Majorana representations of spin and an alternative solution of the Kitaev honeycomb model
在SO(4)群的Dirac旋量表示的基础上,讨论了自旋的三种Majorana费米子表示,即Kitaev表示、SO(3)表示和SO(4)手征表示之间的关系.比较这三种类型,我们发现SO(3)表示的Hilbert空间与其他两种不同,它需要配对的位置,但它的优势在于不涉及非物理状态。作为其应用的一个例子,我们提出了一个新的替代解决方案的Kitaev蜂窝模型。我们的新解决方案不涉及非物理状态,这使得能够系统地计算物理观测值。最后,我们讨论了一个更一般的精确可解的$Z_{2}$规范理论与复杂的费米子相互作用的模型的扩展。
2018-01-29 cond-mat.str-el
An investigation of the quantum $J_1-J_2-J_3$ model on the honeycomb lattice
我们研究了蜂窝晶格上的量子$J_1-J_2-J_3$模型,对$J_{2}/J_{1}$、$J_{3}/J_{1}$和反铁磁($J_{1}>0$)或铁磁($J_{1}<0$)最近邻相互作用进行了精确对角化和线性自旋波计算.我们发现了一系列的量子效应:N{é}el有序基态的“无序有序”选择,二聚体长程序或类自旋液体的非经典基态的良好候选者。证明了纯反铁磁海森堡模型是N{é}el有序的.将这些结果与在正方形和三角形晶格上观察到的结果相比较,我们列举了一些关于各向同性模型中量子相位性质的解释。
2001-01-28 cond-mat.str-el
Raman fingerprints of fractionalized Majorana excitations in honeycomb iridate Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$
我们报告低温(低至$\sim$ 5 K)拉曼签名最近发现的嵌入蜂窝磁铁银$_3$ LiIr $_2$ O $_6$,一个假定的Kitaev量子自旋液体(QSL)的候选人。Kitaev QSL被预测通过纠缠自旋$S = 1/2$的热分馏来承载Majorana费米子作为其涌现的元激发。我们观察到的证据表明,这种分馏在低能量磁连续体的温度演化窝藏签名的预测费米统计服从巡回马约拉纳准粒子。在$\sim$ 80 K温度以下,样品的拉曼磁化率出现了从常规态到Kitaev顺磁态的转变。此外,在低频声子模式的Fano不对称性的发展和交叉温度以下的综合拉曼散射系数的增强表示振动和马约拉纳费米子激发之间的显着耦合。
2022-01-13 cond-mat.str-el
Anomalous thermal conductivity and magnetic torque response in the honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$
我们报告了Kitaev-Heisenberg材料$α$ -RuCl $_3$的面内热导率($κ$)和扭矩($τ$)响应的异常行为。$κ$显示出显著的增强,超过H = 7 T时线性增长,其中磁序消失,而两个面内对称方向的$τ$显示出在相同场的异常。$κ$的温度和场依赖性比传统的声子和磁振子贡献复杂得多,并且要求我们调用非常规自旋激发的存在,其性质是与Kitaev模型在外加磁场中的神秘物理学相关的场诱导自旋液相的特征
2017-03-09 cond-mat.str-el
Correlations and Renormalization of the Electron-Phonon Coupling in the Honeycomb Hubbard Ladder and Superconductivity in Polyacene
我们对蜂窝梯上的哈伯德模型进行了广泛的密度矩阵重整化群(DMRG)研究。能带结构(哈伯德U=0)在半填充处呈现出不寻常的二次带接触,这与从能带绝缘体到金属的量子Lifshitz跃迁有关。%SAK作为第三邻居跳变参数的函数。对于每个位置一个电子,非零的$U$驱动系统进入绝缘状态,其中添加的电子之间没有配对结合;这意味着在小掺杂$x\ll 1$的情况下,由排斥性电子-电子相互作用直接驱动的超导性是不可能的。然而,发散的态密度为$x\to 0$,声子频率的大值,和一个不寻常的相关诱导增强的电子-声子耦合意味着轻掺杂的聚并苯,这近似实现这种结构,是高温电子-声子驱动的超导性的良好候选者。
2013-07-31 cond-mat.str-el
Chemical- and hydrostatic-pressure effects on the Kitaev honeycomb material Na$_2$IrO$_3$
利用μ子自旋弛豫和核磁共振方法研究了量子自旋液体态的候选材料\tcr{polycrystalline} Na $_2$ IrO $_3$在化学压力和流体静压下的低温磁性. Li对Na的化学取代促进了非均匀磁有序,而流体静压(高达3.9GPa)导致有序温度$T_\mathrm{N}$的提高.在第一种情况下,不均匀的磁序表明广泛分布的$j=\,$ \textonehalf \ Ir $^{4+}$磁矩的短程或长程相关性,反映了局部无序。在施加压力点下$T_\mathrm{N}$的增加是由于层间压缩引起的三维相互作用的强度增加。
2018-10-10 cond-mat.str-el
Polarization as a tuning parameter for Floquet engineering: magnetism in the honeycomb, square, and triangular Mott insulators
磁交换耦合可以通过耦合到周期性光来调谐,其中频率和振幅通常是变化的:这一过程被称为Floquet工程。光的偏振也很重要,在本文中,我们展示了不同的偏振,包括几种类型的非偏振光,可以以不同的方式调谐交换耦合。例如,使用非偏振光,可以在不破坏时间反演或任何晶格对称性的情况下调谐材料。为了说明这些影响一般,我们考虑单带哈伯德模型在半填充蜂窝,正方形和三角形晶格。我们推导出有效的海森堡自旋模型的四阶微扰理论的任意固定的偏振,和几种类型的非偏振光,保持时间反演和晶格对称性。将这些模型耦合到周期性光调谐第一、第二和第三邻居交换耦合,以及正方形和三角形晶格上的环交换项。圆偏振光在蜂窝晶格和三角晶格中诱导出手征场,这有利于非共面磁性和潜在的手征自旋液体。我们讨论了如何最大限度地提高耦合,而不诱导加热。
2021-05-01 cond-mat.str-el
Phase diagram of Kondo-Heisenberg model on honeycomb lattice with geometrical frustration
我们计算了二维蜂窝晶格上的Kondo-Heisenberg模型的相图,并考虑了最近邻和次最近邻反铁磁自旋交换,研究了磁阻挫时RKKY和Kondo相互作用之间的相互作用.在从属费米子表象的平均场解耦技术中,我们导出了零温相图与近藤耦合$J_k$和阻挫强度$Q$的关系。几何阻挫可以破坏磁性有序,将原始反铁磁(AF)相驱动到非磁性价键态(VBS)。此外,我们还发现了两种不同的VBS。随着$J_k$的增加,发生从AF到近藤顺磁(KP)相的相变,而没有在正方晶格系统中发现的AF顺序与近藤屏蔽共存的中间相。在KP相中,阻挫的增强削弱了Kondo屏蔽效应,导致从KP到VBS的相变。我们还发现了一个从VBS恢复AF顺序的过程,通过增加$J_k$在很大范围内的挫折强度。我们的工作可能会提供更深入的理解在重费米子材料的相变,特别是对于那些表现出三角形挫折。
2016-07-19 cond-mat.str-el
Spectral functions of the honeycomb lattice with both the Hubbard and long-range Coulomb Interactions
本文利用量子蒙特卡罗与随机解析延拓研究蜂窝晶格在哈伯德和长程库仑相互作用共同作用下的单粒子谱函数,发现高能特征主要由局域哈伯德相互作用决定,长程库仑仅次领头地增强带宽并降低自旋极化子准粒子权重和寿命。
2023-11-21 cond-mat.str-el
Further insights into the thermodynamics of the Kitaev honeycomb model
在这里,我们重新审视的Kitaev量子自旋液体实现的蜂窝晶格上的热力学。我们要解决两个主要问题:首先,我们调查是否有可观察到的拓扑Majorana边界模式的Kitaev蜂窝模型的热力学签名。我们认为,对于时间反演不变的情况下,剩余的低温熵是这些马约拉纳边缘模式的主要热力学签名,并验证使用大规模的蒙特卡罗模拟,这是目前在完整的Kitaev模型的剩余熵。当时间反演对称性被破坏时,马约拉纳边缘模式可能在更直接的热力学测量中观察到,例如比热,尽管只有在远低于体隙的温度下。其次,我们研究了Kitaev模型中磁通激发的能量学和相应的热力学特征。具体而言,我们研究了圆柱体和环面几何形状的磁通相互作用的数值,并量化其对Kitaev自旋液体的热力学的影响,通过使用多项式拟合的平均通量能量作为通量密度的函数,并将其外推到热力学极限。通过比较这个模型的蒙特卡罗模拟,我们发现磁通相互作用有显着的定量影响的形状和低温峰的比热。
2021-02-04 cond-mat.str-el
Interplay of itinerant electrons and Ising moments in a hybrid honeycomb quantum magnet TmNi$_3$Al$_9$
量子材料中巡游电子与局域磁矩之间的相互作用带来了丰富而迷人的现象,并促进了理论框架的各种发展。在这项工作中,热力学,电输运和中子衍射测量进行新合成的蜂窝晶格磁体TmNi $_3$ Al $_9$。根据实验数据,绘制了磁场温度相图,显示出三个本质上不同的磁区。低于${T_{\rm N}=2.97 \pm 0.02}\ \rm K$ Tm的$^{3+}$矩在零场中为反铁磁序。我们发现,Tm $^{3+}$离子形成一个伪双重基态的Ising类矩位于垂直于二维蜂窝层。沿易磁化轴施加磁场会逐渐抑制反铁磁序,有利于临界场${B_c=0.92 \pm 0.05}\ \rm T$以上的感应铁磁态。在$B_c$附近,观察到量子自旋涨落的强烈增强。讨论了局域矩的量子伊辛性质和与巡游电子的耦合。
2022-09-02 cond-mat.str-el
Strong antiferromagnetic interaction owing to a large trigonal distortion in the spin-orbit-coupled honeycomb lattice iridate CdIrO$_3$
我们研究了钛铁矿型铱酸盐CdIrO $_3$的磁性,该材料具有由Ir $^{4+}$离子通过固态复分解制备的蜂窝晶格结构。利用粉末样品的磁化强度测量显示了大的有效磁矩和相当强的反铁磁相互作用,表明偏离Kitaev模型。考虑到CdIrO $_3$的磁性与晶体结构之间的关系,并与其他钛铁矿型铱酸盐ZnIrO $_3$和MgIrO $_3$进行比较,我们得出结论:由于IrO $_6$八面体的复分解稳定的大三角畸变,绝缘的CdIrO $_3$不能被描述为$J_{\rm eff} = 1/2$ Mott态。
2020-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Control of the Néel vector in the quantum antiferromagnetic honeycomb lattice
TU Dortmund University(多特蒙德工业大学)
本文通过Schwinger玻色平均场理论研究量子反铁磁蜂窝晶格中Néel矢量的切换过程,探讨低对称量子反铁磁体中切换阈值磁场与晶格结构的关系,为反铁磁切换的理论和计算发展提供基础。
2026-04-27 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
Spectroscopic signatures of molecular orbitals on a honeycomb lattice
最近已经表明,形成类苯分子轨道的趋势是具有蜂窝晶格的$4d$和$5d$过渡金属氧化物的共同特征。这种趋势与其他相互作用,如自旋轨道耦合和哈伯德相关性竞争,并可以部分或完全抑制。在计算中,SrRu $_{2}$ O $_{6}$给出了迄今为止最清晰的形成良好的分子轨道,然而,支持或反对这一命题的直接实验证据一直缺失。在本文中,我们表明,结合光电子能谱和光学研究可以用来确定分子轨道在SrRu $_{2}$ O $_{6}$。对称性驱动的电子选择规则抑制了某些分子轨道之间的光学跃迁,而光电发射和逆光电发射测量对它们不敏感。比较光电子能谱和光导谱,人们应该能够观察到分子轨道的清晰特征。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral order by disorder and lattice nematic order in a frustrated Heisenberg antiferromagnet on the honeycomb lattice
受近期实验的启发,我们研究了二维蜂窝晶格上的挫挫$_3$海森堡模型.二维蜂窝晶格上的经典$J_1$ - $J_2$海森堡模型对于$J_2 < J_1/6$具有Néel阶.对于$J_2 > J_1/6$,它表现出一个单参数族的简并无公度自旋螺旋基态的螺旋波矢量可以指向任何方向。自旋波涨落在领先秩序解除这种意外简并有利于特定的波矢量,导致螺旋秩序的混乱。然而,对于自旋$S=1/2$,量子涨落很可能强到足以在$J_2/J_1$的宽范围内熔化螺旋序参量。在这个范围的一部分,我们认为,所得到的状态是一个价键固体(VBS)与交错的二聚体顺序-这个VBS是一个破坏晶格旋转对称性的一个键。我们的论点得到了支持,通过比较自旋波能量与使用键算子形式主义获得的二聚体固体的能量。转向螺旋有序状态上的热波动的影响,任何非零温度破坏磁序,但离散的晶格旋转对称性仍然打破导致在热模拟的BVBS。我们提出的论点,支持经典的蒙特卡罗模拟,这一超导转变成高温对称顺磁体通过热相变,这是在普适类的经典3-状态Potts(时钟)模型在2D。我们讨论了蜂窝磁体,如Bi $_3$ M $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)(M=Mn,V,Cr)和双层三角晶格磁体的结果可能的相关性。
2010-05-28 cond-mat.str-el
Local spin ice order induced planar Hall effect in Nd-Sn artificial honeycomb lattice
几何阻挫材料,如自旋冰或kagome晶格,由于自旋手征性而表现出奇异的霍尔效应现象。本文用霍尔探针和极化中子反射率测量方法探讨了Nd-Sn蜂窝状自旋冰中的霍尔效应机理。在一个有趣的观察中,在$T$ $\sim$ 20 K的相对较高温度下检测到霍尔信号的强烈增强。在低场条件下,这种效应归因于自旋冰态的磁矩组态引起的平面霍尔效应。在低温反铁磁状态下,外加场诱导的Nd原子磁矩与晶格中导电电子之间的耦合,在$H$ $\sim$ 0.015 T的很小磁场下,引起了霍尔电阻率的显著增加。实验结果为研究人工自旋冰的平面和场致霍尔效应开辟了新的研究前景。
2020-12-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Low temperature enhancement of ferromagnetic Kitaev correlations in α-RuCl3
在蜂窝状材料$α$ -RuCl 3中出现了相邻磁矩之间的Kitaev型相互作用。然而,这些Kitaev相互作用是否是铁磁性或反铁磁性的争论。与电子能量损失谱(EELS),我们研究了最低的激发整个莫特-哈伯德间隙,其中涉及的d4三重态的最终状态,因此是敏感的最近邻自旋自旋相关。在低温下,这些三重态的光谱权重强烈增强,根据光学数据。我们表明,磁关联函数,确定此EELS光谱权重是直接相关的Kitaev型自旋-自旋相关器和温度依赖性同意非常好的微观磁哈密顿量的结果$α$ -RuCl 3与铁磁Kitaev耦合。
2017-09-08 cond-mat.str-el
NMR Investigation on Honeycomb Iridate Ag$_3$LiIr$_2$O$_6$
基于$^7$ Li核磁共振谱线形状、Knight位移和自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$,研究了Kitaev自旋液体候选材料Ag $_3$ LiIr $_2$ O $_6$的结构和磁性.第一个样品A显示出磁有序自旋的特征,并表现出一个尖锐的$^7$ Li峰,其FWHM在14 ° K以下显著增加。该样品的$1/T_1^{stretch}$在40~K处显示出宽的局部最大值,随后在$T_N = 9\pm1$ ~K处出现非常尖锐的峰,这是由于Ir自旋涨落的临界减慢,这是磁长程有序的典型特征。为了揭示$1/T_1$在整个样品中的逐位置变化,我们使用基于Tikhonov正则化的逆拉普拉斯变换$T_1$分析来推导密度分布函数$P(1/T_1)$。我们表明,$\sim 60\%$的Ir自旋是静态有序的NMR测量时间尺度,但其余的样品体积保持顺磁性,即使在4.2 K,大概是因为主要由堆垛层错引起的结构紊乱。为了进一步研究结构无序的影响,我们比较这些NMR结果与第二个样品B,这已被证明是由透射电子显微镜有域与不需要的Ag夹杂物在Li和Ir网站内的Ir蜂窝状平面。样品B显示相对强度为$\sim 17\%$的额外NMR峰。这些缺陷引起的$^7$ Li位点的小Knight位移和$1/T_1$以及在低温下的体磁化率的增强表明,这些缺陷产生仅弱磁性Ir自旋伴随自由自旋的域,导致缺乏清晰的长程有序签名。这种明显的长…
2021-06-16 cond-mat.str-el
Cavity-renormalized quantum criticality in a honeycomb bilayer antiferromagnet
本文利用无偏量子蒙特卡洛模拟研究耦合光学腔的二维量子临界反铁磁体,发现单腔模式虽不改变普适类,但显著增强临界涨落,且该效应在实验可探测范围内。
2023-02-16 cond-mat.str-el physics.optics quant-ph
Enhancement of gaps in thin graphitic films for heterostructure formation
存在大量具有与石墨烯类似结构的原子级薄的石墨膜。这些膜具有与它们的离子性相关的带隙的扩展,并且还与它们在其上生长的衬底相关。这样的薄膜可以在数字电子领域有一系列应用,而在这些领域石墨烯很难使用。我用动态集群近似显示如何电子-声子之间的耦合膜和基板可以提高这些差距的方式,取决于耦合的范围和强度。这种效应的驱动因素之一是蜂窝晶格上的电子接近电荷密度波不稳定性。在中间耦合的增强是足够大的,空间变化的基板和覆层可以用来创建异质结构在薄石墨膜与位置相关的电子-声子耦合和间隙,导致先进的电子元件。
2014-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phase diagram of interacting spinless fermions on the honeycomb lattice: A comprehensive exact diagonalization study
本文研究了半填充蜂窝晶格上具有最近邻和次最近邻密度-密度相互作用的无自旋费米子的相图。使用精确对角化技术的完整的哈密顿量和约束子空间,结合一个精心选择的有限大小的集群,我们确定不同的电荷排序发生大的相互作用。在这个区域中,我们发现了一个两个亚晶格的Néel态,一个电荷调制态的单位晶胞的三倍,一个锯齿形的相位和一个新的电荷有序态的12个网站的单位晶胞,我们称之为Néel域壁晶体,以及相分离的吸引相互作用的区域。相图中相当大的区域是经典简并的,但目前还不清楚有序无序机制是否会提升简并度。对于中间排斥,我们发现的证据凯库勒或plaquette键序波相位。我们还调查了自发陈绝缘体相(被称为拓扑莫特绝缘体)的可能性,如先前提出的几个平均场的研究。虽然我们无法检测到令人信服的证据,这一阶段的基础上的能量谱和序参量,我们发现一个增强的电流-电流的相关性与预期的空间结构相比,非相互作用的情况。虽然对于所研究的$t{-}V_1{-}V_2$模型的相变到假定的拓扑莫特绝缘体是抢占的相变的各种有序状态,我们的研究结果可能暗示的可能性拓扑莫特绝缘体在一个扩大的哈密顿参数空间,其中的竞争相被抑制。
2015-08-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Strong-coupling perturbative study of the disordered Hubbard model on honeycomb lattice
研究了蜂窝晶格上的Anderson无序哈伯德模型。Hubbard项是用强耦合微扰理论处理的,它把Mott跃迁物理编码成一个丰富的局域自能动力学结构。自能的局部性质允许我们将其与核多项式方法和传递矩阵方法相结合。自能的局部性与强耦合微扰理论的分析性质相结合,使我们能够研究具有数百万个位置的晶格。带状几何形状中的传递矩阵方法基本上不受有限尺寸误差的影响,并且允许我们对带状的宽度进行仔细的有限尺寸标度。这种有限尺寸标度使我们能够排除Mott和Anderson绝缘相之间存在金属相的可能性。因此,当无序强度W与Hubbard相互作用U相当时,我们发现Anderson绝缘体和莫特绝缘体之间存在直接跃迁。对于一个固定的无序W,我们得到了一个相互作用相关的非单调行为的局域化长度,反映了相互作用诱导的增强的局域化长度为弱和中等的相互作用强度。最终在强相互作用U处,Mott局域化接管并且局域化长度变得与晶格尺度相当。这让人想起莫特态的全息测定,其中系统在IR处识别其UV晶格标度。
2018-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Half-filled stripe to N$\acute e$el antiferromagnetism transition in the $t'$-Hubbard model on honeycomb lattice
该研究通过密度矩阵重整化群方法,探究蜂窝晶格掺杂Hubbard模型中次近邻跳跃对基态的影响,发现半填充条纹相在临界点转变为反铁磁Néel相,并指出该转变可在真实材料或超冷原子平台实现。
2023-06-19 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum robustness of the toric code in a parallel field on the honeycomb and triangular lattice
本研究探究平行场下蜂窝与三角晶格toric码的量子鲁棒性,通过映射模型、数值模拟与级数展开,明确了不同方向场下的相变普适类与拓扑相边界,相关结论可在两种晶格间精确推广。
2024-06-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Block product density matrix embedding theory for strongly correlated spin systems
密度矩阵嵌入理论(DMET)是一种较新的计算强关联系统的方法。最近,块积DMET(BPDMET)被引入到自旋系统的研究中,如正方晶格上的反铁磁$J_1 - J_2$模型。在本文中,我们扩展了变分的BPDMET使用自旋状态优化,得到改进的结果。我们将同样的技术应用于蜂窝晶格上的Kitaev-Heisenberg模型,比较使用几种类型的集群时的结果。能量分布和关联函数进行了研究。变分法的切线空间中的对角化产生关于激发态和相应的光谱函数的信息。
2017-05-29 cond-mat.str-el
Pressure tuning of Kitaev spin liquid candidate Na$_3$Co$_2$SbO$_6$
通过压力调控二价钴蜂窝材料Na$_3$Co$_2$SbO$_6$,发现压力减小三角畸变增强铁磁关联,但高压驱动低自旋转变破坏Kitaev自旋液体条件,转而可能实现受挫顺磁态。
2025-03-25 cond-mat.str-el
Unconventional pairing and electronic dimerization instabilities in the doped Kitaev-Heisenberg model
研究了蜂窝晶格上$t -J_{\mathrm{K}} - J_{\mathrm{H}}$ Kitaev-Heisenberg哈密顿量作为掺杂自旋轨道Mott绝缘体的最小模型的量子多体不稳定性。该自旋- $1/2$模型被认为描述了层状过渡金属氧化物Na $_2$ IrO $_3$的磁性。我们从关联费米子系统的泛函重整化群(fRG)确定了有限载流子密度系统的基态。为此,我们推导出fRG流方程适应缺乏完整的自旋旋转不变性的费米子相互作用,在这里表示的高度沮丧和各向异性Kitaev交换项。此外,采用一组沃德恒等式的Kitaev-海森堡模型,流动方程的数值解表明,丰富的相图出现在掺杂电荷载流子到基态流形($\mathbb{Z}_2$量子自旋液体和磁有序相)。我们证实了超导三重态$p$波不稳定性驱动的铁磁交换和各种单重态配对阶段。为了填充$δ> 1/4$,$p$波配对产生具有受保护的马约拉纳边模的拓扑状态。对于反铁磁Kitaev和铁磁海森堡交换,我们得到键序不稳定性在范霍夫填充支持嵌套和密度的状态增强,产生二聚模式的蜂窝晶格上的电子自由度。此外,我们的流量方程适用于更广泛的一类模型哈密顿。
2014-10-09 cond-mat.str-el
Enhancement of spin-orbit coupling in Dirac semimetal Cd$_{3}$As$_{2}$ films by Sb-doping
研究了分子束外延生长的拓扑狄拉克半金属Cd $_{3}$ As $_{2}$掺杂Sb薄膜的磁输运性质。在我们的弱反局域化分析中,我们发现自旋轨道散射率的显着增强,表明Sb掺杂导致原始带反转能量的强烈增加。我们讨论了这种大的增强可能的起源通过比较Sb掺杂的镉$_{3}$作为$_{2}$与其他化合物半导体。Sb掺杂的Cd $_{3}$ As $_{2}$将是一个合适的体系,为进一步研究和功能化的拓扑狄拉克半金属。
2021-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Inelastic neutron scattering of the layered Kitaev ferromagnet Li$_3$Co$_2$SbO$_6$
University of Melbourne(墨尔本大学);Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO)(澳大利亚核科学与技术组织);The University of Sydney(悉尼大学);University of Warwick(华威大学);DESY(德国电子同步加速器研究所)
通过非弹性中子散射实验和线性自旋波理论,研究了Li$_3$Co$_2$SbO$_6$的磁性,表明其可由扩展Kitaev-Heisenberg模型描述,是一种Kitaev铁磁体或A型反铁磁体。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Curie temperature enhancement of electron doped Sr$_2$FeMoO$_6$ perovskites studied by photoemission spectroscopy
我们在这里报告的电子掺杂半金属铁磁钙钛矿,如Sr $_{2-x}$ La $_x$ FeMoO $_6$($x$ =0-0.6)的电子结构,从高分辨价带光电子能谱(PES)。通过比较的PES光谱与能带结构计算,一个独特的峰在费米能级(E $_F$)与主要的(Fe+Mo)t $_{2g}^\downarrow$字符已被证明为所有的样品,无关的$x$值的调查。此外,我们表明,由于La取代的电子掺杂提供了选择性的离域载流子的t $_{2g}^\downarrow$金属自旋通道。因此,在E $_F$的态密度的逐渐上升已被观察到作为La掺杂的函数。通过改变入射光子的能量,我们表明电子掺杂主要是提高Mo的态密度。这些发现为理解这些氧化物中铁磁性的起源提供了基本线索,并将与剪裁具有更高T $_C$的氧化物有关。
2003-03-21 cond-mat.str-el
Effective models for strong electronic correlations at graphene edges
我们描述了一种方法,用于获得有效的低能量理论的电子相互作用在石墨烯边缘。我们的方法是适用于一般的边缘蜂窝晶格(锯齿形,手性,甚至无序),只要本地化的低能量状态(边缘状态)存在。有效理论的中心特征是自由度的显著减少。因此,有效理论的精确对角化的解决方案是可行的合理大的带尺寸。所涉及的近似的质量进行了严格的评估,通过比较的关联函数从有效的理论与数值精确的量子Monte-Carlo计算。我们讨论了两个层次的有效理论:一个相对复杂的费米边缘态理论和进一步简化的海森堡自旋模型。后者的理论铺平了道路,在长期和结构无序的石墨烯边缘超出平均场近似的磁性功能的有效描述。
2013-05-02 cond-mat.str-el
Emergent $\mathrm{SU}(4)$ Symmetry in $α$-ZrCl$_3$ and Crystalline Spin-Orbital Liquids
虽然从通常的$\mathrm{SU}(2)$到$\mathrm{SU}(N)$的自旋空间对称性的增强对于发现非平凡的量子自旋液体是有希望的,但其在磁性材料中的实现仍然具有挑战性。在这里,我们提出了一个新的机制,$\mathrm{SU}(4)$对称性出现在强自旋轨道耦合极限。在具有共边阴离子八面体的$d^1$过渡金属化合物中,自旋-轨道耦合在$J_\textrm{eff}=3/2$四重态之间产生强烈的键依赖性和明显的$\mathrm{SU}(4)$ -断裂跳跃。然而,在蜂窝结构中,规范变换将系统映射到$\mathrm{SU}(4)$对称的Hubbard模型。在四分之一填充时的强排斥极限中,如在$α$-ZrCl $_3,$中所实现的,低能有效模型是蜂窝晶格上的$\mathrm{SU}(4)$海森堡模型,其不能具有平凡的带隙基态,并且预期容纳无带隙的自旋轨道液体。通过将该模型推广到其他三维晶格,我们还提出了由这种涌现的$\mathrm{SU}(4)$对称性和空间群对称性保护的结晶自旋轨道液体。
2018-07-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ab initio derivation of Hubbard models for cold atoms in optical lattices
我们推导出从头局部哈伯德模型的几个光晶格目前感兴趣的潜力,包括蜂窝和Kagomé晶格,验证其准确性,在每一个场合通过比较内插的能带结构对原件。为了实现这一点,我们通过实现Marzari和Vanderbilt [N]的最速下降算法来计算最大局部化广义Wannier基。Marzari和D. Vanderbilt,Phys.Rev.B56,12847(1997)]直接在一维和二维中。为了避免局部极小值,我们开发了一个初始化过程,这是强大的,不需要先验知识的最佳Wannier基础。实现我们的完整过程的MATLAB代码可以在http://ccpforge.cse.rl.ac.uk/gf/project/mlgws/上免费获得。
2013-03-09 cond-mat.str-el quant-ph
PhD Thesis: Searching for an emergent SU(4) symmetry in real materials
利用$N>2$将自旋空间对称性从通常的$\mathrm{SU}(2)$增强到$\mathrm{SU}(N)$,对于寻找非平凡的量子自旋液体是有希望的,但是在实际材料中实现$\mathrm{SU}(N)$自旋系统仍然是具有挑战性的。虽然在冷原子系统中有一个建议,但在具有自旋-轨道自由度的磁性材料中,很难通过微调来实现$\mathrm{SU}(N)$对称性。在这里,我们提出了一个新的机制,$\mathrm{SU}(4)$对称性出现在强自旋轨道耦合极限。在具有共边阴离子八面体的$d^1$过渡金属化合物中,自旋-轨道耦合在$J_\textrm{eff}=3/2$四重态之间产生强烈的键依赖性和明显的$\mathrm{SU}(4)$ -断裂跳跃。然而,在蜂窝结构中,规范变换将系统映射到$\mathrm{SU}(4)$对称的Hubbard模型,这意味着尽管系统具有大的自旋-轨道耦合,但系统具有隐藏的对称性。在四分之一填充时的强排斥极限中,如在$α$ -ZrCl $_3,$中所预期的,低能有效模型是蜂窝晶格上的$\mathrm{SU}(4)$海森堡模型,其不能具有平凡的带隙基态,并且预期容纳无带隙的自旋轨道液体。在这种量子自旋轨道液体中,由于它们之间的强阻挫相互作用,自旋和轨道自由度在低温下变得分数化并关联在一起。类似于纯量子自旋液体中的自旋子,量子自旋轨道液体不仅可以承载自旋子激发,而且可以在低…
2020-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el