Contrasting magnetothermal conductivity in sibling Co-based honeycomb-lattice antiferromagnets
本研究对比了晶格结构和磁性相似的同族钴基蜂窝磁体 Co4Ta2O9 与 Co4Nb2O9 的磁热导率,发现前者在 9 T 下增强约 550% 而后者仅约 30%,并归因于磁激发对声子共振散射的差异,揭示了非磁性离子对热输运的隐性调控潜力。
2024-07-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Theoretical Study of Magnetoelectric Effects in Honeycomb Antiferromagnet Co4Nb2O9
蜂窝状反铁磁体Co_4Nb_2O_9具有一种有趣的磁电效应,即电极化的强度在基底ab平面上以与外加磁场旋转相反的两倍速度旋转。自旋相关的电偶极子可以是磁电效应的起源。它是由不同位置(I型理论)或相同位置(II型理论)的自旋算符的乘积描述的。我们在对Co_4Nb_2O_9晶体结构对称性分析的基础上,对这两种情况下的电极化的强度进行了研究,并得出后者是观测结果的根源的结论。本文还在Ⅰ型理论的基础上,对具有C3点群对称性的蜂窝晶格上的场致电极化的强度作了一般性的描述。
2019-12-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nature of visons in the perturbed ferromagnetic and antiferromagnetic Kitaev honeycomb models
Kitaev蜂窝模型拥有一个迷人的物质分形状态,其特征是涌现的马约拉纳费米子和一个携带涌现规范场通量的视子粒子。在精确可解模型中,这些视子是静态的,但某些扰动可以引起它们的运动。我们表明,塞曼场诱导的vison运动的性质是明显不同的铁磁与反铁磁Kitaev模型。也就是说,在铁磁模型中的vison有一个平凡的非投影平移对称,而在反铁磁Kitaev模型中,它有一个投影平移对称与$π$ -通量每单位细胞。铁磁情况下的vison带具有零Berry曲率,并且对热霍尔效应没有相关的本征贡献。相反,在反铁磁的情况下,有两个带隙的vison带与相反的陈数和相关的本征vison贡献的热霍尔效应。我们根据自旋液体候选物$α$ -RuCl $_3$的物理性质讨论了这些发现.
2023-01-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Anomalous Spin Dynamics observed by High Frequency ESR in Honeycomb Lattice Antiferromagnet InCu2/3V1/3O3
本文报道了S=1/2海森堡六角反铁磁体InCu_(2/3)V_(1/3)O_3的高频ESR研究结果。这种化合物似乎是一种罕见的模型物质的蜂窝晶格反铁磁体非常弱的层间耦合。高温磁化率可以用S=1/2蜂窝晶格反铁磁体来解释,在TN=38 K时呈现类磁序异常。虽然,我们的高频ESR的共振场显示出典型的反铁磁共振行为,我们的高频ESR的线宽继续增加低于TN,而它往往会随着温度在传统的三维反铁磁降低。一般来说,蜂窝晶格反铁磁体在理论上应该表现出与正方晶格反铁磁体类似的简单反铁磁序,因为这两种反铁磁体都是二分晶格。然而,我们认为,观察到的异常自旋动力学低于TN的蜂窝晶格反铁磁体,是没有观察到的正方形晶格反铁磁体的特有功能。
2010-12-22 cond-mat.str-el
Magnetic dynamics in NiTiO3 honeycomb antiferromagnet using neutron scattering
该研究通过中子能谱测量 NiTiO3 蜂窝反铁磁体的温度依赖磁结构与动力学,并用高度各向异性 Heisenberg 模型解释声子/光学磁激发、临界指数及弱阻挫特征。
2025-08-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic excitations from the hexagonal spin clusters in the S = 1/2 distorted honeycomb lattice antiferromagnet Cu2(pymca)3(ClO4)
该研究通过非弹性中子散射和精确对角化方法,研究了畸变蜂窝反铁磁体Cu2(pymca)3(ClO4)的磁激发,确定了簇间耦合约为簇内相互作用的20%,并提出了解释各向异性交换相互作用的模型。
2025-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
MoP$_3$SiO$_{11}$: a $4d^3$ honeycomb antiferromagnet with disconnected octahedra
我们报告的晶体结构和磁性的$4d^3$自旋- $\frac32$硅磷酸盐MoP $_3$ SiO $_{11}$研究的高分辨率同步辐射X射线衍射,中子衍射,热力学测量,从头算能带结构计算。我们的数据修改了该化合物的晶体对称性,并建立了其菱形空间群($R\bar 3c$)以及位于断开的MoO $_6$八面体中的Mo $^{3+}$离子的几何完美蜂窝晶格。在$T_N=6.8$ K以下观察到的传播矢量为$\mathbf k=0$的长程反铁磁有序是最近邻面内交换耦合$J\simeq 2.6$ K、易平面单离子各向异性$D\simeq 2.2 $ K和弱层间耦合$J_c\simeq 0.8$ K的综合效应。单离子各向异性导致Mo $^{3+}$离子的有序磁矩和$Δ\simeq 7$ K的磁振子能隙减少了12%,进一步说明了自旋轨道耦合对磁性的影响。我们的分析提出了单离子各向异性的$4d^3$蜂窝反铁磁体的一个重要组成部分,尽管他们名义上淬火的轨道时刻。
2021-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic and magnetocaloric effect in the stuffed honeycomb antiferromagnet GdInO3 polycrystalline
研究了填充蜂窝状反铁磁体GdInO 3多晶的磁性能和磁热性能。在TN ~ 2.1K,没有观察到长程磁有序,只是磁化强度随温度的变化曲线出现了一个急剧的上升。阻挫指数值~ 5.0的大值表明该阻挫磁系统中Gd 3+磁矩之间存在短程反铁磁相互作用。可忽略的热滞回线和磁滞回线表明GdInO 3化合物具有二级相变特征和可逆磁热效应。在0-50 kOe和0-70 kOe的磁场变化范围内,在液氦温度附近,最大磁熵变值分别为9.31 J/kg K和17.53 J/kg K,对应的RCP值分别为106.61和196.38 J/kg。GdInO 3多晶的MCE性能比其他Gd基磁热效应相对较低,这可以通过该系统中的高磁阻挫来理解。我们的研究结果表明,GdInO 3多晶具有较大的可逆MCE,这不仅提供了另一种可能性,开发磁热制冷剂在挫磁系统在低温附近的温度区域,但也有助于挖掘更多的奇特性能挫填充蜂窝磁系统。
2021-12-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Collective excitations in the tetravalent lanthanide honeycomb antiferromagnet, Na2PrO3
本文报道了Na_2 PrO_3的热磁和非弹性中子散射测量结果。这种材料是一种基于四价镧系元素Pr 4+的反铁磁蜂窝磁体,并已被提议用于托管占主导地位的反铁磁Kitaev相互作用。这些测量揭示了在Na 2 PrO3低于2毫电子伏的能量以及晶体场激发约230毫电子伏的磁波动。后者的能量与自旋-轨道相互作用的尺度相当,并解释了在TN = 4.6 K时每个Pr 4+约1.0 μB的非常小的有效磁矩以及难以发现任何低于有序跃迁的静态磁散射。通过比较低能量的磁激发在Na 2 PrO3的同构的自旋只化合物,Na 2 TbO 3,交换相互作用的微观模型的开发,暗示占主导地位的和令人惊讶的大海森堡交换相互作用J约等于1.1(1)meV。虽然不能排除K小于或等于0.2J的反铁磁Kitaev相互作用,但Na 2 PrO3的非弹性中子散射数据最好用δ = 1.24(2)的易轴XXZ交换各向异性来解释。
2020-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism of the Hubbard Model on a Layered Honeycomb Lattice - Is MgB$_2$ a Nearly-Antiferromagnetic Metal? -
作为$_2$的B2 pz带模型,研究了蜂窝晶格上的半填充哈伯德模型,并通过Monte Carlo计算和无规相位近似方法研究了在基态存在反铁磁性的可能性.在单层蜂窝晶格上,由于费米能级处态密度的损失,在排斥能$U_c/t \simeq 3.6$的有限值处发生顺磁到AF相变。然而,在层状蜂窝晶格上,层间跳跃项创造了费米面的完美嵌套,并以$U_c=0$引导AF。从这些事实,我们讨论了MgB $_2$可能是一个近AF金属,其中的AF的2 pz带被破坏的载流子掺杂。
2001-04-16 cond-mat.str-el
Spin-waves in 2D honeycomb lattice $XXZ$-type van der Waals antiferromagnet CoPS$_3$
利用粉末非弹性中子散射测量了二维蜂窝晶格范德华反铁磁体CoPSPDMATHABMM的磁激发。清晰的色散自旋波观察到一个大的自旋间隙~13 meV。假设蜂窝层之间没有磁交换,使用具有单离子各向异性的$XXZ$型$J_1-J_2-J_3$海森堡哈密顿量来拟合磁振子谱。最佳拟合参数显示最近邻和次最近邻的铁磁交换$J_1=-2.08$ meV和$J_2=-0.26$ meV以及具有强易轴各向异性$K=-2.06$ meV的第三近邻的相当大的反铁磁交换$J_3=4.21$ meV。合适的拟合只能通过各向异性$XXZ$型哈密顿量来实现,其中面外分量的交换相互作用比面内分量的交换相互作用小一个比率$α=J_z/J_x=0.6$。此外,在30 meV附近不存在自旋轨道激子表明CoPS $_3$中的Co $^{2+}$离子具有$S=3/2$态而不是自旋轨道纠缠$J_\rm{eff}=1/2$基态。我们的结果直接表明,CoPS $_3$是一个实验实现的$XXZ$模型与蜂窝晶格的二维vdW磁铁。
2020-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Spiral spin liquid in a frustrated honeycomb antiferromagnet: A single-crystal study of GdZnPO
该研究通过GdZnPO单晶实验实现阻挫蜂窝自旋模型,证实其在30 mK下稳定围绕K点简并的螺旋自旋液体并具有巨大剩余比热。
2025-03-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Disordered Ground State and Magnetic Field-Induced Long-Range Order in an S=3/2 Antiferromagnetic Honeycomb Lattice Compound Bi3Mn4O12(NO3)
Bi_3Mn_4O_(12)(NO_3)是第一个没有长程磁有序的蜂窝晶格体系,其中Mn ~(4+)离子携带S=3/2。利用中子散射,我们已经确定,短程反铁磁相关发展在低温下。外加磁场会引起磁性转变,即短程有序突然扩展为长程序。
2010-12-03 cond-mat.str-el
Successive spin-flop transitions of Neel-type antiferromagnet Li$_2$MnO$_3$ single crystal with honeycomb-lattice
我们已经进行了高磁场下的单晶Li $_2$ MnO $_3$,蜂窝晶格反铁磁体的研究。在高达35 T的外加磁场下,利用磁化测量绘制了其磁相图。我们的研究结果表明,它经历了两个连续的亚磁转变约9 T场施加垂直于ab平面(沿c* 轴)。这些相变是完全不存在的磁化强度与沿ab-平面施加的字段。为了理解这种磁相图,我们从正确的Neel型磁结构出发,建立了一个平均场模型,该模型与我们在零场下的单晶中子衍射数据一致。我们的模型计算成功地解释了当Li $_2$ MnO $_3$从零场Neel相进入两个不同的自旋翻转相时出现的两个亚磁跃迁。
2014-09-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Nonreciprocal Magnon by Symmetric Anisotropic Exchange Interaction in Honeycomb Antiferromagnet
我们调查的微观起源的非互易磁振子是不同的蜂窝反铁磁体中的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用。关键成分是依赖于键方向的对称各向异性交换相互作用,这导致在交错反铁磁有序下的谷型非互易磁振子激发。此外,我们还发现这种非互易磁振子具有特殊的磁场响应,其非互易方向可以通过面内旋转磁场来控制。所得结果可以解释磁环多极子的出现。
2020-05-28 cond-mat.str-el
Frustrated antiferromagnetic honeycomb-tunnel-like lattice CuRE2Ge2O8 (RE=Pr, Nd, Sm, and Eu)
用高分辨X射线衍射、磁性和热容测量研究了新型阻挫反铁磁化合物CuRE_2Ge_2 O_8(RE=Pr,Nd,Sm,Eu).这些系统显示出不同的磁晶格取决于稀土元素。该化合物是一个S=1/2的二维三角形反铁磁晶格,在ac平面内取向,具有几何挫折。另一方面,Pr、Nd和Sm化合物显示出由RE ^3+沿a轴排列的三维蜂窝隧道状晶格,具有阻挫反铁磁体的特征行为。
2017-12-01 cond-mat.str-el
Magnetic structure and properties of the honeycomb antiferromagnet [Na(OH$_2$)$_3$]Mn(NCS)$_3$
该研究结合磁性测量、中子单晶衍射与 SHG,确定了低对称性蜂窝磁体 [Na(OH$_2$)$_3$]Mn(NCS)$_3$ 的共线反铁磁结构、有序温度及交换作用。
2024-05-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Conductivity of Dirac-like surface states in correlated honeycomb transition metal oxide Mott insulators
寻找具有新颖和不寻常电子特性的材料是凝聚态物理的核心,也是开发概念性新技术的基础。在这种背景下,相关的蜂窝过渡金属氧化物吸引了大量的关注,是一个可能的实验实现理论预测的磁性Kitaev交换和拓扑非平凡性的理论前景。Mott绝缘铱酸钠是这些材料中的典型,具有很好的前景,可以桥接具有拓扑结构的强关联系统,最终开辟一条通往具有奇异表面特性的宽带隙材料的道路。在这里,我们报告了对超高真空解理表面电子性质的深入研究,将输运测量与扫描隧道技术相结合,表明该材料中同时存在多个不同性质的导电通道。最重要的是,一个V形的状态密度和低的薄层电阻,尽管一个大的缺陷浓度,指向一个拓扑保护的表面导电性的贡献。通过将隧道过程中的电子态的可寻址性的问题,我们开发了一个框架,连接以前的实验结果以及理论考虑。
2020-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Deconfined criticality in the frustrated Heisenberg honeycomb antiferromagnet
利用密度矩阵重整化群,我们确定了自旋为1/2的海森堡反铁磁体在具有最近邻相互作用J1和令人沮丧的次邻交换J2的蜂窝晶格上的相图.随着阻挫的增加,基态表现出Neel,plaquette和二聚体顺序,临界点在J2/J1 = 0.22和0.35。我们观察到自旋能隙和相应的序参量在两个临界点都连续消失,表明存在非限定的量子临界性。
2013-01-05 cond-mat.str-el
Spin Waves and Dirac Magnons in a Honeycomb Lattice Zig-zag Antiferromagnet BaNi2(AsO4)2
在过去的十年里,在无磁性的拓扑材料中,有质量和无质量的费米子准粒子的拓扑性质得到了广泛的研究。最近,在二维蜂窝晶格铁磁/反铁磁和三维反铁磁中,由自旋波产生的这种准粒子的玻色子类似物已经被报道。在这里,我们使用飞行时间非弹性中子散射研究自旋波的S = 1蜂窝晶格反铁磁体BaNi 2(AsO 4)2,它具有锯齿形反铁磁(AF)基态相同的Kitaev量子自旋液体候选人α-RuCl 3。我们确定的Z字形AF有序相的磁交换相互作用,并表明,自旋波在BaNi 2(AsO 4)2的布里渊区边界内的狄拉克点的保护。这些结果提供了蜂窝晶格磁体中之字形AF序和相关Dirac磁振子的微观理解,并且对于建立Kitaev量子自旋液体候选物中的磁相互作用也是重要的。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Ultralow-temperature thermal conductivity of the Kitaev honeycomb magnet $α$-RuCl$_3$ across the field-induced phase transition
近年来,在强磁场下Kitaev蜂窝状磁体$α$ -RuCl $_3$中是否存在量子自旋液体的争论日益激烈。为了研究这个问题,我们对$α$单晶进行了低至80 mK和高至9 T的超低温热导率测量。我们的实验清楚地表明,在$H_c$ $\approx$ 7.5 T,以上的锯齿形磁序被完全抑制发生场诱导的相变。在7.5 T处的热导率最小值归因于磁涨落对声子的强烈散射。最重要的是,在7.5 T以上,我们没有观察到来自无隙磁激发的热导率的任何显著贡献,这对$α$ $_3$的高场相的性质施加了强约束。
2017-09-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Proposed Negative Thermal Expansion in Honeycomb-Lattice Antiferromagnets
我们从理论上提出了可能的磁致负热膨胀蜂窝晶格反铁磁体与边缘共享网络的$MX_6$八面体,其中$M$和$X$是过渡金属和配体离子,分别。在这种晶体结构中,最近邻交换相互作用由两种竞争贡献组成,即,来自直接180 $^\circ$ $M$ - $M$键的反铁磁贡献和来自90 $^\circ$ $M$ - $X$-$M$键的铁磁贡献,其幅度具有不同的键长依赖性。对蜂窝晶格反铁磁体自旋晶格模型的数值分析表明,当系统进入反铁磁相时,随着温度的降低,系统会出现负热膨胀,从而使与键长相关的反铁磁交换作用的能量增益最大化.目前的工作提供了一个指导原则,寻找新的材料,并最终有助于多样化的家庭的材料,主机的负热膨胀源于自旋晶格耦合的蜂窝晶格或相关的晶体结构。
2021-09-17 cond-mat.str-el
Orbitally induced hierarchy of exchange interactions in zigzag antiferromagnetic state of honeycomb silver delafossite Ag3Co2SbO6
本文报道了准二维蜂窝晶格银铜铁矿Ag 3Co 2SbO 6的晶体结构、静态和动态磁性。磁化率和比热数据与反铁磁长程序在低温(Néel温度TN ~ 21.2 K)下的开始相一致。此外,磁化曲线揭示了在中等磁场下TN以下的场诱导(自旋翻转型)转变。GGA+U计算显示了轨道自由度的重要性,它保持了系统中交换相互作用的层次结构。最强的反铁磁交换耦合被发现在最短的Co-Co对,是由于直接和superexchange相互作用的半满xz+yz轨道直接指向对方。其他四个最近的六个相邻的钴六边形内的交换被抑制,因为这些键的活性半填充轨道被证明是平行的,不重叠。电子自旋共振(ESR)谱显示,在室温下,Co ~(2+)离子以八面体配位,形成一条高斯型谱线,平均有效g因子g=2.3+/-0.1;在120 K以下,ESR参数有很强的发散性,表明存在一个扩展的短程关联区。基于应用领域的磁性和热力学研究结果,我们提出了新的蜂窝晶格铜铁矿的磁相图。
2015-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Two-magnon Raman scattering in antiferromagnetic phases of frustrated spin models on the honeycomb lattice
计算了蜂窝晶格上几种阻挫自旋模型反铁磁相的双磁振子拉曼散射谱。这些包括$J_1$ - $J_2$ - $J_3$模型的Néel反铁磁相和海森堡-基塔耶夫模型的条纹相。我们发现,磁阻挫和各向异性的相互作用可能会显着影响拉曼光谱。我们进一步讨论了我们的研究结果的影响,铁基化合物BaFe $_2$ Se $_2$ O的磁激发,并显示如何磁相互作用可以提取适合的拉曼光谱。
2021-04-05 cond-mat.str-el
Magnon Landau levels in the strained antiferromagnetic honeycomb nanoribbons
通过非均匀单轴应变产生的赝磁场被引入到反铁磁蜂窝纳米带中。线性自旋波理论揭示了磁振子赝朗道能级的形成,它出现在谱的上端,其能级间距与能级指数的平方根成正比。反铁磁序沿$y$ -方向被应变逐渐削弱。在足够大的磁场强度下,系统在上边界附近解耦为孤立的锯齿形链,并表现出一维磁特性。虽然量子蒙特卡罗模拟也预测了这样的转变,但这种精确的方法给出了更深处的临界点。我们还研究了$XY$反铁磁蜂窝纳米带,发现了类似的赝朗道能级和反铁磁演化。我们的结果揭示了非均匀单轴应变对自旋激子的影响,并可能在二维量子磁性材料的基础上实验实现。
2021-12-15 cond-mat.str-el
Coexistence of static and dynamic local magnetic fields in an S = 3/2 honeycomb lattice antiferromagnet Co2Te3O8
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Sungkyunkwan University(成均馆大学);Institute for Basic Science(韩国基础科学研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学);Bennett University(贝内特大学);TRIUMF(特里姆夫国家粒子加速器中心);Rutherford Appleton Laboratory(鲁瑟福阿普尔顿实验室)
S=3/2蜂窝晶格反铁磁体Co2Te3O8中,研究发现静态和动态局部磁场共存,揭示了长程反铁磁有序态及复杂磁结构。
2025-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
K$_2$Co$_2$(TeO$_{3}$)$_{3}$ $\cdot$ 2.5 H$_2$O : A mineral-inspired pseudo-honeycomb cobalt dimer antiferromagnet
The Johns Hopkins University(约翰斯·霍普金斯大学);Institute for Quantum Matter, William H. Miller III Department of Physics and Astronomy(量子物质研究所,威廉·H·米勒三世物理与天文系);Quantum Matter Institute, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学量子物质研究所);Neutron Scattering Division, Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室中子散射部);Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia(不列颠哥伦比亚大学物理与天文系);Centre for Molecular and Materials Science, TRIUMF(TRIUMF分子与材料科学中心)
研究通过水热法合成KCoTOH,发现其具有三角二聚体和蜂窝结构特征,磁性测量显示其在7.6K以下出现反铁磁序,μSR谱揭示了低结构无序性和平面内反铁磁相互作用。
2026-04-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Frustrated honeycomb-lattice bilayer quantum antiferromagnet in a magnetic field
受抑双层量子磁体作为具有非常规热力学性质的平带自旋系统引起了人们的关注。利用精确对角化和量子蒙特卡罗模拟的有效低能理论,研究了磁场中受抑蜂窝晶格双层自旋各向同性($\frac{1}{2}$)海森堡反铁磁体的低温性质.我们的主要重点是磁化曲线和比热的温度依赖性,表明在高磁场的有限温度相变。
2017-06-24 cond-mat.str-el
Ground State Magnetic Structure and Magnetic Field Effects in the Layered Honeycomb Antiferromagnet YbOCl
本研究针对稀土硫卤化物YbOCl的自旋基态问题,通过低温中子散射等实验结合数值模拟,确定了其磁结构与交换相互作用,构建了磁场-温度相图,为稀土基Kitaev自旋物理研究提供了新途径。
2024-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological honeycomb magnon Hall effect: A calculation of thermal Hall conductivity of magnetic spin excitations
最近,在可果美和烧绿石晶格上实验观察到自旋激发的磁振子霍尔效应。霍尔热导率$κ^{xy}$作为可果美晶格上的磁场或温度的函数改变符号,并且$κ^{xy}$在反转烧绿石晶格上的磁场的符号时改变符号。基于这些令人兴奋的实验结果,我们从理论上提出了一种在蜂窝晶格上实现磁振子霍尔效应的简单的双带模型。自旋激发的磁振子霍尔效应以通常的方式通过晶格的反转对称性的破缺而产生,然而,通过次近邻的Dzyaloshinsky-Moriya(DM)相互作用。我们发现,$κ^{xy}$有一个固定的符号为所有的参数制度考虑。这些结果与Lieb,kagome和烧绿石晶格相反。我们进一步表明,低温依赖于磁振子霍尔电导率遵循$T^{2}$法律,而不是戈薇和烧绿石晶格。这些结果提供了一种测量二维蜂窝量子磁体和蜂窝光晶格中超冷原子的霍尔热导率的实验方法。
2016-07-24 cond-mat.str-el
Ripple state in the frustrated honeycomb-lattice antiferromagnet
在磁场作用下,我们发现了蜂窝格点受抑海森堡反铁磁体中一种新型的多重$q$态--“波纹态”。基态在波矢空间中具有无限环状简并,表现出合作顺磁态,即“环状液体”态。我们阐明,该系统表现出波纹状态作为一个新的低温热力学相通过二级相变从环状液体状态,保持环状自旋结构因子。真实空间中的自旋纹理看起来像“水波纹”,可以诱导出巨大的电极化的强度涡旋。可能的关系,蜂窝晶格化合物,${\rm Bi_{3}Mn_{4}O_{12}(NO_{3})}$,进行了讨论。
2019-06-16 cond-mat.str-el
Baryon chiral perturbation theory transferred to hole-doped antiferromagnets on the honeycomb lattice
建立了蜂窝晶格上空穴掺杂反铁磁体系统的低能有效场论。然后,该方法被用来研究交错磁化中的螺旋相以及双空穴束缚态的形成。
2012-06-14 cond-mat.str-el hep-ph
Magnetism and field-induced effects in the S = 5/2 honeycomb lattice antiferromagnet FeP3SiO11
本文研究了高自旋S=5/2蜂窝晶格反铁磁体FeP3SiO11的磁性与场诱导效应,通过实验与DFT计算揭示了其长程有序基态、短程关联、自旋翻转转变及高场下的近极化态等非常规激发行为。
2024-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Low Energy Excitations in a [4]Triangulene Honeycomb Antiferromagnet
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Lawrence Berkeley National Laboratory(劳伦斯伯克利国家实验室);Kavli Energy NanoScience Institute at the University of California Berkeley and the Lawrence Berkeley National Laboratory(加州大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室卡弗里能源纳米科学研究所)
该研究设计合成了含[4]三角烯的二维COF,证实其为反铁磁绝缘态,解析了其低能自旋激发,为探索有机量子磁学提供了模块化平台。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Magnetic field induced semimetal-to-canted-antiferromagnet transition on the honeycomb lattice
结果表明,在面内磁场作用下,具有点状费米面的二维蜂窝晶格的半金属态对于倾斜的反铁磁绝缘体是不稳定的.这种不稳定性已经存在于平均场水平;磁场使上自旋锥和下自旋锥向相反的方向移动,从而在费米表面产生有限的态密度,并在上自旋费米片和下自旋费米片之间产生完美的嵌套。这种完美的嵌套触发了一种倾斜的反铁磁绝缘状态。我们的结论,平均场参数的基础上,证实了辅助场投影量子Monte Carlo方法的晶格$12 \times 12$单位细胞。
2009-07-16 cond-mat.str-el
Spin excitations and thermodynamics of the antiferromagnetic Heisenberg model on the layered honeycomb lattice
本文提出了一个自旋-转动不变的格林函数理论,研究了堆叠蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁海森堡模型的动态自旋磁化率。采用任意温度下的广义平均场近似,通过求解关联函数的自洽耦合方程组,计算了热力学量(双自旋关联函数、内能、磁化率、交错磁化强度、N 'eel温度、关联长度)和自旋-激发谱。的温度依赖性的磁(均匀静态)磁化率归因于反铁磁短程秩序。Néel温度计算任意层间耦合。我们的结果与有限团簇的数值计算和β-Cu_2V_2O_2化合物的实验数据符合得很好。
2017-03-24 cond-mat.str-el
Quantum phase diagram of a frustrated antiferromagnet on the bilayer honeycomb lattice
本文研究了双层蜂窝晶格中自旋为1/2的海森堡反铁磁体。使用一组互补的方法,即Schwinger玻色子,二聚体级数展开,键算符和精确对角化,我们绘制出量子相图。通过分析基态能量和基元激发谱,我们发现了四个不同的相,对应于三个共线的磁性长程有序态和一个量子无序的层间二聚体相。我们详细地说,后者相是热力学连接到一个“确切的”单重产物的双分子层的基态存在沿线的最大层间挫折。其余三个阶段的顺序将予以澄清。
2016-02-11 cond-mat.str-el
Nematic quantum phases in the bilayer honeycomb antiferromagnet
蜂窝状双层晶格上的自旋$-1/2$海森堡反铁磁体显示出丰富多样的半经典和真正的量子相,由层内阻挫和层间交换之间的相互作用控制。采用一套互补的技术,包括自旋旋转不变的Schwinger玻色子平均场论,债券运营商,和一系列的扩展,我们揭开了量子相图,分析低能量激发和序参量。凭借Schwinger玻色子,我们扫描的交换参数的完整范围内,涵盖了远程有序以及量子无序基态,并揭示了存在一个扩展的,挫折感生的晶格相变在一个范围内的中间交换尚未探索。
2017-12-21 cond-mat.str-el
An effective field theory approach for the $S = 3/2$ bilayer honeycomb antiferromagnet
双层蜂窝晶格上自旋为3/2的海森堡反铁磁体是描述Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)磁性的极小模型.我们研究这个模型与令人沮丧的层间第二近邻耦合,考虑到量子和热涨落。我们用相干态的路径积分公式来描述模型的低能物理。我们表明,对于一个特定的点在参数空间中,接近实验估计的耦合,一个连续的经典简并解除量子和热涨落,共线状态,然后选择由无序机制的顺序。我们的研究结果提供了一个全球性的角度来理解实验观察。
2021-12-14 cond-mat.str-el
Interplay of magnetic field and trigonal distortion in the honeycomb $Γ$ model: Occurrence of a spin-flop phase
在候选Kitaev材料中,非对角$Γ$和$Γ'$相互作用分别来自自旋轨道耦合和三角畸变。由于它们与$α$ -RuCl $_3$中报道的场致磁无序态密切相关,因此产生了大量的研究工作。理论上,虽然已经提出了过多的场致相在蜂窝晶格中,一个稳定的中间相,可以生存在一个很宽的参数区域,无论底层的阶段仍然缺乏。在这里,我们专注于一个平面外的磁场和一个不允许的$Γ'$长期的相互作用,由于在占主导地位的反铁磁$Γ$区域的三角畸变。通过使用多方面的方法,从经典的蒙特卡罗和半经典自旋波理论的密度矩阵重整化群,我们确定了一个有趣的自旋翻转阶段的存在下,磁场和反铁磁$Γ'$相互作用,它最终进入一个完全极化状态。当$Γ'$相互作用接近$Γ$ 1的大小时,$Γ$ - $Γ'$模型映射到易轴XXZ反铁磁体,其中自旋翻转相可以理解为扩展的玻色-哈伯德模型中的超流相。因此,我们的研究结果表明,从蜂窝$Γ$模型的$U(1)$对称XXZ反铁磁体在磁场的激发路径。
2022-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Antiferromagnetism in the Hubbard model on the honeycomb lattice: a Two-Particle Self-Consistent study
蜂窝晶格上的哈伯德模型的半金属到反铁磁的量子相变已经走到了最前沿,在这个背景下,半金属到自旋液体的转变可以发生在过渡到反铁磁相之前。为了研究半金属到反铁磁体的转变,我们将两粒子自洽(TPSC)方法推广到蜂窝晶格(例如可以在石墨烯中实现的结构)。我们表明,临界相互作用强度发生转变是$U_c/t=3.79\pm 0.01$非常接近的值$U_c/t=3.869 \pm 0.013$报告使用大规模量子蒙特卡罗模拟。这加强了半金属到自旋液体的转变被反铁磁体的转变所取代的结论。由于TPSC满足Mermin-Wagner定理,我们发现温度依赖的结果的反铁磁和铁磁相关长度以及双占用和重整化自旋和电荷相互作用的裸相互作用强度的依赖性。我们还估计的交叉温度的值作为相互作用强度的函数的重整化经典制度。
2015-07-03 cond-mat.str-el
Valence-Bond Order in a Honeycomb Antiferromagnet Coupled to Quantum Phonons
我们用精确的量子蒙特卡罗模拟证明了蜂窝晶格上的反铁磁SU(2)自旋- $\frac{1}{2}$海森堡模型的Néel基态可以被量子声子的耦合破坏.我们发现一个明确的一级转变的价键固体状态与凯库莱秩序,而不是一个deconfined量子临界点。然而,量子晶格涨落可以驱动跃迁向弱一阶跃迁,揭示了通过相互作用的延迟的跃迁的可调谐性。与一维情形相比,我们的绝热区相图与阻挫$J_1$ - $J_2$模型有质的不同。我们的结果表明,键声子的耦合可以诱导狄拉克系统中的凯库勒阶。
2020-09-25 cond-mat.str-el
Canted antiferromagnetic order and spin dynamics in the honeycomb-lattice Tb2Ir3Ga9
单晶中子衍射,非弹性中子散射,体磁化测量,和第一性原理计算被用来调查蜂窝晶格$\rm Tb_2Ir_3Ga_9$的磁性。虽然$R\ln2$磁性对低温熵的贡献表明最低能量晶场二重态的$\rm J_{eff}=1/2$矩,但Tb $^{3+}$离子在12.5 K以下形成倾斜的反铁磁结构。由于Dzyalloshinskiii-Moriya相互作用,$ab$平面中的Tb矩通过$6^\circ$略微向$b$倾斜,每个分子式单元的倾斜矩为1.22 $μ_{\rm B} $。一个最小的$xxz$自旋哈密顿量被用来同时拟合沿高对称方向的自旋波频率和沿三个晶轴的磁化强度的场依赖性。需要考虑到所观察到的静态和动态特性的面内和面外耦合到第二近邻的长程磁相互作用。Tb矩间交换作用的$z$分量大于$x$和$y$分量。该化合物还表现出键依赖性交换,平行和垂直于4个$f$轨道的矩之间的最近交换耦合可忽略不计。尽管有$J_{\rm eff}=1/2$矩,自旋哈密顿量由大的面内各向异性$K_z \sim -1$ meV命名。DFT计算证实了反铁磁基态和大量的面间耦合在较大的Tb-Tb距离。
2021-03-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Honeycomb antiferromagnet with a triply degenerate dimer ground state
提出了一个蜂窝晶格上自旋为1/2的反铁磁量子模型。它有两个部分,其中之一是通常的最近邻海森堡模型。另一部分是我们引入的多重自旋相互作用项,它对基态是精确可解的。没有海森堡部分,模型有一个确切的三重简并二聚体基态。这种精确的基态在一般自旋S的情况下也存在。对于自旋为1/2的情形,我们进一步在基态进行了三重子分析,研究了海森堡相互作用与多重自旋相互作用之间的竞争。这种近似计算显示了从二聚体有序到Néel有序的连续量子相变。
2009-06-01 cond-mat.str-el
Magnetic properties of a buckled honeycomb lattice antiferromagnet
Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院);Quantum Centre of Excellence for Diamond and Emergent Materials, Indian Institute of Technology Madras(印度马德拉斯理工学院量子卓越中心(钻石与新兴材料))
研究了Co3ZnNb2O9反铁磁体的磁性行为,发现其在14K出现磁序,Curie-Weiss温度为-70K,揭示了强反铁磁相互作用和未淬灭的轨道角动量,同时发现磁化翻转相变和磁卡效应。
2026-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Topological magnon nodal-lines and absence of magnon spin Nernst effect in layered collinear antiferromagnets
我们提出了在层状蜂窝状共线反铁磁体中,即使存在自旋-轨道Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用,也存在一个受保护的拓扑狄拉克节线(DNL)磁振子相。我们表明,磁振子自旋能斯特效应,预测发生在严格的二维(2D)蜂窝共线反铁磁体抵消了层状蜂窝共线反铁磁体。换句话说,每个2D反铁磁层中的磁振子自旋能斯特效应抵消了后续层。因此,由于时间反演和空间反演($\mathcal{PT}$)对称性的结合,Berry曲率在整个布里渊区消失。然而,在对称性破缺的外部磁场,我们表明,一个非零的Berry曲率和陈数保护的拓扑磁振子带诱导的非共线自旋结构。这导致了实验上可访问的磁振子热霍尔效应在$\mathcal{PT}$的分层蜂窝反铁磁体的拓扑DNL磁振子相的破缺。我们建议,目前的预测结果可以在层状蜂窝反铁磁体CaMn $_2$ Sb $_2$,BaNi $_2$ V $_2$ O $_8$,和Bi $_3$ Mn $_4$ O $_{12}$(NO $_3$)的实验研究。
2019-03-04 cond-mat.str-el
Spin Dynamics in a Stripe-ordered Buckled Honeycomb Lattice Antiferromagnet Ba$_{2}$NiTeO$_{6}$
本文对低温下弯曲的蜂窝晶格反铁磁体Ba $_{2}$ NiTeO $_{6}$进行了中子非弹性散射实验。在2 K下,在$\hbar ω\lesssim 10$ meV的能量范围内观察到磁激发,其各向异性间隙为2 meV。我们进行自旋波计算,以确定自旋模型。所得到的微观参数与经典相图中条纹结构的位置一致。此外,外斯温度独立估计从体磁化率是一致的微观参数。结果表明,NN和NNN相互作用之间的竞争,加上相对较大的单离子磁各向异性稳定的条形磁结构。
2017-08-29 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
Holes Localized on a Skyrmion in a Doped Antiferromagnet on the Honeycomb Lattice: Symmetry Analysis
利用蜂窝晶格上空穴掺杂反铁磁体的低能有效场论,研究了空穴在Skyrmions上的局域化,作为库珀对形成的一种可能机制.与正方形晶格的情况相反,对于蜂窝晶格上Skyrmion的标准径向轮廓,只有位于两个孔袋之一中的孔可以被定位。这在性质上不同于由磁振子交换约束的空穴对,磁振子交换在位于不同动量空间口袋中的空穴之间最有吸引力。在蜂窝晶格上,磁振子交换明确导致$f$波配对,这也是实验观察到的。利用Skyrmion的集体模量子化,我们确定了局域空穴对的量子数。同样,$f$波对称是可能的,但不能排除其他竞争配对对称。
2014-10-01 cond-mat.str-el hep-ph
Anomalous scaling corrections and quantum phase diagram of the Heisenberg antiferromagnet on the spatially anisotropic honeycomb lattice
本研究通过大规模量子蒙特卡洛模拟确定了空间各向异性蜂窝晶格上自旋1/2反铁磁Heisenberg模型的基态相图,发现相变线存在反常标度修正,并讨论了各向异性系统临界累积量比的非普适性问题。
2023-12-18 cond-mat.str-el
Field induced multiple order-by-disorder state selection in antiferromagnetic honeycomb bilayer lattice
本文详细研究了双层蜂窝晶格上的反铁磁经典海森伯模型在高阻挫区和磁场的作用下。这项研究显示了强有力的证据熵有序无序选择在不同部门的磁化曲线。对于反铁磁耦合$J_1=J_x=J_p/3$,我们发现,在低温下,有两个不同的区域中的磁化曲线所选择的这种机制与不同数量的软模和零模。这些区域呈现破缺的$Z_2$对称性,并由在$M=1/2$处的不完全共线的经典平台区隔开。在较高的温度下,有一个从传统的顺磁体到合作磁体的交叉。最后,我们还讨论了系统在低阻挫区$J_1=J_x<J_p/3$的低温行为。
2016-03-29 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
Suppression of Antiferromagnetic Order by Strain in Honeycomb Cobaltate: Implication for Quantum Spin Liquid
本研究针对层状蜂窝钴酸盐低温反铁磁有序阻碍量子自旋液体形成的问题,通过异质结构工程调控Cu3Co2SbO6薄膜的三角晶体场,实现反铁磁序的抑制,为探索量子自旋液体提供了新途径。
2023-12-20 cond-mat.str-el
Zero-energy states and fragmentation of spin in the easy-plane antiferromagnet on a honeycomb lattice
证明了蜂窝晶格上易平面反铁磁体的Neel序参量中的涡旋核束缚两个零能态。值得注意的是,占据这个中间带隙的单个电子的自旋在两个亚晶格之间分裂:虽然它产生了消失的总磁化强度,但它显示了有限的尼尔阶,与假设的背景正交。例如,可以通过平行于石墨烯层的磁场引入必要的易平面各向异性。结果是相关的自旋1/2费米子石墨烯或光学蜂窝晶格,在强相互作用制度。
2007-11-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el hep-th