Two-Dimensional Geometry of Spin Excitations in the High Temperature Superconductor YBa2Cu3O6+x
铜氧化物超导体的基本构件是Cu4O4正方形元胞。在大多数这些材料中,金属片略微扭曲并形成矩形晶格。一个有影响力的理论预测,高温超导性是沿着这种晶格的一个轴排列的“条纹”成核的。这一理论得到了实验的有力支持,实验似乎表明高温超导体YBa 2 Cu 3 O 6. 6中的磁激发具有一维特征。在这里,我们报告中子散射数据上的“untwinned”YBa2Cu3O6+x晶体,其中的矩形晶格的取向是保持在整个体积。与早期的主张相反,我们证明了磁波动的几何形状是二维的。刚性条纹阵列,因此似乎被排除在YBa2Cu3O6+x在很宽的范围内的掺杂水平,但数据可能是一致的液晶条纹顺序。
2004-08-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Spin-1/2 $J_{1}$-$J_{2}$ Heisenberg model on a cross-striped square lattice
利用耦合集团方法(CCM)研究了十字条纹正方晶格上自旋半($s=1/2$)$J_{1}$ - $J_{2}$ Heisenberg模型的全(零温度)基态相图.正方形晶格的每个位点具有4个强度为$J_{1}$的最近邻交换键和2个强度为$J_{2}$的次最近邻(对角)键。排列$J_{2}$键,使得交替列中的基本正方形格片具有两个或不包括$J_{2}$键。当$J_{1}$和$J_{2}$可以取任一符号时,模型的经典($s \rightarrow \infty$)版本具有4个共线相位。三个相是反铁磁相(AFM),分别显示所谓的Néel,双Néel和双柱状条纹顺序,而第四个是铁磁相。对于量子$s=1/2$模型,我们使用3个经典的AFM相位作为CCM参考态,在此之上,由量子涨落引起的多自旋翻转配置被纳入一个系统的截断层次。相应的GS能量,磁序参量和状态的易磁化率的各种形式的价键结晶(VBC)顺序的计算,从而进行数值高阶近似,然后外推到(确切的)物理极限。我们发现,$s=1/2$模型有5个相,对应于4个经典相和一个新的量子相。高精度地确定了5个量子临界点的位置。虽然经典模型中的4个相变都是一级相变,但我们发现强有力的证据表明,$s=1/2$模型中的5个量子相变中有3个是连续退禁闭型的。
2013-12-05 cond-mat.str-el
Possible stripe phases in the multiple magnetization plateaus in TbB$_4$ derived from single-crystal neutron diffraction under pulsed high magnetic fields
我们提出了一个单晶中子衍射研究Shastry-Sutherland晶格系统TbB $_4$在零磁场和脉冲高磁场施加到35 T沿晶体$c$轴。虽然我们的研究结果证实了在零场的磁结构,以及在半和全磁化高原,他们提供了新的见解$\frac{2}{9}$和$\frac{1}{3}$ -磁化高原在这个系统中观察到的。极化4自旋斑片的条纹模型,其条纹密度与宏观磁化强度成比例地增加,是完全符合中子衍射数据。存在同样合适的替代模型,其解释了在脉冲高磁场实验中固有限制的观察到的布拉格峰。我们讨论了不同的强度分布在$Q$空间,可以用来区分这些模型在未来的实验。
2022-09-05 cond-mat.str-el
Geometrically frustrated Cairo pentagonal lattice stripe with Ising and Heisenberg exchange interactions
受最近发现的一些化合物的启发,例如在一些其它化合物中,以正交晶体结构与$\mathrm{Fe}^{3+}$离子结晶的$\mathrm{Bi}_{2}\mathrm{Fe}_{4}\mathrm{O}_{9}$和遵循Cairo五边形结构模式的铁基氟氧化物${\rm Bi}_{4}{\rm Fe}_{5}{\rm O}_{13}{\rm F}$化合物。我们提出了一个模型的开罗五边形伊辛-海森堡晶格的一个条纹,一个五边形的边缘是不同的,这个边缘将与海森堡交换相互作用,而伊辛交换相互作用将关联的其他边缘。我们研究了零温下的相变,描述了五个相:铁磁相(FM)、二聚体反铁磁相(DFM)、元胞反铁磁相(PAF)、典型反铁磁相(AFM)和两种具有相同能量的阻挫态共存的特殊阻挫相(FRU).为了得到该模型的配分函数,我们使用了传递矩阵方法,并遵循八顶点模型符号。利用这一结果,我们讨论了比热、内能和熵随温度的变化,并在低温极限下观察到了一些意想不到的行为,如由于在一个相互靠近的区域内存在着三个相变(FRU,PAF(AFM)和FM)而导致的反常的比热双峰。因此,低能热激发产生了这种双反常峰,我们还讨论了出现这种双峰曲线的低温极限处的内能。我们的结果的一些性质与二维开罗五边形晶格,以及正交二聚体元格Ising-Heisenberg链进行了比较。
2017-02-12 cond-mat.str-el
Dynamics and Instabilities of the Shastry-Sutherland Model
本文利用一种在热力学极限下工作的无偏变分方法研究了Shastry-Sutherland模型中二聚体相的激发谱。该方法在所有可能的通道中输出动态关联函数。利用该输出来识别具有最高磁化率的序参量(在特定通道中的单或多三体凝聚),当接近磁场中的量子相变时,与$J'/J$相图相比。我们发现了四种不同的不稳定性:反铁磁自旋序,元格自旋序,条纹磁序,和元格序,其中两个已在以前的研究报告。
2018-06-12 cond-mat.str-el
Spin dynamics and continuum spectra of the honeycomb J1-J2 antiferromagnetic Heisenberg model
利用自旋集团微扰理论研究了蜂窝晶格上反铁磁$J_{1}$ - $J_{2}$ Heisenberg模型的动力学性质.我们得到了相图中所有可能相的激发光谱,包括Néel相、格构价键固相、二聚体价键固相和条纹反铁磁相。在Néel位相中,除了磁振子色散的重整化外,我们还发现在第二布里渊区(BZ)附近有一个圆顶状的宽连续谱,在BZ的拐角处有一个强连续谱.在价键固相中,光谱主要由一个强大的广泛的连续一路下降到低于$J_1$共存的最低能量的三重子模式表征的格片和二聚体相。我们把这种强的宽连续谱和靠近Néel相BZ角的附加连续谱归因于分数自旋激发的贡献。在条纹相,一个明显的区别,从线性自旋波近似的是,光谱是带隙的$M$点,而后者所获得的是由于强烈的量子涨落无带隙。我们指出,在Néel相中观察到的特征与最近对YbCl $_{3}$和YbBr $_{3}$的中子散射实验是一致的。
2022-05-25 cond-mat.str-el
Electronic and magnetic properties of the ionic Hubbard model on the striped triangular lattice at 3/4 filling
我们报告了一个模型的哈密顿量,表现出丰富的相互作用的几何自旋挫折,强电子相关性,和电荷订购的详细研究。绝缘相的特性取决于Delta/ |t|的大小和t的符号。我们发现Delta >> U >> |t|是莫特绝缘体,U >> Δ>> |t|是电荷转移绝缘体,U >> Δ~ |t|是相关的共价绝缘体.利用强耦合展开研究了电荷转移绝缘态。三角晶格的阻挫可以导致反铁磁性或铁磁性,这取决于跳跃矩阵元素t的符号。我们确定了“环”的交换过程中,周围的三角形plaquette决定的磁相互作用的迹象。精确的对角化计算进行了广泛的参数范围内的模型和强耦合扩展。状态U >> Δ~ |t|和t<0与Na 〇 5Co 〇 2相关。计算的光学电导率和光谱密度进行了讨论,在最近的实验Na 05 CoO 2。
2009-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic correlations and pairing in the 1/5-depleted square lattice Hubbard model
我们研究了单轨道哈伯德模型上的1/5耗尽的正方形晶格几何形状,出现在这样的不同系统的自旋间隙磁绝缘体CaV 4 O 9和有序空位铁硒化物,提出了新的问题,在这些材料的磁有序和超导性的起源。我们发现一个丰富的相图,包括一个元胞单重态相,二聚体单重态相,尼尔和块自旋反铁磁相,条纹相。量子蒙特卡罗模拟结果表明,在半填充时,主要的配对关联从元胞相的d波转变为向Neel相转变时的扩展s波。这些发现与铁基超导体有着有趣的联系,并表明多轨道系统的一些物理学可以在不同的掺杂下被单轨道模型捕获。
2014-09-26 cond-mat.str-el
Field Induced Quantum Phase Transitions in $S=1/2$ $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model on the Square Lattice
本文用正弦平方形变的DMRG方法研究了正方晶格上$S=1/2$ $J_1$ - $J_2$ Heisenberg模型基态的磁场依赖性。我们得到了8种不同的相,包括具有有限自旋能隙的格构价键晶体、横向N $\acute{\rm e}$ el、横向条纹、具有up-up-up-down(uuud)的1/2磁化平台,以及在$J_2/J_1$ =0.55-0.6附近的三种新相,我们将其命名为类Y相、类V相和$Ψ$相。从横向N $\acute{\rm e}$ el(在$J_2/J_1$ = 0.55)和条纹(在$J_2/J_1$ = 0.6)状态到uuud和类Y状态的相变是不连续的,就像自旋翻转器的情况一样。
2016-07-22 cond-mat.str-el
Gapped paramagnetic state in a frustrated spin-$\frac{1}{2}$ Heisenberg antiferromagnet on the cross-striped square lattice
本文利用耦合集团方法在很高的近似下研究了十字条纹正方晶格上的自旋- $\frac{1}{2}$ $J_{1}$- $J_{2}$ Heisenberg模型。正方形晶格上的每一对最近邻的位点都具有强度为$J_{1}>0$的各向同性反铁磁交换键,而交替列中的基本正方形格元具有由强度为$J_{2} \equiv αJ_{1} > 0$的等效阻挫键连接的两个或两个次最近邻(对角)位点对。通过研究磁序参数(即,在阻挫参数的$0 \leq α\leq 1$范围内,我们发现准经典反铁磁Néel态和(所谓的)双Néel态在各自的区域$α< α_{1a}^{c} = 0.46(1)$和$α> α_{1b}^{c} = 0.615(5)$中形成稳定的基态相.双Néel态的Néel($\cdots\uparrow\downarrow\uparrow\downarrow\cdots$)有序性沿着(列)方向平行于具有两个或没有$J_{2}$键的正方形条纹,并且自旋沿着垂直(行)方向以成对($\cdots\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow\uparrow\uparrow\downarrow\downarrow\cdots$)方式交替,因此平行对出现在具有两个$J_{2}$键的正方形上。三重态自旋带隙和零场均匀横向磁化率的进一步明确计算提供了令人信服的证据,在所有或大部分的…
2017-09-27 cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram and magnetic properties of a tetramerized spin-1/2 J_1-J_2 model: BEC of bound magnons and absence of the transverse magnetization
我们用不同的方法研究了自旋为1/2的具有元格结构的$J_1$ - $J_2$模型的基态和磁化过程.对于小的格间相互作用,该模型预计有一个自旋间隙,我们计算了第一和第二激发能。如果最低激发态的能隙闭合,则相应的粒子凝聚形成磁序。通过对五重态能隙和五重态激发间磁相互作用的分析,发现由于强阻挫和量子效应,在$J_1/J_2\sim -2$附近存在自旋-自旋相。当施加高磁矩时,不是自旋1激发而是自旋2激发软化并决定磁化过程。我们应用平均场近似的有效哈密顿量找到三种不同类型的阶段(传统的BEC阶段,“条纹”超固相和1/2平台)。与自旋二聚体系统中的BEC不同,该BEC相不伴有横向磁化。可能的连接到最近发现的自旋隙化合物(CuCl)LaNb_2O_7进行了讨论。
2007-12-27 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of the spin-$1$ $J_1-J_2$ Heisenberg model on the honeycomb lattice
具有几何挫折的强关联系统可以容纳具有非常规性质的物质的涌现阶段。本文利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究了具有反铁磁第一和第二近邻相互作用($J_1$)的蜂窝晶格上的自旋$S = 1$海森堡模型.在参数区域$J_2/J_1 \lesssim 0.27$,系统维持Néel反铁磁相。在大的$J_2$侧的$J_2/J_1 \gtrsim 0.32$中发现了一个条纹状的反铁磁相,在两个磁有序相$0.27 \lesssim J_2/J_1 \lesssim 0.32$之间发现了一个具有格构价键序的\textit{non-magnetic}中间区。虽然我们的计算是有限的$6$单位细胞的宽度在圆柱体上,我们提出的证据表明,这种格片状态可能是一个强有力的候选人,这个非磁性区域的热力学极限。我们还简要地讨论了系统中的量子相变的性质。通过比较自旋-$1/2$系统和自旋-$1$系统的相图,我们进一步了解了自旋-$1$系统的非磁性相。
2015-11-07 cond-mat.str-el
Thermal evolution of antiferromagnetic correlations and tetrahedral bond angles in superconducting FeTe$_{1-x}$Se$_x$
最近已经证明,在铁硫属化物中通过中子散射测量的动态磁关联可以用短程关联的模型来描述,该短程关联的特征在于特定的{选择四自旋斑,其中适当的选择随着}母体材料被掺杂朝向超导性而改变。在这里,我们应用这样的模型来描述测量地图的磁散射作为二维波矢量的函数获得的最佳超导晶体FeTe $_{1-x}$ Se $_x$。我们发现,特征反铁磁波矢量的演变,发现在欠掺杂的硫族化物(在高温下)的双共线结构与条纹结构的反铁磁铁砷化物(在低温下); {这些都可以描述相同的本地元格,但不同的元格间的相关性}。虽然低能磁谱权重的大小在所有温度下都很大,但它实际上在低温下有所减弱,其中载流子变得更加巡回。所观察到的自旋相关性的变化与电子散射率的急剧下降和冷却时的体散射响应的增长相关。最后,我们还提出了粉末中子衍射结果的晶格参数在FeTe $_{1-x}$ Se $_x$表明四面体键角趋于增加对冷却的理想值,在协议的增加屏蔽的晶体场更多的巡回电子和相应较小的分裂的Fe $3d$轨道。
2016-02-25 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tensor network simulation of phase diagram of frustrated J1-J2 Heisenberg model on a checkerboard lattice
利用最近发展起来的基于无限投射纠缠对态(iPEPS)的张量网络算法,研究了棋盘格点上阻挫反铁磁J1-J2海森堡模型的相图.当J2 <0.88J_1时为Neel有序相,0.88 <J_2/J_1 < 1.11时为格片价键固态,当J_2> 1.11J_1时为条纹相,并存在两个跨越相界的一级相变。计算结果表明,尽管在某些参数范围内,交叉二聚体态确实是一个亚稳态,但它不可能是模型的基态。
2011-08-08 cond-mat.str-el quant-ph
Competing orders in FeAs layers
使用非限制性Hartree-Fock近似和朗道理论,我们确定可能的相竞争的超导电性的FeAs层。我们发现,接近半填充的过渡,从顺磁体的磁有序相是一阶相关的非谐性,并导致丰富的相图。在已知的一维调制磁条相和顺磁体相之间,我们发现了一个新的相位,它与一维调制磁条相具有相同的结构因子,但最近邻点的磁矩成直角,使电子在强耦合下绕元胞循环时获得非平凡相位。另一个竞争相具有磁性和电荷有序性,并且可以通过带电杂质来稳定。
2008-07-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Simultaneous dimerization and SU(4) symmetry breaking of 4-color fermions on the square lattice
利用无限投射纠缠对态(iPEPS)、精确对角化和味波理论,我们证明了SU(4)海森堡模型在正方晶格上经历了一个自发的二聚化过程,而SU(2)和SU(3)海森堡模型则发展了Neel和三个子晶格条纹状的长程序.由于二聚体的基态不是SU(4)的单线态,而是一个6维的不规则态,这就为进一步的对称性破缺敞开了大门。我们提供的证据表明,与SU(4)阶梯不同,在SU(4)阶梯中,二聚体配对形成单重态斑块,这里SU(4)对称性另外被破坏,尽管平移对称性被破坏,但仍导致无间隙光谱。
2011-10-15 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
The frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice: A candidate for deconfined quantum criticality
利用耦合集团理论和精确对角化方法研究了蜂窝晶格上含$J_{2} = J_{3} =κJ_1$的自旋为1/2的阻挫$J_{2}$ - $J_{3}$反铁磁体的基态相图.我们目前的GS能量,磁序参数,自旋-自旋关联函数,和Plaquette价键晶体(PVBC)的磁化率的结果。我们发现了一个Néel反铁磁(AFM)相的$κ< κ_{c_{1}} \approx 0.47$,共线条纹AFM相的$κ> κ_{c_{2}} \approx 0.60$,和顺磁PVBC相的$κ_{c_{1}} \lesssim κ\lesssim κ_{c_{2}}$。在$κ_{c_{2}}$处的相变似乎是一级类型的,而在$κ_{c_{1}}$处的相变是连续的。由于Néel相和PVBC相打破了不同的对称性,我们的结果有利于在$κ_{c_{1}}$的过渡解除限制的情况。
2011-03-20 cond-mat.str-el
Model for the Magnetic Order and Pairing Channels in Fe Pnictide Superconductors
本文采用二维正方形团簇的计算方法,研究了铁磷族元素化物超导体的双轨道模型。通过轨道重叠积分或能带结构拟合,计算了Fe-Fe跃迁的振幅,并指出了铁-铁片对角跃迁的自旋阻挫效应.自旋“条纹”状态是稳定的,在广泛的耦合在未掺杂的制度,与中子散射。通过在小团簇的未掺杂基态上添加两个电子,发现了占主导地位的对算符,并根据参数确定了两个对算符:它们涉及xz-yz轨道间的组合,形成自旋单线态或三重态,分别按照D_4h群的B_2g和A_2g表示变换。
2010-04-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Tensor network study of the spin-1/2 square-lattice $J_1$-$J_2$-$J_3$ model: incommensurate spiral order, mixed valence-bond solids, and multicritical points
本文利用有限PEPS方法系统研究了自旋-1/2正方晶格$J_1$-$J_2$-$J_3$反铁磁海森堡模型的基态相图,揭示了AFM、量子自旋液体、VBS、条纹相及非公度螺旋相等多种相,并发现多个多临界点,为理解该模型零温本质及模拟复杂二维量子系统提供了新途径。
2024-05-15 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Ground-state phases of the frustrated spin-1/2 $J_{1}$--$J_{2}$--$J_{3}$ Heisenberg ferromagnet ($J_{1}<0$) on the honeycomb lattice with $J_{3}=J_{2}>0$
研究了蜂窝晶格中铁磁(FM)最近邻($J_{1}=-1$)交换和反铁磁(AFM)次最近邻($J_{2}>0$)、次次最近邻($J_{3}>0$)交换下自旋为1/2的受抑$J_{1}$-$J_{2}$-$J_{3}$海森堡模型的基态性质.我们使用耦合团簇方法在高阶近似,补充的精确对角化的晶格与32个网站,并计算GS的能量,磁序参数,和自旋-自旋相关函数。我们在$J^{c}_{2} \approx 0.1095 \pm 0.0005$上发现了以FM有序和AFM(“条纹”)共线有序形式为特征的区域之间的量子相变。我们比较结果FM的情况下(与$J_{1}=-1$),以前的结果为相应的AFM的情况下(与$J_{1}=+1$)。虽然磁序参数表现类似的FM和AFM模型的挫折参数$J_{2}$的大值,有相当大的差异,它们之间的$J_{2}/|J_{1}| \lesssim 0.6$。例如,AFM模型(使用$J_{1}=+1$)的准经典共线磁性长程有序在$J^{c_{2}}_{2} \approx 0.60$处破裂,而FM模型(使用$J_{1}=-1$)的“等效”点发生在$J^{c}_{2} \approx 0.11$处。在AFM模型(与$J_{1}=+1$),其中一个plaquette价键晶体相之间的两个相应的准经典AFM阶段(与Néel和条纹顺序)之间的侵入$J^{c_{1}}_{2} < J_…
2012-02-08 cond-mat.str-el
Extended degeneracy and order by disorder in the square lattice J$_1$-J$_2$-J$_3$ model
具有令人沮丧的次近邻耦合的正方形晶格反铁磁体继续产生巨大的兴趣,在$J_2$ = $J_1$ /2附近具有难以捉摸的量子无序相。在这个精确的挫折值,经典模型有一个非常大的退化,这使得问题难以处理。我们表明,引入铁磁$J_3$耦合部分升降机这种简并。它产生了一个四位的磁性单位单元,约束是每个正方形上的自旋必须加为零。这导致一个双参数的家庭的基态和紧急矢量序参数。我们重新解释这个家庭的基态共存状态的三个螺旋。使用自旋波分析,我们表明,热和量子涨落打破这种简并不同。热涨落将其分解为具有Néel相和两个条纹相的三重简并。通过$Z_3$热转变,这三重对称性恢复,我们证明使用经典的蒙特卡罗模拟。另一方面,量子涨落选择Néel态。在自旋- $1/2$的极端量子极限中,我们使用精确对角化来证明临界$J_3$耦合之外的Néel序。对于弱的$J_3$,变分方法建议一个$s$ -波斑-RVB态。远离$J_2 = J_1/2$线,我们表明,量子涨落有利于Néel有序强烈到足以稳定它在经典条纹区域。我们的结果揭示了$J_1$ - $J_2$模型中量子无序相的起源。
2016-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the Antiferromagnetic Heisenberg Model on the Checkerboard Lattice
利用数值链团展开法(NLCEs)和有限团簇的精确对角化方法,研究了棋盘格点上反铁磁海森堡模型的能量、比热、熵和各种非线性性质. NLCE与外推技术相结合,使我们能够获得比精确对角化和其他级数展开法低得多的温度。我们发现,高温峰的比热随着挫折的增加而降低,与最大经典挫折周围区域的大量未淬灭熵一致,其中最近邻和次最近邻交换相互作用(J和J ',分别)具有相同的强度,并在较低温度下形成第二个峰。当J'增大到0.75J以上时,交错磁化率的性质发生了变化,这意味着零温下长程反铁磁有序的消失。对于J ′ = 4J,在弱耦合交叉链的极限下,我们发现在低温下,当链上存在反铁磁关联时,对Q=(pi/2,pi/2)的条纹和Neel序有很大的磁化率。其他的磁性和键序,如一个plaquette价键固体和交叉二聚体的顺序建议由以前的研究,也进行了研究。
2011-04-21 cond-mat.str-el
Phase transitions to dipolar clusters and charge density waves in high Tc superconductors
我们发现,空穴载流子的掺杂导致在铜酸盐的电偶极团簇的形成。它们是由外面的掺杂剂离子和CuO平面内的空穴之间的多体相互作用产生的。由于二次简并,CuO平面上的空穴团簇形成与掺杂离子结合的四粒子共振价键斑。这种偶极子可以根据掺杂和温度排列成电荷密度波(CDW)或条纹,或者形成无序状态。有序系统的最低能量对应于局部反铁电有序。单个无序偶极子的迁移率在低温下非常低,并且它们优先结合成偶极子-偶极子对。电磁辐射与电偶极子强烈相互作用,当样品受到电磁辐射时,迁移率发生显着变化。这导致偶极团簇的分形生长。电偶极和CDW的存在导致了两个随温度升高的相变,即有序态的熔化和偶极态的消失。低掺杂的铁电性是这种偶极矩的自然结果。我们发展了一个基于二能级系统和偶极-偶极相互作用的理论来解释作为温度和电场函数的极化行为。
2016-08-29 cond-mat.str-el
Frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice with spin quantum number $s \geq 1$
用耦合团簇方法研究了蜂窝晶格上受抑自旋- $s$-$J_{1}$-$J_{2}$- $J_{3}$海森堡反铁磁体的基态相图,自旋量子数为$s=1,\,\frac{3}{2},\,2\,,\frac{5}{2}$ .我们研究$J_{3}=J_{2}=κJ_{1}$的情况下,在范围$0 \leq κ\leq 1$,其中包括点的最大经典($s \to \infty$)挫折,即,在$κ_{\rm cl}=\frac{1}{2}$处的经典临界点,分离$κ< κ_{\rm cl}$的Néel相和$κ> κ_{\rm cl}$的共线条纹AFM相。GS的能量,磁序参数和plaquette价键晶体(PVBC)的磁化率的结果。对于所有的自旋$s \geq \frac{3}{2}$,我们发现量子相图非常类似于经典的一个,在两个共线AFM状态之间的直接一阶跃迁的值$κ_{c}(s)$略大于$κ_{\rm cl}$ [例如,$κ_{c}(\frac{3}{2}) \approx 0.53(1)$ ],并作为$s \to \infty$单调地接近它。相比之下,对于$s=1$的情况,转变被分成两个,使得稳定的GS相对于$κ< κ_{c_{1}} = 0.485(5)$是具有Néel AFM顺序的相,而对于$κ> κ_{c_{2}} = 0.528(5)$是具有条纹AFM顺序的相,就像在$s=\frac{1}{2…
2015-11-02 cond-mat.str-el
Unsupervised Discovery of Intermediate Phase Order in the Frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg Model via Prometheus Framework
本文通过Prometheus框架研究 frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg 模型的相图,利用多尺度方法发现中间相序,并通过量子-aware VAE 和 RDM 方法验证了局部量子相关性在无监督相发现中的有效性。
2026-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el cs.LG
Phase diagram of a frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice: the $J_{1}$--$J_{2}$--$J_{3}$ model
本文采用高阶近似的耦合团簇方法,对具有反铁磁(AFM)相互作用的二维蜂窝晶格上自旋为1/2的$J_{1}$-$J_{2}$-$J_{3}$模型的基态(GS)相图进行了全面的研究。GS的能量和平均本地现场磁化结果。在参数窗口$J_{1} \equiv 1$中,我们发现了四个磁有序相,即共线的Néel(N)相、条纹相(S)相和反Néel(aN)相,以及一个螺旋相。仅对于值$J_{3}<0$,aN相在经典版本的模型中表现为稳定的GS相。这四个有序相中的每一个都与无序的量子顺磁(QP)相共享一个边界,并且在相边界上的几个广泛分离的点处,QP相对元格价键结晶顺序具有无限的易感性。我们确定所有的相位边界具有良好的精度在参数窗口研究,我们发现三个三临界量子临界点:(a)$(J_{2}^{c_1},J_{3}^{c_1})=(0.51 \pm 0.01,0.69 \pm 0.01)$之间的N,S,和QP阶段;(b)$(J_{2}^{c_2},J_{3}^{c_2})=(0.65 \pm 0.02,0.55 \pm 0.01)$之间的S,螺旋,和QP阶段;和(c)$(J_{2}^{c_3},J_{3}^{c_3})=(0.69 \pm 0.01,0.12 \pm 0.01)$之间的螺旋,aN,和QP阶段。
2012-04-11 cond-mat.str-el
Magnetic order in a spin-half interpolating square-triangle Heisenberg antiferromagnet
利用耦合集团方法研究了自旋半海森堡反铁磁体(HAF)的零温相图,即所谓的$J_{1}$ -$J_{2}'$模型,定义在各向异性的二维晶格上.相对于一个基本的正方形晶格几何模型包含反铁磁($J_{1} > 0$)最近的邻居之间的债券和竞争($J_{2}'>0$)债券次最近的邻居之间只有一个对角线的每个正方形格片,在每个正方形中相同的对角线。考虑到一个等效的三角晶格几何模型可以被视为有两种最近邻键,与$J_{2}' \equiv κJ_{1}$键沿平行链和$J_{1}$键提供链间耦合。因此,该模型在一个极端处的正方形晶格上的自旋半HAF($κ= 0$)和另一个极端处的一组解耦自旋半链($κ\to \infty$)之间进行插值,其中在$κ= 1$处的三角形晶格上的自旋半HAF在两者之间。我们发现强有力的证据表明,量子涨落有利于从准经典Néel秩序的量子螺旋态之间的第一临界点在$κ_{c_{1}} = 0.80 \pm 0.01$的第一阶跃迁,与相应的第二阶之间的等效经典状态在$κ_{\rm cl} = 0.5$。我们还发现了强有力的证据,在$κ_{c_{2}} = 1.8 \pm 0.4$的第二个临界点,另一个一阶过渡发生,这一次从量子螺旋相的共线条纹有序相。这后一结果提供了定量验证最近的定性预测Starykh和Balents [物理。Rev. Lett. {$J_{1}$ 98},07…
2009-05-10 cond-mat.str-el
Unveiling nonmagnetic phase and many-body entanglement in two-dimensional random quantum magnets Sr$_2$CuTe$_{1-x}$W$_x$O$_6$
本文通过随机方块J_1-J_2模型的精确对角化研究,在Sr$_2$CuTe$_{1-x}$W$_x$O$_6$中确定了x∈[0.08,0.55]的非磁相,发现其具有短程类自旋液体特征及由量子Fisher信息见证的多体纠缠。
2024-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el physics.comp-ph