Quantum Critical Universality and Singular Corner Entanglement Entropy of Bilayer Heisenberg-Ising model
考虑了具有各向异性层内交换耦合的双层量子自旋模型。通过改变各向异性,量子临界现象从XY到海森堡再到伊辛普适类,分别有两个、三个和一个模同时变为无隙。我们用级数展开法计算了系统被二分为两部分时的第二和第三类Renyi纠缠熵。分别计算与角相关的主导面积律项和次主导熵。我们发现明确的证据表明,与角落的对数奇点是普遍的,在每一类。它沿伊辛临界线的系数是在良好的协议与以前获得的横向场伊辛模型。我们的结果提供了强有力的证据的想法,即在纠缠熵的通用条款提供了一个近似的措施,在系统中的低能量自由度。
2014-09-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement Entropy of the Two-Dimensional Heisenberg Antiferromagnet
利用有限格点的修正自旋波理论计算了正方格点上自旋1/2反铁磁海森堡模型基态的von Neumann和广义Rényi纠缠熵.此外,交错磁场正则化的戈德斯通模式与破缺被证明是必不可少的获得良好的表现值的纠缠熵。vonNeumann熵和Rényi熵服从面积定律,并带有附加的对数修正,与价键量子Monte Carlo和密度矩阵重整化群计算的结果定量吻合.我们还计算了自旋涨落,并观察到乘法对数修正的面积法与量子蒙特卡罗计算非常一致。
2011-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Quantum Monte Carlo detection of SU(2) symmetry breaking in the participation entropies of line subsystems
利用量子蒙特卡罗模拟,我们计算了一维(线)子系统的海森堡反铁磁体基态波函数的参与(Shannon-Rényi)熵,子系统的长度为$L$,嵌入二维($L\times L$)正方晶格中.我们还研究了三维($L\times L\times L$)立方晶格在有限温度下的线熵,即密度矩阵对角元的线熵。SU(2)对称性破缺被雷尼熵中的普适对数标度项$l_q\ln L$清晰地捕捉到,这与Misguish、Pasquier和Oshikawa [arXiv:1607.02465]最近的场论结果非常一致。我们还研究了对数前因子$l_q$对Rényi指数$q$的依赖性,其中在$q_c\simeq 1$检测到一个过渡。
2017-02-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Entanglement entropies of the $J_1 - J_2$ Heisenberg antiferromagnet on the square lattice
利用修正的自旋波理论,在有限格点上人为地恢复子格点的零磁化强度,研究了正方格点上Néel有序$J_1 - J_2$海森堡反铁磁体的纠缠性质.不同种类的子系统的几何形状进行了研究,无论是角落自由(线,带)或尖锐的角落(正方形)。来自$n_G=2$ Nambu-Goldstone模式的贡献给出了具有独立于Rényi指数的前因子${n_G}/{2}$的加性对数校正。另一方面,角导致额外的(负)对数校正与前因子$l^{c}_q$,这取决于$n_G$和雷尼指数$q$,在良好的协议与标量场理论的预测。通过改变第二个邻居耦合$J_2$,我们还探讨了整个Néel有序侧的$J_1 - J_2$反铁磁体的相图的普遍性,从沮丧侧$0<J_2/J_1<1/2$的面积律项是最大的,强铁磁制度$-J_2/J_1\gg1$与纯对数增长$S_q=\frac{n_G}{2}\ln N$,从而恢复的平均场限制的一个子系统的$N$网站。最后,在带状子系统的情况下,提取了一个普适的子导常数项$γ_q^{\rm ord}$,并发现与从自由晶格系统中提取的相同常数有直接的关系(在大S极限下)。消失的长宽比的奇异极限也进行了探讨,在这里,我们确定$γ_q^\text{ord}$的一个定期的部分和一个奇异的组件,解释固定宽度{ \it{vs} }固定长宽比子系统的线性缩放项的差异。
2015-06-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dimer-Quadrupolar Quantum Phase Transition in the Quasi-One-Dimensional Heisenberg Model with Biquadratic Interaction
用量子蒙特卡罗模拟研究了零温下含双二次项的准一维S=1海森堡反铁磁体.随着链间耦合程度的增加,体系经历从自发二聚相到Néel有序相或自旋二聚相的相变。数值结果表明,一个非常规的二阶过渡的可能性,其中的对称群表征一个阶段是不是一个子群的其他。
2006-09-05 cond-mat.stat-mech 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
Shannon-Rényi entropies and participation spectra across 3d $O(3)$ criticality
利用量子蒙特卡罗模拟,研究了(2+1)维$O(3)$临界点上自旋- $\frac{1}{2}$相互作用系统的多体基态Shannon-Rényi熵标度的普适性质.考虑到完整系统和线形子系统,$SU(2)$对称性破缺的Néel有序侧的过渡的特征在于存在对数项的Shannon-Rényi熵的标度,这是不存在的无序间隙相。这种标度的差异允许使用香农-雷尼熵来捕获嵌入$L\times L$环面中的长度为$L$的线形子系统的量子临界点,因为较小的子系统熵在数值上比整个系统的精度高得多。最有趣的是,在量子相变处,在香农-雷尼熵线$S_\infty^\text{line}$的临界标度中出现了一个附加的子引导常数$b_\infty^{*\rm line}=0.41(1)$。这个数字似乎是普遍的三维$O(3)$临界,在三维反铁磁自旋$\frac{1}{2}$海森堡模型的有限温度转变证实。此外,相位和相变可以在参与谱的几个特征中检测到,参与谱由线路子系统的约化密度矩阵的对角元素组成。特别地,Néel有序转变可以通过铁磁畴壁的限制机制在$\{S^z\}$基础上简单地理解。
2014-02-19 cond-mat.str-el
Unconventional Surface Critical Behaviors Induced by Quantum Phase Transition from Two-Dimensional Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki Phase to Néel Order
在某些对称性的存在下,一个受保护的拓扑相具有非平凡的表面态,这些表面态可以是无隙的,也可以是简并的。在这项工作中,我们研究的物理后果,这种无隙的表面状态在体量子相变(QPT),自发地打破这些对称性。利用自旋- $1/2$ Heisenberg模型实现了二维正方晶格上的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki相及其到Néel有序相的QPT.通过大尺度量子蒙特卡罗模拟,我们发现,尽管体QPT受传统的Landau相变理论控制,但无隙表面态诱导了非常规的普适类表面临界行为.
2016-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unconventional orders in the maple-leaf ferro-antiferromagnetic Heisenberg model
University of Cologne(科隆大学);Indian Institute of Technology Madras(马德拉斯印度理工学院);Flatiron Institute(平顿研究所)
研究通过多方法分析枫叶晶格上自旋1/2Heisenberg模型的量子相图,发现非传统序的广泛存在,包括六边形单态和具有晶格各向异性的双极化单态序,揭示了可能的量子自旋液体候选相。
2025-11-26 cond-mat.str-el quant-ph
Magnetic susceptibility and heat capacity investigations of the unconventional spin-chain compound Sr3CuPtO6
通过磁化率和热容测量研究了海森堡自旋链化合物Sr_3CuPtO_6。Sr 3CuPtO 6具有非常规的链结构,在这个意义上,i)自旋半铜原子以锯齿形链结构排列,和ii)沿着链的相邻Cu原子被自旋零铂原子分开。我们报告说,这种化合物显示出广泛的功能,在温度依赖性的磁贡献的热容和磁化率。尽管自旋链结构的非常规性质,这组数据表现出良好的协议与经典的S = 1/2海森堡自旋链化合物的理论模型。链内耦合常数的值,通过不同的技术,得到的,被发现是非常接近彼此。低温热容量数据(低于~ 6 K)表现出偏离理论预期的行为,这可能与自旋激发光谱中的小能隙有关。
2004-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Towards a Generalized Hydrodynamics description of Rényi entropies in integrable systems
研究了可积模型中分段均匀初态猝灭后的稳态Rényi纠缠熵.在淬火协议中,两个宏观上不同的链(引线)在初始时间连接在一起,随后的动力学进行了研究。我们研究了两个引线之间的界面处的有限子系统的熵。Rényi熵的密度与描述链之间界面的广义吉布斯熵(GGE)的熵的密度一致。通过将广义流体力学(GHD)的猝灭处理与Bethe的Rényi熵近似相结合,我们给出了各向异性海森堡链(XXZ链)中多个初态猝灭的精确结果,尽管该方法原则上适用于任何低纠缠初态和任何可积模型.一个有趣的协议,我们认为是膨胀淬火,其中两个引线之一是准备在真空中的模型激发。一个有趣的特点是,对于中等大的各向异性的束缚态的运输是不允许的。此外,我们表明,有一个“临界”的各向异性,上面的束缚态运输是允许的。这反映在稳态熵中,对于足够大的各向异性,稳态熵不包含关于束缚态的信息。最后,我们将我们的结果与时间相关的密度矩阵重整化群(tDMRG)模拟进行基准测试。
2019-02-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Solving the puzzle of an unconventional phase transition for a 2d dimerized quantum Heisenberg model
受\cite{Wenzel08}中提出的正方晶格上具有空间交错各向异性的自旋1/2海森堡模型的新临界理论的启发,我们利用第一性原理蒙特卡罗模拟重新研究了该模型由二聚化引起的相变.我们专注于研究$ρ_{s1} 2L$和$ρ_{s2} 2L$的有限尺寸标度,其中$L$代表模拟中使用的空间盒尺寸,$ρ_{si}$和$i \in \{1,2\}$是$i$方向上的自旋刚度。值得注意的是,虽然我们确实观察到如在\cite{Fritz11}中提出的可观察的$ρ_{s1}2L$的缩放的大的校正,但是$ρ_{s2}2L$的数据表现出良好的缩放行为,而没有任何大的校正的指示。因此,我们能够通过适度的计算工作获得临界指数$ν$的数值,该数值与已知的O(3)结果一致。具体地说,我们通过将$ρ_{s2}2L$的数据点拟合到其预期的标度形式来确定$ν$的数值,由$ν=0.7120(16)$给出,这与已知的最精确的Monte Carlo O(3)结果$ν= 0.7112(5)$在数量上一致。最后,虽然我们也可以从可观测的第二粘合剂比率$Q_2$获得与$ν=0.7112(5)$一致的$ν$的结果,但从$Q_2$计算的$ν$的不确定度是从$ρ_{s2}2L$确定的$ν$的不确定度的两倍多。
2011-08-03 cond-mat.str-el hep-lat hep-ph
Unconventional entanglement scaling and quantum criticality in the long-range spin-one Heisenberg chain with single-ion anisotropy
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU)(弗里德里希·亚历山大·埃尔朗根-纽伦堡大学);Joint Center for Quantum Information and Computer Science, National Institute of Standards and Technology and University of Maryland(量子信息与计算联合中心,美国国家标准与技术研究院和马里兰大学);Joint Quantum Institute, National Institute of Standards and Technology and University of Maryland(量子联合研究所,美国国家标准与技术研究院和马里兰大学)
研究探讨了具有单离子各向异性的长程自旋一海森堡链中长程相互作用对量子临界性的影响,通过MPS计算和高阶级数展开确定了相图和临界性质,发现连续对称破缺相中的纠缠熵标度行为存在超越短程贡献的对数修正。
2026-09-03 cond-mat.str-el quant-ph
Many body localization in Heisenberg XXZ magnet in a random field
本文数值研究了空间随机静磁场中的海森堡XXZ自旋1/2链。我们发现tDMRG模拟的时间演化可以有效地进行,即需要有效地表示的时间演化的矩阵的维数随时间线性增加和典型的链二分区的纠缠熵的递增。结果表明,对于足够大的随机场无限温度自旋-自旋关联函数在空间上呈现指数局域化,表明模型的绝缘行为。
2008-03-19 cond-mat.str-el quant-ph
Unconventional Superconductivity from Fermi Surface Fluctuations in Strongly Correlated Metals
在量子材料中,具有强相关性的电子往往会局部化,从而导致量子自旋成为低能物理学的基石。当强关联电子与更多弱关联传导电子共存时,多个有效相互作用通道发展并彼此竞争。竞争产生的量子涨落具有很大的光谱权重,与相关的熵达到$R\ln 2$每个electron.Advancing的框架,以了解如何波动的本地时刻影响非常规超导性是紧迫的和具有挑战性的。在这里,我们在重费米子金属的示例性设置中这样做,其中放大的量子涨落以近藤破坏和大到小的费米面涨落的形式表现出来。这些涨落导致了非常规的超导性,其转变温度相对于有效费米温度异常高,达到近藤温标的百分之几。我们的结果提供了一个自然的理解神秘的超导性在主机的重费米子金属。此外,我们的研究结果及其对非常规超导性形成的影响的定性物理基础适用于各种具有强烈费米表面波动的高度相关金属。
2021-09-27 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Fingerprints of cluster-based Haldane and bound-magnon states in a spin-1 Heisenberg diamond chain
Department of Theoretical Physics and Astrophysics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University(帕夫·约瑟夫·沙法里克大学理学院理论与天体物理系)
本研究通过多种解析与数值方法,探究自旋1海森堡金刚石链的磁学与热力学性质,揭示了阻挫区域多种非常规量子相及场致相变附近的增强磁热效应,并证实其可作为高效量子斯特林发动机工质。
2025-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Universal logarithmic corrections to entanglement entropies in two dimensions with spontaneously broken continuous symmetries
本文研究了在热力学极限下基态打破连续对称性的量子自旋模型中,嵌入二维$L\times L$晶格中的一维(线)$L$子系统的Rényi纠缠熵.利用量子MonteCarlo模拟,我们首先研究了具有反铁磁最近邻耦合$J_1>0$和铁磁次邻耦合$J_2\le 0$的$J_1 - J_2$海森堡模型。从$L=4$到$L=40$,在有限尺寸系统上SU(2)对称性破缺的特征清楚地表现为对雷尼纠缠熵的普遍加性对数修正:$l_q \ln L$和$l_q\simeq 1$,与雷尼指数和$J_2$的值无关。我们证实了这一结果,使用高精度自旋波分析(恢复自旋旋转对称性)的有限晶格上的$10^5\times 10^5$网站,允许进一步探索非通用的有限尺寸的修正和研究,此外的情况下,U(1)对称性破缺。我们的结果与Metlitski和Grover的预测$l_q=n_G/2$完全一致,其中$n_G$是Goldstone模式的数量[arXiv:1112.5166]。
2015-03-03 cond-mat.str-el quant-ph
Entanglement spectra of quantum Heisenberg ladders
两体纠缠度量是研究关联电子量子相位的有力工具。在这里,我分析的纠缠谱的 **gapped** 双腿量子海森堡阶梯的周期带划分成两个相同的周期链。比较了文献中提出的各种纠缠熵。纠缠谱紧密地反映了每个边缘的低能量无隙谱,对于任何符号的交换耦合常数。这将最初为分数量子霍尔系统绘制的猜想扩展到量子磁学领域,说明分区系统的低能纠缠谱与“虚拟边缘”的真实谱之间的直接对应关系。通过引入有效温度,提出了一种将约化密度矩阵映射为热力学密度矩阵的方法。
2010-06-29 cond-mat.str-el quant-ph
Recent progress in quantum spin liquids, fractional magnetization plateaus, and unconventional superconductivity in kagome lattices
National Laboratory of Solid State Microstructures and Department of Physics, Nanjing University(南京大学固体微结构物理国家重点实验室和物理系);Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University(南京大学先进微结构协同创新中心)
本文综述了锯齿晶格中量子自旋液体、分数磁化平台和非常规超导性的最新研究进展,涵盖理论方法与实验发现。
2025-12-18 cond-mat.str-el
Various regimes of quantum behavior in S = 1/2 Heisenberg antiferromagnetic chain with fourfold periodicity
我们已经成功地合成了verdazyl自由基β-2,6-Cl 2-V [= β-3-(2,6-二氯苯基)-1,5-二苯基verdazyl]的单晶。从头计算结果表明,该体系形成了一个由三种交换相互作用组成的具有四重磁周期的S = 1/2海森堡反铁磁链,并基于自旋模型用量子Monte Carlo方法成功地解释了该体系的磁性和热力学性质.此外,我们发现,交替和独特的伊辛铁磁链成为有效的特定领域,并观察到合作现象所造成的磁秩序和量子涨落。这些结果表明,Verdazyl自由基可以形成具有有趣量子行为的非常规自旋模型,为研究各种量子自旋体系提供了新的途径。
2013-11-19 cond-mat.str-el
Quantum criticality and entanglement for two dimensional long-range Heisenberg bilayer
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟和非平衡增量算法,精确计算了二维长程海森堡双层模型的临界指数与纠缠熵标度,揭示了长程相互作用对面积律及对数修正的调控作用。
2024-03-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum spin liquid ground states of the Heisenberg-Kitaev model on the triangular lattice
利用Schwinger玻色子方法研究了三角晶格上二维Heisenberg-Kitaev模型的量子无序基态。我们的目的是确定和表征潜在的间隙量子自旋液体阶段,稳定的各向异性Kitaev相互作用。对于反铁磁海森堡和Kitaev耦合和足够小的自旋$S$,我们发现三个不同的对称$Z_2$自旋液相,分离的两个连续的量子相变。有趣的是,元激发的间隙在整个跃迁过程中保持有限。第一自旋液相对应于海森堡极限中的众所周知的零通量状态,其相对于小Kitaev耦合是稳定的,并且在大$S$时在半经典极限中发展$120^\circ$阶。在相反的Kitaev极限,我们发现一个不同的自旋液体基态,这是一个量子无序版本的磁有序状态与反铁磁链,根据在经典极限的结果。最后,在中间耦合,我们发现一个自旋液体状态与非常规的自旋相关。自旋凝聚后,这种状态的发展布拉格峰在非公度动量密切类似的磁有序Z2涡旋晶体相,这已在最近的理论工作进行了分析。
2016-11-16 cond-mat.str-el
Phases and Quantum Phase Transitions in Anisotropic Antiferromagnetic Kitaev-Heisenberg-$Γ$ magnet
我们研究Kitaev-Heisenberg- $Γ$模型与反铁磁Kitaev交换在强各向异性(复曲面代码)限制,以了解的阶段和干预之间的相变带隙的$Z_2$量子自旋液体和自旋有序(在海森堡限制)以及顺磁相(在伪偶极,$Γ$,限制)。我们发现,在大$Γ$极限下得到的顺磁相没有拓扑纠缠熵,并且接近于由不同取向的堆叠一维$Z_2\times Z_2$对称性保护拓扑相的相等叠加所描述的系统的无间隙临界点。使用精确对角化计算和场论分析相结合,我们映射出的阶段和相变,揭示完整的相图作为海森堡,Kitaev,和伪偶极相互作用的函数。我们的工作显示了大量的非常规相和相变,并提供了对各向异性Kitaev-Heisenberg- $Γ$系统物理学的全面理解,以及我们最近的论文[Phys. Rev. B 102,235124(2020)],其中研究了铁磁Kitaev交换。
2021-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Transport in one dimensional quantum systems
在这一章中,我们介绍了最近的理论发展有限温度输运的一维电子和磁量子系统所描述的各种原型模型。特别是,我们讨论了非常规的运输和动力学自旋,电气,热的模型的可积性所暗示的自旋1/2海森堡链或哈伯德。此外,我们解决这些发展的实验研究和理论描述的低能有效理论的影响。
2003-05-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Evidence for a magnetic field-induced unconventional nematic state in the frustrated and anisotropic spin-chain cuprate LiCuSbO$_4$
现代量子磁学理论预言了强磁场中弱相互作用强阻挫自旋1/2海森堡链中的奇异多极态。在实验上,这些状态至今仍然难以捉摸。在这里,我们报告了一个长期寻找的磁场诱导的超导态以上的$\sim 13$ T的边缘共享链铜酸盐LiSbCuO $_4$ $\equiv$ LiCuSbO $_4$的字段产生的证据。这种解释是基于在测量$^7$ Li NMR自旋弛豫速率$T_1^{-1}$以及对比$T_1^{-1}$与$T$的场相关幂律行为中观察到的场诱导自旋间隙,并进一步得到静态磁化和ESR数据的支持。一个基本的理论微观方法有利于一个crosslinked方案基本上是基于NN XYZ交换各向异性的模型内受挫自旋1/2链。它是由DMRG技术研究。所采用的交换参数是合理的定性的电子结构计算的LiCuSbO $_4$。
2016-12-27 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
Pair density wave, unconventional superconductivity, and non-Fermi liquid quantum critical phase in frustrated Kondo lattice
本文用密度矩阵重整化群研究含阻挫 $J_1$-$J_2$ XXZ 相互作用的 Kondo-Heisenberg 链,揭示配对密度波和超导相可由中等 Fermi 体积的量子临界相产生。
2024-01-23 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Quantum phase transitions beyond the dilute Bose gas limit
我们研究了海森堡S=1/2环交换反铁磁体,它表现出从自发二聚(价键固体)相到磁有序(Neel)相的量子相变。我们认为,量子跃迁是非常规的性质,单重态和三重态模式的高密度凝聚的过渡接近从二聚体侧,信号恢复晶格对称性。这些特征与“非限定量子临界性”是一致的,目前的模型被认为是迄今为止唯一的例子。
2007-04-19 cond-mat.str-el
Engineering Biquadratic Interactions in Spin-1 Chains by Spin-1/2 Spacers
TU Dortmund(多特蒙德工业大学);Julius-Maximilians-Universität Würzburg(维尔茨堡大学);Nicolaus Copernicus University(哥白尼大学);University of Ottawa(渥太华大学);National Research Council(国家研究委员会)
提出在自旋-1链中通过插入自旋-1/2间隔体诱导并调控双二次相互作用,实现AKLT态,为自旋量子模拟器提供设计蓝图。
2026-06-16 cond-mat.str-el
Unconventional Quantum Criticality in Long-Range Spin-1 Chains: Insights from Entanglement Entropy and Bipartite Fluctuations
The University of Hong Kong(香港大学);HK Institute of Quantum Science & Technology, The University of Hong Kong(香港大学量子科学与技术研究院);State Key Laboratory of Optical Quantum Materials, The University of Hong Kong(香港大学光学量子材料国家重点实验室);The Chinese University of Hong Kong(香港中文大学);Univ Toulouse, CNRS, LPT, Toulouse, France(法国图卢兹大学CNRS理论物理实验室)
研究长程相互作用自旋-1 Heisenberg链的基态相图,通过量子蒙特卡罗方法揭示连续量子相变及非常规临界性。
2026-07-23 cond-mat.str-el quant-ph
Antiferromagnetic Heisenberg Model on the Icosahedron: Influence of Connectivity and the Transition from the Classical to the Quantum Limit
二十面体上的反铁磁海森堡模型由20个共边三角形组成,属于二十面体$I_h$对称群,在经典和量子水平上呈现出非常规性质.这些都源于自旋之间相互作用的受挫性质。对于经典自旋,磁化在磁场中是不连续的。在这里,我们研究的重要性的二十面体的磁化强度不连续的外观的连接,也调查从经典的量子极限的过渡。通过将团簇看作是由一个封闭的三角形晶格带附加两个额外的自旋组成,揭示了连接性对磁性的影响。经典的磁化强度不连续性示出从这两个自旋时,他们是不耦合到集群的不连续性的影响不断演变。在第二部分中,从经典到量子极限的过渡是通过集中在低能量谱,充分考虑到空间和自旋对称性的模型中的状态的表征检查。由于连通性最低能量经典流形的高度简并的对称性分析将低至$s=1$的自旋幅度的低能量量子态识别为其直接指纹,后者遵循与具有使人想起耗尽的三角晶格的结构的二十面体相关的状态行为的塔。在基态能量和关联函数上也发现了小分子$s$的AHM的经典性质。另一方面,在一个领域的经典磁化强度不连续性最终消失小$s$,弱重入行为后。
2014-10-13 cond-mat.str-el
Spin dynamics of the spin-1 triangular lattice Heisenberg antiferromagnet K$_2$Ni(SeO$_3$)$_2$
School of Physics, Georgia Institute of Technology(佐治亚理工学院物理学院);Department of Physics and Astronomy, The University of Tennessee(田纳西大学物理与天文学系);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);Quantum Condensed Matter Division and Shull-Wollan Center, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室量子凝聚态物质部和舒尔-沃兰中心)
通过非弹性中子散射研究K$_2$Ni(SeO$_3$)$_2$的自旋动力学,揭示自旋-1系统中量子涨落与连续谱特性,为理解有序量子磁体提供新视角。
2026-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ground state of the $S$=1/2 pyrochlore Heisenberg antiferromagnet: A quantum spin liquid emergent from dimensional reduction
针对烧绿石晶格上S=1/2海森堡反铁磁体基态难解的问题,利用VMC模拟发现系统经自组织降维形成层间解耦,涌现出具有强纠缠、代数衰减关联和自旋分数化的2D量子自旋液体,且该基态在自旋轨道耦合下依然稳定。
2023-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Observation of a gapped phase in the one-dimensional $S = {\frac{1}{2}}$ Heisenberg antiferromagnetic chain Cu(Ampy)ClBr
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校);Duke University(杜克大学);Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心);University of Augsburg(奥格斯堡大学);STFC Rutherford Appleton Lab(STFC卢瑟福阿普尔顿实验室);Max Planck Institute for Chemical Physics of Solids(马克斯·普朗克固体化学物理研究所)
研究通过多种技术探讨Cu(Ampy)ClBr的结构、磁性和热力学性质,发现低温下存在间隙磁激发,并排除长程磁序和自旋冻结。
2026-04-25 cond-mat.str-el
Unlimited growth of particle fluctuations in many-body localized phases
本文研究了具有强势无序的无自旋费米子t-V链(相当于自旋为1/2的海森堡链)中的猝灭动力学。对于这种多体局域化的原型模型,我们最近认为--与已建立的图像相反--粒子不会完全局域化。在这里,我们总结和扩展我们以前的各种纠缠措施,如数量和哈特莱数熵的结果。我们调查,特别是,可能的替代解释我们的数值数据。我们发现,这些替代的解释似乎没有举行,并在这个过程中,发现进一步的强有力的证据,缺乏本地化。此外,通过与非相互作用系统的比较,我们得到了几个严格的界限,我们获得了更多的见解纠缠动力学和粒子的波动。我们发现,这些边界的重整化版本也举行的相互作用的情况下,他们提供支持的数字发现的数量和纠缠熵之间的标度关系。
2020-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Quantum frustration in organic Mott insulators: from spin liquids to unconventional superconductors
本文综述了准二维有机电荷转移盐k-(BEDT-TTF)_2X和Et_ nMe_{4-n} Pn[Pd(dmit)2]2中阻挫和强电子关联的相互作用。这两种力驱动了一系列奇异相,包括自旋液体,价键晶体,赝能隙金属和非常规超导性。特别令人感兴趣的是,在几种材料中,作为压力的函数,存在从自旋液体莫特绝缘状态到超导状态的直接转变。对这些材料的实验提出了许多关于受挫折系统的量子行为的深刻问题,特别是自旋液体和超导性之间的密切联系。对这些问题的理解来自于广泛的理论技术,包括第一原理电子结构,量子多体理论和量子场论。在这篇综述中,我们通过讨论一个简单的四自旋受挫海森堡模型来介绍场的基本思想。然后我们描述了关键的实验结果,强调对于两种材料,k-(BEDT-TTF)_2Cu_2(CN)_3和EtMe_3Sb[Pd(dmit)_2]_2,有强有力的证据表明它们是自旋液体基态,而对于EtMe_3P[Pd(dmit)_2]_2,有强有力的证据表明它们是价键固体基态。我们回顾理论上试图解释这些现象,认为这可以捕获的哈伯德模型的各向异性三角晶格在半填充,共振价键波函数可以捕获大部分的基本物理。我们审查的证据表明,该模型可以有一个自旋液体基态的参数范围是现实的相关材料。最后,我们总结了迄今为止所取得的进展,并确定了一些仍有待回答的关键问题。
2011-01-14 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con physics.chem-ph
A microscopic Kondo lattice model for the heavy fermion antiferromagnet CeIn$_3$
针对重费米子反铁磁体 CeIn$_3$,提出结合 ab initio 能带计算的多轨道周期 Anderson 模型,并将其简化为 Kondo-Heisenberg 模型,经高分辨率中子谱学验证能准确重现磁性软模,为定量理解非常规超导等金属量子态奠定基础。
2024-01-05 cond-mat.str-el
Participation spectroscopy and entanglement Hamiltonian of quantum spin models
Shannon-Rényi熵和相关的参与谱量化了多体波函数在给定组态基中的局域化程度。使用这些工具,我们提出了一个分析的基态波函数的各种量子自旋系统在一个和两个维度。一般的想法和审查的现状,这一领域的第一,特别强调的通用subleading条款表征不同的量子阶段的物质,和相关的过渡。我们强调与相关的纠缠熵和光谱的连接时,这是可能的。在第二部分中,新的结果提出的相互作用自旋模型的参与谱,主要是基于量子蒙特卡罗模拟,但也使用微扰理论在某些情况下。对于完整的反铁磁系统,参与谱分析的铁磁畴壁经历了一个排斥的成对相互作用。这种限制势对于长程Néel阶是线性的,对于准长程序阶是对数的。对于一个二维二聚海森堡模型,详细分析了子系统的情况,该模型经历了带隙顺磁体和Néel相之间的量子相变.将线形(1d)子系统的参与谱与非线性有效边界(1d)纠缠哈密顿量的有限温度参与谱进行了定量比较。虽然短程模型几乎完美地描述了带隙的一面,但内尔机制最好使用长程有效哈密顿量进行比较。使用Kullback-Leibler发散进行的光谱比较,一种可能用于纠缠光谱的工具,提供了一种定量的方法来确定最佳的边界纠缠哈密顿量和温度。
2014-04-14 cond-mat.str-el
Entanglement entropy of two disjoint intervals in c=1 theories
研究了中心荷c=1的共形场论所描述的临界晶格模型中两个不相交块的Renyi纠缠熵的标度。给出了自对偶线上Ashkin-Teller(AT)模型标度极限的轨道上紧化自由玻色子的二阶Renyi熵的共形场论解析结果.我们已经在经典的二维AT模型的簇蒙特卡罗模拟中检验了这个预言。我们还进行了广泛的数值模拟的各向异性海森堡量子自旋链与树张量网络技术,允许获得约化密度矩阵的不相交块的自旋链和检查的正确性的预测Renyi和纠缠熵的共形场论。为了匹配这些预测,我们已经外推的数值结果,适当地考虑到有限长度的块引起的校正的领先的标度行为。
2011-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Complete field-induced spectral response of the spin-1/2 triangular-lattice antiferromagnet CsYbSe$_2$
本研究通过中子散射和圆柱MPS计算,系统研究了自旋1/2三角晶格反铁磁体CsYbSe₂的场致激发谱演化,验证了海森堡相互作用特性,揭示了多磁振子态的作用,为阻挫量子材料的场致自旋激发提供了新见解。
2023-10-06 cond-mat.str-el
Quantum Entanglement and Thermal Reduced Density Matrices in Fermion and Spin Systems on Ladders
通过数值计算发现,在由阶梯自旋能隙决定的有限温度下,有能隙的自旋1/2海森堡反铁磁链的约化密度矩阵与无能隙的自旋1/2海森堡反铁磁链的Gibbs密度矩阵具有相同的形式.我们调查这个有趣的结果,考虑一个模型的自由费米子的两条腿的梯子(间隙的链间隧道运营商)和自旋系统的梯子上有一个间隙的基态使用精确解和几个控制近似。我们计算了约化密度矩阵和梯子的一条腿(即在链之间进行切割)的纠缠熵。在费米子系统中,我们找到了其中一条链的约化密度矩阵的精确形式,并明确地确定了纠缠谱。我们发现在弱隧穿极限下,带隙梯形中一条链的纠缠熵具有由共形不变性决定的简单而普遍的形式。对于自旋系统,我们利用微扰理论考虑强耦合极限,通过Schmidt分解得到约化的密度矩阵。利用复制技巧和标度论讨论了一般带隙耦合共形场论系统(1+1维)的纠缠熵。结果表明:(1)对于带体能隙的系统,约化密度矩阵具有热密度矩阵的形式;(2)带隙耦合系统的一个子系统(链)的长波模总是热模;(3)冯诺伊曼熵等于链的热力学熵;(4)体能隙起着有效温度的作用.
2013-07-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Possible coexistence of short-range resonating-valence-bond and long-range stripe correlations in the spatially anisotropic triangular-lattice quantum magnet Cu$_2$(OH)$_3$NO$_3$
我们发现,短程共振价键关联和长程有序可以共存于基态(GS)的阻挫自旋系统。我们的研究包括对结构无无序的Cu $_2$(OH)$_3$ NO $_3$单晶的量子磁性的全面研究,实现了空间各向异性三角晶格上的$s$ = 1/2 Heisenberg模型.竞争交换相互作用确定通过拟合测量到55 T的磁化引起一个奇异的GS波函数的主要短程共振价键相关性和弱长程条纹秩序(有序矩$M_0$ = $|\langle s_i^z\rangle|$ $\sim$ 0.02)的共存。在低温下,在$\sim$ 1-3 T处可见一阶自旋翻转跃迁。当外加磁场进一步增加时,在$\sim$ 14-19和$\sim$ 46-52 T处分别观察到另外两个磁场诱导的量子相变。海森堡交换模型的模拟显示出与这些非常规相的磁场调制的半定量一致性,以及在中子衍射中没有可见的磁反射,从而支持Cu $_2$(OH)$_3$ NO $_3$的自旋系统的GS可能近似于量子自旋液体。我们的研究建立了结构无序的磁性材料与空间各向异性交换相互作用作为一个可能的舞台自旋液体。
2022-07-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Controlling magnetic frustration in 1T-TaS$_2$ via Coulomb engineered long-range interactions
二维材料中的磁阻挫提供了一个丰富的操场,工程师的非常规现象,如非共线磁秩序和量子自旋液体的行为。然而,尽管付出了巨大的努力,在二维材料中实现可调阻挫磁序仍然是一个开放的挑战。在这里,我们提出库仑工程作为一个通用的战略,以定制磁性基态的层状材料。使用近端量子自旋液体候选人1 T-TaS $_2$作为一个例子,我们展示了如何长程库仑相互作用重整化的低能量近平坦的能带结构,导致海森堡模型,决定性地依赖于库仑相互作用。在此基础上,我们表明,超交换耦合的材料可以精确地定制通过环境介电屏蔽,最终允许外部驱动的量子自旋液体制度的材料。我们的研究结果提出了库仑工程作为一个强大的工具来操纵范德华材料的磁性。
2022-10-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el