Effect of further-neighbor interactions on the magnetization behaviors of the Ising model on a triangular lattice
本文利用蒙特卡罗模拟研究了三角晶格上经典伊辛模型的磁化行为,特别注意了远邻相互作用的影响.几个有趣的自旋态被识别为分别在某些磁场区域中稳定,导致除了在0处的众所周知的平台之外,在饱和磁化强度MS的2/3、5/7、7/9和5/6处的磁化平台,1/3和1/2的MS。这些有趣的订单的稳定性可以理解为塞曼能量和交换能之间的竞争的结果。
2016-05-25 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
Intrinsic quantum Ising model on a triangular lattice magnet TmMgGaO$_{4}$ and beyond
本文提出稀土磁体$_{4}$是一种内禀量子伊辛磁体,用反铁磁横向场伊辛模型描述,其自由度为Tm $^{3+}$离子的非简并偶极-多极偶极子,横向场的内禀起源于偶极子的弱分裂.我们比较这种特殊的双峰Tm $^{3+}$的偶极-八极Kramers双峰。我们研究了所提出的有效模型的Tm基三角晶格,并考虑外部磁场和有限温度的影响。从“正交算符方法”出发,我们证明了三子格缠结有序态的T_∞与实验结果一致,并进一步澄清了磁子格团与测量的磁振子分支之间的差异.我们作出具体的预测与外部磁场的磁性的演变。此外,我们证明了一个紧急的U(1)对称性出现在热熔化的基础订单和在临界,并总结了以前已知的签名有关的有限温度Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)物理。我们讨论了广泛的相关性的内在量子伊辛磁体的许多其他系统,特别是Tm基材料。
2020-04-10 cond-mat.str-el
Persistent Spin Dynamics in the Ising Triangular-lattice Antiferromagnet Ba$_6$Nd$_2$Ti$_4$O$_{17}$
本文通过磁化率、比热和 μSR 测量,发现三角晶格反铁磁体 Ba$_6$Nd$_2$Ti$_4$O$_{17}$ 在极低温下无长程磁序、自旋持续动态,呈现伊辛型有效自旋-1/2,可能具有量子自旋液体基态。
2024-11-20 cond-mat.str-el
Quantum spin liquid in the Ising triangular-lattice antiferromagnet neodymium heptatantalate
被称为自旋液体的无序磁态在基础科学和应用科学中都具有极其重要的意义。半个多世纪前,人们就预测了伊辛反铁磁三角模型的这种经典态,同时提出了额外的非对易交换项来诱导它的量子版本--量子自旋液体。这些预测尚未得到实验证实。在这里,我们报告了这样一个国家的发现,在结构完美的三角晶格反铁磁体NdTa $_7$ O $_{19}$。它的磁基态的特点是自旋1/2自由度与伊辛类相互作用,并引起低频自旋激发持续到最低温度。我们的研究表明,强自旋-轨道耦合在稳定自旋液体,导致磁各向异性的关键作用,并强调了大家庭的稀土(RE)七钽酸盐RETa $_7$ O $_{19}$作为一个新的框架,实现这些国家,这是一个有前途的平台,量子应用。
2022-01-04 cond-mat.str-el
Exactly solvable Ising--Heisenberg chain with triangular XXZ-Heisenberg plaquettes
研究了一个由XXZ-海森堡自旋团簇组成的混合Ising-Heisenberg自旋系统,该自旋团簇通过与三角形中所有三个自旋相互作用的Ising自旋交替排列而形成一个链.利用广义装饰迭代映射和传递矩阵技术,给出了模型的精确解。导出了热力学函数的精确表达式。研究了该体系的基态相图、热力学和磁学性质。
2009-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-tuned incommensurate fan phase in an Ising-like triangular antiferromagnet
University of Oxford(牛津大学);Institute for Solid State Physics, University of Tokyo(东京大学固体物理研究所);Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室);University of Tennessee(田纳西大学)
研究类伊辛三角晶格反铁磁体Na₂BaCo(PO₄)₂中磁场调谐的非公度相,通过单晶中子衍射观测,在半经典框架下识别为共面扇相,研究其稳定机制,还提出含层间耦合的最小交换模型再现复杂磁相图。
2026-07-28 cond-mat.str-el
Spin-liquid behaviour and the interplay between Pokrovsky-Talapov and Ising criticality in the distorted, triangular-lattice, dipolar Ising antiferromagnet
我们研究了三角晶格伊辛模型与偶极相互作用,其实现在人工阵列的纳米磁体的启发。我们表明,一个经典的自旋液体的形式在中间温度下,它的行为可以通过温度和/或一个小的晶格畸变之间的弦Luttinger液体和畴壁网络状态进行调谐。在低温下,有一个过渡到磁有序相,这可以是一阶或连续的Pokrovsky-Talapov和2D-Ising普适性之间的临界行为的交叉。当Pokrovsky-Talapov临界性占主导地位时,过渡基本上是Kasteleyn型的。
2018-06-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustration and Correlations in Stacked Triangular Lattice Ising Antiferromagnets
我们研究多层三角晶格伊辛反铁磁体层间的相互作用是弱的和挫折的abc堆叠。通过分析这些系统的耦合高度模型的描述,我们表明,它们表现出一个经典的自旋液体制度在低温下,其中层内和层间的相关性很强,但没有长程序。在这种情况下,漫散射集中在倒易空间的螺旋上,如在材料LuFe $_2$ O $_4$和YbFe $_2$ O $_4$中观察到的电荷有序。
2016-01-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Neutron scattering investigation of proposed Kosterlitz-Thouless transitions in the triangular-lattice Ising antiferromagnet TmMgGaO4
三角晶格上的横向场伊辛模型通过将每个三角单元上的自旋映射到复杂的序参量,预计将托管中间有限温度的Kosterlitz无(KT)相。由于Tm $^{3+}$离子的非Kramers性质和由此产生的双单重态单离子基态,TmMgGaO $_4$是实现这种物理的候选材料。使用非弹性中子散射,我们证实了这一点,通过确定TmMgGaO $_4$的低能有效哈密顿量的领先参数。随后,我们跟踪预测KT阶段和相关的转变,通过检查场和温度依赖的交流磁化率。我们分别利用单晶中子衍射和磁全散射技术进一步研究了倒易空间和实空间中的自旋关联。磁对分布函数分析为涡旋-反涡旋对的形成提供了证据,这些涡旋-反涡旋对表征了5~K附近的KT相。虽然结构无序影响TmMgGaO $_4$的场致行为,但零场下的磁性似乎相对不受这些影响。这些结果将TmMgGaO $_4$定位为致密自旋系统中KT物理固态实现的强有力候选者。
2021-02-22 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
Phase diagram of the quantum Ising model with long-range interactions on an infinite-cylinder triangular lattice
对于具有长程相互作用的几何阻挫量子磁体,获得定量的基态行为对于数值方法是具有挑战性的。在这里,我们证明了这些系统的基态的二维晶格可以有效地获得使用国家的最先进的矩阵乘积状态和密度矩阵重整化群算法的不变性变体。我们利用这些方法计算了无限长六柱体上长距离相互作用三角形横场伊辛模型的基态相图,并对所测得的相位进行了详细的分析.我们比较这些结果与相应的最近邻模型。我们的研究结果表明,对于这种长程哈密顿量,长程量子涨落总是导致长程关联,其中,量子涨落呈现幂律衰减,而不是短程关联带隙相位所观察到的传统指数下降。我们的研究结果与最近的离子阱量子模拟器实验,表现出高度可控的远程自旋耦合几百个离子的比较。
2019-04-03 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
Incommensurate Short-Range Order in $S=1$ Triangular Lattice Ising Antiferromagnet
用蒙特卡罗模拟方法研究了$S = 1$三角晶格Ising反铁磁体.主要的反铁磁第三近邻相互作用$J_3$和次要的铁磁最近邻相互作用$J_1$之间的挫折导致在中等温度下的不相称的短程有序。在低温下(低于$J_1/J_3 = -1/3$的$T/J_3 \lesssim 0.2$),体系呈现四重周期有序态.在短程有序相,系统表现出玻璃态的两步弛豫。我们证明了短程有序的特征是由阻挫和自旋态的相互作用引起的,这是整数自旋系统的一个特殊特征。
2014-05-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological aspects of symmetry breaking in triangular-lattice Ising antiferromagnets
利用一种特殊设计的有向环Monte Carlo算法,研究了三角晶格Ising反铁磁体的超近邻耦合问题。我们发现,从条纹状态的顺磁体的一阶过渡可以分裂,产生一个中间的非线性相位,其中代数相关性与对称性破缺共存。此外,我们证明了出现的几个属性的拓扑性质,如分数边缘激发条纹状态,扩散的双畴壁在双相,和它们之间的Kasteleyn过渡。实验的影响进行了简要讨论。
2016-05-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic phase diagram and multiple field-induced states in the intermetallic triangular-lattice antiferromagnet NdAuAl$_4$Ge$_2$ with Ising-like spins
二维三角形反铁磁体中的几何挫挫和强量子涨落的增强可以导致各种有趣的现象。本文研究了自旋为1/2的三角晶格反铁磁体NdAuAl $_4$ Ge $_2$。热力学和运输性能,如磁化强度和比热与电阻率测量一起进行。在零场条件下,分别在$T_{\rm N1}=1.75\pm 0.02$ K和$T_{\rm N2}=0.49\pm 0.02$ K处观察到两个连续的相变。在磁场作用下,发现了$\rm XXZ$型各向异性,其磁矩指向易磁化$c$轴。对于$B\parallel c$,观察到多个场诱导态,并根据比热和磁化强度数据建立了磁相图。电阻率随温度变化的测量表明NdAuAl $_4$ Ge $_2$是一种良好的金属。在这种情况下,长程RKKY相互作用和几何阻挫很可能都起着重要的作用。
2023-03-15 cond-mat.str-el
Robustness of entropy plateaus: A case study of triangular Ising antiferromagnets
剩余熵是多体系统中与涌现相关的一个关键特征。从各种各样的受抑磁体到哈伯德模型中的自旋-电荷分离和Kitaev模型中的费米子- $Z_2$ -通量变量,一组自由度的冻结和局部约束的建立都以熵作为温度的函数的平台为标志。然而,除了稀土烧绿石家族的自旋冰材料外,这种高原的证据很少在真实材料中看到,这引发了人们对它们的鲁棒性的质疑。最近的实验发现,在三角形晶格伊辛反铁磁体(TIAF)TmMgGaO $_4$的情况下,这样的平台,我们详细探讨在TIAF熵平台的存在和舍入。我们使用传输矩阵方法数值计算了系统在不同温度和磁场下的性质,进一步的邻居相互作用和无序。我们发现,熵平台的温度窗口只存在于第二近邻相互作用不超过最近邻相互作用的百分之几时,它们也很容易被最近邻交换变量的无序破坏,从而解释了观察这种效应的挑战。
2019-08-20 cond-mat.str-el
Absence of zero-point entropy in a triangular Ising antiferromagnet
受挫的伊辛磁体承载着外来的激发,比如自旋冰中的磁单极子。在这种情况下,基态(GS)的特征在于广泛的简并性和相关的剩余熵,这可以追溯到G. Wannier早在1950年就在三角形伊辛反铁磁体(TIAF)中建立了每摩尔自旋接近50%Rln 2的大剩余熵。在这里,我们试图验证这一结果的实验使用TmMgGaO 4,一种新型的稀土基阻挫反铁磁体与伊辛自旋安排在一个完美的三角形晶格。与理论预期相反,我们发现几乎没有剩余熵,并将这一结果归因于弱的第二近邻耦合J2 zz ~ 0.09J1zz的存在,该耦合提升了GS简并产生了几个有序态,条纹序,1/3-平台和1/2-平台。TmMgGaO 4提供了实验访问这些新的阶段伊辛自旋三角晶格。
2018-04-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum Monte Carlo Study of Long-Range Transverse-Field Ising Models on the Triangular Lattice
受Penning离子阱量子模拟器最近实验的启发,我们对三角形晶格上的长程横场伊辛模型进行了数值精确的随机级数展开量子蒙特卡罗模拟,模拟了不同衰减功率的相互作用$α$.铁磁体的相边界作为$α$的函数得到。对于反铁磁相互作用,有强烈的迹象表明,横向场稳定的时钟有序相位与亚晶格磁化$(M,-\frac{M}{2}, -\frac{M}{2})$与不饱和的$M < 1$在一个过程中被称为“秩序无序”类似的三角形晶格上的最近邻反铁磁体。连接已知的最近邻和无限程相互作用的极限情况下,得到半定量相图。磁化曲线的铁磁体实验相关的系统尺寸和开放的边界条件。
2016-02-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field-Tuned Quantum Effects in a Triangular-Lattice Ising Magnet
本文报道了三角晶格量子伊辛磁体TmMgGaO 4在纵向磁场中的热力学和中子散射测量。我们的实验揭示了量子涨落引起的准平台态。这种状态表现出非常规的非单调磁场和温度依赖性的磁序和激发间隙。在高场制度的量子涨落在很大程度上被抑制,我们观察到一个无序状态的相干磁振子的激发,尽管自旋激发强度的抑制。通过详细的半经典计算,我们能够从量子涨落和受挫伊辛相互作用之间的微妙竞争中定量地理解这些行为。
2021-09-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Order-by-disorder and long-range interactions in the antiferromagnetic transverse-field Ising model on the triangular lattice -- A perturbative point of view
本研究采用微扰连续幺正变换方法,将横场与长程相互作用作为微扰,推导了三角晶格上反铁磁横场Ising模型的有效基态模型,并确定了条纹相与时钟有序相间的能级交叉及量子相图布局。
2024-02-16 cond-mat.str-el quant-ph
Stiffness from Disorder in Triangular-Lattice Ising Thin Films
我们研究了具有有限个垂直堆叠层的三角晶格伊辛模型,并证明了两个Berezinskiii-Kosterlitz-无相变的低温再进入,这导致了扩展的无序状态下降到$T=0$。数值结果补充了一个有效的低温二聚体理论的推导。与无序有序相反,我们提出了一个新的方案,在挫折自旋系统中的涨落诱导有序。虽然短程自旋-自旋相关性因波动而增强,但在足够低的温度下,由于拓扑缺陷的扩散,准长程有序性被排除。
2014-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Possible gapless quantum spin liquid behavior in the triangular-lattice Ising antiferromagnet PrMgAl$_{11}$O$_{19}$
本研究在三角晶格Ising反铁磁体PrMgAl$_{11}$O$_{19}$中观测到无能隙量子自旋液体行为,为基于Ising模型的QSL物理研究提供了罕见平台。
2024-04-24 cond-mat.str-el
Ab Initio Simulation of the Nodal Surfaces of Heisenberg Antiferromagnets
利用量子多体理论的耦合集团方法(CCM)研究了正方形和三角形晶格上自旋半海森堡反铁磁体(HAF)。正方格点HAF的基态波函数在Ising基中的不同展开系数之间的相位关系通过Marshall-Peierls符号规则是精确已知的,尽管对于三角格点HAF还没有得到等效的符号规则。在这里,CCM是用来给这些系统的伊辛展开系数的准确估计,CCM的结果是完全一致的马歇尔-Peierls符号规则的正方形晶格的情况下。对于三角形格子HAF,提出了一个启发式规则,适合我们的CCM结果的伊辛展开系数的状态对应于两体激发相对于参考状态。还可以看出,伊辛膨胀系数,描述本地化,$m$体激发相对于参考状态被发现是高度收敛的,从这个结果,我们推断,三角形晶格HAF的节点表面被准确地建模。利用这些结果,我们能够提出建议,现有的量子蒙特卡罗模拟的三角晶格HAF的可能扩展。
1998-06-26 cond-mat.str-el
Disorder Line and Incommensurate Floating Phases in the Quantum Ising Model on an Anisotropic Triangular Lattice
本文用量子蒙特卡罗方法研究了横向场中具有最近邻反铁磁交换作用J和对角第二邻反铁磁交换作用$J'$的正方形晶格上的伊辛模型,并在正方形晶格($J'=0$)和三角形晶格($J'=J$)极限之间进行了插值.在$B_x=J$的横场中,由Stephenson首先引入的无序线在$J'\approx 0.7 J$处与零温度轴相交,其中相关性从Neel到无公度。强有力的证据表明,在较大的$J'$,在有限的温度下,无公度相,是一个浮动相与幂律衰减相关。我们画出了这样一个系统的一般相图,并讨论了我们的工作与Isakov和Moessner以前对各向同性三角晶格($J'=J$)的量子蒙特卡罗工作的联系。对于各向同性的三角晶格,我们还获得了熵函数和恒定熵轮廓使用量子蒙特卡罗,高温级数展开和高场展开方法的混合,并表明,在横向场的存在下,在模型中的相变发生在非常低的熵。
2013-03-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Gapless spinon excitations emerging from a multipolar transverse field in the triangular-lattice Ising antiferromagnet NaTmSe2
通过多种实验与理论计算研究 NaTmSe2,证实其实现横向场伊辛模型,并发现偶极自旋无序与多极自旋极化共存及由多极矩介导的无能隙自旋子激发。
2025-05-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reaching the equilibrium state of frustrated triangular Ising magnet Ca3Co2O6
Ca 3Co 2 O 6是一种受抑磁体,由三角形排列的伊辛自旋链组成。它显示了规则的磁化步骤与磁场每1.2 T,是亚稳态的非常缓慢的动态。这个问题困扰了社会多年,并产生了许多潜在的理论。这里我们通过寻找T = 2 K时难以捉摸的磁平衡态来解决这个问题。为此,我们探索了两种方法:(1)通过直接场冷却到目标温度来绕过由改变场产生的缓慢动力学,以及(2)横向磁场中的量子退火。虽然我们没有观察到可测量的效果的量子退火场高达7 T,这可能是由于大伊辛各向异性的Co自旋在这种材料中,我们发现,对于场冷却在纵向领域,我们实现了预测的平衡1/3磁化。我们进行了蒙特卡罗模拟的基态相图,我们也模拟了量子退火过程,发现实验和理论之间的良好协议。因此,我们提出了一个调查难以捉摸的基态性能的正则阻挫三角系统Ca 3 Co 2 O 6。
2021-12-02 cond-mat.other cond-mat.str-el
Thermally-induced Phases in an Ising Kondo Lattice Model on a Triangular Lattice: Partial Disorder and Kosterlitz-Thouless State
在各向同性三角晶格上研究了具有Ising局域自旋的Kondo晶格模型的磁性和电子性质。通过蒙特卡罗模拟,我们发现该模型显示出一个丰富的相图,包含四种主要状态:双子格条纹态、三子格亚铁磁态、部分无序态和类Kosterlitz-Less准长程有序态。其中,部分无序态和Kosterlitz-类无序态是由相竞争机制中的热涨落引起的中间相;它们仅在有限的温度下存在,并最终随着温度的进一步降低而被另一相取代。虽然Kosterlitz-类无序态在三角形Ising反铁磁体中也被发现,但在二维局域自旋模型中还没有部分无序态的报道。有趣的是,部分无序相在巡游电子的电荷自由度方面也是独特的;它是绝缘的,并伴随着电荷双折射。结合平均场能带结构计算和蒙特卡罗模拟的分析,我们得出结论,在本模型中的部分无序是稳定的斯莱特机制。
2013-04-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The anisotropic Heisenberg model close to the Ising limit: triangular lattice vs. effective models
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems(马克斯·普朗克复杂系统物理研究所);Faculty of Civil and Geodetic Engineering, University of Ljubljana(卢布尔雅那大学土木与测量工程学院);Jožef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);Department of Applied Physics, Tokyo University of Science(东京科学大学应用物理系)
研究各向异性Heisenberg模型在接近Ising极限时的性质,揭示其在不同晶格结构下的磁化行为及能隙形成机制。
2026-08-10 cond-mat.str-el
Phase Diagram of Triangular Lattice Quantum Ising Model under External Field
三角晶格上的量子伊辛模型具有一个U(1)对称性的有限温度Berezinskiii-Kosterlitz-numerless(BKT)相,在沿纵向的无限小外场作用下,它将过渡到一个$C_3$对称性破缺的up-up-down(UUD)相,但由于缺乏系统的研究,由外场和温度轴跨越的整个相图仍然不透明,控制方法。利用有限温度下的量子MonteCarlo方法和基态密度矩阵重整化群模拟,绘制了三角量子伊辛模型的相图。从零场下的BKT温度上限出发,得到了弱场下具有二维$q=3$ Potts普适性,强场下具有弱一级相变的UUD与顺磁相的相界.从零场下较低的BKT温度出发,分析了弱场下时钟相和具有Ising对称性破缺的UUD相之间的低温相界以及强场下UUD相和全极化相之间的量子相变.精确的多体数值结果与我们的场理论分析是一致的。对BKT磁体TmMgGaO $_4$和可编程量子模拟器的实验相关性进行了讨论。
2021-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quasi Long Range Order of Defects in Frustrated Antiferromagnetic Ising Models on Spatially Anisotropic Triangular Lattices
在空间各向异性三角晶格上的反铁磁伊辛模型中,一个方向的交换耦合比另外两个方向的强,在零温以下不存在相变。在该模型中,低温物理是由畴壁激发(缺陷)驻留在强耦合方向的债券。在这封信中,我们表明,一个额外的小的吸引缺陷之间的相互作用(铁磁次近邻弱耦合方向的相互作用)导致Berezinskiii-Kosterlitz-无(BKT)过渡在有限的温度下,通过执行蒙特卡罗模拟。BKT相可以看作是具有准长程序缺陷的相。我们确定了相图在一个广泛的参数制度,并认为相结构从热力学力学和场论的观点。
2013-06-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum order by disorder in the Kitaev model on a triangular lattice
我们确定并讨论了具有键依赖伊辛型自旋耦合的三角晶格上量子磁体的基态,即Kitaev蜂窝模型的三角模拟。该模型的经典基态流形是由解耦的伊辛型链构成的,其偶然简并是由于各向异性自旋耦合的阻挫性质。我们展示了这种次广泛的简并是如何解除的量子有序无序机制和研究的基态的量子选择,通过治疗短波长波动内的链接集群膨胀和使用互补的自旋波理论。我们发现,量子涨落耦合次近邻链通过涌现的四自旋相互作用,而最近邻链保持解耦。剩余的离散简并的基态被证明是由一个隐藏的对称性模型的保护。
2015-11-21 cond-mat.str-el
Classical spin liquids in stacked triangular lattice Ising antiferromagnets
我们研究了多层三角晶格上具有最近邻相互作用的伊辛反铁磁体与挫折($abc$和$abab$)堆叠,并与未挫折($aaa$)堆叠进行比较。如果层间耦合比面内耦合弱得多,则具有阻挫堆叠的模型的顺磁相在低温下具有经典的自旋液体区域,其中平面内和平面之间的关联都很强,但没有长程序。我们调查这一制度,使用蒙特卡罗模拟和映射的自旋模型耦合高度模型,这是治疗使用重整化群方法和分析的影响,涡激发。经典的自旋液体制度是参数宽在小层间耦合模型与挫折堆叠。相比之下,对于无阻堆积,没有扩展的制度,其中层间相关性强,没有三维秩序。
2016-11-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magneto-thermal properties of the Heisenberg-Ising orthogonal-dimer chain with triangular XXZ-clusters
研究了外加磁场作用下正交二聚体链上三角XXZ团簇的自旋1/2模型。首先,我们讨论的情况下,三角形集群耦合通过中间的“经典”伊辛自旋。对角化的三角XXZ-集群产生确切的基态,有限温度的性能计算精确的一个额外的传输矩阵的步骤。详细的分析揭示了在磁化强度M等于饱和磁化强度M=1的分数0、1/4和1/2处的各种各样的基态。这些基态中的一些自发地破坏平移对称性并引起单位晶胞的加倍。在第二部分中,我们提出了互补的数值数据自旋1/2海森堡模型的正交二聚体链。我们分析了几个例子的T=0磁化曲线,熵作为温度T和磁场的函数,以及相关的磁冷却速率。这两个模型的比较表明,在某些情况下,简化的精确可解模型产生一个更具有挑战性的量子模型的定性或有时甚至定量准确的描述,包括可能与实验观察的增强磁热效应的二维化合物SrCu 2(BO 3)2的情况。
2012-08-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
From continuum excitations to sharp magnons via transverse magnetic field in the spin-1/2 Ising-like triangular lattice antiferromagnet Na2BaCo(PO4)2
本文通过非弹性中子散射研究了Na2BaCo(PO4)2在横向磁场下的激发谱,发现高场下存在尖锐磁子并验证了XXZ哈密顿量,低场下连续谱主导,同时提出层间耦合模型解释了零场磁有序。
2025-09-12 cond-mat.str-el
Kosterlitz-Thouless Melting of Magnetic Order in the Triangular Quantum Ising Material TmMgGaO$_4$
受挫折的磁铁主机的量子物质的新范式的物质实现的承诺,而直接比较无偏模型计算与实验测量仍然是非常具有挑战性的。在这里,我们设计并实现了一个协议,采用多体计算方法精确的模型计算-平衡和动力学性质-的阻挫稀土磁体TmMgGaO $_4$(TMGO),这完美地解释了相应的实验结果。我们的结果证实了TMGO是具有内禀横场的三角格子伊辛模型的理想实现。TMGO的磁序被预测为通过两个连续的Kosterlitz无(KT)相变熔化,其间有一个浮动KT相。动力学谱计算表明残留的图像消失的磁条秩序,代表涡旋-antivortex对,类似于超流氦膜中的旋子。因此,TMGO构成了一个罕见的量子磁铁实现KT物理,我们进一步提出实验检测其有趣的属性。
2020-03-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The antiferromagnetic Ising model on the swedenborgite lattice
自旋系统中的几何挫挫常常导致大量简并基态。本文研究了三维瑞典硼晶格上的反铁磁伊辛模型,该模型是Kagomé层和三角层的特殊叠加。该模型包含两个交换耦合,一个在Kagomé层内,另一个在Kagomé层和三角层之间。我们确定了有和没有易轴磁场的相图,并根据剩余熵计算了基态简并度。在零场下,我们发现两个不同的基态流形,它们被T = 0处的一阶跃迁和相等的交换耦合分开。我们还确定了T = 0相图在磁场和找到一个丰富的相图与退化和非退化的相位取决于场强和面外耦合。
2014-06-05 cond-mat.str-el
Phase diagrams and excitations of anisotropic $S=1$ quantum magnets on the triangular lattice
具有单离子各向异性的三角形晶格上的$S=1$双线性-双二次海森堡交换模型先前已被证明具有许多奇异的磁性和非磁性有序[Moreno-Cardoner $\textit{et al.}$,Phys. Rev. B $\textbf{90}$,144409(2014)],包括“超固体”有序的广泛区域。在这项工作中,我们通过在交换相互作用中引入XXZ各向异性来修正模型。调谐到一个精确可解的$S=1$广义伊辛/布卢姆-Capel型模型的极限提供了一个控制的限制,以访问在有限的横向交换阶段。值得注意的是,我们发现一个额外的宏观退化区域的相图和微扰理论下研究其命运。我们进一步映射出相图的XXZ各向异性参数的函数,双线性和双二次相互作用和单离子各向异性的比率,并计算校正的总有序矩在各个阶段使用系统构建的线性味波理论。我们还提出了各种状态的线性味波谱,发现在三个子晶格广义(即与$S^z=\pm1,0$)伊辛/布卢姆-卡佩尔状态,稳定的强交换各向异性,最低能带是显着平坦的,开辟了道路,通过稳定非平凡伊辛有序基态的磁激发的平带工程。
2022-03-25 cond-mat.str-el
XXZ and Ising Spins on the Triangular Kagome Lattice
最近制造的二维磁性材料Cu 9 X 2(cpa)6·xH 2 O(cpa=2-羧基戊烯酸; X=F、Cl、Br)具有形成三角形kagome晶格(TKL)的铜位点,该三角形kagome晶格(TKL)通过在每个kagome三角形("b-三聚体“)内部引入小三角形(" a-三聚体")而形成。我们表明,在极限的自旋驻留在b-三聚体有伊辛字符,XXZ自旋驻留在a-三聚体的量子涨落可以完全占在没有外加电场。这是通过一个映射到戈薇伊辛模型,精确的解析解存在。我们导出了XXZ-伊辛模型的完整的有限温度相图,包括七个基态相的剩余零温度熵。而纯伊辛TKL模型的无序(自旋液体)基态的宏观剩余熵ln 72 =4.2767.对于每个晶胞,相邻$a$ -自旋之间的横向(量子)耦合的引入将该熵减小到2.5258.每单位细胞。在外加磁场的情况下,我们将TKL XXZ-伊辛模型映射到具有三自旋相互作用的kagome伊辛模型,并导出了基态相图。一个小的(甚至是无穷小的)场会导致一个新的相,对应于戈薇晶格上的一个不相交的回路气体,熵为1.4053。每个单位单元的平均磁化强度和每个位置的0.12(1)的b-自旋。此外,我们还发现,在适当的外加磁场下,存在一个临界自旋液相,它映射为蜂窝晶格上的密排二聚体,即使α自旋处于Heisenberg极限,它仍然存在.
2008-05-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Gapped quantum spin liquid in a triangular-lattice Ising-type antiferromagnet PrMgAl11O19
本研究对新发现的Ising型量子自旋液体候选材料PrMgAl11O19进行比热和热导率测量,发现其存在能隙且无能隙费米子激发,证实该自旋1/2三角晶格Ising反铁磁体具有有能隙的Z2量子自旋液体基态。
2024-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Slow holes in the triangular Ising antiferromagnet
在空穴动能远小于伊辛交换的极限下,研究了阻挫三角晶格上掺杂伊辛反铁磁体的问题。对于{ \it single} hole,我们证明了一个"受挫长冈定理“,表明基态是磁化的,打破了平移对称性,与未磁化和空间均匀的父绝缘状态相反。将这种物理扩展到有限掺杂取决于不可避免地存在的密度-密度耦合的强度-我们发现空穴的相分离,或者是{ \it也}磁化的超导状态,并且在空间自组织的壮举中打破平移对称性。最后,我们推导出一个有效的稀释空穴之间的相互作用,在温度超过跳跃,并找到一个振荡的,长程的形式反映相关的基本经典磁铁,这预示着打破平移对称性在零温度。
2000-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disorder by disorder and flat bands in the kagome transverse field Ising model
利用高场极限的高阶级数展开,研究了kagome和三角晶格上的横场伊辛模型.对于三角晶格,我们的结果证实了在三维XY普适类中的二阶量子相变。我们的研究结果表明,一个显着的例子,在两个维度的无序无序的情况下,戈薇晶格。后者如下从一个综合分析的基本差距在高和低领域的限制,这是保持有限的所有领域h。此外,kagome晶格的最低单粒子色散是非常平坦的,仅从1/h极限的8阶获得色散。这种行为可以追溯到本地模式的存在和它们的故障,这是直观地理解通过链接集群扩展。
2012-12-04 cond-mat.str-el
Singular ferromagnetic susceptibility of the transverse-field Ising antiferromagnet on the triangular lattice
已知在足够低的温度下,横向磁场$Γ$在三角晶格伊辛反铁磁体中诱导反铁磁三次晶格伊辛自旋$Γ$。已知这种低温有序在加热时以两步方式熔化,其中幂律有序的中间温度相的特征在于在三个子晶格波矢量${\bf Q}$处的幂律相关性:$\langle σ^z(\vec{R}) σ^z(0)\rangle \sim \cos({\mathbf Q}\cdot \vec{R}) /|\vec{R}|^{η(T)}$具有温度依赖的幂律指数$η(T) \in (1/9,1/4)$。在这里,我们使用一个新开发的量子簇算法来研究{ \em铁磁}易轴磁化率$χ_{u}(L)$的$L \times L$样品在这个幂律有序相。我们的数值计算结果是一致的奇异$L$依赖$χ_{u}(L)\sim L^{2- 9 η}$的$η(T)$是在$(1/9,2/9)$的范围内时,最近的预测。这个有限尺寸的结果意味着,通过标准的标度参数,铁磁磁化率$χ_{u}(B)$沿易磁化轴的均匀场$B$是奇异的,在中间温度在小$B$限制,$χ_{u}(B) \sim |B|^{-\frac{4 - 18 η}{4-9η}}$为$η(T) \in (1/9, 2/9)$,虽然没有铁磁长程有序的低温状态。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Coupling between Spin and Charge Order Driven by Magnetic Field in Triangular Ising System LuFe2O4+δ
利用单晶中子衍射方法研究了电荷有序三角形Ising系统LuFe_2O_4 +δ中磁场对自旋关联的影响.在没有磁场的情况下,在低于Neel温度(TN = 240 K)下观察到的强中子散射表明LuFe 2 O 4 +δ在FeO 5三角层中表现出短程二维(2D)关联,其特征是沿1/3 1/3 L方向发展出磁散射棒,并持续到5 K。我们还发现,在2D相关性的顶部,与传播矢量k1 = 0相关的长程铁磁分量在240 K左右开始。另一方面,沿c轴施加的外部磁场有效地有利于FeO 5双层之间的三维(3D)自旋相关性证明了卫星反射的强度与传播矢量k2 =(1/3,1/3,3/2)的增加。这种磁调制与电荷有序超结构相同,突出了自旋和电荷自由度之间的场促进耦合。三维自旋相关的形成抑制了棒型漫散射和k1分量。简单的基于量子力学的论点提供了一个自然的解释所观察到的现象,并提出了一个可能的电荷重新分布在所施加的磁场。
2018-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Phase diagram of the fully frustrated transverse-field Ising model on the honeycomb lattice
受三角晶格上量子二聚体模型的研究现状的启发,我们利用经典和半经典近似方法研究了蜂窝晶格上与之密切相关的完全阻挫横向场伊辛模型的相图.我们发现,除了在大的领域完全极化相,经典模型具有众多的阶段,打破了平移对称性,在二聚体语言,对应于一个plaquette相和一个柱状相分离的混合相的无限级联。在线性自旋波理论的背景下,研究了量子涨落对相图的修正。半经典能量的外推表明,当自旋为1/2时,元格相向下延伸到零场,这与三角晶格上只有动能的量子二聚体模型的$\sqrt{12}\times\sqrt{12}$相一致.
2010-12-08 cond-mat.str-el
Quantum cluster algorithm for frustrated Ising models in a transverse field
在随机级数展开的框架下,我们引入了一种新的量子簇算法,并描述了该算法的特征.该算法用于对具有受挫Ising交换作用的横场伊辛模型进行量子蒙特卡罗模拟.作为这种新算法的能力的演示,我们表明,一个相对较小的,铁磁次近邻耦合驱动器的横向场伊辛反铁磁三角晶格上的反铁磁三子晶格有序状态在低温亚铁磁三子晶格有序状态。
2015-12-03 cond-mat.str-el
Finite-temperature phase transitions in the quantum fully frustrated Ising models
通过构造一个精确映射到一个具有更复杂相互作用的纯经典模型,研究了有限温度下三角晶格上的量子反铁磁自旋1/2伊辛模型和类似的正方晶格上的完全阻挫伊辛模型,模型中引入了横向磁场引起的量子涨落.结果表明,在弱场的相变分离的临界相的有序和无序相在两个模型中的温度是成比例的字段的大小。
2012-07-06 cond-mat.str-el
Anomalous evolution of the magnetocaloric effect in dilute triangular Ising antiferromagnets $Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$
我们研究了固溶体系列$Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$中抗磁性掺杂的影响,其中母体$Tb(HCO_{2})_{3}$相先前已被证明是受抑和准一维物理的组合,从而产生三角形伊辛反铁磁基态,缺乏长程3D秩序。热容测量显示了三个关键特征:(i)观察到低温肖特基异常,其作为x的函数是恒定的;(ii)转变温度和相关的熵变都对抗磁性掺杂具有惊人的鲁棒性;以及(iii)随着x的增加,在T < 0.4 K时出现额外的贡献。这种不寻常的行为的起源是合理的,在准一维自旋链的碎片的抗磁性$Y^{3+}$掺杂剂。磁热测量显示对x的非线性依赖。质量加权磁热熵在整个系列中从$Tb(HCO_{2})_{3}$中的有希望的值减小;然而,每个磁性$Tb^{3+}$离子的磁热熵首先减小,然后随着x的增加而增加。我们的研究结果建立了$Tb_{1-x}Y_{x}(HCO_{2})_{3}$作为一个模型系统,在其中探索在低维磁体稀释的功能性后果。
2022-11-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Synthesis, disorder and Ising anisotropy in a new spin liquid candidate PrMgAl$_{11}$O$_{19}$
通过光学浮区法合成PrMgAl$_{11}$O$_{19}$大单晶,发现约7%Pr位点无序及Ising各向异性,自旋在50 mK以下不冻结,为三角晶格奇异磁态研究提供平台。
2024-05-14 cond-mat.str-el
Supersolid Order of Frustrated Hard-Core Bosons in a Triangular Lattice System
数值计算表明,在很宽的相互作用强度范围内,三角晶格上的阻挫硬核玻色子系统中存在超固相。在无限排斥(伊辛)极限,我们建立了一个映射到相同的问题与无阻跳,连接超固体的已知结果在这种情况下。次近邻跳跃项可以破坏或强烈增强弱超流性,这为超固相在光晶格上的实验实现提供了有价值的信息。
2008-10-06 cond-mat.str-el
Emergent Classical Spin Liquid Phases in an Ising Lattice via Size Effects
本研究通过尺寸效应在Shastry-Sutherland伊辛晶格中实现经典自旋液相,超越传统几何范式,为自旋液研究开辟新途径。
2023-10-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Emergent Berezinskii-Kosterlitz-Thouless and Kugel-Khomskii physics in the triangular lattice bilayer colbaltate
本文针对三角晶格双层钴酸盐 K$_2$Co$_2$(SeO$_3$)$_3$ 提出理论模型,揭示其在基态实现横向场 Ising 模型与 BKT 物理,并在激发态涌现 Kugel-Khomskii 物理,为研究几何阻挫与各向异性相互作用提供理想平台。
2024-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and charge orders on the triangular lattice: Extended Hubbard model with intersite Ising-like magnetic interactions in the atomic limit
本文研究三角晶格原子极限下含格点间类伊辛磁作用的扩展 Hubbard 模型,给出基态精确相图及有限温度相图,并揭示电荷—变磁共存、连续/不连续转变和相分离及亚稳区。
2023-08-08 cond-mat.other cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Magnetic structure and Ising-like antiferromagnetism in the bilayer triangular lattice compound NdZnPO
本文通过磁化、比热与粉末中子衍射研究双层自旋-1/2三角晶格反铁磁体 NdZnPO,确定其类 Ising 条纹磁结构及场致极化转变,并指出类 Kitaev 耦合可能。
2024-01-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el