Frustrated Quantum Magnetism on Complex Networks: What Sets the Total Spin
本研究通过分析超过75000个网络，发现邻居数异质性和异配枢纽决定基态总自旋，而非受抑程度，并可通过嵌入枢纽调节磁化强度，为复杂网络上量子多体现象研究提供新方向。
2025-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase transition in frustrated thin films -- physics at phase boundaries
在这篇综述中，我概述了一些主要的理论知识，阻挫系统和薄膜的性质。我想强调的两点是：i）可以获得精确解的低维物理学，ii）由于边界周围两相的竞争相互作用而可能发生壮观现象的相边界物理学。这种竞争导致了挫折感。我将集中我的注意力在薄膜和现象发生在边界附近的两相不同的对称性。二维（2D）系统的情况实际上是具有单层的薄膜的极限情况。当然，我会在一开始就处理这个问题。在简单介绍了阻挫自旋系统之后，我们给出了几个二维阻挫伊辛自旋系统，它们可以用顶点模型精确求解。这些系统包含了大多数的壮观的效果，由于挫折：高的基态简并度，存在的几个阶段的基态相图中，多个相变与温度的增加，重入，无序线，平衡时的部分无序。这种影响在非可解模型的证据也显示和讨论。薄膜接下来呈现不同的方面：表面元激发（表面自旋波），表面相变和临界。几个例子显示和讨论。本文还介绍了薄膜和超晶格中skyrmion的一些新结果。
2018-12-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Geometric Frustration in Buckled Colloidal Monolayers
当晶格结构阻止局部相互作用的同时最小化时，几何挫折就会出现。它导致高度简并的基态，随后，复杂的物质相，如水冰，自旋冰和受挫的磁性材料。在这里，我们报告了一个简单的几何挫折系统组成的紧密包装的胶体球之间的平行壁。直径可调的微凝胶球自组装成一个屈曲的三角形晶格与向上或向下的位移类似于反铁磁伊辛模型的三角形晶格。实验和理论揭示了单粒子动力学受面内晶格畸变的控制，这种畸变部分地缓解了挫折，并产生了具有条纹和次广熵的基态，而不是反铁磁伊辛模型的更随机的配置和广熵。这种可调的软物质系统提供了一个未知的领域，在其中挫折，热激发和缺陷的动力学可以直接可视化。
2008-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dual thermal pseudocritical features in a spin-1/2 Ising chain with twin-diamond geometry
Federal University of Lavras（拉夫拉斯联邦大学）
研究双钻石几何自旋-1/2伊辛链的双热伪临界特征，揭示五个相及frustrated区域的熵平台，展示低温下伪临界行为。
2026-02-13 cond-mat.stat-mech
Probing for quantum speedup in spin glass problems with planted solutions
具有数百个量子比特的量子退火设备的可用性使得优化问题的量子加速的实验演示成为一个令人垂涎的，尽管难以捉摸的目标。超越早期的随机伊辛问题的研究，在这里，我们介绍了一种方法来构建一组挫折伊辛模型优化问题的硬度可调。我们研究了D-Wave Two设备（DW 2）在这些问题上的性能，并将其与一套经典算法进行了比较，其中包括一种旨在与DW 2直接竞争的高度优化算法。这些问题是围绕预定的基态配置生成的，称为种植解决方案，这使得它们特别适合于基准测试。问题集具有属性熟悉的约束满足（SAT）的问题，如在典型的硬度的问题，由一个可调的条款密度参数确定的峰值。我们绑定的硬度制度，DW 2设备要么没有或可能表现出量子加速我们的问题集。虽然我们没有发现问题集中最难和最令人沮丧的问题的加速的证据，但我们不能排除一些更容易，更少沮丧的问题可能存在加速。我们的实证研究结果与我们研究的特定D-Wave处理器和问题集有关，并留下了未来处理器可能在同一问题集上表现出量子加速的可能性。
2015-11-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exactly solvable mixed-spin Ising-Heisenberg diamond chain with the biquadratic interactions and single-ion anisotropy
考虑了混合自旋-（1/2，1）Ising-Heisenberg金刚石链的一个精确可解变体.垂直自旋为1的二聚体被视为具有海森堡双线性和双二次相互作用以及单离子各向异性的量子二聚体，而位于中间位置的自旋为1和自旋为1/2之间的所有相互作用都采用伊辛形式。详细分析了$T=0$的基态相图。相图显示出相当丰富的基态的多样性：饱和的一个，三个亚铁磁性的磁化等于3/5和另外四个亚铁磁性的基态的磁化等于1/5。在零磁场条件下，还存在两个宏观简并的受抑基态。在经典的传递矩阵形式下精确求解该模型，我们得到了系统所有热力学函数的精确表达式。模型的热力学性质通过精确计算配分函数得到了精确的描述，在直接的经典转移矩阵体系中，转移矩阵的元素包含了垂直自旋为1的XXZ二聚体的量子态的信息（垂直链的局域哈密顿量的本征值）.
2010-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disorder-free spin glass transitions and jamming in exactly solvable mean-field models
我们构建和分析了一个家庭的$M$组件的矢量自旋系统，表现出玻璃化转变和干扰内的过冷顺磁态没有淬火无序。我们的系统被定义在具有连通性$c=αM$的格上，并且在大量分量$M \to \infty$的限制下变得精确可解。我们认为通用的$p$体之间的相互作用矢量伊辛/连续自旋与线性/非线性的潜力。证明了自生随机性的存在，通过显示随机能量模型是从一个$M$组件的铁磁$p$自旋伊辛模型在$M \to \infty$和$p \to \infty$限制恢复。在我们的系统中，淬火无序（如果存在）和自生无序是相加的。我们的理论提供了一个统一的平均场理论框架的玻璃化转变的旋转自由度，如在玻璃形成液体中的分子取向，颜色角连续着色的图形和矢量自旋的几何挫折磁铁。旋转玻璃化转变伴随着各种类型的复本对称性破缺。在自旋空间中的排斥硬核相互作用的情况下，连续的干扰或SAT/UNSTAT过渡的临界性变得与硬球相同。
2018-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exactly solvable flat-foldable quadrilateral origami tilings
我们考虑几个四边形折纸平铺，包括三浦ori折痕图案，允许折痕反转缺陷以上的基态，保持当地的平面折叠。使用完全可解的模型，我们表明，这些折纸平铺可以有相变作为折痕状态变量的函数，作为一个函数的折痕周围的顶点的安排，并作为一个函数的本地层排序的相邻面。我们使用交错奇数8顶点模型的精确解决的情况下，以及巴克斯特的正方形格子上的精确解决的3-着色问题来研究这些折纸平铺。通过将折痕反转缺陷视为格子气，我们找到了其密度的精确解析表达式，该密度与折纸材料的弹性模量直接相关。密度和相变分析的影响，使用这些折纸瓷砖作为可调的超材料，我们的分析表明，三浦织的密度是更可调比巴雷托的火星，例如。我们还发现，作为分层缺陷的密度的函数相比，作为相变点之前的折痕顺序缺陷的密度的函数，有一个更宽的范围的可调谐性;材料和机械性能，取决于局部层排序属性将有更大量的可调谐性。另一方面，Barreto's Mars的缺陷密度可以增加直到饱和而不经过相变点。我们进一步考虑放松的要求，当地的平面折叠映射到一个可解的情况下，16顶点模型，展示了不同的相变点，这种情况下。
2017-05-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech math-ph
A ferromagnet with a glass transition
我们引入了一个有限连接铁磁模型与三自旋相互作用，其中有一个结晶（铁磁）相，以及玻璃相。该模型没有受挫，它在低温下具有铁磁平衡相，这在高温相的淬火中动态地没有达到。相反，它显示了玻璃化转变，可以通过一步复制对称性破缺计算详细研究。该自旋模型在可解的平均场水平上表现出结构玻璃化转变的主要性质。
2001-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Equivalence between non-bilinear spin-$S$ Ising model and Wajnflasz model
我们提出了自旋- $S$多项式（为简单起见，我们称之为自旋-$S$多项式）的幂的线性组合构成的2S次多项式到自旋交叉态的映射.自旋- $S$多项式一般可以投影到非对称简并的上自旋（高自旋）和下自旋（低自旋）动量上。每个一般自旋- $S$的映射总数由$2(2^{2S}-1)$给出。作为这个映射的应用，我们考虑了一般的非双线性自旋$S$伊辛模型，它可以转化为Wajnflasz模型所描述的自旋交叉.通过进一步的变换，我们得到了有效自旋为1/2的伊辛模型的配分函数，对非对称贡献作适当的映射，得到了一个具有固定外磁场的自旋为1/2的伊辛模型，它一般不能精确求解.然而，对于非双线性自旋的特定情况$S$伊辛模型可以等价于精确可解的伊辛模型。由于非双线性自旋- $S$伊辛模型的竞争参数耦合，变换后的伊辛模型表现出剩余熵，因此它也应该被理解为受抑自旋模型.
2012-06-16 cond-mat.stat-mech
Partial flux ordering and thermal Majorana metals in (higher-order) spin liquids
在受抑量子磁学中，手征自旋液体是量子自旋液体中一个特别有趣的子集，其中部分子自由度的分数化形成了陈氏绝缘体。在这里，我们研究了一个精确可解的自旋3/2模型，它不仅包含手征自旋液体，而且包含具有高阶部分子带拓扑结构的自旋液体--一个平凡的带绝缘体，一个具有无带隙手征边缘模的Chern绝缘体，和一个具有无带隙角模的二阶拓扑绝缘体。重点是与这些不同的状态相关的热力学前体和热相变，我们采用数值精确的量子蒙特卡罗模拟来揭示一些非常规的现象。这包括一个提高的基态相的热稳定性，出现的相关的$\mathbb{Z}_2$晶格规范场的部分通量排序，并形成一个热马约拉纳金属制度延伸到一个广泛的温度范围。
2020-07-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dipolar spin correlations in classical pyrochlore magnets
研究了具有O（N）对称性的烧绿石晶格反铁磁体在T->0极限下的自旋关联。我们推测，遵守广泛退化的基态的局部约束规定的偶极形式的渐近自旋相关，在所有N $\ne$ 2的系统是顺磁性下降到T=0。我们通过模拟验证了这个猜想的情况下，N=1和N=3，并在1/N展开的所有订单的可解N=无穷大极限。值得注意的是，N=无穷大公式在所有距离上都非常适合于N=3甚至N=1的情况。从而得到自旋冰和立方水冰等效模型的关联式I_h的简单解析表达式。
2004-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Frustration phenomenon in the spin-1/2 Ising-Heisenberg planar model of inter-connected trigonal bipyramid structures
研究了由完全相同的三角双锥排列成规则的阿基米德晶格组成的精确可解混合自旋为1/2的Ising-Heisenberg平面模型的基态和有限温度性质，旨在阐明零温和有限温度下的挫挫现象.结果表明，基态自旋阻挫仍然存在，甚至远远高于二阶相变。如果海森堡和伊辛交换相互作用之间的相互作用比足够接近相邻相之间的基态边界，则在模型的临界温度附近可以观察到海森堡自旋的（非）阻挫自旋排列的显著重新进入。研究还表明，如果相互作用参数取自基态相变附近，则熵和比热不仅在临界温度附近，而且在低温区也表现出明显的温度变化，因为附近相的能量非常接近.
2019-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exactly Solvable Topological Phase Transition in a Quantum Dimer Model
Joint Quantum Institute, Department of Physics, University of Maryland（马里兰大学联合量子研究所物理系）；Joint Center for Quantum Information and Computer Science, NIST/University of Maryland（美国国家标准与技术研究院/马里兰大学联合量子信息与计算机科学中心）；Department of Mathematics, Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院数学系）；Department of Mathematics, Stanford University（斯坦福大学数学系）
研究量子单子模型在三角晶格上的相变行为，通过调整边缘权重发现临界点处从Z₂量子自旋液体到列状有序态的拓扑相变，利用vison相关函数和拓扑Rényi熵验证相变的拓扑性质。
2026-08-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Quantum phase transitions in the exactly solved spin-1/2 Heisenberg-Ising ladder
本文详细研究了具有海森堡链内相互作用和伊辛链间相互作用的自旋为1/2的受抑量子双阶梯的基态行为。研究的模型被转换到一个有效的横向和纵向场的复合自旋的量子伊辛链通过采用键态表示或幺正变换。结果表明，Heisenberg-Ising阶梯的基态可以由三种精确可解的模型导出：横场中的量子Ising链模型、纵场中的“经典”Ising链模型和交错纵-横场中的自旋链模型.最后一个模型的证据交错键相交替的单线态和三线态键的两条腿的阶梯，这出现在外部磁场的中等值，因此导致在饱和磁化强度的一半分数高原。基态相图由五个有序相和一个量子无序相组成，它们之间由不连续或连续的量子相变线分隔开。精确计算了所有五种有序相的序参量，并通过不同的短程自旋-自旋关联表征了量子无序相。
2012-07-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
