Impact of further-range exchange and cubic anisotropy on magnetic excitations in the fcc kagome antiferromagnet IrMn3
交换相互作用的第四个最近的邻居内的经典的本地矩海森堡的方法是重要的非弹性中子散射数据的fcc可果美反铁磁体IrMn $_3$模型。使用扭矩方程计算自旋波频率,并且通过格林函数方法确定磁散射函数$S({\bf Q},ω)$,作为我们先前工作的扩展,LeBlanc等人,Phys.Rev.B90,144403(2014)。结果进行了比较,有序IrMn $_3$,其中磁性Mn离子占据ABC堆叠戈薇平面的晶格位置的粉末样品上的强度等高线数据。交换参数的值从DFT计算在我们的模型中使用提供良好的协议与实验结果,只有当进一步的邻居交换。估计所观察到的能隙支持DFT计算预测的强立方各向异性的存在。
2018-07-17 cond-mat.str-el
Ground state selection by magnon interactions in the fcc antiferromagnet
本文研究了自旋为任意自旋S的面心立方晶格上最近邻海森堡反铁磁体。该模型表现出简并的经典基态,包括两个共线结构AF 1和AF 3所描述的不同的传播矢量的量子基态的主要候选人。我们使用自旋波理论,包括磁振子-磁振子相互作用在一个自洽的方式和数值耦合集群方法计算的能量作为S的函数的两个状态。我们的结果明确地表明,量子涨落稳定的AF 1状态的实际值的自旋。只有当S > 10时,才能过渡到预测AF 3态的谐波自旋波结果。我们还研究了作为自旋函数的两种状态的磁振子谱的量子重整化。
2022-06-24 cond-mat.str-el
Valence bond glass state in the 4$d^1$ fcc antiferromagnet Ba$_2$LuMoO$_6$
$B$位有序的4 $d^1$和5 $d^1$双钙钛矿具有许多潜在的新颖基态,包括多极有序、量子自旋液体和价键玻璃态。这些都是由自旋-轨道纠缠的$J_{eff}$ = 3/2赝自旋在几何阻挫面心立方晶格上的复杂相互作用引起的。4 $d^1$ Mo $^{5+}$钙钛矿Ba $_2$ YMoO $_6$被认为具有价键玻璃基态。在这里,我们报告的低温性能的粉末样品的同构Ba $_2$ LuMoO $_6$:唯一的其他已知的立方4 $d^1$钙钛矿与一个磁性阳离子。我们的μ子光谱实验表明,在这种材料中的磁性保持动态低至60 mK没有任何自旋冻结或磁序。在非弹性中子散射中观察到单重态-三重态激发,其带隙为$Δ$ = 28 meV。这些结果被解释为类似于Ba $_2$ YMoO $_6$的无序价键玻璃基态。我们的研究结果突出了4 $d^1$双钙钛矿与立方5 $d^1$类似物的差异,其具有磁性和多极顺序。
2022-05-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Triplet and in-gap magnetic states in the ground state of the quantum frustrated FCC antiferromagnet Ba2YMoO6
几何阻挫双钙钛矿Ba 2 YMoO 6的特征在于量子S=1/2自旋在Mo 5+网站的未扭曲的面心立方(FCC)晶格。先前的低温表征揭示了静态长程磁序的情况下,并建议非磁性自旋单基态。我们报告了新的飞行时间和三轴中子谱的Ba 2 YMoO 6,显示了一个28 meV的自旋激发与带宽为~4 meV,消失以上~125 K。我们确定这是一个单重态基态的单重态-三重态激发,并进一步确定了一个较弱的连续磁状态内的差距,让人想起自旋极化子状态由于弱无序。
2011-08-23 cond-mat.str-el
Magnetic frustrations in the face centered cubic antiferromagnet NiS2
NiS2单晶的中子散射实验揭示了倒易晶格空间中强度分布的蜂窝图案(沿面心立方(fcc)区边界的连续线结构),提供了面心立方(fcc)晶格上几乎受抑反铁磁性(AF)的第一个直接证据。低于30.9 K时,晶格畸变会使磁基态的简并度升高,最终导致I型和II型AF长程有序共存,这两种有序在较高温度下的fcc对称性是互不相容的.
2001-04-13 cond-mat.str-el
Anisotropic exchange and non-collinear antiferromagnets on a noncentrosymmetric fcc structure as in the half-Heuslers
面心立方(fcc)反铁磁体作为几何阻挫系统的一个典型例子,其特征之一是该晶格上的经典最近邻和次最近邻海森堡(各向同性)模型的大基态简并度.特别是,共线态与非共线和非共面态退化:这种退化是偶然的,预计将被各向异性交换相互作用解除。在这项工作中,我们推导出非中心对称半赫斯勒化合物的空间群对称性所允许的最一般的最近和次最近邻交换模型,其中包括三个各向异性项:所谓的Kitaev、Gamma和Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用--最值得注意的是,后者是由于这些材料中的反转对称性的破坏而允许的,并且先前没有在FCC晶格的背景下进行过研究。我们计算得到的相图,并显示不同的条款如何解除各向同性模型的基态简并,并强调寻找制度,其中多q(非共线/非共面)的状态选择各向异性。然后,我们讨论了量子涨落和耦合到一个磁场的基态选择的作用,并表明,这些影响可以稳定非共面(三q)状态。这些结果表明,一些半Heusler反铁磁体可能拥有罕见的非共线/非共面订单,这可能反过来解释了在这些半金属中检测到的不寻常的输运性质。
2022-03-21 cond-mat.str-el
Spin Gap and the Nature of the 4d3 Magnetic Ground State in the Frustrated FCC Antiferromagnet Ba2YRuO6
几何阻挫双钙钛矿Ba 2 YRuO 6具有磁性4d 3 Ru 5+离子装饰未变形的面心立方(FCC)晶格。该材料在T_N = 36 K以下表现出相当的长程反铁磁有序,比居里-外斯温度Theta_CW =-522K低15倍,而在T ~* = 47 K时表现出短程有序。我们报道了Ba_2YRuO_6的新的飞行时间中子能谱,表明在T_N = 36 K以下[100]磁有序波矢附近出现了5 meV的自旋能隙,并在T ~* = 47 K时发生了向长程序的转变。我们还报告自旋波扩展到14毫电子伏,一个令人惊讶的小带宽,在光的大Theta_CW。我们比较的自旋间隙和带宽的同构4D 1材料Ba 2 YMoO 6相关的中子研究,并讨论了结果的框架中相对较强的自旋轨道耦合预期在4D磁系统。
2013-07-09 cond-mat.str-el
Magnetic diffuse scattering of the $S$ = 5/2 fcc antiferromagnets Ba$_2$MnTeO$_6$ and Ba$_2$MnWO$_6$
本研究利用极化中子和反向蒙特卡洛、Onsager反应场理论,分析两种S=5/2面心立方反铁磁体的短程自旋关联与磁相互作用,验证了Onsager方法的分析潜力。
2024-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The frustrated FCC antiferromagnet Ba2YOsO6: structural characterization, magnetic properties and neutron scattering studies
本文报道了双钙钛矿结构BaPDMATHABMM YOSO $_6$的晶体结构、磁化强度和中子散射测量结果。在290 K和3.5 K下均为$Fm\overline{3}m$空间群,晶胞常数分别为$a_0 = 8.3541(4)$ ~和$8.3435(4)$ ~. Os $^{5+}$($5d^3$)离子占据非扭曲的几何阻挫面心立方(FCC)晶格。居里-外斯温度$θ= -772$ ~K表明存在大的反铁磁相互作用和高度的磁阻挫。磁化强度、Fisher热容量和弹性中子散射表明,在低于$T_{\rm N} \sim 69$ ~K时,存在向长程反铁磁有序的磁转变,其有序矩为1.65(6)~ $μ_B$.有序矩从预期的仅自旋值$\sim 3 μ_B$或在同构Ba $_2$ YRuO $_6$中适合于$4d^3$ Ru $^{5+}$的值2.2(1)~ $μ_B$大大降低,表明自旋轨道耦合(SOC)的作用。三轴中子散射测量的顺序参数建议一个额外的一级跃迁在$T = 67.45$ ~K,和存在的第二个有序状态。%飞行时间非弹性中子的结果表明,一个大的自旋间隙$Δ\sim 17$ ~meV,出乎意料的轨道淬火,$d^3$电子配置。我们讨论了这方面的$\sim 5$ ~meV的自旋间隙中观察到的相关Ru $^{5+}$,$4d^3$立方双钙钛矿Ba $_2$ YRuO $_6$,并属性$\sim 3$倍…
2014-10-02 cond-mat.str-el
Magnetic reordering in the vicinity of a ferromagnetic/antiferromagnetic interface
研究了铁磁体和反铁磁体界面附近的磁排列,特别是它与交换耦合和温度的关系。应用海森堡模型,sc(001)和fcc(001)晶格被认为是和解决的平均场近似。根据参数值的不同,出现了各种不同的磁配置。通常,具有较大有序温度的子系统将磁有序诱导到另一个子系统中(磁邻近效应)。随着温度的升高,磁子晶格的重取向。对于耦合sc(001)系统,FM和AFM薄膜都受到共线磁序的干扰,因此表现出类似的行为。这种对称性对于面心立方(001)膜是不存在的,在某些情况下,面心立方(001)膜可能表现出两个不同的临界温度。简单的双层系统的分析结果。
2005-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Monte Carlo simulations of magnetic ordering in the fcc Kagome lattice
采用蒙特卡罗模拟方法,研究了XY和Heisenberg模型下ABC堆叠Kagomé层中的磁有序性,其中考虑了与八个近邻的交换作用.众所周知的退化的2D系统坚持在3D的情况下和分析的数值数据提供了强有力的证据波动驱动的一阶过渡到定义良好的长程序的分层$q=0$(120度)的自旋结构。还研究了不同层间耦合的影响。结果是相关的理解的作用,挫折在IrMn $_3$合金广泛使用的磁存储行业的薄膜中的反铁磁钉扎层在GMR和TMR自旋阀。尽管这种结构的技术重要性,但以前没有注意到fcc IrMn $_3$的磁性Mn离子形成Kagomé层。
2012-01-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin-orbit entangled j=1/2 moments in Ba$_2$CeIrO$_6$ -- a frustrated fcc quantum magnet
我们建立了双钙钛矿Ba $_2$ CeIrO $_6$作为一个接近理想的模型系统为j=1/2的时刻,与共振非弹性X射线散射表明从理想的立方j=1/2状态的偏差小于1%。局部的j=1/2的力矩形成fcc晶格,并发现反铁磁秩序在$T_N$ = 14 K,超过一个数量级低于居里-外斯温度。模型计算表明,几何挫折的面心立方海森堡反铁磁体的次近邻交换,从头计算理论表明,进一步增强。磁序是由键方向的Kitaev交换和通过强磁弹性效应的局部扭曲驱动的-这两种效应通常不适用于j=1/2的化合物,使Ba 2CeIrO 6成为自旋轨道纠缠莫特绝缘体丰富物理学的一个铆接例子。
2019-09-02 cond-mat.str-el
Fermionic versus bosonic descriptions of one-dimensional spin-gapped antiferromagnets
利用无自旋费米子和自旋波描述了自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替成键链的磁性,该链表现为Haldane带隙反铁磁。一方面,我们采用Jordan-Wigner变换,在Hartree-Fock近似下处理费米哈密顿量。另一方面,我们利用Holstein-Primakoff变换,修正了传统的自旋波理论,恢复了亚晶格对称性。我们计算了激发能隙,比热,磁化率,磁化曲线,和核自旋晶格弛豫速率与不同的键交替。这些方案进一步应用于具有铁磁性质的键交替四聚链。特别强调了费米子语言作为研究一维自旋能隙反铁磁体的有用工具,而玻色子语言更适用于亚铁磁体。
2005-12-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin waves in the AF state of the $t$-$t'$ Hubbard model on the fcc lattice: competing interactions, frustration, and instabilities
计算了面心立方晶格上受抑$t$哈伯德模型的III型有序反铁磁态的自旋波,研究了有限$U$诱导的竞争相互作用和受抑效应对磁激发和磁不稳定性的影响.由于面心立方晶格几何形状和磁序的相互作用而产生的特别强的竞争相互作用导致显著的自旋波软化。计算的自旋波色散被认为是在定性协议与测量的自旋波色散在黄铁矿矿物$\rm Mn S_2$从非弹性中子散射实验获得。不稳定性,其他磁订单(I型,II型,螺旋,非共线),作为信号的自旋波能量转负,也进行了讨论。
2016-08-25 cond-mat.str-el
Thermal features of Heisenberg antiferromagnets on edge- versus corner-sharing triangular-based lattices: A message from spin waves
本研究提出适用于阻挫非共线反铁磁体的双约束修正自旋波理论,对比边共享与角共享三角基反铁磁体的热特性,预测了两类晶格比热的不同温度行为,填补了相关计算方法的空白。
2023-05-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Altermagnets versus Antiferromagnets
Landau Institute for Theoretical Physics(朗道理论物理研究所)
本文提出了一种方法,通过现象学方法将交替铁磁体的电子能带谱与相同对称性的反铁磁体对应起来,并发现只有弱铁磁反铁磁体具有非零的伯尔 curvature。
2026-09-04 cond-mat.str-el
Strong short-range magnetic order in a frustrated FCC lattice and its possible role in the iron structural transformation
我们研究面心立方(FCC)晶格和最近和次最近的邻居,J1和J2之间的交换相互作用的受挫海森堡反铁磁体的磁性。在与波矢Q =(pi,pi,pi)共线的相位下,得到了自洽自旋波理论中关于亚晶格磁化强度和平均短程序参量的方程,并进行了数值求解。得到了Neel温度T_N与J2/J1比值的关系。结果表明,在足够强的阻挫作用下,在T_N以上存在一个很宽的温度区,具有很强的短程磁序。应用这一结果来描述的结构相变之间的α和γ相的Fe被认为是。
2008-11-10 cond-mat.str-el
Dominant Kitaev interactions on the fcc lattice in iridate double perovskites La2BIrO6 (B=Mg, Zn)
利用中子非弹性散射实验研究了具有A型反铁磁基态的铱酸盐双钙钛矿La2ZnIrO6和La2MgIrO6的磁激发.的中子散射数据,这揭示了一个非常弱的色散带隙自旋波激发,被证明是很好地描述了占主导地位的Kitaev相互作用的模型哈密顿理论计算。我们令人惊讶的发现表明,与蜂窝材料相反,Kitaev相互作用通过复杂的磁序表现出来,即使是在某些几何挫折系统中的常规磁序也可能归功于非常规Kitaev交换。
2016-04-29 cond-mat.str-el
Quantum kagome antiferromagnet in a magnetic field: Low-lying non-magnetic excitations versus valence-bond crystal order
我们研究了在磁场存在下可果美晶格上量子反铁磁体的基态性质,特别注意了在饱和磁化强度的1/3处平台的稳定性及其基态的性质。我们讨论了经典基态周围的波动,并认为在谐波水平的量子和经典计算不导致相同的结果,在对比零场的情况。对于自旋S=1/2,我们发现了一个磁隙,低于该磁隙,存在指数数量的非磁激发。此外,这种非磁激发也有一个(小得多)以上的三重简并基态的差距。我们提供的证据表明,基态有长程序的价键晶体类型的9个自旋的单位晶胞。
2005-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Polarized Raman Response of Two-Dimensional Quasiperiodic Antiferromagnets: Configuration-Interaction versus Green's Function Approaches
本文采用Loudon-Fleury二阶微扰方法研究了海森堡反铁磁体在$\mathbf{C}_\mathrm{5v}$ Penrose和$\mathbf{C}_\mathrm{8v}$ Ammann-Beenker晶格上的拉曼响应,旨在探索准周期磁体特有的光学特性。在Loudon-Fleury机制中,我们发现了一个和唯一的拉曼激活模式的$\mathrm{E}_2$对称性没有任何依赖于线性入射和散射偏振。在Loudon-Fleury机制之外,另外两种对称物质$\mathrm{A}_1$和$\mathrm{A}_2$分别通过动态环交换和手性自旋波动被激活,这可以通过使用圆极化和线性极化来提取。我们一方面采用格林函数,另一方面采用组态相互作用波函数来计算多磁振子对非弹性光散射的贡献。演示的配置相互作用方案的巨大优势,我们揭示了Shastry-Shraiman四阶拉曼强度的主要部分是介导的多磁振子波动。
2022-04-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Order versus Disorder in the Quantum Heisenberg Antiferromagnet on the Kagom{é} lattice: an approach through exact spectra analysis
本文对自旋为1/2的kagomé海森堡反铁磁体的低能级进行了群对称性分析,得到了N=27的小样本。这种方法允许在样本大小增加时跟踪量子涨落的影响。结果与基于大S计算提出的“无序有序”的设想相矛盾。一个足够大的第二邻居铁磁交换耦合是需要稳定的$\sqrt 3 \times \sqrt 3$模式:有限尺寸分析表明,在非零耦合量子临界跃迁。
1997-06-17 cond-mat.str-el
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。
2002-02-12 cond-mat.str-el
Quantum Heisenberg Antiferromagnets versus Nonlinear $σ$ Model Without the Large S Limit
本文提出了一种新的自旋系统拓扑不变相干态路径积分,并将其应用于正方晶格上的量子海森堡模型。结果,可以直接得到任意自旋值的量子非线性$σ$模型。用$g_s= {2\over S}\sqrt{d+{T_Λ\over 2SJ}}$和$c_s=2JSa \sqrt{d+{T_Λ\over 2SJ}}$修正了有效耦合常数和自旋波速度,其中$T_Λ$是保证理论可靠性的自然温标。该公式也可以推广到其他广义相干态路径积分。
2001-07-18 cond-mat.str-el
Spin Density Wave versus Fractional Magnetization Plateau in a Triangular Antiferromagnet
报道了在量子阻挫反铁磁绝缘体Cs $_2$ CoBr $_4$中实现的高度非经典的无公度自旋密度波(SDW)态.在著名的伊辛自旋链的情况下,在这里的SDW是稳定的凭借竞争平面链内各向异性和挫折链间交换。与SDW相相邻的是宽的$m = 1/3$磁化平台,其可以被视为SDW状态到上-上-下(UUD)自旋结构中的相称锁定。这代表了三角形量子磁体中长期寻求的SDW-UUD转变的第一个例子。
2022-08-18 cond-mat.str-el
Electric-field switchable magnetization via the Dzyaloshinskii-Moriya interaction: FeTiO_3 versus BiFeO_3
在这篇文章中,我们回顾和讨论的机制之间的耦合电极化的强度和磁化,最终导致电场可切换的磁化。其基本思想是,反铁磁材料中的铁电畸变可以“打开”Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,这导致反铁磁子晶格磁化的倾斜,从而导致净磁化。该磁化强度M经由形式为P(M × L)的三线性自由能贡献耦合到极化P,其中L是反铁磁序参量。特别地,我们讨论了为什么这种不变量存在于R3cFeTiO_3中而不存在于同构多铁性BiFeO_3中。最后,我们构造对称群,一般允许这种铁电诱导弱铁磁性。
2008-06-03 cond-mat.mtrl-sci 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
Collapse of antiferromagnetism in CeRh2Si2 : volume versus entropy
用应变片测量了重费米子化合物CeRh_2Si_2在压力下的热膨胀与温度的关系。一个大的异常相关的尼尔温度已被检测到,甚至高于可疑的临界压力Pc = 1.05 GPa,其中没有迹象表明反铁磁性已被观察到在量热实验敏感的熵变。一个意想不到的特点是压力放缓的反铁磁-顺磁过渡相比,快速的压力崩溃预测均匀的一阶量子相变与一个独特的压力奇点在Pc。在平行于或垂直于该四元晶体的c轴测量的热膨胀的各向异性中观察到大的压力依赖性。在沿不同晶向测量的输运散射中,与一级相变相关的费米面重构产生了相当不同的压力响应。简要讨论了强关联电子系统中一阶量子跃迁的其他例子:MnSi和CeCoIn 5。
2007-07-20 cond-mat.str-el
Spin-liquid versus dimerized ground states in a frustrated Heisenberg antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了自旋为1/2的受抑$J_1-J_3$海森堡$n_l$-阶梯结构(其中$n_l$最多为8)的基态性质.对于强挫折($J_3/J_1\simeq 0.5$),偶数和奇数腿梯子显示一个有限的间隙自旋激发,我们认为在二维极限仍然是有限的。在这种情况下,在奇腿梯上的基态是自发二聚化的,与Lieb-Schultz-Mattis预测一致,而在偶腿梯上,二聚体相关性呈指数衰减。二聚体的序参量的大小随着支腿数目的增加而减小,这与二维自旋液体基态一致。
2004-04-05 cond-mat.str-el
Homogeneous versus Spiral Phases of Hole-doped Antiferromagnets: A Systematic Effective Field Theory Investigation
利用磁振子和空穴的低能有效场论--QCD中介子和核子的重子手征微扰理论的凝聚态模拟--我们研究了掺杂反铁磁体的不同相。我们系统地研究了交错磁化的配置,提供了一个恒定的背景场掺杂孔。这种类型的最一般的配置要么本身是恒定的,要么它代表交错磁化中的螺旋。根据低能参数的值,均匀相、螺旋相或非均匀相在能量上是有利的。掺杂后的交错磁化的减少也进行了研究。
2006-09-28 cond-mat.str-el hep-ph nucl-th
Understanding one-dimensional topological Kondo insulator: Poor man's non-uniform antiferromagnetic mean-field theory versus quantum Monte Carlo simulation
拓扑近藤绝缘体(TKI)是相互作用拓扑绝缘体的一个重要例子,其中电子的关联效应起着关键作用。然而,我们对这个及时的问题的理解大多来自数值模拟(特别是在一维空间),这确实包括相关效应,但提取潜在的物理是黑箱。在这项工作中,我们使用非均匀反铁磁平均场(nAFM)理论来理解TKI模型,$1D$ $p-$波周期安德森模型($p$ -PAM)的基础物理。通过与精确的量子蒙特卡罗模拟的比较,我们发现当Hubbard相互作用较弱时,nAFM理论是对基态性质的一个很好的近似。这强调了在这个系统中占主导地位的反铁磁关联和本地反铁磁图片捕捉相互作用的多体基态的定性性质。在$p$ -PAM体系中引入额外的导带,导致了从Haldom相到拓扑平凡相的量子相变.我们相信这些结果可能有助于理解新的物理相互作用TKI材料,如SmB $_{6}$和其他相关化合物。
2019-08-10 cond-mat.str-el
Spin-orbit coupled j=1/2 iridium moments on the geometrically frustrated fcc lattice
受La 2 ZnIrO 6和La 2 MgIrO 6双钙钛矿结构实验的启发,我们研究了三维几何阻挫面心立方晶格上自旋轨道耦合j=1/2铱磁矩的磁性.最大允许的最近邻相互作用包括Heisenberg,Kitaev和对称非对角交换。一个Luttinger-Tisza分析显示了丰富的各种订单,包括共线A型反铁磁性,条纹顺序与沿[111]方向的时刻,和无公度非共面螺旋,我们使用蒙特卡罗模拟,以确定其磁有序温度。我们认为,这些铱酸盐的现有热力学数据强调了占主导地位的Kitaev交换的存在,并且还提出了为什么La 2 ZnIrO 6表现出“弱”铁磁性而La 2 MgIrO 6却不表现出“弱”铁磁性的难题的解决方案。
2015-07-10 cond-mat.str-el
Two-Dimensional Magnetic Correlations and Partial Long-Range Order in Geometrically Frustrated Sr2YRuO6
双钙钛矿Sr 2 YRuO 6与准面心立方(FCC)晶格的Ru矩的中子衍射揭示了平面磁关联,凝聚成一个部分的长程有序态与耦合交替反铁磁(AFM)YRuO 4正方形层共存的短程相关低于T{N1}=32 K。观察到低于T{N2}=24 K的完全有序AFM态的第二次跃迁。这些观测结果归因于FCC反铁磁体中连续AFM正方形层之间的磁耦合的消除,特别是最简单的三维受抑磁体模型系统。在Sr 2 YRu_{1-x} Cu_{x} O 6中的非均匀超导性,在早期的工作中报道,可能是成核的磁无序YRu_{1-x} Cu_{x} O 4层与强自旋波动。
2012-08-31 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Effective t-J model of pairing: singlet versus triplet
t-J模型被认为是由{ \em动力学交换相互作用}引起的自旋-单重态配对的正则模型,它也是强关联窄带系统中反铁磁有序的原因.在轨道简并系统中,铁磁和反铁磁动力学交换相互作用同时发生。我简要回顾了单线态和三线态配对之间的类比,以及得出一些一般性的结论,这些交换相互作用诱导的配对。一般的讨论也说明了一个具体的情况下,一个二维晶格的自旋三重态配对。
2008-06-04 cond-mat.str-el
Phase separation versus supersolid behavior in frustrated antiferromagnets
研究了弱耦合二聚体自旋半阻挫模型中自旋超实性与相分离之间的竞争。我们首先考虑系统的硬核玻色子的正方形晶格上,在这里研究的自旋模型的低能物理可以映射到,并制定一个标准,用于衡量超固体秩序和畴壁形成的基础上强耦合参数之间的相互作用。有效的玻色子模型的自旋模型推导出通过承包商重整化(CORE)算法,我们建议结合一个自洽的集群平均场的解决方案与我们的标准相分离的发生,以获得作为挫折和磁场的函数的相图。在强阻挫极限下,该模型对相分离是不稳定的,这与最近发表的结果相矛盾。然而,一个稳定的超固体区域被确定为中间挫折,在一个参数范围内没有调查到目前为止,可能的实验相关性。
2011-05-10 cond-mat.str-el
Highly-anisotropic exchange interactions of $j_{\rm eff}=1/2$ iridium moments on the fcc lattice in La$_2B$IrO$_6$ ($B$ $=$ Mg, Zn)
利用非弹性中子散射(INS)实验研究了具有A型反铁磁基态的面心立方(fcc)铱酸盐双钙钛矿La $_2$ ZnIrO $_6$和La $_2$ MgIrO $_6$的磁激发.这些几何阻挫$j_{\rm eff}=1/2$莫特绝缘体上的粉末非弹性中子散射数据为具有非常弱色散的带隙自旋波激发提供了明确的证据。INS的结果和热力学数据,这些材料可以重现传统的海森堡-伊辛模型具有显着的单轴伊辛各向异性和相当大的第二邻居铁磁相互作用。这种单轴伊辛交换相互作用在理想面心立方晶格上是完全禁止的,因此它只能由远离理想面心立方晶格极限的弱晶体畸变引起。这可能表明,即使在$j_{\rm eff}=1/2$莫特绝缘体中的弱扭曲也可能导致强交换各向异性。然而,更诱人的是,我们找到了另一种可行的解释的INS结果的自旋模型与占主导地位的Kitaev相互作用。与单轴伊辛交换相反,高方向Kitaev相互作用是一种交换各向异性,即使在理想的fcc晶格上也是完全允许的。Kitaev模型具有由量子有序无序诱导的磁振子能隙,而由晶格畸变导致的有序度降低产生的Kitaev耦合的弱各向异性可以钉扎有序并增强磁振子能隙。我们的研究结果强调了即使是重过渡金属氧化物中的传统磁性有序也可能受到植根于强自旋轨道耦合的高度方向性交换相互作用的驱动。
2016-04-28 cond-mat.str-el
Ferromagnetic instability in itinerant fcc lattice electron systems with higher order van Hove singularities: Functional renormalization group study
利用泛函重整化群技术,以温度为尺度参数,研究了面心立方晶格非简并哈伯德模型中铁磁有序的可能性.我们假设最近的,次最近的,和次次最近的跳跃参数之间的关系提供更高阶(巨大的)范霍夫奇异的状态密度。在单圈近似下描述了两粒子电子相互作用的单粒子不可约顶点的铁磁不稳定性随温度降低的形成过程。计算了化学势-温度相图。我们发现铁磁秩序,只有足够强的发散状态和填充的范霍夫奇点附近的密度。得到的居里温度比随机相位近似的结果小一个数量级以上。铁磁性被抑制的主要原因是粒子-粒子通道中相互作用的屏蔽。我们也没有发现明显的趋势,走向无公度秩序时,费米能级是远离范霍夫奇点,这样的一阶量子相变从铁磁到顺磁相得到。
2023-03-06 cond-mat.str-el
Long-range magnetic interaction and frustration in double perovskite Sr$_{2}$NiIrO$_{6}$
Sr $_{2}$ NiIrO $_{6}$在第一最近邻(1 NN)磁性离子Ni $^{2+}$($t_{2g}^{6}e_{g}^{2}$)和Ir $^{6+}$($t_{2g}^{3}$)之间的共同超交换机制方面将是铁磁(FM)绝缘体。然而,观察到的反铁磁(AF)秩序的问题,这一观点。在这项工作中,我们提出了第一性原理计算,发现虽然1 NN Ni $^{2+}$ -Ir $^{6+}$交换确实是FM,2NN和3 NN耦合在面心立方Ir(和Ni)子晶格AF。此外,2NN AF Ir-Ir耦合原来是更强的比1 NN FM Ni-Ir耦合,从而引起磁挫折。Sr $_{2}$ NiIrO $_{6}$因此变成畸变的低温反铁磁体。自然地,Sr $_{2}$ ZnIrO $_{6}$中非常相似的磁性可以通过fcc Ir $^{6+}$子晶格中的受抑AF耦合来解释。这项工作突出了远程磁相互作用的离域$5d$电子,也解决了为什么自旋轨道耦合是无效的。
2014-09-05 cond-mat.str-el
Octupolar vs Néel Order in Cubic 5$d^2$ double perovskites
我们报道了5个$d^2$立方双钙钛矿磁体Ba $_2$ MOS O $_6$($M$ = Zn,Mg,Ca)的中子飞行时间谱和衍射研究。这些立方材料都由装饰面心立方(FCC)晶格的反铁磁耦合的5个$d^2$ O $^{6+}$离子描述。它们都表现出热力学异常相变在温度$T^*$一致,并表现出一个缺口的磁激发光谱与光谱重量集中在波矢量典型的I型反铁磁订单。虽然μ子自旋共振实验显示了时间反演对称性破缺的明确证据,但在低温下没有观察到相应的磁布拉格散射。这些结果,与低温八极或四极顺序一致,讨论的背景下,其他5 $d^2$ DP磁铁,和理论的$d^2$离子FCC晶格预测奇异的订单驱动的多极相互作用。
2019-09-19 cond-mat.str-el
Microscopic Model versus Systematic Low-Energy Effective Field Theory for a Doped Quantum Ferromagnet
我们考虑一个微观模型的掺杂量子铁磁体作为一个测试用例的系统的低能有效场论的磁振子和空穴,这是在完全类似的情况下构建的量子反铁磁体。反铁磁体的有效场论方法只能用数值方法来检验,而在铁磁体的情况下,微观理论和有效场论都可以用解析方法来求解。通过这种方式,有效理论的低能参数通过与底层微观模型匹配而精确地确定。系统的低能有效场论准确地描述了半填充、单孔和双孔区的低能行为。特别地,对于弱束缚的两空穴态,有效场论甚至超越了微扰论。这有力地支持了系统的低能有效场论方法不仅在铁磁而且在物理上最有趣的反铁磁情况下的定量成功。
2009-08-09 cond-mat.str-el
Quantum Critical Dynamics of a Heisenberg-Ising Chain in a Longitudinal Field: Many-Body Strings versus Fractional Excitations
利用高分辨率太赫兹光谱研究了反铁磁Heisenberg-Ising自旋链化合物BaCo $_2$ V $_2$ O $_8$的量子自旋动力学随温度和纵向磁场的变化.在低于$T_N\simeq 5.5$ K的反铁磁相中观察到了受限的自旋激发。在一个以上的$B_c=3.8$ T的场诱导的无带隙阶段,我们确定多体弦激发以及低能量分数psinon/antipsinon激发通过比较Bethe-Anglesia计算。在$B_c$附近,高能量弦激发被发现是动态占主导地位的分数激发。
2019-03-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el nlin.SI
Phase Diagram of a Frustrated Quantum Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Magnetic Order versus Valence-Bond Crystal formation
我们提出了一个全面的计算研究的蜂窝晶格上的受抑S=1/2海森堡反铁磁体的相图,与第二最近(J2)和第三近邻(J3)耦合。利用自旋模型的精确对角化、投影到最近邻短程价键基的哈密顿量和有效量子二聚体模型的精确对角化以及自洽的集团平均场论,我们确定了区域J2,J3 \in [0,1]中几个磁有序相的边界,并在它们之间发现了一个相当大的磁无序区.我们的特点是部分的磁无序相作为一个plaquette价键晶体相。在较大的J2,我们位于一个相当大的区域,其中交错的价键晶体相关性被发现是重要的,无论是由于真正的价键晶体有序或作为一个结果的磁有序相,打破晶格旋转对称。此外,我们发现,一个特定的参数自由Gutzwiller投影紧束缚波函数具有显着准确的能量相比,有限大小的外推ED能量沿过渡线从传统的Néel到plaquette VBC阶段,一个事实,点可能有趣的临界行为-如一个decofined临界点-在这个过渡。我们还评论的相关性,这种自旋模型的自旋液体区域中发现的半满哈伯德模型蜂窝晶格模型。
2011-07-11 cond-mat.str-el
Spin-lattice relaxation in the mixed state of the high-$T_c$ cuprates: electronic spin-flip scattering versus spin-fluctuations
最近的实验和理论研究已经确定,在核磁共振(NMR)实验中测量的自旋-晶格弛豫速率,$1/T_1$,是一个高-$T_c$铜酸盐的混合状态的电子光谱的位置敏感探针。虽然一些研究小组认为$1/T_1$仅仅是由BCS类电子的自旋翻转散射决定的,但其他研究小组强调了反铁磁自旋涨落的重要性。我们发现,这两种弛豫机制产生了{\it定性}不同的温度和频率依赖性的$^{17}$ O $1/T_1$。我们的结果与实验$^{17}$ O $1/T_1$数据的比较提供了支持的弛豫机制占主导地位的反铁磁自旋波动。
2000-07-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pairing versus phase coherence of doped holes in distinct quantum spin backgrounds
我们研究了注入到两个\emph{distinct}自旋背景的空穴的配对结构:短程反铁磁相与对称性保护的拓扑相。基于密度矩阵重整化群(DMRG)模拟,我们发现虽然两个相位中的两个空穴之间存在强的束缚,但\emph{phase fluctuations}可以显著影响对-对关联,这取决于背景中的自旋-自旋关联.这里的相位波动被确定为一个内在的弦运营商非本地控制的自旋。我们发现,虽然配对振幅一般是大的,相干库珀配对可以大大削弱的相位波动的保护拓扑相,在相反的短程反铁磁相。它提供了一个非BCS配对机制的例子,其中配对相位相干性是由底层自旋状态自洽确定的,与铜氧化物中的赝能隙物理有着有趣的相似之处。
2018-03-24 cond-mat.str-el
Quantum walk versus classical wave: Distinguishing ground states of quantum magnets by spacetime dynamics
研究了二维铁磁和反铁磁量子自旋系统中单次自旋翻转后的波包扩展。我们发现了特征空间磁振子密度分布:铁磁体显示出反映底层晶格结构的方形图案,正如量子步行者所展示的那样,反铁磁体显示出隐藏晶格结构的圆形图案,而不是类似于经典的波图案。我们将这些根本不同的行为追溯到明显不同的磁振子能量-动量色散关系,并提供了一个真实的空间解释。我们的研究结果指出了在材料科学和量子模拟器中对量子磁体进行实时、真实空间成像的新机会。
2020-07-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Mott Transition and Glassiness in the Face Centered Cubic Lattice
利用基于辅助场的实空间方法研究几何阻挫面心立方晶格上的半填充哈伯德模型。低温态在弱相互作用下为顺磁金属,在中等相互作用下为类磁通有序的反铁磁绝缘体(AFI),在很强的强相互作用下为“C型”有序的AFI.值得注意的是,有一个狭窄的窗口之间的顺磁性金属和AFI系统表现出自旋玻璃行为所产生的无序,但“冻结”的本地时刻的存在。自旋玻璃态在较弱的相互作用下是金属态,但随着相互作用的增加,表现出向赝能隙行为的交叉和绝缘电阻率。我们比较我们的研究结果,FCC和烧绿石为基础的材料,并建议,这些功能是典型的三维相关系统的几何挫折。
2013-02-12 cond-mat.str-el
Mott versus Slater-type metal-insulator transition in Mn-substituted Sr3Ru2O7
利用X射线吸收(XAS)和共振弹性X射线散射(REXS)研究了Sr3(Ru1-xMnx)2O7的金属-绝缘体相变(MIT). XAS的结果表明,MIT驱动了Mn杂质周围的局部反铁磁关联的开始,这是REXS在T_order <T_MIT时检测到的长程反铁磁的前体。这表明MIT是Mott型(电子相关性),而不是Slater型(磁序)。虽然这种行为是由Mn杂质引起的,但对于宽范围的Mn浓度存在(1/4,1/4,0)顺序,并指出母体化合物的固有不稳定性。
2012-06-20 cond-mat.str-el
Comparative Analysis of Autonomous and Systematic Control Strategies for Hole-Doped Hubbard Clusters: Reinforcement Learning versus Physics-Guided Design
本文比较了自主强化学习与物理引导设计在掺空Hubbard簇中的表现,证明自主RL在优化和策略发现中具有高效性和竞争力。
2025-12-05 cond-mat.str-el
Dynamics of a Heisenberg spin chain in the quantum critical regime: NMR experiment versus effective field theory
利用13 C-核磁共振(NMR)弛豫速率1/T1和场论方法,对反铁磁自旋1/2海森堡链(AFHC)体系二硝酸吡嗪铜的低频自旋动力学随磁场和温度的变化进行了比较.我们已经发现了一个很好的协议之间的实验和理论在调查的温度和字段范围。我们的结果表明如何强烈的量子临界点影响海森堡自旋链化合物的自旋动力学。
2010-07-23 cond-mat.str-el
Hydrodynamic spin fluctuations in the antiferromagnetic Heisenberg chain
研究了在交换各向异性和外加磁场存在下自旋- $1/2$反铁磁海森堡链的动力学结构因子的有限温度、低能、长波长谱.使用时间量子Monte-Carlo,我们提取参数,相关的表征{ \it重整化} Luttinger液体。对于小的动量,我们的结果是一致的变化,从传播自旋密度波自旋扩散,描述了有限频率的自旋电流弛豫率。这种弛豫速率以及其他Luttinger液体参数的结果与温度,动量,磁场,各向异性,包括有限尺寸分析,并检查异常扩散。我们的结果与精确对角化和Bethe Answer,在可用的情况下,并证实了其他以前的研究结果,使用玻色化,转移矩阵重整化群,和量子蒙特卡罗。
2015-01-14 cond-mat.str-el
Josephson versus Kondo coupling in a quantum dot connected to two superconductors
本文应用Gutzwiller变分法研究了奇数电子连接两超导导线的量子点的Josephson传导。我们的方法项目的所有国家的点,但近藤单线,是有效的,当近藤相关性占主导地位,并没有Andreev束缚态本地化的点可用于近藤筛选。在这些条件下,超导配对是一种竞争效应,并且结是$π-$状的,以优化点上的反铁磁关联。随着超导能隙的增大,约瑟夫森电流也随之增大,但其相位依赖性变得很强。
2004-06-01 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Universal Neel Temperature in Three-Dimensional Quantum Antiferromagnets
本文利用量子蒙特卡罗模拟方法研究了三维二聚S=1/2海森堡反铁磁体。我们提出了一种将Néel温度T_N与基态的交错矩m_s联系起来的方法。平均场理论认为在量子临界点附近T_N与m_s成正比。如果T_N被适当的格标能量正规化,我们发现了一个几乎完美的普适性(包括前因子)。我们表明,磁化率最大值的温度T* 是一个很好的选择,即,T_N/T* 对m_s是一个普适函数(也超出了线性范围)。这些结果对于分析自旋耦合不精确的系统的实验是有用的,例如,TlCuCl 3。
2012-02-15 cond-mat.str-el
Quantum Versus Jahn-Teller Orbital Physics in YVO$_3$ and LaVO$_3$
我们认为YVO $_3$和LaVO $_3$中的大的Jahn-Teller(JT)畸变抑制了量子轨道的涨落.基于LDA+ $U$的计算结果,利用JT轨道的实验结构,可以很好地解释这种不寻常的磁性。在C-型反铁磁态YVO $_3$中观察到的自旋波色散分裂归因于晶体结构中的不等价VO $_2$层,而不是"轨道Peierls态“。$ab$ -平面交换耦合的交替堆叠产生c轴自旋波分裂,因此自旋系统是高度三维的而不是准一维的。LaVO $_3$也预测了类似的分裂,尽管它很弱。
2004-09-12 cond-mat.str-el
Spiral versus modulated collinear phases in the quantum ANNNH model
螺旋和调制共线相位在几种磁性材料的发现的动机,我们调查海森堡自旋S=1/2反铁磁体在2和3维的磁性,与挫折所产生的第二邻耦合在一个轴向方向(ANNNH模型)。我们的研究结果清楚地表明,在T=0在2维,延伸到有限的温度在3维的存在下的无公度螺旋相。Néel和螺旋序之间的交叉发生在阻挫参数的值大大高于经典值0.25时,这是大量量子涨落的标志。我们还研究了一个可能的调制共线相位的波长为4晶格间距,并发现它有相当高的能量,因此在模型中没有实现。
2016-06-30 cond-mat.str-el