反铁磁手征自旋密度波顺序与非零自旋手征出现作为基态在一个广泛的制度的相图附近的$t'/t=1/\sqrt{2}$,其中费米面是嵌套良好的$(π,π)$和$(π,0)/(0,π)$波矢量。该三重- ${\bf Q}$手性相分别在较小和较大的$t'/t$处被单- ${\bf Q}$ Néel相和双- ${\bf Q}$共面自旋涡旋晶体相夹在中间。手征自旋密度波相位的能谱由四对简并带组成。这导致在布里渊区的$({π\over 2},{π\over 2})$点处产生两对具有相同手征的狄拉克锥。我们表明,对角应变的应用程序诱导一个$d_{xy}$波下一个最近的邻居跳跃,反过来,打开两个狄拉克锥与相反的质量的差距。结果,出现了四对分离良好的拓扑非平凡带,每对都贡献了一个陈数$\pm1$。在半填充,这导致一个零总陈数,并呈现拓扑novirregional属性观察到的交流响应制度。相反,我们表明,在$3/4$填充,三重- ${\bf Q}$手性相产生陈绝缘体表现出量子反常霍尔效应。
2020-11-17 cond-mat.str-el
Large unconventional anomalous Hall effect arising from spin chirality within domain walls of an antiferromagnet EuZn$_2$Sb$_2$
本研究在共线反铁磁体 EuZn$_2$Sb$_2$ 中发现巨大非传统反常霍尔效应,并通过输运标度与计算将其归因于磁场倾斜 Eu 磁矩时畴壁内产生的标量自旋手性。
2024-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Quantum Spins on the Pyrochlore Lattice
从理论上研究了烧绿石晶格上S=1/2海森堡反铁磁体的基态。从孤立四面体的极限出发,考虑四面体之间的相互作用,通过三阶微扰得到了自旋单重态基态多重态的有效模型。用平均场近似确定了它的基态,发现了一个具有四个子晶格结构的二聚态,这与Harris等人的理论一致,并讨论了这个态的手征关联和自旋关联.
2001-03-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Vector chirality and inhomogeneous magnetization in frustrated spin tubes in high magnetic fields
研究了三腿阻挫反铁磁自旋S管在上临界场附近的低能物理。利用基于自旋波近似的有效场论,我们认为在中间链间耦合区,基态表现出矢量手征有序或链间(横档)方向的非均匀磁化,低能激发由单组分Tomonaga-Luttinger液体(TLL)描述.在手征相和非均匀相中,沿梯级方向的Z_2宇称对称性自发破缺。在强横档耦合的情况下,将出现两分量TLL,并且所有对称性都得到恢复。
2007-01-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Pressure tuning domain-wall chirality in noncentrosymmetric magnetic Weyl semimetal CeAlGe
拓扑磁性Weyl半金属是一类具有可控手性畴壁的半导体材料,具有广阔的应用前景。为了在应用程序中利用它们,重要的是要有一个适当的方法来调整和操纵这些域墙。一种可能的方式是通过磁致弹性耦合。最近提出的$R$ Al $X$($R$ =稀土,$X$ =Si和Ge)族磁性Weyl半金属中稀土的参与可以提供这样的平台。在这里,我们提出的运输和流体静压下的CeAlGe的热力学性质。我们发现,压力增强CeAlGe的反铁磁交换,但基本上保留其磁性结构。在磁有序态中观察到具有明显环形状的大拓扑霍尔效应,并且在压力下它分裂成两个区域。这种不寻常的电磁响应被推断为手性磁畴壁的结果。压力下的反铁磁序的重新进入和前所未有的伴随其演变强烈建议通过磁弹性耦合在非中心对称磁性Weyl半金属开关这种电磁响应的能力。
2023-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Sign-reversal and non-monotonicity of chirality-related anomalous Hall effect in highly conductive metals
本文通过散射率分析揭示高导电金属中手性相关反常霍尔效应非单调性与符号反转的两个来源:长短程自旋关联竞争及高场下自旋关联非单调性,阐明霍尔效应对局域自旋关联的反映机制。
2025-02-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Numerical evidence for a chiral spin liquid in the XXZ antiferromagnetic Heisenberg model on the kagome lattice at $m=\frac{2}{3}$ magnetization
我们在有限磁化强度$m = \frac{2}{3}$下对可果美晶格上的自旋$1/2$ XXZ海森堡反铁磁体进行了精确对角化研究,重点是XY点($J_z = 0$),并且存在一个小的手征项。Kumar、Sun和Fradkin [Phys.Rev.B90,174409(2014)]最近对同一模型的分析工作,使用新开发的通量附着变换,预测了在由具有$σ_{xy} = \frac{1}{2}$的自旋霍尔电导的手性自旋液体(CSL)描述的磁化强度的该值处的平台。这样的状态是拓扑性质的,具有基态简并性,并表现出分数激发。我们分析了低能流形中的简并结构,确定了候选拓扑状态,并使用它们来计算模块矩阵和陈数,所有这些都与$σ_{xy} = \frac{1}{2}$ CSL的预期理论行为非常一致。我们认为,证据表明CSL是强大的,即使在零外部手性的限制。
2016-06-13 cond-mat.str-el
Vector-spin-chirality order in a dimerized frustrated spin-1/2 chain
利用密度矩阵重正化群方法计算了零磁场和弱磁场下含铁磁最近邻交换耦合和键交替耦合$J_1(1\pmδ)<0$和反铁磁第二邻交换耦合$J_2>0$的自旋受抑$1/2$ XXZ链模型的序参量、关联函数和纠缠熵,并进行了阿贝尔玻色化分析.在零磁场下,键交替$δ>0$抑制了以矢量手征(VC)长程有序(LRO)和无公度自旋螺旋的准LRO为特征的无带隙相,而该相在$J_1/J_2$的空间中占据了很大的区域,并抑制了$δ=0$的易面交换各向异性[S. Furukawa \textit{et al.},物理学评论快报。\textbf{105},257205(2010)]。当交换各向异性从SU(2)对称到U(1)对称时,出现了四个带隙相;卤代二聚体具有相同符号的$x,y$ -和$z$ -组分二聚体顺序参数的(D $_+$)相,两个VC二聚体(VCD $_+$ /VCD $_-$)相,其中$z$组分二聚体顺序参数的符号未改变/反转,和偶宇称二聚体(D $_-$)相。在小磁场下,场诱导的环交换相互作用,这是成比例的交错标量手性和磁通量穿透相关的三角形,驱动从D $_-$相到VC-尼尔二聚体(VCND)相的过渡,但不是从D $_+$相。该VCND相在塞曼项关闭自旋能隙的大磁场下是稳定的。一个可能的相关性Rb $_2$铜$_2$钼$_3$ O $_{12}$进行了讨论。
2013-12-07 cond-mat.str-el
Noncoplanar spin canting in lightly-doped ferromagnetic Kondo lattice model on a triangular lattice
在铁磁Kondo晶格模型中,研究了与可动载流子的耦合对120 $^\circ$反铁磁态的影响。使用变分计算的各种自旋排序到一个四个网站的单位晶胞,我们确定的基态相图,重点放在轻掺杂区。我们发现,从带底的电子掺杂立即不稳定的120 $^\circ$共面反铁磁秩序,并诱导一个非共面的三个子晶格有序伴随着一个干预相分离。该非共面相具有伞型自旋构型,具有净磁矩和有限的自旋标量手征。这种自旋倾斜态是在反铁磁超交换相互作用和铁磁双交换相互作用的竞争中产生的。相反,从能带顶部的空穴掺杂保持120 $^\circ$有序状态直到有限的掺杂浓度,并且不导致noncolpanar有序。
2011-02-24 cond-mat.str-el
Long-range spin chirality dimer order in the Heisenberg chain with modulated Dzyaloshinskii-Moriya interactions
利用连续极限玻色化方法和密度矩阵重整化群计算研究了具有空间调制Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)相互作用$ {\cal H}= \sum_n J\left[\left(S^x_n S^x_{n+1} +S^y_n S^y_{n+1}+ΔS^z_n S^z_{n+1}\right)+(D_0+(-1)^n D_1)\left(S^x_n S^y_{n+1} -S^y_n S^{x}_{n+1} \right) \right] $的自旋$S=1/2$ $XXZ$ Heisenberg链的基态相图.结果表明,该模型的有效连续极限玻色化理论由双频sine-Gordon模型(DSG)给出,其中两个竞争余弦扰动项的频率即标度维数依赖于有效各向异性参数$γ^*=JΔ/\sqrt{J^2+D_0^2+D_1^2}$ .对DSG模型基态性质的研究表明,零温相图包含以下四个相:(i)$γ^*<-1$处的铁磁相,(ii)$-1<γ^*< γ^*_{c1}=-1/\sqrt{2}$处的无隙Luttinger液(LL)相,(iii)$-1<γ^*< γ^*_{c1}=-1/\sqrt{2}$处的无隙Luttinger液(LL)相。(iii)以长程有序(LRO)共存为特征的带隙复合(C1)相在$γ^{\ast}_{c1}<γ^{\ast} <γ^{\ast}_{c2}$处具有LRO交替自旋手…
2019-02-25 cond-mat.str-el
Dynamic zero modes of Dirac fermions and competing singlet phases of antiferromagnetic order
在量子自旋系统中,单重态相经常在反铁磁序附近发展。当巡游费米子也存在时,这类问题的典型背景就出现了。在这项工作中,我们开发了一个理论框架,解决这种竞争秩序的巡回系统,描述了狄拉克费米子强耦合到O(3)非线性西格玛模型。我们专注于两个空间维度上,在无序的反铁磁秩序量子涨落的奇异隧穿事件也被称为(反)刺猬可以成核竞争的单态订单顺磁相。在非线性西格玛模型场中存在孤立的刺猬结构时,我们证明了当动态欧几里德狄拉克算子支持具有确定手征的费米子零模时,费米子行列式消失.这提供了用于抑制隧穿事件的拓扑机制。利用量子色动力学的方法,当反铁磁序参量场可以用一个由刺猬和反刺猬组成的稀气体来描述时,我们计算了磁量子相变附近的费米子行列式.我们展示了如何紧急单态顺序的精确性质是由相反的手征性,本地化的刺猬和antihedgehogs的动态费米子零模式之间的重叠。对于蜂窝晶格上的Kondo-Heisenberg模型,我们证明了自旋Peierls序和Kondo单态形成之间的竞争,从而阐明了它的全局相图。我们还讨论了其他物理问题,可以在这个一般框架内解决。
2016-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonequilibrium relaxation study of the anisotropic antiferromagnetic Heisenberg model on the triangular lattice
采用非平衡驰豫蒙特卡罗方法,研究了三角晶格上反铁磁经典海森堡模型中交换各向异性对自旋和矢量手征驰豫时间的影响。我们确定的Berezinskiii-Kosterlitz-无手性(BKT)转变和手性转变在很宽的各向异性范围内,即使是非常小的各向异性$\sim$ 0.01%。随着各向异性的减小,两个临界温度都急剧下降,而BKT临界区域变得发散宽。我们阐明了一个尖锐的“V形”的相图周围的各向同性海森堡点,这表明各向同性的情况下是异常奇异的,相关的Z涡过渡将被隔离的BKT和手征过渡。我们讨论了我们的结果的相关性,在三角形反铁磁体实验观察到的自旋弛豫时间的特殊行为。
2010-04-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Weak ferromagnetic order breaking the threefold rotational symmetry of the underlying kagomé lattice in CdCu$_3$(OH)$_6$(NO$_3$)$_2\cdot$H$_2$O
在高阻挫自旋系统中有望出现新的磁相。本文研究了结构完整的可果梅反铁磁体CdCu $_3$(OH)$_6$(NO $_3$)$_2\cdot$ H $_2$ O通过使用单晶的磁化强度、磁矩和热容测量。反铁磁有序伴随着小的自发磁化强度,其令人惊讶地被限制在kagomé平面中,在$T_\mathrm{N}\approx$ 4 K时开始,远低于最近邻交换相互作用$J / k_B$ = 45 K。这表明具有“负”的独特的$\bf q = 0$ 120型$^\circ$自旋结构(向下)矢量手性,其打破了kagomé晶格的基本三重旋转对称性,从而允许在平面内旋转倾斜,在该化合物中例外地实现,而不是具有“正”(向上)矢量手性的常见化合物。起源讨论的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。
2017-03-28 cond-mat.str-el
Chirality in the Kagome Metal CsV$_3$Sb$_5$
本文通过X射线光电子衍射和角分辨光电子能谱,发现Kagome金属CsV$_3$Sb$_5$在电荷密度波相中同时具有手性原子结构和手性电子结构,并据此提出轨道磁矩沿$c$轴反铁磁耦合的结论。
2024-08-07 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Chiral symmetry and magnetism in a 3D Kagome lattice: RPt$_2$B (R = La and Nd) prototype crystals
本研究探讨了稀土铂硼化物RPt$_2$B中三维手性Kagome晶格的结构手性与磁有序的相互作用,揭示了手性反铁磁低能态、Kramers型Weyl点及反常霍尔电导率,阐明了手性、磁性与拓扑的复杂关联。
2025-03-30 cond-mat.other cond-mat.str-el
Hedgehog lattice and field-induced chirality in breathing-pyrochlore Heisenberg antiferromagnets
本文研究了呼吸烧绿石晶格上的$J_1$-$J_3$经典海森堡模型,其中,由于呼吸键的交替,小四面体和大四面体的最近邻交换相互作用$J_1$和$J_1'$取不同的值,而$J_3$是沿键向的第三个最近邻反铁磁相互作用.通过蒙特卡罗模拟发现,对于大的$J_3$,一个由磁单极子和反单极子组成的三维周期性排列的刺猬晶格以四重${\bf Q}$态的形式出现,其特征在于有序矢量为${\bf Q}=(\pm\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2},\pm\frac{1}{2})$,只要$J_1\neq J_1'$,就与$J_1$和/或$J_1'$的符号无关.在外加磁场中,根据$J_1$和$J_1'$的大小,出现了六个${\bf Q}$四重态,其中包括场内刺猬晶格态在内的三个相具有非零的总手征度$\mbox{\boldmath $ χ $}^{\rm T}$,这与手征度的反常霍尔效应有关.在剩余的两个手性相中,其在铁磁$J_1$和/或$J_1'$的存在下实现,自旋结构不是拓扑非平凡的,尽管事实是$\mbox{\boldmath $ × $}^{\rm T} \neq 0$。还讨论了$\mbox{\boldmath $ x $}^{\rm T}$中磁单极的拓扑对象的作用。
2022-08-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Presence of x-ray magnetic circular dichroism effect for zero-magnetization state in antiferromagnetism
X射线磁性圆二色性(XMCD)通常在反铁磁(AFM)状态下观察不到,因为来自反铁磁耦合自旋的XMCD信号彼此抵消。在这封信中,我们从理论上证明了存在的XMCD信号从补偿的二维三角形AFM结构上的Kagome晶格。计算揭示了XMCD谱和自旋手征符号之间的完全对应关系:XMCD信号仅在自旋手征为负时出现。这种XMCD信号源于三种亚晶格的不同吸收系数,反映了不同的电荷密度各向异性以及自旋和轨道磁矩的方向。
2020-11-20 cond-mat.str-el physics.optics
Photo-induced Floquet Weyl magnons in noncollinear antiferromagnets
我们研究了周期性驱动的绝缘非共线堆叠kagome反铁磁体与传统的磁保护的三维(3D)面内$120^\circ$自旋结构,无论是积极的或消极的矢量手征。我们表明,在存在一个非共振的圆形或线性极化电场平行于面内$120^\circ$自旋结构(即沿$x$方向)传播时,面内$120^\circ$自旋结构的对称性保护可以被打破。因此,拓扑Floquet Weyl磁振子节点具有相反的手征光诱导沿$k_x$动量方向。它们表现为光致Berry曲率的单极子。我们还表明,该系统表现出光致磁振子热霍尔效应的圆极化电场。此外,我们还发现光诱导的手征自旋结构是一种倾斜的三维面内$120^\circ$自旋结构,这是最近在非共线反铁磁Weyl半金属Mn $_3$ Sn \slash Ge中观察到的.我们的结果不仅为实验实现Weyl磁振子和光生热霍尔效应铺平了道路,而且为操纵三维拓扑反铁磁体的内禀性质提供了一种强有力的机制.
2019-04-09 cond-mat.str-el
Giant natural optical rotation from chiral electromagnons in a collinear antiferromagnet
本文在共线反铁磁体NiTe$_3$O$_6$中发现最低能量磁振子具有高达140 deg/mm的巨自然旋光,并证明其来源于动态磁电效应形成的磁电混合模式。
2023-12-05 cond-mat.str-el
Simplex valence-bond crystal in the spin-1 kagome Heisenberg antiferromagnet
利用张量网络方法研究了自旋为1的kagome反铁磁海森堡模型的基态性质.我们获得每个位点的能量{ $e_0=-1.41090(2)$,其中保留了$D^*=8$多重态(即,$D=24$的键尺寸),和来自大- $D$外推的$e_0=-1.4116(4)$,}通过直接在热力学极限中的精确TN计算。两种三角形之间的对称性自发破缺,相对能量差为$δ\approx$ 19%,即在基态存在三聚(单纯)价键级.自旋-自旋、二聚体-二聚体和手性-手性关联函数均以指数形式衰减,关联长度较短,表明体系的基态是带隙的。因此,我们确定的基态是一个简单的价键晶体(SVBC)。我们还讨论了kagome格点上自旋为1的双线性双二次海森堡模型,并确定了它的基态相图。此外,我们在TN算法中实现了非阿贝尔对称性,这里是自旋SU(2),这大大提高了效率,并提供了对张量结构的洞察。
2015-03-19 cond-mat.str-el
Chiral Weyl-Kondo semimetallic state through enhanced correlation in CeGaGe
Rice University(莱斯大学);Rice Center for Quantum Materials, Rice University(莱斯大学量子材料中心);Extreme Quantum Materials Alliance, Rice University(莱斯大学极端量子材料联盟)
本研究在CeGaGe中首次实验实现手性Weyl-Kondo半金属态,通过结构相变与Kondo杂化产生内禀反常霍尔电导率,确立了手性、强关联与拓扑共存的平台。
2026-10-09 cond-mat.str-el
Freezing and large time scales induced by geometrical frustration
我们研究了一个有效的哈密顿量的性质与竞争的相互作用,涉及自旋和手性变量,相关的描述的{ \it trimerized}版本的自旋1/2 { \it kagome}反铁磁体。使用经典的蒙特卡罗模拟,我们发现显着的行为发展在非常低的温度。通过{ \it无序有序}机制,低能态的特征在于手性的动态冻结,这将晶格折叠成反铁磁耦合自旋的"二聚体“和"三角形”。在外部磁场的存在下,手性的特定拓扑结构诱导了非常缓慢的自旋动力学,让人想起普通自旋玻璃中发生的事情。
2003-06-30 cond-mat.str-el
Topological Hall effect in a non-magnetic metal interfaced to a canted antiferromagnetic insulator in perovskite oxide heterostructures
本文报道了 DyFeO$_3$/CaRuO$_3$ 钙钛矿异质界面中由非共面自旋织构产生的拓扑霍尔效应,在 20 K 下观测到相当于 30 T 有效磁场的阶梯状霍尔信号,证明涌现场邻近效应具有普适性并拓展了材料选择范围。
2024-06-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Oscillations of the Metallic Triangular-lattice Antiferromagnet PdCrO2
报道了三角形反铁磁体PdCrO 2的deHaas-van Alphen(dHvA)振荡和第一原理计算,发现了非常规的反常霍尔效应(AHE).在PdCrO 2中的dHvA振荡揭示了几个2维费米面的存在下,发现在PdCrCoO 2中的尺寸较小。这证明费米面重建由于非共线120反铁磁有序的本地化Cr,符合第一原理计算。的dHvA振荡的温度依赖性显示没有额外的修改Cr自旋结构低于TN的签名。考虑到Cr自旋的120螺旋有序具有零标量自旋手征,我们的研究结果表明,PdCrO 2是一个罕见的例子,金属三角形反铁磁体的非常规AHE不能理解的自旋手征机制。
2013-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First ESR Detection of Higgs Amplitude Mode and Analysis with Extended Spin-Wave Theory in Dimer System KCuCl$_3$
已知KCuCl $_3$通过施加压力显示出从无序相到反铁磁有序相的量子相变。在有序相的量子临界点附近存在一个纵向激发模(Higgs振幅模)。为了检测希格斯振幅模式,在KCuCl $_3$中进行高压ESR测量。在矢量自旋手征的基础上,用扩展的自旋波理论对实验数据进行了分析。我们报告的第一个ESR检测的希格斯振幅模式和电偶极子的重要作用所描述的矢量自旋手征。
2021-05-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.str-el
Single-ion anisotropy driven chiral magnetic order in a spin-1 antiferromagnetic chain
University of Warwick(华威大学);STFC Rutherford Appleton Laboratory(STFC卢瑟福阿普顿实验室);Durham University(杜伦大学);Paul Scherrer Institut(保罗谢尔研究所);University of Oxford(牛津大学)
本研究针对自旋1手性反铁磁链[Ni(pym)(H₂O)₄]SO₄·H₂O开展实验,发现其手性磁有序由易轴各向异性的手性调制驱动,测得相关哈密顿量参数并验证,还发现了超出线性自旋波理论的无色散激发带。
2025-09-08 cond-mat.str-el
Nonlinear nonreciprocal transport in antiferromagnets free from spin-orbit coupling
我们从理论上提出了一种不依赖于相对论自旋轨道耦合的反铁磁体非线性非互易输运的实现方法。通过对称性和微观模型分析,我们发现局域自旋标量手征导致非对称带调制成为Drude型非线性输运的来源,而三角形单元中共线自旋组态导致的电极化的强度导致Berry曲率偶极型非线性输运.我们证明了120 $^\circ$反铁磁有序的三角晶格和呼吸kagome晶格在外部磁场是典型的例子。我们的结果显示了丰富的宇称违反输运现象的自发磁相变,开辟了一个新的方向,设计和工程功能材料。
2022-07-12 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of a spin-1/2 XXZ chain with modulated Dzyaloshinskii-Moriya interaction
本文研究了在沿$\hat{z}$轴的交变磁场作用下,具有空间调制的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的一维自旋为1/2的XXZ链的基态相图.利用连续极限玻色化方法和有限系统精确数值技术对该模型进行了研究。在没有磁场的情况下,该模型的基态相图除了铁磁相和无隙的Luttiger-Liquid(LL)相外,还包括两个有隙相,即长程有序(LRO)交替二聚化和自旋手征模式共存的复合相(C1),和复合物(C2)相的特征,除了共存的自旋二聚化和交替的手性模式,通过LRO反铁磁秩序的存在。利用玻色化处理和有限链精确对角化研究,在均匀磁场下,在两字母带隙相位的情况下,识别并描述了从带隙相位到无隙相位的无公度-无公度型量子相变(QPT).还确定了转变为全极化态时的临界磁场上限。已经表明,正是磁场的交错分量的存在使复合物(C1)蒸发,有利于复合物间隙(C2)相。
2021-06-29 cond-mat.str-el
Flat bands and Dirac cones in breathing lattices
在会呼吸的萤火虫和可戈梅斯中,相邻的四面体和三角形之间的耦合可以自由变化。因此,呼吸晶格提供了探索这些系统丰富物理学的不同方面的可能性。在这里,我们考虑最近邻的经典海森堡相互作用,铁磁和反铁磁,并研究如何呼吸晶格的各向异性修改烧绿石和kagome系统的模式谱。的性质和退化的平坦带被证明是保存的任何值的各向异性。当模型变为粒子-空穴对称时,这些平带可以与狄拉克节点在$Γ$点共存。我们还推导出呼吸kagome晶格的基态的性质,当相邻的三角形交替铁磁和反铁磁时,它具有自发的手征。
2016-10-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Hall Response from Canted Antiferromagnetic Order in $d$-Electron Kagome Systems
Aix-Marseille Université(艾克斯-马赛大学)
本文研究二维kagome单层中,反铁磁交换诱导的非共线自旋序产生内禀贝里曲率,实现无外磁场和自旋轨道耦合的量子反常霍尔效应,并探讨了最大陈数$C=\pm5$的可能性及拓扑相变。
2026-07-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Field-induced Topological Hall effect in antiferromagnetic axion insulator candidate EuIn$_2$As$_2$
磁性拓扑材料因其潜在的实现各种新量子现象的能力而引起人们的极大关注。EuIn $_2$ As $_2$最近在理论上被认为是期待已久的本征反铁磁体轴子绝缘体。然而,在这种材料中的拓扑状态引起的输运性质的实验研究是稀缺的。在本文中,我们进行了详细的磁阻(MR)和霍尔测量来研究这种材料的磁输运性质。我们发现,运输强烈影响的自旋配置的Eu时刻从伴随的变化的场依赖性的MR和低于Néel温度的磁化强度。最重要的是,观察到异常霍尔效应(AHE)和大的拓扑霍尔效应(THE)。我们认为AHE起源于螺旋自旋结构引起的非零净Berry曲率,而THE归因于外磁场诱导EuIn $_2$ As $_2$形成的具有有限标量自旋手征的非共面自旋织构.我们的研究提供了一个平台,以了解电子能带的拓扑结构和场致磁结构之间的相互作用对磁电输运性质的影响。此外,我们的观测结果还为通过调控EuIn $_2$ As $_2$的磁态实现轴子绝缘体态和高阶拓扑绝缘体态提供了线索.
2022-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact ground states with deconfined gapless excitations for the 3 leg spin-1/2 tube
我们考虑一个自旋为1/2的管(一个具有周期性边界条件的三腿梯子),其哈密顿量由两个投影算子给出-一个在三角形上,另一个在管侧面的正方形格子上-可以用海森堡和四自旋环交换相互作用来写。我们确定了三个阶段:(i)对于三角形上的强反铁磁交换,可以给出一个精确的基态,其能谱为最近三角形之间自旋和手征单重键的交替;(ii)对于三角形上的铁磁交换,我们恢复了自旋为3/2的海森堡链的相位;(iii)在这两个相位之间,存在一个无能隙的无公度相位.我们构造了一个精确的基态,在无公度相和二聚相之间的量子相变点处具有两个非限定畴壁和一个无隙激发谱。
2012-01-06 cond-mat.str-el
Coexistence of non-Abelian chiral spin liquid and magnetic order in a spin-1 antiferromagnet
研究了具有第一和第二近邻反铁磁耦合$J_1$和$J_2$以及三自旋标量手征项$J_χ$的正方晶格上自旋为1的海森堡模型的基态性质.利用密度矩阵重整化群计算,我们绘制了一个包含各种磁序相和一个新出现的量子自旋液体相的全局相图。从纠缠谱的指纹和一套完整的拓扑扇区的识别,自旋液体的性质被确定为玻色子非阿贝尔摩尔-里德态。我们进一步揭示了与这种自旋液体共存的条形磁序。我们的研究结果不仅建立了一个罕见的例子,非阿贝尔自旋液体在简单的自旋系统,但也证明了共存的分数激发和磁秩序超出平均场的描述。
2022-04-04 cond-mat.str-el
Magnon thermal Hall effect in kagome antiferromagnets with Dzyaloshinskii-Moriya interactions
我们从理论上研究了反铁磁kagome自旋系统的磁性和拓扑性质的存在下,在平面内和平面外的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。在铁黄钾铁矾等材料中,面内相互作用稳定了具有有限标量自旋手征的倾斜非共线“伞形”磁位形。我们推导出的倾斜角的表达式,并使用所得到的顺序作为一个自旋波分析的起点。我们发现拓扑磁振子带,其特征在于非零陈数。我们计算了磁振子的热霍尔电导率,并提出铁黄钾铁矾作为一个有前途的候选系统,观察磁振子热霍尔效应在一个非共线的自旋配置。我们还表明,热导率可以通过改变施加的磁场,或在平面Dzyaloshinskiii-Moriya强度调谐。与以往的拓扑磁振子带的研究相比,发现即使在小的倾斜的限制,效果是大的。
2018-09-17 cond-mat.str-el
Unique Phase Transition on Spin-2 Triangular Lattice of Ag2MnO2
Ag_2MnO_2是三角晶格上反铁磁XY自旋模型的可能候选化合物。尽管Mn ~(3+)的居里-外斯温度高达-430 K,但S = 2的Mn ~(3+)自旋在低至2 K时不经历常规的长程序,这可能是由于系统的几何阻挫和二维性.相反,一个独特的相变被发现在80 K,比热表现出一个明显的迹象,一个二阶相变,而磁化率变化平稳,没有明显的异常。我们认为,这种转变是与手征自由度与短程有序,这已被预期的经典XY自旋模型的三角晶格。在进一步冷却,自旋玻璃样行为观察低于22 K,可能对应于准长程序。
2008-05-24 cond-mat.str-el
Degenerate and chiral states in the extended Heisenberg model in the kagome lattice
本文研究了kagome晶格中反铁磁扩展经典海森堡模型的低温相,直到第三近邻。首先,我们专注于著名的交错手征相的边界处的简并线。这些边界有半广泛或广泛的简并,我们讨论的部分选择状态的热涨落。然后,我们研究了在这些线上外加磁场和手征相位交错的情况下的模型。我们特别注意高度受挫点,在那里三个交换耦合相等。我们证明了这一点可以映射到具有自旋液体行为和非零手征的模型。最后,我们探讨的Dzyaloshinskiii-Moriya(DM)的相互作用的影响,在两种方式:一个均匀的和交错DM的相互作用。在这两种情况下,有一个丰富的低温相图,不同的自发破缺对称性和非平凡的手征相。
2017-11-03 cond-mat.str-el
Specific heat study of spin-structural change in pyrochlore Nd$_2$Mo$_2$O$_7$
通过比热测量,我们研究了磁场($H$)引起的Nd $_2$ Mo $_2$ O $_7$的自旋结构变化,发现了与自旋手征相关的磁输运现象.由0 $H$处的Nd矩的2-in 2-out结构的有序化引起的2 K附近的宽峰移动到较低的温度($T$)直到约3 T,然后移动到约3 T以上的较高的$T$,对于$H$的所有方向,随着$H$的增加。这是由于Nd和Mo磁矩之间从反铁磁到铁磁排列的交叉。当$H$ //[100]的峰值$T$在3 T以上单调增加时,$H$ //[111]在12 T时在0.9 K附近出现另一个峰值,这归因于3-in 1-out结构的有序化。对于$H$ //[110],在3 T附近观察到尖峰状峰,这可能是由一些自旋翻转跃迁引起的。
2004-02-13 cond-mat.str-el
Tunable Magnetic Order in Chiral Coupled Spin Chains
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto(波尔图大学理学院物理与天文系);Centro de Física das Universidades do Minho e do Porto (CF-UM-UP)(米尼奥大学和波尔图大学物理中心);Laboratório de Física para Materiais e Tecnologias Emergentes LaPMET(新兴材料与技术物理实验室);Universidade do Porto(波尔图大学);Instituto Superior de Engenharia de Lisboa(里斯本高等工程学院);Instituto Politécnico de Lisboa(里斯本理工学院);GoLP/Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear(等离子体与核聚变研究所);Instituto Superior Técnico(高等理工学院);Universidade de Lisboa(里斯本大学)
研究通过手性耦合自旋链实现可调磁序,揭示相互作用角度对相变和自旋条纹形成的影响。
2025-09-12 cond-mat.str-el quant-ph
Double-Exchange Model on Triangle Chain
研究了$t_{2g}$自旋经典极限下三角链上双交换模型的基态性质。基态由$e_g$电子的动能、$t_{2g}$自旋之间的反铁磁交换能和由于晶格的几何结构引起的挫折之间的竞争确定。数值计算了两种模型的相图,它们的区别仅在于传递积分是实的还是复的。从自旋诱导的Peierls不稳定性的观点理解的状态的属性。结果表明,存在一个手征玻璃相,其特征是由一个本地的自旋手征和连续简并。
2004-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Photoinduced topological spin texture in a metallic ferromagnet
在双交换模型中研究了光致非平衡自旋结构,其中巡游电子通过铁磁Hund耦合与局域自旋耦合。特别是,我们专注于瞬态自旋结构从初始铁磁金属状态稳定的反铁磁有序状态中报道的[物理。119,207202(2017)]。通过求解薛定谔方程和Landau-Lifshitz-Gilbert方程,我们得到了有限的缠绕数和手征性,这意味着拓扑手征自旋织构的出现.这些观察再现的计算,其中自旋动力学突然淬火后的化学势在较大的集群进行检查。讨论了瞬态动力学中拓扑自旋织构的一种可能机制。
2018-10-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Topological Hall effect induced by chiral fluctuations in ErMn6Sn6
本研究发现ErMn6Sn6中直接与间接相互作用竞争导致温度依赖的磁相变,并在相边界附近由热涨落驱动产生显著的拓扑霍尔效应,验证了手性涨落机制的普适性。
2024-06-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el