Resonating valence bond wavefunctions and classical interacting dimer models
我们将二维二分晶格上$SU(g)$自旋系统的最近邻共振价键(nnRVB)波函数的性质与具有势能$V$的完全填充的经典二聚体模型在同一晶格上的性质联系起来。我们定义了一个集群扩展的$V$的$n$体势$V_n$,这是递归地确定从nnRVB波函数{ \em有限子图}的原始晶格。$n$ -身体相互作用$V_n$($n>1$)的大小对于小$g^{-1}$是${\mathcal O}(g^{-(n-1)})$的数量级,而由于模型的完全填充性质,$V_1$减少到常数。在正方形晶格上的非平凡序下,相互作用的二聚体模型只有两体相互作用$V_2(g)$,有利于两个平行的二聚体在基本格片上。设置$g=2$,并使用这个相互作用的二聚体模型的早期工作的结果,我们发现,长距离的键能相关函数的行为是由一个振荡项,作为$ 1/|\vec{r}|^α$与$α\approx 1.22$ SU(2)自旋衰减。这一结果与早期对相应波函数的直接数值研究(给出了$α\approx 1.20$)有着显著的定量一致性。
2011-12-21 cond-mat.str-el
Pressure-induced dimerization and valence bond crystal formation in the Kitaev-Heisenberg magnet alpha-RuCl3
磁化强度和高分辨率X射线衍射测量的Kitaev-海森堡材料α-RuCl 3揭示了压力诱导的结晶和磁性相变在静水压力为p=0.2 GPa。这种结构转变成三斜相的特征在于Ru-Ru键的非常强的二聚化,伴随着磁化率的崩溃。从头计算量子化学计算揭示了压力诱导的增强的直接4d-4d键合特定的Ru-Ru链接,导致急剧增加的反铁磁交换相互作用。这些结合的实验和计算数据表明,Kitaev自旋液相在α-RuCl 3强烈竞争的自旋单线态结晶成价键固体。
2018-06-28 cond-mat.str-el
Resonating valence-bond physics on the honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上SU($2$)对称$S=1/2$反铁磁体的最近邻共振价键(RVB)波函数的键和自旋关联.我们发现,在这个波函数中的自旋相关是短程的,而键能相关函数呈现振荡幂律形式$D(\vec{r}) \sim \cos({\mathbf Q}\cdot {\vec{r}}) /|{\vec{r}}|^{η_w(2)}$,其中${\mathbf Q} = (2π/3, -2π/3)$是对应于蜂窝晶格上的“柱状”价键固体顺序的波矢量,和$η_w(2) \approx 1.49(3)$。我们使用最近推出的大$g$展开方法,涉及SU($g$)波函数的键能转换器的相互作用的完全填充的二聚体模型与强度$V(g)=-\log(1+1/g^2)$的三个二聚体相互作用的二聚体相关性。引入$g=2$,数值计算发现该模型的二聚体关联函数$D^{d}(\vec{r})$具有$D^{d}(\vec{r}) \sim \cos({\mathbf Q}\cdot {\vec{r}}) /|{\vec{r}}|^{η_d(2)}$与$η_d(2) \approx 1.520(15)$的幂律行为,与波函数结果相当一致。我们还研究了$g=3,4,10$的相同数量,发现SU($g$)波函数中的键能相关性始终很好地再现了相互作用二聚体模型中相应的二聚体相关性。
2015-07-18 cond-mat.str-el
Cross-over from an incommensurate singlet spiral state with a vanishingly small spin-gap to a valence bond solid state in dimerized frustrated ferromagnetic spin-chains
受自旋链化合物LiCuSbO $_4$ $\equiv$ LiSbCuO $_4$和Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$的磁性的启发,我们研究了具有二聚最近邻铁磁(FM)($J_1, J_1^\prime<0$)和次最近邻反铁磁($J_2>0$)耦合的海森堡链的基态.利用密度矩阵重整化群技术和自旋波理论,我们发现了一个在全极化FM和无公度螺旋态之间的一阶跃迁,其中$α$是阻挫比$J_2/|J_1|$,$β$是二聚化度$J_1^\prime/J_1$ .在单重螺旋态中,在FM跃迁附近自旋能隙非常小,对应于LiCuSbO $_4$的情况.对于较大的$α$,对应于Rb $_2$ Cu $_2$ Mo $_3$ O $_{12}$,和较小的$β$,存在从该阻挫诱导的无公度态到具有实质性自旋带隙的Affleck-Lieb-Paddy-Tasaki型价键固态的交叉。
2017-09-04 cond-mat.str-el
High-Order Coupled Cluster Method (CCM) Calculations for Quantum Magnets with Valence-Bond Ground States
本文证明了量子Heisenberg反铁磁体的二聚体和格构价键键簇基态的精确表示可以通过通常的耦合团簇方法(CCM)从独立自旋产物(如Néel)模型态得到.我们表明,我们能够提供良好的结果为二聚体和格片价键相内的CCM的基态能量和亚晶格磁化。作为第一个例子,我们调查的自旋半$J_1$ - $J_2$模型的线性链,我们表明,我们能够准确地再现二聚基态(KET)在$J_2/J_1=0.5$。二聚相在$J_2/J_1$约0.5的值范围内是稳定的。我们提出的对称性破缺的证据,考虑作为$J_2/J_1$的函数的ket和bra状态的相关系数。然后,我们考虑Shastry-Sutherland模型,并证明CCM可以跨越正确的基态在Néel和二聚化阶段。最后,我们考虑了一个自旋半系统与最近邻键的基础晶格对应的磁性材料CaV $_4$ O $_9$(CAVO)。我们表明,我们能够提供良好的结果,基态能量在每一个的格序,Néel有序,和二聚制度的这个模型。精确的元胞体和二聚体基态由CCM ket态在其相应的限制下再现。
2009-08-10 cond-mat.str-el
Thermal Order by Disorder in Resonating-Valence Bond States on the Checkerboard Lattice
Department of Physics and Astronomy, University of California Riverside(加州大学河滨分校物理与天文系)
研究棋盘格晶格上共振价键态,推导相关哈密顿量。通过单重态-单重态及二聚体-二聚体关联衰减特性,发现无序诱导热序机制,热退相干抑制量子干涉,产生准长程有序混合态。
2026-07-20 cond-mat.str-el
Plaquette valence bond solid in the frustrated Heisenberg quantum antiferromagnet on the square lattice
使用精确对角化和对角化的短程价键单线态的一个子集,我们解决海森堡自旋1/2反铁磁体的正方形晶格与竞争的次近邻和次近邻次近邻反铁磁耦合(J1-J2-J3模型)的基态的性质。两种方法的详细比较揭示了沿着(J2+J3)/J1=1/2线的区域,其中最近邻单重覆盖的描述是极好的,因此为磁无序区域提供了证据。通过对二聚体-二聚体关联函数、二聚体结构因子和格片-格片关联函数的分析,证明了在部分磁无序区存在格片价键立体有序.
2006-09-06 cond-mat.str-el
Dynamics of anisotropic spin dimer system in strong magnetic field
在有效场论的框架内描述了最近测量的自旋二聚体材料TlCuCl_3的高场ESR谱。理论和实验之间取得了很好的一致性,对于所有的几何形状和在一个宽的领域范围内,假设的弱各向异性的interdimer以及intradimer交换相互作用。
2004-04-21 cond-mat.str-el
An RVB phase in the triangular lattice quantum dimer model
我们研究了三角形晶格上的量子二聚体模型,它有望描述受挫海森堡模型的单重态动力学的阶段,其中价键配置占主导地位的物理。我们发现,在相反的正方形晶格,有一个真正的短程共振价键(RVB)相,没有带隙集体激发和取消限制,带隙,自旋{ \it有限}范围内的参数。我们还建立了三个结晶相在这个系统中的存在。
2000-07-24 cond-mat.str-el
The emergence of Resonating Valence Bond physics in spin-orbital models
我们讨论如何轨道简并,这通常是由合作的Jahn-Teller失真,在适当的情况下,可能会导致,而不是共振价键自旋轨道液体。要点是:i)形成自旋-轨道二聚体的趋势,在几种情况下已经确定了这种趋势; ii)映射到量子二聚体模型上,已经证明在三角晶格上具有共振价键相。从LiNiO $_2$的微观模型开始,详细解释了如何实现该程序。
2006-09-19 cond-mat.str-el
Dimer-induced heavy-fermion superconductivity in the Shastry-Sutherland Kondo lattice model
我们研究了几何阻挫Shastry-Sutherland晶格上的Kondo晶格模型,重点研究了价键固体与重费米子液相之间的量子相变。通过明确地包括自旋配对的本地时刻在平均场水平,我们建立了一个独特的重费米子超导相诱导的二聚体订购的本地时刻共存与近藤杂交的出现。此外,我们证明,对于适当的参数选择,部分近藤屏蔽相,其中一些价键被打破,前面提到的二聚体诱导的超导相。我们的结果对于理解重费米子Shasstry-Sutherland复合物的实验观测具有重要意义。
2016-10-06 cond-mat.str-el
Valence Bond Solid Phases on Deformed Kagome Lattices: Application to Rb2Cu3SnF12
受最近实验的启发,我们研究了一系列形变Kagome晶格上反铁磁海森堡模型的量子基态.该变形的特征在于在某些晶格链接上的较弱的交换耦合(α *J),所述晶格链接适合于Rb2Cu3SnF12,其中α =1对应于理想的Kagome晶格。特别是,我们研究了可能的价键固相使用周围孤立的二聚体限制,二聚体系列扩展,自洽键算子平均场论理论的微扰理论。它示出的价键固相与36位的理想Kagome晶格的晶胞是相当敏感的一个小的晶格畸变中发现的Rb_2Cu_3SnF_12。结果表明,Rb_2Cu_3SnF_(12)的量子基态更可能是具有12位晶胞的价键固相,其中六个二聚体形成风车结构,导致变形的Kagome晶格中的基本三重态和单重态激发光谱发生强烈的改变.
2009-02-12 cond-mat.str-el
Quantum criticality in dimerised anisotropic spin-1 chains
应用(无限)密度矩阵重整化群技术,我们探讨了显式二聚作用对自旋1的$XXZ$链的基态相图与单离子各向异性$D$的影响。我们证明,Halcadine相之间的大- $D$和反铁磁相生存到一个临界二聚。作为另一个新的特点,二聚诱导的直接连续伊辛量子相变之间的大- $D$和反铁磁相与中心电荷$c=1/2$,它终止于一个关键的端点,其中$c=7/10$。计算了序参量、中性能隙和自旋-自旋关联函数的临界指数,分别得到了$β=1/8$(1/24)、$ν=1$(5/9)和$η=1/4$(3/20),证明了伊辛普适类与场论预言一致.
2021-04-14 cond-mat.str-el
Spin liquid versus dimer phases in an anisotropic J1-J2 frustrated square antiferromagnet
自旋为1/2的J1-J2反铁磁体是阻挫磁性的原型模型,也是实现自旋液相的一个可能的候选者。在各向异性正方晶格上推广了该系统,并给出了J1-J2-J1 '-J2' Heisenberg模型,该模型可以用耦合阻挫链的重整化群(RG)分析来处理. J1-J2-J1 '-J2'-模型显示了Néel有序、二聚化和自旋液体行为之间有趣的相互作用。数值结果支持的分析结果表明,对于各向同性模型,在中等耦合强度0.4 J1 < J2 < 0.6 J1的相不是自旋液体,而是具有自发交错的二聚体顺序。
2014-02-07 cond-mat.str-el
Properties of the random-singlet phase: from the disordered Heisenberg chain to an amorphous valence-bond solid
我们采用强无序重整化群(SDRG)方法和基态量子蒙特卡罗(QMC)方法研究了具有随机耦合的S=1/2自旋链,计算了无序平均自旋和二聚体关联. QMC模拟表明对数校正的幂律衰减相关SDRG计划获得。相同的渐近形式适用于具有标准海森堡交换的系统和在干净系统中导致自发二聚化的某些多自旋耦合。我们表明,对数校正出现在价键(单重对)的基础上,不能产生的SDRG计划的贡献。在具有多自旋耦合的模型中,干净的系统自发地二聚化,在无序的存在下,在位于畴壁的自旋子之间形成随机单线态。这种无定形的价键固体是渐进的随机单重态,唯一不同于随机交换海森堡链的是它的短程性质。
2016-12-01 cond-mat.str-el
The dimer-RVB State of the Four-Leg Heisenberg Ladder: Interference among Resonances
利用二聚体RVB方法和Lanczos方法研究了四臂自旋梯的基态.除了已知的价键构型之间的共振机制,我们发现了新的附近的共振干涉效应。
1999-04-20 cond-mat.str-el
Spin-dimer ground state driven by consecutive charge and orbital ordering transitions in the anionic mixed-valence compound Rb$_4$O$_6$
最近,从分子过氧化物O $_2^{2-}$和超氧化物O $_2^-$阴离子的电荷排序推导出混合价碱金属倍半氧化物Cs $_4$ O $_6$中的Verwey型转变,伴随着结构转变和电子电导率的显著变化[Adler等人,Sci. Adv 4,eaap7581(2018)]。在这里,我们报告说,在姊妹化合物Rb $_4$ O $_6$一个类似的Verwey型电荷有序过渡强烈联系到O $_2^-$轨道和自旋动力学。在冷却时,粉末中子衍射实验揭示了在$T_{\rm CO}=290$ K下的电荷有序化和α-到-tetrahydroxide转变,随后是在$T_{\rm s}=92$ K下的进一步结构不稳定性,其涉及磁性O $_2^-$阴离子的额外重新取向。由密度泛函理论计算支持的磁共振技术表明出现了一种特殊类型的$π^*$ -磁活性O $_2^-$单元的轨道排序,其促进了由弱耦合自旋二聚体组成的量子自旋态的形成。这些结果表明,与3种$d$过渡金属化合物类似,在$π^*$开壳碱金属倍半氧化物中,类Jahn-Teller电子-晶格耦合和Kugel-Khomskii型超交换之间的相互作用决定了轨道有序和磁性基态的性质.
2019-11-27 cond-mat.str-el
Spin Hamiltonians with resonating-valence-bond ground states
当基态为共振价键(RVB)态时,量子二聚体模型表现出量子临界点和液态。我们构造了具有相同RVB基态的SU(2)不变自旋1/2哈密顿量。克服的主要技术障碍是自旋模型中不同的“二聚体”构型彼此不正交的事实。我们表明,物理取决于二聚体是如何与自旋,并找到一个哈密顿量,可能是量子临界的。
2010-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum dimer model for the spin-1/2 kagome Z2 spin liquid
我们重新描述的低能量单重扇区的自旋1/2海森堡反铁磁体在一个有效的量子二聚体模型。适当的有限大小的集群精确对角化的帮助下,我们表明,一个给定的过程中的kagome环境中的嵌入导致显着修改的基本循环过程的振幅,效果不可访问的标准方法的基础上截断的哈密顿量的最近邻价键的基础上。得到的参数是一致的Z $_2$自旋液体,而不是与价键晶体,与最后的密度矩阵重整化群的结果。
2014-09-04 cond-mat.str-el
Spin and orbital valence bond solids in a one-dimensional spin-orbital system: Schwinger boson mean field theory
利用Schwinger玻色子平均场论(SBMFT)研究了一维广义$SU(2)\times SU(2)$自旋轨道模型.我们主要探讨二聚体相,并阐明如何捕捉适当的低温性能,这样一个系统的SBMFT。举例说明了相图。在适当的参数范围内,轨道价键固态(OVB)、自旋价键固态(SVB)和自旋-轨道价键固态(SOVB)三种二聚体相都是有利的,它们可以用SBMFT方法计算的自旋和赝自旋极化率来表征.结果表明,$SU(2)\times SU(2)$型的自旋轨道耦合是自旋Peierls机制和轨道Peierls机制的双重作用,分别负责自旋单重态和轨道单重态的形成.
2005-08-03 cond-mat.str-el
Doping effects on the valence bond solid of Li$_{2}$RuO$_{3}$ with Mn substitution
具有蜂窝结构的$Li_{2}RuO_{3}$在550 K下经历从具有$C2/m$空间群的规则蜂窝晶格到具有极强二聚化的$P2_{1}/m$空间群的价键固态的剧烈转变。采用全固溶体法合成了$Li_{2}Ru_{1-x}Mn_{x}O_{3}$,并研究了Mn含量对价键固态的影响。价键固态被认为是稳定的$x = 0.2$,根据我们广泛的实验:结构研究,电阻率,和磁化率。另一方面,扩展的X-射线吸收精细结构分析表明,二聚体的局部结构保持稳健,即使在$x = 0.2$上的二聚体键长的影响最小。这表明局部无序的二聚体结构很好地存活到富Mn相中,即使结晶稳定的平均结构具有$C2/m$空间群。我们的研究结果证明,在$Li_{2}RuO_{3}$的二聚体的形成主要是一个本地的现象驱动的轨道辅助金属-金属键的形成,这些二聚体是相对强大的对掺杂诱导的障碍。
2021-01-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Exact dimer phase with anisotropic interaction for one dimensional magnets
通过将各向同性的Majumdar-Ghosh模型推广到完全各向异性的区域,在扩展的XYZ模型中,我们报道了精确的二聚体相,其中基态由单重态二聚体的乘积来描述.我们证明,即使在反铁磁相互作用沿三个方向之一的模型,这一阶段可以实现。该模型还支持沿三个方向极化的三种不同的铁磁(FM)相,表示为$x$ -FM、$y$ -FM和$z$ -FM。精确二聚体相和FM相之间的边界是无限倍退化的。通过平移对称破缺或$\mathbb{Z}_2$对称破缺,这种无限倍简并性的破缺分别导致精确的二聚体相和FM相。此外,三个FM相位之间的边界是关键的中心荷$c=1$的自由费米子。我们使用纠缠熵、激发能隙和长程自旋-自旋关联函数来表征这些边界的性质。这些结果与大量的一维磁体有关,其中各向异性对于将单链从块体材料中分离出来是必要的。我们讨论了实际材料中可能存在的实验特征,磁场沿不同的方向,并表明各向异性可以解决理论和实验之间的分歧基于各向同性自旋-自旋相互作用。
2021-03-23 cond-mat.str-el
Valence-Bond Crystal, and Lattice Distortions in a Pyrochlore Antiferromagnet with Orbital Degeneracy
讨论了高阻挫烧绿石晶格上自旋为1/2的三重$t_{2g}$轨道简并磁性离子的基态性质,如B-尖晶石MgTi $_2$ O $_4$中的Ti $^{3+}$离子.在Hund耦合为零的情况下,我们构造了一个有效的自旋轨道哈密顿量,并通过构造几个精确的本征态研究了它的低能区。我们发现,轨道自由度调制的自旋交换能,释放烧绿石结构的无限自旋简并,并驱动系统到一个非磁性的自旋单重态流形。后者是自旋单重态二聚体的集合,然而,相对于二聚体取向高度简并。这种"定向“简并性随后被磁弹性相互作用提升,磁弹性相互作用通过在合适的方向上扭曲键并导致四元相来优化先前的能量增益。以这种方式,通过二聚体沿着围绕四角轴延伸的螺旋链的缩合形成价键晶体状态,如在MgTi $_2$ O $_4$中实际观察到的。在二聚相的轨道有序模式被预测为铁型沿螺旋和反铁型之间。最后,通过分析的考虑以及数值从头算模拟,我们预测一个可能的实验工具,通过共振X射线散射观察这样的轨道排序。
2005-01-12 cond-mat.str-el
Entanglement entropy for the valence bond solid phases of two-dimensional dimerized Heisenberg antiferromagnets
本文计算了正方晶格上自旋为1/2的二聚海森堡反铁磁体的基态的二分vonNeumann和第二Rényi纠缠熵。两种不同的二聚模式被认为是:柱状和交错。在这两种情况下,我们集中在价键固体(VBS)相,并描述这样一个阶段与键运营商表示。在这种形式主义,原来的自旋哈密顿映射到一个有效的相互作用玻色子模型的三重激发。我们研究了简谐近似下的有效哈密顿量,并确定了三重态激发的谱。然后,我们遵循的分析程序,这是基于修改后的自旋波理论的有限系统,最初被用来计算的纠缠熵的磁有序相,并计算纠缠熵的VBS基态。特别是,我们考虑一维(线)的子系统内的正方形晶格,一个选择,使我们能够考虑线子系统的大小高达$L' = 1000$。我们结合这样一个程序的结果键算符形式主义在谐波水平,并表明,对于两个二聚海森堡模型,相应的VBS基态的纠缠熵遵守面积法预期的带隙相位。对于圆柱二聚体和交错二聚体模型,我们还表明,纠缠熵增加,但不发散的二聚减少和系统接近Néel-VBS量子相变。最后给出了与VBS基态相关的纠缠谱。
2019-08-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Resonating Valence-Bond State in an Orbitally Degenerate Quantum Magnet with Dynamical Jahn-Teller Effect
研究了蜂窝晶格上轨道简并磁体的短程共振价键态。从描述超交换相互作用和动力学Jahn-Teller效应的哈密顿量出发,导出了量子二聚体模型。我们引入两个本地单位称为“自旋-轨道单线态二聚体”,其中两个自旋在最近邻键形成单线态与轨道极化沿键,和“本地JT单线态”,其中的轨道极化淬灭由于动力学JT效应。导出的量子二聚体模型由自旋轨道单重态二聚体和JT单重态的跳跃以及JT单重态的化学势组成。我们分析了模型的平均场近似,并发现一个特征相,称为“JT液相”,其中自旋轨道单重态二聚体和JT单重态量子力学运动,实现。讨论了最近在Ba $_3$ CuSb $_2$ O $_9$中观测到的非磁有序态的可能情形。
2014-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated spin-1/2 molecular magnetism in the mixed-valence antiferromagnets Ba3MRu2O9 (M = In, Y, Lu)
我们已经进行了磁化率,热容,μ子自旋弛豫,和中子散射测量的三个成员的家庭Ba 3 MRu 2 O 9,其中M =在,Y和Lu。这些系统由反铁磁二聚体交换的三角晶格上的混合价Ru二聚体。虽然以前的工作认为,二聚体或intradimer双交换内的电荷顺序起着重要的作用,在确定的磁性,我们的研究结果表明,二聚体更好地描述为分子单元,由于显着的轨道杂化,导致在一个自旋1/2矩均匀分布在两个Ru网站。这些分子构建块形成受抑的准二维三角形晶格。我们的零场和纵向场μ SR结果表明,分子的时刻开发一个集体的,静态的磁基态,与零场μ子自旋极化的振荡指示长程磁序在Lu样品。静态磁性在Y和In样品中更加无序,但它们似乎不是传统的自旋玻璃。
2017-03-30 cond-mat.str-el
Existence of two distinct valence bond solid states in the dimerized frustrated ferromagnetic $J_1$-$J_1'$-$J_2$ chain
本研究利用DMRG方法研究二聚化阻挫铁磁$J_1$-$J_1'$-$J_2$链,发现两种Haldane型拓扑VBS态及二者间非平凡量子相变,还确定准一维材料LiCuSbO$_4$的基态类型,推动了量子相变与拓扑态研究。
2023-11-09 cond-mat.str-el
Continuous interpolation between the fully frustrated Ising and quantum dimer models
我们提出了一个新的量子模型,它介于横场中自旋1/2的完全阻挫伊辛模型和二聚体模型之间。该模型包含一个共振价键相,包括一条可精确解的Rokhsar-Kivelson型基态线。我们讨论了这个模型的正方形和三角形(在二聚体表示)晶格上的相图。
2011-06-24 cond-mat.str-el
Properties of Resonating-Valence-Bond Spin Liquids and Critical Dimer Models
我们利用蒙特卡罗模拟研究了正方晶格上Anderson共振价键(RVB)自旋液体态的性质(即,所有自旋对等价叠加成最近邻单重态对),并与经典二聚体模型(CDM)进行了比较。后者系统也对应于在其临界点的Rokhsar-Kivelson量子二聚体模型的基态。我们发现,虽然自旋-自旋相关性在RVB中呈指数衰减,但四自旋价键-固体(VBS)相关性是关键的,定性地像众所周知的CDM的二聚体-二聚体相关性,但衰减得更慢(与CDM的$a=2$相比,$1/r^a$与$a \approx 1.20$)。我们还计算了单体(缺陷)对分离的分布,其衰减的RVB比在CDM的一个更大的指数。我们进一步研究了这两种模型在其不同的绕组数扇区,并评估了不同扇区的相对权重。像CDM一样,所有观察到的RVB行为都可以在映射到以梯度平方刚度常数$K$为特征的“高度”模型的框架中理解。四个独立的测量值一致地显示出一个值$K_{RVB} \approx 1.6 K_{CDM}$,与$K_{CDM}$的相同种类的数值评估给出的结果与严格已知的值$K_{CDM}=π/16$一致。非零缠绕数梯度$W/L$的背景引入了空间各向异性和有效K的增加,这两者都可以被理解为高度模型自由能中的非谐项的结果,这与最近提出的扩展量子二聚体模型中的“康托解除禁闭”的情况有关。我们还研究了允许第四近邻(二分)键的系综,其密度由可调逸度控制,导致(如预期…
2011-11-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Anisotropic intermediate valence in Yb2M3Ga9 (M = Rh, Ir)
中间价化合物Yb_2 M_3Ga_9(M = Rh,Ir)具有各向异性的磁化率。我们报告测量的4f占领数,nf(T)的温度依赖性,以及在12和300 K的Yb 2 Rh 3Ga 9的磁非弹性中子散射谱Smag的Yb 2 M3 Ga 9。在基于非交叉近似的方法内,计算了具有晶体场项的Anderson杂质模型的nf(T)和Smag。这些结果证实了晶体场效应在这些材料中的重要性;它们还表明,安德森晶格效应对Yb 2 M3 Ga 9的物理性质很重要。
2005-05-11 cond-mat.str-el
Spin 3/2 dimer model
本文给出了弱二聚价键固态的一个任意半积分S的亲哈密顿量。当S=1/2时,模型简化为Majumdar-Ghosh哈密顿量,我们讨论S=3/2时的模型及其性质。它的简并基态是讨论自旋3/2链二聚化最常用的玩具模型态。特别是,它描述了杂质诱导的二聚体相在Cr 8 Ni最近提出的。我们指出,哈密顿量的显式构造及其主要特征适用于任意半整数自旋S。
2009-04-16 cond-mat.str-el
Spin Bose-Metal and Valence Bond Solid phases in a spin-1/2 model with ring exchanges on a four-leg triangular ladder
利用密度矩阵重整化群和Gutzwiller变分波函数研究了四脚三角梯上自旋为1/2的海森堡加环交换系统.在一个各向同性的晶格制度附近,对于中等到大的环交换,我们发现一个自旋玻色-金属相与自旋费米海组成的三个部分填充带。从三角形走向正方形晶格制度,我们发现一个交错的二聚体相与二聚体在横向方向,而对于小环交换的系统是在一个无特色的横档相。我们还讨论了两个维度的母态和可能的相图。
2011-05-19 cond-mat.str-el
Critical Lines and Massive Phases in Quantum Spin Ladders with Dimerization
本文利用有限尺寸DMRG算法确定了二聚量子自旋梯的耦合常数相图中临界线的存在性。我们认为交错和柱状二聚模式,和反铁磁和铁磁腿间耦合。临界相的存在取决于这些模式的精确组合。分离的临界线的大规模阶段的性质,其特征在于与广义字符串序参量,确定其价键固体(VBS)的内容。
2007-08-06 cond-mat.str-el
Real-time dynamics of a critical Resonating Valence Bond spin liquid
在冷里德伯原子模拟器中实现硬核二聚体希尔伯特空间,为研究哈密顿猝灭下二聚体液体的实时动力学开辟了一条新的途径。在这里,我们考虑一个初始的共振价键(RVB)状态的正方形晶格实现一个临界库仑相位与代数和偶极相关。利用它作为SU($2$)-对称、几何不变、投射纠缠对态(PEPS)的一个宽流形的特殊点,我们计算了它在开启海森堡相互作用时的非平衡动力学.我们表明,投影到PEPS流形上的时间演化在小的时间尺度上仍然是准确的。我们还发现态在U($1$)规范对称性表征的PEPS子流形内演化,表明库仑相在这种幺正演化下是稳定的.
2022-10-18 cond-mat.str-el
Cluster Spin Glass State in Ba$_3$Sb$_{1+x}$Co$_{2-x}$O$_{9-δ}$: Cation Disorder and Mixed-Valence Co Dimers
本研究通过磁化、热容和中子衍射等手段,证实六方钙钛矿Ba$_3$Sb$_{1+x}$Co$_{2-x}$O$_{9-δ}$因Co/Sb无序和氧空位引入的阻挫而呈现团簇自旋玻璃态,无长程磁有序。
2025-06-24 cond-mat.str-el
Anisotropic phase diagram of the frustrated spin dimer compound Ba3Mn2O8
利用热容和磁矩测量方法研究了自旋阻挫二聚体Ba_3Mn_2O_8在0 ~ 18 T磁场范围内的各向异性温度场相图。对于沿c轴取向的场,在此场范围内发现单个磁有序相,而对于沿a轴取向的场,观察到两个不同的相。目前的测量揭示了一个令人惊讶的非单调演变的相图作为磁场旋转的[001]-[100]平面。的临界场(HC 1),标志着关闭的自旋间隙的角度依赖性可以定量占使用最小的自旋哈密顿量,包括最近的和下一个最近的Mn离子之间的超交换,塞曼能量和单离子各向异性。该哈密顿量还预测了场在a-c平面中旋转时两个有序态之间的过渡的非单调演化。然而,所观察到的效果被发现是显着更大的幅度,这意味着要么这个最小的自旋哈密顿是不完整的,或者磁有序状态有一个稍微不同的结构比以前提出的。
2010-04-14 cond-mat.str-el
Impurity-doped Kagome Antiferromagnet: A Quantum Dimer Model Approach
在广义量子二聚体模型(QDM)的框架下,研究了非磁性杂质对可果美晶格上量子海森堡反铁磁体的掺杂.遵循Ralko等人的方法[Phys.Rev.Lett. 101,117204(2008)],我们在Kagome晶格上引入QDM的(最小)扩展,以解释在有限磁场下自发产生S=1/2自旋子。调制的二聚体密度(在零或有限的磁场)和在附近的杂质的局部场诱导的磁化强度的计算使用Lanczos精确对角化技术的小集群(48和75网站)。的VBC是清楚地揭示从其钉扎杂质,而在二聚体液体中,杂质周围的结晶只涉及两个相邻的二聚体。我们还发现,次近邻铁磁耦合有利于VBC秩序。出乎意料的是,一个小尺寸的自旋杂质束缚态出现在二聚体液相的某些区域。相反,在VBC相的自旋离域在一个大的区域内的杂质,揭示了VBC限制势的弱点。最后,我们观察到,杂质浓度小至4%,大大提高二聚。这些结果与价键玻璃方案[R. R. P. Singh,Phys. Rev. Lett. 104,177203(2010)],并概述了对解释该Herbertsmithite化合物的核磁共振谱的影响。
2010-09-30 cond-mat.str-el
Dimerized phase and transitions in a spatially anisotropic square lattice antiferromagnet
研究了空间各向异性正方晶格量子反铁磁体。该模型描述了各向同性自旋1/2海森堡链(交换常数J)在横向(J_ \perp)和对角(J_ \times)方向上的反铁磁耦合.经典的,该模型承认两个有序的基态-反铁磁和铁磁链间自旋相关-由一个一级相变在J_ \perp = 2 J_ \times分开。我们表明,在量子模型中,这种过渡分裂成两个,揭示了一个中间的量子无序的柱状二聚体相,无论是在两个维度和一个简单的双腿梯形版本。我们描述量子临界点分离这自发二聚相从经典的。
2004-02-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Valence-bond crystals in the kagome spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet: a symmetry classification and projected wave function study
在本文中,我们做了一个完整的分类的价键晶体(VBC)的kagome晶格的对称性的基础上的一般参数,从而确定了许多新的VBC为不同的晶胞尺寸。对于自旋为1/2的海森堡反铁磁体,我们利用变分Monte Carlo方法研究了Gutzwiller投影的费米子波函数类中竞争的无带隙自旋液体(SL)和VBC相的相对能量,从而精确地实现了每格点一个费米子的约束.通过使用最先进的优化方法,我们最终表明,U(1)狄拉克SL是非常稳定的二聚成所有6-,12-和36-网站的单位晶胞VBCs。这种稳定性也保留在添加的次近邻超交换耦合的反铁磁和铁磁(FM)类型。然而,我们发现,一个36位的单位晶胞VBC是稳定的添加一个非常小的次近邻FM超交换耦合,即|J2| ~0.045,这个VBC是相同的空间群对称性,在一个有效的量子二聚体模型研究中获得的。它打破了反射对称性,有一个非平凡的流量模式,是一个强的二聚均匀RVB SL。
2012-11-28 cond-mat.str-el
Topological and Trivial Valence-Bond Orders in Higher-Spin Kitaev Models
Ghent University(根特大学);University of Amsterdam(阿姆斯特丹大学);Rudolf Peierls Centre for Theoretical Physics, Clarendon Laboratory, Parks Road, Oxford OX1 3PU, United Kingdom(鲁道夫·皮尔斯理论物理中心,克拉伦登实验室,英国牛津公园路)
本文用张量网络研究高自旋Kitaev模型,发现自旋-1、3/2和2分别形成plaquette序、拓扑二聚体序和非拓扑二聚体序,并揭示了拓扑序与对称性破缺序的相互作用。
2026-10-22 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
Neutron spectra of Herbertsmithite Materials: Observation of a Valence Bond Liquid phase?
我们认为,在短程有序价键态的中子谱是由两个自旋态局域在小的空间区域,如风车。这些激励导致角平均动态结构因子,其在高达约$2.5 J$的宽频率范围内传播,而其在所有频率下的波矢量依赖性仍然非常接近于孤立的二聚体。这些结果与最近的中子散射数据在Herbertsmithite材料ZnCu $_3$(OH)$_6$ Cl $_2$中非常一致。
2010-01-04 cond-mat.str-el
Resonating valence bond states in the PEPS formalism
我们在投影纠缠对态(PEPS)理论中研究了共振价键(RVB)态。基于PEPS描述中的对称性,我们建立了kagome格点上toric码态、正交二聚体态和SU(2)单重RVB态之间的关系:我们证明了toric码态和二聚体态的等价性,并设计了二聚体态和RVB态之间的插值。这种插值对应于哈密顿空间中的连续路径,证明了RVB态是(有限)kagome晶格上局部哈密顿量的四重简并基态。我们调查这种插值使用数值PEPS方法,研究的关联函数的衰减,重叠的变化,和纠缠谱,其中没有表现出的相变的迹象。
2012-10-19 cond-mat.str-el quant-ph
Anisotropic heavy Fermi-liquid formation in the valence fluctuating $α$-YbAlB$_4$
$α$ -YbAlB $_4$是$β$ -YbAlB $_4$的局部同构多晶型物,其是Yb基重费米子超导体的第一个例子,其在$T_{\rm c}$之上表现出明显的非费米液体行为。有趣的是,$α$-YbAlB $_4$和$β$-YbAlB $_4$都具有强中间价.我们对$α$-YbAlB $_4$ ~的比热、磁化强度和电阻率的单晶研究证实了它的费米液态基态,与在$β$-YbAlB $_4$中观察到的量子临界态相反.这两个系统都表现出Kondo晶格行为的特征温度标度$T^* \sim$ 8 K除了价涨落标度$\sim 200$ K。在$T^*$以下,$_4$是一种重费米液态,其电子比热系数$γ\sim$ 130 mJ/mol K $^2$和大于7的大Wilson比,表明Yb磁矩之间存在铁磁相关性.在电阻率的大的各向异性表明,4 $f$和传导电子之间的杂交是强得多的$ab$平面比沿c轴。强的各向异性杂化和大的Wilson比是理解混合价化合物中不寻常的近藤晶格行为和重费米子形成的关键。
2011-05-12 cond-mat.str-el
The phase diagram of the hexagonal lattice quantum dimer model
讨论了量子二聚体模型在六方(蜂窝)晶格上的相图。除了在以前的工作中已经讨论过的柱状和交错价键固体,我们建立了一个plaquette价键固体的存在。在$v/t=-0.2 \pm 0.05$的晶元和柱状相之间的转变被认为是一阶的。我们注意到这个模型应该描述六角晶格上受挫海森堡模型的价键主导相,并讨论了它与J.B. Fouet等人对同一格点上的J_1-J_2模型进行了研究。我们的结果还揭示了三角晶格上的横向场Ising反铁磁体和堆叠三角晶格上的经典Ising反铁磁体的性质,这些性质与二聚体模型通过对偶性联系在一起。
2001-06-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Static impurities in the kagome lattice: dimer freezing and mutual repulsion
我们考虑了掺杂静态杂质的S = 1/2 kagome晶格的影响。我们表明,杂质降低了低的单重态的数量,诱导二聚体-二聚体的相关性相当大的空间范围内,并不产生自由自旋自由度。最重要的是,它们经历了一种高度非常规的相互排斥,这是强烈的自旋挫折的直接后果。这些特性说明了精确的对角化,并复制到半定量的准确性内的二聚体共振价键的描述,提供访问更长的长度尺度。我们计算了掺杂杂质引起的局部磁化强度,并考虑了它对已知可果美系统的核磁共振测量的影响。
2003-06-11 cond-mat.str-el
Triangular-lattice anisotropic dimerized Heisenberg antiferromagnet: Stability and excitations of the quantum paramagnetic phase
受非磁性三角晶格莫特绝缘体实验的启发,我们研究了一个候选顺磁相,柱状二聚体(或价键)相。我们应用键算子理论的变体,二聚和空间各向异性自旋1/2海森堡模型,并确定其零温度相图和基本三重激发(三重子)的光谱。根据模型参数,我们发现,最低的三体子能量位于一个公度或非公度波矢。在这个三重态-无公度跃迁处的三重态凝聚定义了一个量子Lifshitz点,有效的降维可能导致在三重态带隙的闭合附近出现非平凡的顺磁(例如自旋液体)态。我们还讨论了高能三重子的两粒子衰变,我们评论的相关性,我们的结果为有机莫特绝缘体EtMe 3 P [Pd(dmit)2]2。
2012-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The resonating valence bond wave functions in quantum antiferromagnets
投影BCS波函数已被提出作为理解无序自旋态(自旋液体)的范例。在这里,我们调查这些波函数的性质,显示如何Luttinger液体,二聚状态,和带隙自旋液体可以描述由同一类的波函数,因此,代表一个非常灵活的变分工具。自旋液体和
2005-02-07 cond-mat.str-el
Dimer Smectic in Extended Quantum Dimer Model -approach from pseudo S=1 Hamiltonian-
本文推广了Rokhsar和Kivelson提出的量子二聚体模型,使其包含了较大环上的共振过程。其策略是首先构造一个由S =1表示而非S =1/2定义的赝自旋哈密顿量,然后建立赝自旋1构型与二聚体构型之间的对应关系。标准QDM只保留了平行二聚体对的最低共振过程,其在描述实际自旋系统时的有效性不明显。我们的扩展QDM(EQDM)改进了这一点,并包含一个新的共振项,这是相当于两个连续的行动熟悉的平行二聚体共振。对于一定的选择的耦合常数,我们的模型表现出三个异国情调的价键相(人字形,棋盘和“二聚体近晶”)在基态,满足在一个三相点。棋盘相具有四重旋转对称性,而二聚体近晶相的特征在于仅在两个方向中的一个方向上具有部分有序性。在二聚体近晶相,我们调查的二聚体-二聚体的相关性,通过使用类比随机行走。
2011-05-15 cond-mat.str-el
Frustration and entanglement in the $t_{2g}$ spin--orbital model on a triangular lattice: valence--bond and generalized liquid states
我们考虑自旋轨道模型的磁性系统与单占领,但三重简并$t_{2g}$轨道耦合成一个平面,三角形晶格,如将举例说明的NaTiO $_2$。我们调查的基态的相互作用模型之间的限制纯粹的超交换和纯粹的直接交换相互作用的插值。通过考虑有序和二聚态的平均场水平,并通过解释的结果从精确的对角化计算选定的有限系统,我们表明,轨道相互作用总是受挫,和轨道相关性所支配的自旋状态,体现了这些自由度的内在纠缠。在没有Hund耦合的情况下,基态从高度共振的、基于二聚体的、对称性恢复的自旋和轨道液相变为基于完全静态的、自旋单重价键的状态。挫折和纠缠的一般属性生存,即使自旋和轨道名义上解耦的铁磁相稳定的强洪德耦合。通过考虑其他晶格上的相同模型,我们讨论了挫折分别归因于几何形状和相互作用效应的程度。
2008-05-07 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of anisotropically interacting Heisenberg-$Γ$ models on a honeycomb lattice
本文利用二聚体级数展开和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上$S=1/2$ Heisenberg- $Γ$模型的基态相图。我们专注于各向异性的相互作用的影响,通过调整的耦合常数,系统之间的孤立的二聚体和自旋链模型的变化。我们发现,在自旋链极限,有三种状态:Tomonaga-Luttinger液体和两个磁长程有序态。除了海森堡相互作用比非对角对称($Γ$)相互作用弱得多的情况外,所有三个态都通过无限小的链间相互作用成为二维长程有序态.从孤立的二聚体极限开始,三重态二聚体相在相图的大部分中存活到各向同性相互作用系统,其中海森堡和$Γ$相互作用分别是铁磁和反铁磁的。否则,在相互作用变为各向同性之前发生到磁有序相的相变。这表明在$Γ$模型中提出的量子自旋液体[A. Catuneanu等人,npj量子材料3,23(2018)]对相互作用的各向异性不稳定。
2021-06-22 cond-mat.str-el
Entanglement in gapless resonating valence bond states
我们研究了自旋和二聚体正方晶格上的共振价键(RVB)态,以及介于两者之间的SU(N)不变态。这些态是无带隙模型的基态,尽管SU(2)不变自旋RVB态也被认为是在其自旋扇区中的带隙液体。我们通过研究将环面分裂成两个圆柱体的Rényi熵,证明了自旋和二聚体RVB态的无隙行为在定性上是相似的,我们精确地计算了二聚体的Rényi熵,表明它的行为类似于熟悉的一维对数项,尽管不完全相同。我们扩展到一个有效的理论,相信这些国家之间的插值的精确计算。通过对SU(2)RVB态及其SU(N)不变推广的数值计算,我们进一步支持了这一观点。我们还显示了纠缠熵的行为定性不同的雷尼指数$n$的不同值,与大值的$n$证明一个更灵敏的探针在这里,凭借表现出惊人的偶/奇效应。
2013-01-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gutzwiller description of non-magnetic Mott insulators: a dimer lattice model
我们介绍了一种新的扩展Gutzwiller变分波函数能够处理绝缘体逃脱任何平均场的描述,例如非磁性绝缘体。作为应用,我们研究了顺磁性金属到非磁性Peierls或价键莫特绝缘体的莫特跃迁。在大配位晶格的极限下,我们利用Gutzwiller波函数对该模型进行了分析,发现:(1)Mott跃迁是一级跃迁;(2)在莫特绝缘体中,Peierls能隙很大,但主要是由电子排斥作用造成的;(3)在跃迁附近出现了单重态超导.
2007-04-11 cond-mat.str-el
Dimerized Solids and Resonating Plaquette Order in SU(N)-Dirac Fermions
本文研究了半填充蜂窝晶格上具有SU(N)对称、类海森堡最近邻味交换作用的费米子的量子相位。采用投影(零温度)的量子蒙特卡罗模拟N的偶数值,我们探讨了从弱耦合半金属到强耦合,绝缘制度的演变。此外,我们比较我们的数值结果的鞍点近似在大N极限。从大N态到SU(6)态,绝缘态是一个柱状价键晶体,在弱的有限耦合下直接跃迁到半金属态,这与大N极限下的平均场结果一致。然而,在SU(4),绝缘体表现出微妙的不同的价键晶体结构,通过共振价键片稳定。在SU(2)极限下,我们的结果支持半金属和反铁磁绝缘体之间的直接跃迁。
2013-08-12 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el