Finite-Temperature Signatures of Spin Liquids in Frustrated Hubbard Model
利用最近提出的热纯量子态,对受抑哈伯德模型的温度特性进行了理论研究.通过对阻挫哈伯德模型的系统计算,我们发现几何阻挫控制着金属-绝缘体跃迁的特征能量尺度.我们还发现,熵仍然很大,即使在适度的高温周围的区域,量子自旋液体预计出现在零温度。我们认为这是一个有用的判据,在零温度下,目标系统是否有机会成为量子自旋液体或非磁性绝缘体。
2017-12-21 cond-mat.str-el
Development of spin correlations in the geometrically frustrated triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet CuCrO2
利用单晶非弹性中子散射研究了三角晶格海森堡反铁磁体CuCrO2的磁激发。一个扩散的准弹性组件,持续没有开发的相关长度在一个很宽的温度范围内低于和高于有序温度进行了观察。此外,观察到的特征动量依赖性,使用最小自旋团簇再现。与传统的磁有序的强大的自旋团簇的对比,并可能是普遍的TLHAs。
2014-07-19 cond-mat.str-el
Phase Diagram of the Frustrated Square-Lattice Hubbard Model: Variational Cluster Approach
利用变分集团近似方法研究了具有各向异性次近邻跳跃参数的二维正方晶格上的半填充阻挫哈伯德模型.我们计算的基态相图的模型在一个广泛的参数空间的各种晶格几何形状,包括正方形,交叉正方形和三角形晶格。我们研究了Mott金属-绝缘体转变,并表明,在Mott绝缘相,磁性相与Néel,共线,螺旋订单出现在相关的参数区域,并在这些阶段之间的中间区域,一个绝缘相所造成的量子涨落的几何受挫自旋自由度出现。
2017-02-01 cond-mat.str-el
Universal Berezinskii-Kosterlitz-Thouless dynamic scaling in the intermediate timerange in frustrated Heisenberg antiferromagnets on triangular lattice
研究了三角晶格上受抑海森堡反铁磁体的非平衡性质。在与静态性质相同的温度$T_{\rm u}=0.282 J$下,由于$\mathbb{Z}_2$ -涡旋的解束缚,受抑海森堡反铁磁体的非平衡临界弛豫表现出动态转变(或者至少是急剧的交叉)。结果表明,从高温初态开始,由于系统中存在$\mathbb{Z}_2$ -涡旋,在较宽的温度范围内,$T<T_{\rm u}$的中时动力学性质与二维XY模型在Berezinskiii-Kosterlitz-无相变下的动力学性质相似. $\mathbb{Z}_2$涡旋与自旋波自由度的相互作用要经过相当长的时间才出现。
2017-03-26 cond-mat.str-el
Multiorbital kinetic effects on charge ordering of frustrated electrons on the triangular lattice
利用推广的无自旋费米子哈伯德模型研究了多轨道效应对半填充三角晶格上电子阻挫序出现的影响。通过使用两种互补的方法,不受限制的Hartree-Fock和精确对角化,我们解开了一个非常丰富的相图控制的本地和场外库仑相互作用的强度和轨道间跳跃各向异性比$t'/t$。研究发现,三角形几何结构中存在三种稳健的非常规电子相:弹球液体、反弹球液体和大晶胞$\sqrt{12} \times \sqrt{12}$液滴相,它们受能带结构参数控制。后者也稳定在我们的微观模型的各向同性极限,恢复了标准的SU(2)自旋扩展单带哈伯德模型。
2015-11-06 cond-mat.str-el
Finite-Temperature Mott Transition in Two-Dimensional Frustrated Hubbard Models
本文利用胞腔动力学平均场论研究了两种典型的二维阻挫晶格--kagome晶格和各向异性三角晶格上的哈伯德模型。我们发现,金属相是稳定的,以相当大的哈伯德相互作用下,在这两种情况下,强烈的几何挫折,这导致在重费米子行为和一些异常的性能周围的莫特过渡点。特别是,对于各向异性三角晶格,我们发现新的重入行为的莫特转变中的适度挫折的参数制度,这是由费米液体的形成和磁关联之间的竞争。它表明,重入行为是一个通用的功能固有的莫特过渡与中间几何挫折,并确实根据最近的实验结果为有机材料。
2008-10-22 cond-mat.str-el
Skyrmion lattice with a giant topological Hall effect in a frustrated triangular-lattice magnet
几何阻挫磁体提供了大量的机会,发现复杂的自旋纹理,有时会产生非常规的电磁响应相关电子系统。理论上预测,磁挫挫也可以促进拓扑非平凡自旋状态,即,磁性Skyrmions,纳米级的自旋涡旋。然而,经验上,skyrmions基本上是伴随着非中心对称的晶格结构或界面对称性破坏异质结构。在这里,我们报告的出现布洛赫型skyrmion状态的挫折中心对称的三角晶格磁体Gd2PdSi 3。我们确定了通过一个巨大的拓扑霍尔响应,这是进一步证实了观察面内自旋调制探测共振X射线散射场诱导的skyrmion相位。我们的结果为在中心对称磁体中产生具有涌现电动力学的拓扑自旋织构开辟了一个新的磁阻挫金矿。
2018-05-28 cond-mat.str-el
Dimensional-crossover-driven Mott transition in the frustrated Hubbard model
研究了半填充时次近邻跳跃的受抑哈伯德模型中的Mott跃迁.相互作用,维数和几何挫折之间的相互作用关闭的一维莫特间隙,并产生一个金属相与费米表面口袋。我们认为,它们出现的后果残余的一维Umklapp散射消失链间跳跃矩阵元素的动量。在这个赝能隙阶段,增强的d-波配对关联是由反铁磁涨落驱动的。在所采用的集团动力学平均场论的$8\times 2$集团和我们的最低温度下,从一维到二维的过渡是连续的。
2012-07-23 cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram of a frustrated ferrimagnetic ladder: Relation to the one-dimensional boson Hubbard model
本文研究了两个耦合混合自旋$(1,{1/2})$海森堡链的磁相图,它是与对角交换耦合有关的阻挫参数的函数。分析是通过使用自旋波系列和精确的数值对角化技术。得到的相图-包含Luttinger液相,平台阶段与磁化每横档$M=1/2$,和完全极化的阶段-是密切相关的通用$(J/U,μ/U)$相图的一维玻色子哈伯德模型。
2006-04-20 cond-mat.str-el
XY ring exchange model with frustrated Ising coupling on the triangular lattice
研究了三角晶格上具有阻挫伊辛耦合的$Z_2$不变XY环交换相互作用的性质。在纯XY环交换作用的极限下,我们证明了由于哈密顿量的$Z_2$ -不变性,经典基态是简并的。量子涨落提升这些经典简并基态,并产生一种不寻常的状态,其激发光谱在${\bf k}=0$附近表现出带隙的最大二次色散,并在布里渊区两侧的中点处消失。这个结果与U(1)不变对应物中${\bf k}=0$附近的无间隙二次色散形成对比。我们还研究了与经典的挫折伊辛互动竞争时,挫折的影响。我们提供了一个可能出现的量子阶段的一瞥。然而,这个哈密顿量的全面理解,不能解析地阐明,需要一个明确的数值模拟。
2016-04-18 cond-mat.str-el
Topological Magnon Bands and Unconventional Thermal Hall Effect on the Frustrated Honeycomb and Bilayer Triangular Lattice
在传统的铁磁系统中,拓扑磁振子带和热霍尔效应是由Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用(Dzyaloshinskii-Moriya interaction,简称DZYH)引起的。然而,原则上,磁共振要么是可以忽略的,要么是在某些量子磁体中对称性所不允许的。因此,我们预计,拓扑磁振子功能将不会出现在这些系统。此外,三角晶格上的量子磁体预计不会具有拓扑特征,因为由于相邻三角形的相等和相反的贡献,自旋手征或自旋手征被抵消。然而,在这里,我们预测,同构的阻挫蜂窝晶格和双层三角晶格反铁磁系统将显示拓扑磁振子带和拓扑热霍尔效应的情况下,一个内在的量子阱。这些非常规的拓扑磁振子功能是由于磁场诱导的非共面自旋配置与非零标量自旋手征。的相关性的结果,以现实的双层三角形反铁磁材料进行了讨论。
2017-06-29 cond-mat.str-el
Density-matrix renormalization study of the frustrated fermions on the triangular lattice
我们表明,二维密度矩阵重整化分析是有用的检测对称性破缺的费米子模型的三角晶格。在边缘位置具有化学势的圆柱形边界条件下,我们发现开边作为微扰来选择最强关联{ \it仅在存在长程序时}。我们还表明,普通的尺寸缩放分析的电荷间隙,以及在此边界条件下的局部电荷密度可以确定的金属-绝缘体相边界,这几乎完美的状态和精确解的密度在弱耦合和强耦合区域,分别。
2009-02-07 cond-mat.str-el
Frustrated Ising chains on the triangular lattice in Sr$_3$NiIrO$_6$
对自旋链化合物Sr $_3$ NiIrO $_6$的非弹性中子散射研究揭示了带隙的准一维磁激发。观察到的一个磁振子带之间的29.5和39 meV的磁振子模式的Ni $^{2+}$离子。自旋波谱的拟合揭示了沿$c$轴的强耦合Ising样链,其在$ab$平面中弱耦合成阻挫三角晶格。的磁激发生存高达200 K远高于磁有序温度的$T_N \sim 75$ K,也表明在Sr $_3$ NiIrO $_6$的磁相互作用的准一维性质。我们的微观模型是在良好的协议与从头计算的电子结构计算和解释在体磁化测量中观察到的巨大的自旋翻转场。
2016-04-22 cond-mat.str-el
Strain as a tool to stabilize the isotropic triangular lattice in a geometrically frustrated organic quantum magnet
本文提出利用精细控制的大各向异性应变有效调控Mott绝缘体κ-(ET)2Cu2(CN)3的几何阻挫程度,通过弹热效应实验绘制温度-应变相图,为三角晶格Hubbard模型计算提供基准并凸显晶格工程的潜力。
2025-07-11 cond-mat.str-el
Low-temperature properties of the Hubbard model on highly frustrated one-dimensional lattices
我们考虑了三个高阻挫一维晶格--我们构造了{ \em精确多电子}基态在低电子填充下的完备流形,并计算了这些态的简并度。结果,我们得到了封闭形式的表达式为低温热力学量周围的化学势$μ_0$的特定值。我们讨论了这些基态合奏,如剩余熵,一个额外的低温峰的比热,铁磁性和顺磁性的存在下的热力学量的具体功能。我们确认我们的分析结果与有限系统的精确对角化数据进行比较。
2009-11-18 cond-mat.str-el
Charge disproportionation and collinear magnetic order in the frustrated triangular antiferromagnet AgNiO2
我们报告了轨道简并的阻挫金属磁体AgNiO 2的晶体和磁结构的高分辨率中子衍射研究。在高温下的结构是六方晶系与一个单一的晶体Ni网站,低自旋Ni 3+与自旋-1/2和两倍的轨道简并,安排在一个反铁磁三角晶格与挫折自旋和轨道秩序。当冷却到365 K以下时,发生结构转变,得到三重六方晶胞,其中包含三个晶体学上不同的Ni位点,具有膨胀和收缩的NiO 6八面体,自然由Ni三角层上的自发电荷顺序解释。没有Jahn-Teller扭曲发生,这表明电荷顺序发生,以解除轨道简并。对称性分析推断的镍电荷顺序模式和观察到的氧位移模式表明,过渡可以介导的电荷波动耦合到一个软氧光学声子呼吸模式在镍网站。在低温下,富电子的Ni亚晶格(分配到接近Ni 2+与S = 1的化合价)的顺序磁性成反铁磁性排列在三角形平面的铁磁行的共线条纹结构。我们讨论了这种不寻常的自旋顺序模式的易轴三角形反铁磁体的背景下,额外的弱第二邻居相互作用和层间耦合的稳定性。
2008-04-01 cond-mat.str-el
First order phase transition in the frustrated triangular antiferromagnet CsNiCl3
通过高分辨率的超声速度测量,作为温度和磁场的函数,不同的低温磁性相变观察准一维化合物CsNiCl 3的性质建立。特别注意的是在H-T相图中多临界点以上的场致120度相变,其中弹性常数C_(44)呈现阶梯状变化和滞后效应。这些结果代表的第一个实验证据表明,120度的相变是弱的第一顺序和矛盾的流行观念的新的普遍性类的手征系统。
2006-06-02 cond-mat.str-el
Spin-triplet superconductivity in repulsive Hubbard models with disconnected Fermi surfaces: a case study on triangular and honeycomb lattices
我们提出自旋涨落介导的自旋三重态超导可以在具有不连续费米面的排斥哈伯德模型中实现。利用涨落交换近似,对三角形(稀带填充)和蜂窝形(近半填充)晶格上的哈伯德模型进行了验证,得到了具有f波对称性的三重态对序参量.可能的相关性,真正的超导体的建议。
2000-04-22 cond-mat.str-el
Chiral spin density wave order on frustrated honeycomb and bilayer triangle lattice Hubbard model at half-filling
利用SU(2)不变从玻色子理论,研究了具有最近邻$t_1$和次最近邻跳跃$t_2$的阻挫蜂窝晶格上的哈伯德模型,它与双层三角晶格同构.我们发现,库仑相互作用$U$诱导反铁磁(AF)手征自旋密度波($χ$ -SDW)在广泛的范围内的$κ=t_2/t_1$,其中两个亚晶格AF顺序在小$κ$和去耦的三个亚晶格120 $^\circ$顺序在大$κ$强烈受挫,导致三个不同的阶段与不同的异常霍尔响应。我们发现从具有反常霍尔效应的$χ$ -SDW半金属到具有量子反常霍尔效应的拓扑手性Chern绝缘体的连续跃迁,然后到具有零总Chern数但具有反常交流霍尔效应的$χ$ -SDW绝缘体的不连续跃迁,$χ$ -SDW可能是强关联和高度阻挫的六方晶格电子的一般相.
2015-05-08 cond-mat.str-el
Mott Insulators in a Fully-Frustrated Bose Hubbard Model on the Honeycomb Lattice
利用量子蒙特卡罗模拟研究了量子涨落对全阻挫蜂窝格子玻色哈伯德模型中经典自旋液体态的影响。在模型中,通过在空间上调制每个晶格六边形周围的相互作用的符号来明确地诱导挫折。通过改变经典相互作用和量子跳跃的相对强度,可以诱导超流到Mott绝缘量子相变。在相互作用具有规则的空间调制的情况下,跳跃促进相变到共价断裂的价键固态。当相互作用被强迫没有规则的模式,莫特绝缘相被发现是无特征的和gapped,使其成为一个有趣的候选状态的量子自旋液体产生的哈密顿量只有最近邻相互作用。
2010-12-20 cond-mat.str-el
Spin-chain correlations in the frustrated triangular lattice material CuMnO$_2$
伊辛三角晶格仍然是受抑磁性的经典测试案例。在这里,我们报告的CuMnO $_2$,它由一个扭曲的晶格Mn $^{3+}$自旋与单离子各向异性的短程磁序的中子散射测量。CuMnO $_2$上的物理性质测量与各向异性轨道占据引起的一维相关性一致。然而,在粉末测量中观察到的漫磁中子散射先前已经由2D Warren型相关性拟合。使用中子能谱,我们表明,顺磁波动持续到$\sim$ 25 meV以上TN= 65 K。这与典型衍射仪的入射能量相当,并导致能量积分信号的拖尾,因此不能在准静态近似下进行分析。我们使用低能量XYZ极化中子散射提取纯磁(准)静态信号。这是由反向蒙特卡罗分析,这表明,在三角形层中的两个方向是完全受挫的经典自旋液相在75 K。强的反铁磁关联只发现沿b轴,因此,我们的结果统一的中子散射和宏观物理性质测量所看到的图片。
2020-06-11 cond-mat.str-el
Ultrahigh Magnetic Field Phases in Frustrated Triangular-lattice Magnet CuCrO$_2$
研究了三角晶格反铁磁体CuCrO $_2$在沿$c$轴向磁场($H$ // [001])下的磁相,磁场强度达120 T.法拉第旋转和磁吸收光谱被用来揭示丰富的物理磁相。在90--105T,10 K左右观察到一个UUD(up-up-down)磁结构相。发现了邻近UUD阶段的其他明显异常,并提出Y形和V形阶段是可行的候选者。这些有序相是在极高磁场环境中,几何自旋挫挫、单离子各向异性和热涨落相互作用的结果。
2017-10-19 cond-mat.str-el
Coupled spin-charge order in frustrated itinerant triangular magnets
在三角形Kondo晶格模型的强耦合极限下,我们发现了四个新的自旋-电荷有序基态。在三分之一的电子填充($n=1/3$)的两个状态由装饰的铁磁链与相邻的链反铁磁耦合。第三磁基态是非共线的,由一对倾斜的铁磁链分开的反铁磁链组成。在$n=2/3$发现了一个更不寻常的磁基态,它是$120^{\circ}$ Yafet-Kittel相的变体。这些磁序是通过在电子光谱中打开一个间隙来稳定的:一种“带效应”。所有的相位支持调制的电子电荷密度由于磁不等价的网站的存在。特别地,在各种三角晶格系统中观察到在$n=2/3$处发现的电荷有序模式,例如2 H-AgNiO $_2$、3R-AgNiO $_2$和Na $_x$ CoO $_2$。
2014-12-07 cond-mat.str-el
Finite temperature Mott transition in Hubbard model on anisotropic triangular lattice
利用胞腔动力学平均场论研究了各向异性三角晶格上的哈伯德模型。在Hubbard相互作用与温度平面确定的相图中,由于几何挫折下费米液体形成和磁关联之间的竞争,在莫特转变中显示出新颖的重入行为。我们证明了重入行为是具有中间几何挫折的Mott转变的特征,并且确实与最近的有机材料的实验结果一致。
2007-09-11 cond-mat.str-el
Cluster dynamical mean-field study of the Hubbard model on a 3D frustrated hyperkagome lattice
利用动力学平均场理论的团簇推广,研究了几何阻挫超锥格点上的哈伯德模型。计算了关联金属区的比热($C$)和自旋-晶格弛豫时间($T_1$)随温度($T$)的变化关系。$C/T$在$T=T_{p1}$处显示峰值,并以$T->0$形式快速降低。另一方面,$1/T_1T$在比$T_{p1}$更高的温度$T_{p2}$处具有峰,并且在$T_{p2}$以下大幅降低,遵循Korringa定律$1/T_1 propto T$为$T->0$。两个峰值温度都被抑制,并且随着电子相关性的增加,峰值变得更尖锐。这些行为起源于强重整化的能量尺度在这个挫折系统的特殊的电子结构,一个伪的差距一样的功能,范霍夫奇异性,和平带。结果进行了讨论,在hyperkagome材料,钠$_4$铱$_3$ O $_8$的实验数据进行比较。
2010-02-19 cond-mat.str-el
Anisotropic Hubbard model on a triangular lattice -- spin dynamics in Ho Mn O_3
$\rm Ho Mn O_3$中自旋波色散的最新中子散射数据用平面(XY)自旋各向异性三角晶格上的各向异性哈伯德模型很好地描述。最佳拟合表明,磁激发$\rm Ho Mn O_3$对应于强耦合极限$U/t > \sim 15$,平面交换能$J=4t^2/U \simeq 2.5$ meV和平面各向异性$ΔU \simeq 0.35$ meV。
2006-01-06 cond-mat.str-el
Ground state of the frustrated Hubbard model within DMFT: energetics of Mott insulator and metal from ePT and QMC
我们提出了一种新的方法,ePT,外推几个已知的微扰膨胀系数。通过与量子MonteCarlo(QMC)模拟结果的比较,将Bethe晶格上哈伯德模型的10阶强耦合微扰理论(PT)可靠地外推到无限阶.在动力学平均场论(DMFT)中,我们得到了莫特绝缘体在其稳定边U_{c1} =4.78以上的能量E和双占据数D的连续估计,其精度为O(10^{-5}),以及临界指数.此外,我们得到相应的精确估计E和D在金属基态从广泛的低温QMC模拟使用一个适合弱耦合PT,同时执行热力学一致性。
2004-07-16 cond-mat.str-el
Strongly frustrated triangular spin lattice emerging from triplet dimer formation in honeycomb Li2IrO3
在量子磁学中,自旋二聚体通常与自旋单重态相关联。迄今为止,在任何3D或准2D材料中均未观察到$triplet$ $dimerization$。考虑到这一点,我们在这里讨论的电子结构的自旋轨道驱动的$5d^5$莫特绝缘体Li $_2$ IrO $_3$,一个蜂窝晶格系统的两个晶体学上不等价的Ir-Ir键。从$ab$ $initio$多体计算,我们发现,虽然海森堡和Kitaev耦合存在,磁相互作用是由一个强的各向同性铁磁交换只有一组债券。这导致三重态自旋二聚体的形成,有效地放置在一个强烈的挫折三角形晶格。的三重态二聚体保持保护在一个大的区域的相图,这表明,锂$_2$ IrO $_3$具有长程不相称的磁基态,这是由Kitaev交换相互作用超出了标准的平面螺旋配置。
2015-11-26 cond-mat.str-el
A quantum Monte Carlo study on the superconducting Kosterlitz-Thouless transition of the attractive Hubbard model on a triangular lattice
利用辅助场量子Monte Carlo方法研究了二维三角晶格上吸引哈伯德模型的超导Kosterlitz-Eiserless跃迁,系统的尺寸可达$12\times 12$格点.结合三种方法对数值结果进行分析,我们发现对于$U=-4t$的吸引相互作用,在$1.0 < n < 1.4$的带填充范围内,相变温度几乎保持不变,而在$n<1$区域内,相变温度要低得多.
2005-03-18 cond-mat.str-el
Emergence of Charge Loop Current in Geometrically Frustrated Hubbard Model: Functional Renormalization Group Study
由奇宇称序参量引起的自发电流序在各种强关联金属中引起了越来越多的关注。在这里,我们发现了一个新的自旋涨落驱动的电荷环电流(cLC)机制的基础上的功能重整化群(fRG)理论。该机制导致了一个简单的阻挫链哈伯德模型中的铁-cLC秩序。cLC出现在反铁磁相和$d$波超导($d$ SC)相之间。虽然cLC的微观起源与$d$ SC的微观起源非常相似,但对于宽的参数范围,cLC转变温度$T_{\rm cLC}$可以高于$d$ SC转变温度。此外,我们揭示了铁cLC顺序是由前向散射$g_2$和$g_4$的强烈增强,由于基于$g$ -ology语言的二维性。研究表明,在磁临界附近,金属中可以出现具有几何阻挫的cLC
2021-12-01 cond-mat.str-el
From Frustrated to Unfrustrated: Coupling two triangular-lattice itinerant Quantum Magnets
受系统的启发,可以看作是由两个沮丧的子晶格结合成一个不那么沮丧的总晶格,我们研究了双交换模型与最近邻(NN)和下一个最近邻(NNN)耦合蜂窝晶格。当添加NN跳跃和由此产生的双交换反铁磁(AFM)海森堡耦合,所得到的相图是完全不同的,从纯粹的海森堡磁模型,并强烈依赖于电子填充。对于半填充,AFM二聚体的图案占主导地位,其中有效的电子带保持石墨烯样的狄拉克锥在所有阶段,从FM到$120^\circ$限制。当费米能级的态密度相当大时,我们发现了非共面的无公度态和小涡旋相。最后,一个非共面的相称模式实现了陈绝缘体在四分之一填充。在NN和NNN跳变的情况下,三角晶格中的陈氏绝缘体的非共面自旋图案被发现是相当稳定的耦合到一个蜂窝系统。由此产生的总相位是拓扑非平凡的,无论是陈绝缘体与$C=2$或磁性拓扑晶体绝缘体的保护组合或镜像反射和时间反演对称性出现。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Ising versus Potts criticality in a low-temperature magnetothermodynamics of a frustrated spin-1/2 Heisenberg triangular bilayer
研究了自旋为1/2的受抑Heisenberg三角形双层膜的低温磁化曲线和热力学性质,在高受抑参数区域,考虑了反铁磁二聚体内相互作用和铁磁或反铁磁二聚体间相互作用,其中局域多磁振子本征态对磁热力学的贡献最大.相应地,可以从与场中的有效三角晶格自旋1/2伊辛模型的映射对应中找到高阻挫自旋1/2海森堡三角双层的低能态。基于有效伊辛模型的描述表明,具有铁磁二聚体间耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在零温磁化曲线上表现出不连续的磁化跳变,随着温度的升高,这种磁化跳变逐渐减小,直到在某一临界温度达到从Ising普适类开始的连续场驱动相变.反铁磁二聚体耦合的受抑Heisenberg三角形双层膜在饱和磁化强度的三分之一和三分之二处表现出中间平台的多步磁化曲线,而在足够低的温度下,在零温度变化下观察到的不连续磁化跳变到连续场驱动的相变,从三态Potts模型的普适类。精确的结果和蒙特卡罗模拟的有效伊辛模型面临的完全精确的对角化数据的海森堡三角形双层,以证实这些发现。
2018-09-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Lattice distortion effects on the frustrated spin-1 triangular-antiferromagnet A3NiNb2O9 (A = Ba, Sr and Ca)
在具有低维小自旋矩的几何阻挫材料中,量子涨落可以干涉自旋、电子、晶格和轨道之间复杂的相互作用,并产生奇异的基态,如双自旋态和手征液相.虽然一维链状和S - 1/2二维三角晶格反铁磁体(TLAF)的量子相位已经被理论和实验工作者研究得比较透彻,但对S = 1 TLAF的研究还很有限。我们在TLAFs(A = Ba,Sr,Ca)中引入了晶格畸变,S(Ni ~(2+))= 1,并进行了热力学、磁学和中子散射测量。A3 NiNb 2 O 9的基态为非共线的120°反铁磁相,但Ni 2+晶格由等边三角形(A = Ba)转变为等腰三角形(A = Sr和Ca)。用线性自旋波理论模拟了中子非弹性散射数据,讨论了畸变晶格引起的单离子各向异性和交换各向异性之间的竞争。
2018-05-10 cond-mat.str-el
Correlation effects on magnetic frustration in the triangular-lattice Hubbard model
本文研究了三角格子哈伯德模型中磁响应函数的演化,在一个系统的反简并展开方案中引入了自能和顶点修正,并明确地保持了自旋-旋转对称性。结果表明,在半填充时,响应函数在中等耦合强度下在K点附近经历一个几乎无色散的区域,然后在强耦合下经历一个反演,导致在K点处的最大响应,与预期的120 ^o AF不稳定性一致。有限的空穴/电子掺杂的磁响应函数的影响也检查。
2007-10-01 cond-mat.str-el
Quantum paramagnet in a $π$ flux triangular lattice Hubbard model
我们提出了$π$通量三角格子哈伯德模型($π$ -THM)作为一个原型设置,以稳定磁无序量子态的物质中存在的电荷波动。我们确定的中间Hubbard U的$π$ -THM的量子顺磁域由狄拉克半金属(弱耦合)和120 ${}^{\circ}$ Néel序(强耦合)构成。将Klein对偶性从自旋哈密顿推广到紧束缚模型,$π$映射到哈伯德模型,该模型对应于强耦合极限下的$(J_H, J_K)=(-1,2)$ Heisenberg-Kitaev模型。$π$ -THM为研究奇异的有限U自旋液体基态提供了一个很好的微观实验平台。
2015-04-07 cond-mat.str-el
Frustrated Magnetism in Triangular Lattice TlYbS$_2$ Crystals Grown via Molten Flux
通过熔融助熔剂生长技术,使用氯化钠,将三角晶格化合物TlYbS $_2$制备为大单晶。各向异性磁化率测量下降到0.4 K表明完全没有长程磁序。尽管这种缺乏长程序,短程反铁磁相互作用是通过广泛的过渡,表明挫折的行为。变磁场测量揭示了温度低于2 K时的变磁行为。复杂的低温场可调的磁性行为,除了没有观察到长程序到0.4 K,表明TlYbS $_2$是一个受抑磁铁和一个可能的量子自旋液体的候选人。
2020-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low-energy effective theories of the two-thirds filled Hubbard model on the triangular necklace lattice
受Mo $_3$ S $_7$(dmit)$_3$的启发,我们研究了三分之二填充的三角项链晶格上的哈伯德模型.利用二级微扰理论,我们证明了在分子极限下,该模型的基态和低能激发与自旋为1的海森堡链完全相同。后一种模型被认为是在对称保护拓扑Haldle阶段。远离这一限制,我们表明,对称性参数和密度矩阵重整化群(DMRG)计算的基础上,低能量物理的哈伯德模型的三角形项链晶格在三分之二填充被捕获的铁磁Hubbard-Kondo晶格链在一半填充。这与先前的主张一致并加强了先前的主张,即三角项链晶格上的半填充铁磁Kondo晶格模型和三分之二填充哈伯德模型也处于Half-phase。Hund规则和Nagaoka定理之间的联系也进行了讨论。
2019-03-05 cond-mat.str-el
Magnons and Spinons in $\mathrm{Ba}_2\mathrm{CoTeO}_6 $: A Composite System of Isolated Spin-$1/2$ Triangular Heisenberg-like and Frustrated Honeycomb Ising-like Antiferromagnets
本文报道了由两个几乎孤立的子系统A和B组成的$\mathrm{Ba}_2\mathrm{CoTeO}_6$中磁有序和激发的中子散射结果,这两个子系统分别被描述为$S\,{=}\,1/2$三角形类海森堡反铁磁体和受抑蜂窝状类伊辛反铁磁体.在$T_{\rm N1}\,{=}\,12.0$ K以下证实了子系统B的条纹有序,而在0.3 K(${\ll}\,T_{\rm N2}\,{=}\,3.0$ K)下沿$(1/3, 1/3, L)$和$(2/3, 2/3, L)$观察到尖锐的条纹。这表明子系统A中有序的二维性质。结果表明,两个子系统的激发光谱分离良好,相互独立。子系统A的激发谱由两个单磁振子分支组成,在M点处具有类似于回旋子的极小值,并具有结构清晰的强连续谱,与在$\mathrm{Ba}_3\mathrm{CoSb}_2\mathrm{O}_9$中观察到的类似,这强烈地指示了自旋子激发。子系统B的色散曲线可以用第三近邻交换相互作用中的线性自旋波理论来描述。
2021-11-18 cond-mat.str-el
Spin dynamics of frustrated easy-axis triangular antiferromagnet 2H-AgNiO2 explored by inelastic neutron scattering
我们报告的非弹性中子散射测量的自旋动力学的层状六角磁体2 H-AgNiO 2,其中堆叠的三角形层的反铁磁耦合Ni 2+自旋(S=1)有序的共线交替条纹图案。我们观察到一个宽频带的磁激发以上的小间隙为1.8毫电子伏,并延伸到7.5毫电子伏,表明强烈的色散激发。测得的粉末平均光谱的边界的色散可以定量地解释由反铁磁最近和弱次近邻耦合,强易轴各向异性和附加的弱层间耦合的三角形层的线性自旋波色散。由此产生的色散关系具有全球性的最小值,而不是在磁布拉格波矢,但在磁相关的软点,我们把这种异常的功能之间的强竞争的易轴各向异性和受挫的反铁磁耦合。我们还通过扩展Chubukov和Jolicoeur [Phys. Rev. B v46,11137(1992)]的工作,计算了自旋波理论中1/S阶色散关系的量子修正,发现易轴各向异性的存在显著降低了各向同性模型预测的量子重整化。
2009-02-04 cond-mat.str-el
Frustrated quantum spin systems in small triangular lattices studied with a numerical method
量子阻挫系统的研究一直是量子磁学最具挑战性的课题之一,因为它们可以容纳量子自旋液体,而这种液体的特性是相当难以捉摸的。带隙量子自旋液体的存在具有长程纠缠,同时是局部不可区分的,往往需要高度复杂的数值方法来描述它们。在这里,我们提出了一个简单的计算方法的基础上精确对角化工程边界条件非常小的plaquettes。我们应用这种方法研究了三角格子中各种反铁磁受抑海森堡模型的量子相图。我们的结果是在定性协议与以前的结果通过复杂的方法,如2D-DMRG或变分量子蒙特卡罗。
2019-09-25 cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic Orders Proximal to the Kitaev Limit in Frustrated Triangular Systems: Application to Ba$_3$IrTi$_2$O$_9$
近年来,自旋轨道耦合(SOC)和电子关联共同作用的阻挫过渡金属化合物引起了人们的广泛关注。在5 $d$过渡金属的情况下,其中SOC很大,费米能级附近的$j_\text{eff}=1/2$带被认为包含材料的基本物理性质,可能导致具体实现奇异磁相,如Kitaev自旋液体。在这里,我们推导出一个基于$j_\text{eff} = 1/2$赝自旋的三角晶格上的自旋模型,该赝自旋通过反铁磁海森堡($J$)和Kitaev($K$)交换相互作用,并且关键的是,各向异性$(Γ)$交换。我们对自旋模型的经典分析表明,除了120 $^\circ$、$\mathbb{Z}_2$ /双$\mathbb{Z}_2$涡旋晶体和双晶相的小区域外,条纹相和铁磁相在$J$ - $K$ - $Γ$相图中占主导地位。我们将我们的模型应用于5 $d$过渡金属化合物,Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$,其中Ir $^{4+}$离子形成分层的二维三角晶格。我们计算的能带结构和最近邻跳跃参数使用从头计算。结合我们的从头算和经典分析,我们预测Ba $_3$ IrTi $_2$ O $_9$具有条纹有序的磁性基态。
2015-07-22 cond-mat.str-el
Electron energy spectrum of the spin-liquid state in a frustrated Hubbard model
在自旋极化对偶费米子方法的推广下,研究了各向同性三角晶格上半满哈伯德模型的非定域关联效应。反铁磁非共线和自旋液体状态之间的竞争强烈增强的k依赖的自能超出当地的动力学平均场论理论的结合。双费米子修正极大地降低了自旋液态的能量,而使非共线磁态几乎不受影响。这使得自旋液体在带宽的数量级的相互作用强度的一定间隔中变成优选状态。自旋液体莫特绝缘体的光谱函数由局部单态的形成决定,这导致能隙比120度反铁磁Neel态的能隙大大约两倍。
2010-12-24 cond-mat.str-el
Noncollinear and noncoplanar magnetic order in the extended Hubbard model on anisotropic triangular lattice
基于非共线和非共面磁相在确定磁性材料各种电学性质中的重要性,我们研究了各向异性三角晶格上扩展的哈伯德模型的相图.我们利用一个平均场的计划,对待共线,非共线和非共面相位平等的基础上。除了铁磁相和120°反铁磁相外,我们还发现四亚晶格磁通、3Q非共面和非共线电荷有序态在特定填充分数$n$下是稳定的.位间库仑排斥导致有趣的自旋电荷有序相。其中最值得注意的是在$n=2/3$的共线和非共线磁态,它们与弹球液体一样的电荷顺序一起出现。我们的研究结果表明,基本的单轨道扩展哈伯德模型上的三角晶格主机非常规的自旋电荷有序相,这已被报道在更复杂的和材料特定的电子哈密顿相关的分层三角系统。
2015-11-15 cond-mat.str-el
The Hubbard model on the triangular lattice: Spiral order and spin liquid
在变分集团近似下研究了各向同性三角晶格上的半满哈伯德模型。通过减少现场排斥$U$(或等效地增加压力),我们从一个相与远程,三个亚晶格,螺旋磁序,非磁性莫特绝缘相-自旋液体-然后,对于$U\lesssim6.7t$,金属相。在这些计算中使用的集群的大小为3,6和15与开放的边界条件,和外推到无穷大的大小被认为是导致在$U=8t$的无序相,但在$U\gtrsim 12$的螺旋顺序。
2008-04-15 cond-mat.str-el
Metal-insulator transition in half-filling two-orbital Hubbard model on triangular lattice
利用动力学平均场论(DMFT)研究了三角晶格上半填充双轨道哈伯德模型。态密度和光学电导率清楚地表明,当J=0、0.01 U、U/4和U/3时,在U $_{c}$、U $_{c}$ =18.2、16.8、6.12和5.85处发生了金属绝缘转变(MIT)。当J > 0时,电荷、自旋和轨道的双占据、局域平方矩和局域磁化率的连续性表明MIT是一级的,而当J=0时,半填充双轨道哈伯德模型的MIT是二级的.我们将MIT的一阶性质归因于具有有限Hund耦合J的系统的低对称性。
2008-08-27 cond-mat.str-el
Magnetic excitations, phase diagram and order-by-disorder in the extended triangular-lattice Hubbard model
动力学结构因子是量子磁体的一个重要的可观测量,但由于数值和理论的限制,对一维以上的Hubbard模型进行预测仍然是一个挑战。本文研究了包含次近邻跳跃的三角晶格哈伯德模型的磁激发。从120 $^{\circ}$和条纹磁序开始,我们在自洽随机相位近似下计算了磁振子谱。在条纹相,我们一般发现意外零模式相关的经典简并已知从相应的$J_1$ - $J_2$海森堡模型。我们将有序无序机制推广到Hubbard系统,并展示了量子涨落如何稳定条纹序。此外,挫挫诱导的磁振子模式的凝聚,使我们能够绘制出整个相图,这是在最近的数值计算工作显着的协议。我们讨论连接到实验上的三角晶格化合物和我们的结果的关系,建议手性自旋液相。
2023-02-13 cond-mat.str-el
Single-band Triangular Lattice Hubbard Model with Tunable Anisotropy from Twisted Diamond Homobilayers
本文提出扭转金刚石同质双层实现单带三角晶格Hubbard模型,通过位移场调控跳跃各向异性,并用密度矩阵重正化群揭示手性自旋液体等丰富相图。
2025-03-25 cond-mat.str-el
Magnetic and charge susceptibilities in the half-filled triangular lattice Hubbard model
在双费米子近似下,研究了半填充二维三角形哈伯德模型在金属、Mott绝缘和参数空间交叉区域的磁和电荷磁化率.在\textcolor{black}{insulating state}中,我们发现在低能时K点处存在强的自旋涨落,对应于\textcolor{black}{120$^{\circ}$}反铁磁序。这些自旋波动持续到金属相并移动到更高的能量。我们还提出了模拟中子能谱和\textcolor{black}{spin-lattice}弛豫时间的数据,并进行直接比较,非弹性中子能谱实验上的三角形材料Ba $_8$ CoNb $_6$ O $_{24}$和$κ$ -(ET)$_2$ Cu $_2$(CN)$_3$的弛豫时间。最后,我们提出了在不同领域的参数空间,这应该对应于动量分辨电子损失光谱测量三角形化合物的电荷亲合性。
2019-08-28 cond-mat.str-el
Gapless quantum spin liquid, stripe and antiferromagnetic phases in frustrated Hubbard models in two dimensions
指出了非磁性绝缘体相的独特性,并给出了正方形格子上的t-t'哈伯德模型的相图。利用路径积分重整化群方法,在强在位相互作用U的Mott绝缘区中,发现次近邻转移t'小时的反铁磁相和t'大时的条纹(或共线)相。在大的U/t>7时,当t '/t~ 0.7时,我们发现了具有2*4结构的长周期反铁磁绝缘相。在Mott绝缘区,我们还发现了量子自旋液体(换句话说,非磁性绝缘体)相附近的Mott过渡到顺磁金属。关联电子通常以一定的磁序结晶为莫特绝缘体体,而“量子自旋液体“一直是人们长期探索的问题。我们报道了一个具有显著性质的非线性绝缘(NMI)相在Mott跃迁附近稳定的数值证据:几何阻挫晶格上的二维莫特绝缘体包含一个在总动量的整个布里渊区中具有无带隙自旋激发和基态简并的相.它解释了一种未被探索的量子液体。本概念是有用的,在分析各种实验结果阻挫磁体,包括有机BEDT-TTF化合物和3 He原子吸附在石墨上。
2006-06-14 cond-mat.str-el
Ground-state properties of a Peierls-Hubbard triangular prism
最近的化学尝试组装卤素桥接过渡金属配合物内的纳米管的动机,我们的模型和特征的铂卤化物三棱柱的佩尔斯哈伯德哈密顿。基于群论的论点,我们揭示了各种价安排,包括异质或部分金属电荷密度波状态。量子和热相位竞争的数值证明,特别强调新的绝缘体到金属和绝缘体到绝缘体的过渡下掺杂,前者是第一顺序,而后者是第二顺序。
2010-02-13 cond-mat.str-el
Landau Theory of the Mott Transition in the Fully Frustrated Hubbard Model in Infinite Dimensions
本文从朗道自由能泛函的角度讨论了无限维极限下半环形态密度的完全阻挫晶格中Mott跃迁问题的解。这种方法提供了一个简单的晶格模型的自由能之间的关系,其本地描述的杂质模型。无穷维中莫特跃迁的性质(Georges Kotliar Krauth和Rozenberg,RMP 68,1996,13)简单地从自由能泛函的形式和量子杂质模型的物理学中得出。在零温度下,低于相互作用U的临界值,在单粒子谱中具有有限能隙的莫特绝缘体变得不稳定,在费米能附近形成窄带。使用由朗道方法提供的见解,我们回答了有关莫特过渡问题的动态平均场解提出的问题,并评论其适用于三维过渡金属氧化物。
1999-03-11 cond-mat.str-el
Competing phases of the Hubbard model on a triangular lattice -- insights from the entropy
基于梯形双费米子方法,我们对三角晶格上各向同性哈伯德模型的位相进行了全面的研究。我们发现了一个丰富的相图,其中包含了大多数已经在实验中观察到的几何挫折和电子相关性之间的相互作用是重要的系统中的相位:顺磁性金属,顺磁性绝缘体,莫特绝缘体与$120^{\circ}$反铁磁和非磁性绝缘状态,即可能是自旋液体状态。这表明,挫折格上的哈伯德模型可以作为一个极小模型来解决挫折和相关性的复杂相互作用。我们还表明,熵的考虑可以成功地用于理解许多显着的功能的三角系统,如发现在Na $_{x}$ CoO $_{2}\cdot$ $y$ H $_{2}$ O大的热电势。
2012-11-21 cond-mat.str-el
Extended supersolid phase of frustrated hard-core bosons on a triangular lattice
本文研究了三角晶格上具有最近邻跃迁($t$)和排斥($V$)的硬核玻色子模型。我们认为,在大排斥($V\gg|t|$)的限制,二聚体表示适用的超固体基态,通过构建一个酉映射到很好地理解未受挫跳跃的情况下。这种广义的“马歇尔符号规则”使我们能够建立精确的性质的超固体秩序,利用最近提出的二聚体变分波函数,其相关性可以有效地计算使用格拉斯曼方法。通过连续性,在宽的参数范围$V>-2t>0$内预测超固体。这也建立了一个简单的相图三角晶格自旋1/2 XXZ反铁磁体。
2008-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Comment on arXiv:0811.1575 entitled "Quantum phase transitions in the Hubbard model on triangular lattice" by T. Yoshioka, A. Koga and N. Kawakami
我们证明了Yoshioka等人在arXiv:0811.1575中得到的三角晶格上的哈伯德模型的顺磁金属和Hubbard Mott绝缘体之间的相界并不能正确地代表热力学极限,而是他们所依赖的6 × 6晶格的假象。经过系统尺寸外推,相界位于Morita等人提出的U/t = 5.2处,日本物理学会71(2008)2109中,并且与Yoshioka等人相反。这里,U是现场库仑排斥,t是最近邻转移。
2008-11-22 cond-mat.str-el