Phase diagrams, critical and multicritical behavior of hard-core Bose-Hubbard models
本文用平均场论和线性自旋波分析方法确定了正方晶格上硬核玻色-哈伯德模型的零温相图。由于最近邻和次最近邻相互作用以及立方各向异性的相互作用,稳定了具有棋盘格、条纹畴或中间对称性的超固相。相图显示了三种不同的拓扑结构,这取决于最近邻和次最近邻相互作用的相对强度。我们还发现了丰富多样的新的量子临界行为和多临界点,并讨论了相应的有效作用量和普适类。
1997-11-20 cond-mat.stat-mech
The two-dimensional quantum $XY$ model with a transverse magnetic field was investigated with the exact diagonalization method. Upon turning on the magnetic field $h$ and the $XY$-plane anisotropy $η$, there appear a variety of phase boundaries, which meet at the multicritical point $(h,η)=(2,0)$. We devote ourselves to the Ising-universality branch, placing an emphasis on the multicritical behavior. As a probe to detect the underlying phase transitions, we adopt the fidelity susceptibility $χ_F$. The fidelity susceptibility does not rely on any presumptions as to the order parameter involved.…
2019-08-04 cond-mat.stat-mech
Excitation Spectrum Gap and Spin-Wave Stiffness of XXZ Heisenberg Chains: Global Renormalization-Group Calculation
利用重整化群理论研究了各向异性XXZ自旋1/2海森堡链.在整个温度和各向异性范围内计算了铁磁区和反铁磁区的比热和最近邻自旋-自旋关联,得到了全局描述和定量结果.我们得到,对于所有的各向异性,反铁磁自旋液体自旋波的速度和类伊辛铁磁激发谱带隙,表现出自旋波自旋子交叉。发现了一些纯量子性质的特征:面内相互作用s_i^x s_j^x + s_i^y s_j^y在面外s_i^z分量中引起反铁磁关联,在反铁磁XXZ链中,在较高温度下,在铁磁XXZ链中占主导地位,在XY链中,在所有温度下,在两者之间。我们发现反铁磁XXZ链中也出现了相反的效应:反铁磁s_i^zs_j^z相互作用在s_i^xy分量中产生关联。作为另一种纯粹的量子效应,(i)在反铁磁体中,比热峰的值对各向异性不敏感,并且比热峰的温度随着任一类型(Ising或XY)各向异性的引入而从各向同性(Heisenberg)降低;(ii)完全相反,在铁磁体中,比热峰的值和温度随着任一类型的各向异性而增加。
2008-04-24 cond-mat.stat-mech
Ground State Phase Diagram of S=1 XXZ Chains with Uniaxial Single-Ion-Type Anisotropy
利用有限尺寸系统的数值精确对角化方法,研究了具有单轴单离子型各向异性的一维S=1 XXZ链。用共形场论、能级谱、唯象重整化群和有限尺寸标度方法对数值结果进行了分析。因此,我们提出了第一个定量可靠的基态相图的这个模型。该模型的基态包括Haldron相、大尺寸相、Néel相、两个XY相和铁磁相。在这些相变之间存在四种不同类型的相变:Brezinskiii-Kosterlitz-无边界型相变、Gaussian型相变、Ising型相变和一级相变。这些临界线的位置被精确地确定。
2002-09-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of a random-anisotropy mixed-spin Ising model
本文研究了自旋1/2-自旋1混合伊辛系统在淬灭无序各向异性存在下的相图。我们进行了平均场和一个标准的自洽Bethe-Peierls计算。根据无序程度的不同,会出现新的过渡线和多临界点。此外,我们报告了一些联系的渗流问题和一个确切的结果在一维。
2001-02-19 cond-mat.stat-mech
Magnetization process and magnetocaloric effect of the spin-1/2 XXZ Heisenberg cuboctahedron
自旋1/2 XXZ海森堡立方八面体的磁性检查使用精确的数值对角化取决于交换各向异性的相对强度。虽然伊辛立方八面体在低温磁化曲线中仅显示三分之一的磁化平台,XXZ海森堡立方八面体在饱和磁化强度的零、六分之一、二分之一和三分之二处显示另外四个中间平台。随着XXZ交换相互作用的量子($xy$)部分的增加,新的磁化平台通常在更宽的磁场范围内延伸。结果表明,XXZ海森堡立方八面体在所有的磁化跳跃附近表现出异常的热力学行为,并伴随着增强的磁热效应。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech
Evidence for a bicritical point in the XXZ Heisenberg antiferromagnet on a simple cubic lattice
利用广泛的蒙特卡罗模拟研究了磁场中简单立方晶格上具有单轴交换各向异性的经典海森堡反铁磁体XXZ模型。分析,特别是,各种交错的磁化率和绑定累积量,我们提出了明确的证据,反铁磁,自旋-触发器,顺磁相位的交汇点是一个双临界点与海森堡对称性。结果进行了比较,以前的预测基于各种理论方法。
2011-04-05 cond-mat.stat-mech
Infinite temperature spin dc conductivity of the spin-1/2 XXZ chain
本文利用Bethe ansatz方法和TBA方程精确计算了自旋1/2 XXZ链在无穷温度下的自旋直流电导率𝓛,发现𝓛在各向异性参数的有理数处不连续,并揭示了其与磁化强度的幂次依赖关系。
2024-04-29 cond-mat.stat-mech
Magnetization process of the spin-1/2 XXZ models on square and cubic lattices
研究了具有类Ising各向异性的自旋1/2反铁磁XXZ模型在基态的磁化过程。数值计算表明,正方形和立方晶格上的类Ising XXZ模型在某一临界磁场下出现一级相变。我们估计的临界场和磁化跳的麦克斯韦结构的基础上的值。本文用微扰理论研究了伊辛极限下的磁化跳变。基于我们的数值计算结果,我们简要地讨论了硬核极限下扩展的Bose-哈伯德模型的相图。
1997-05-15 cond-mat.stat-mech
Level Statistics of XXZ Spin Chains with Discrete Symmetries: Analysis through Finite-size Effects
讨论了XXZ自旋链在次近邻(NNN)耦合参数下的能级统计。我们展示了有限尺寸系统的能级统计如何依赖于NNN耦合和XXZ各向异性,这应该反映量子混沌,可积性和有限尺寸效应之间的竞争。在这里,离散对称性在我们的分析中起着核心作用。通过对能级间距分布、谱刚性和数方差的计算,我们证实了谱中不可积性和Wigner行为之间的对应关系。我们还表明,非维格纳行为出现由于混合对称性和有限尺寸效应在某些不可积的情况下。
2005-06-03 cond-mat.stat-mech
Finite Size XXZ Spin Chain with Anisotropy Parameter $Δ= {1/2}$
我们找到了一个解析解的贝特Anglerian方程(BAE)的特殊情况下,有限的XXZ自旋链的自由边界条件和复杂的表面场,它提供了$U_q(sl(2))$对称性的哈密顿量。更准确地说,我们找到了一个非平凡的解决方案,对应于基态的各向异性参数$Δ= {1/2}$对应于$q^3 = -1$的系统。为了建立有限大小XXZ自旋链基态的初等函数的精确表示,我们集中在交叉参数$η$依赖周围的$η=π/3$,有一个已知的解决方案。所采取的方法涉及使用Baxter的t-Q方程的物理解$Q$,对应于基态,以及相同方程的非物理解$P$。包括$P$的计算和基态导数的计算。这个衍生物对渗流理论的可能应用还有待研究。对于具有周期边界条件的有限XXZ自旋链,我们在一个非对称情形下找到了类似的解,该情形对应于具有特殊磁场的六顶点模型。在这种情况下,我们求出系统在相应状态下的“磁矩"的解析值。
2000-10-11 cond-mat.stat-mech nlin.SI
Novel surface universality classes with strong anisotropy
利用重整化场论,我们研究了由倾斜入射粒子束驱动的生长表面的动力学。其在参考(衬底)平面上的投影选择"平行“方向,使得表面高度的演化方程变为各向异性。该模型的相图是由一个有效的各向异性表面张力的属性。我们的重整化群分析表明存在一条连续跃迁线和一条(潜在的)一阶跃迁线,它们在多临界点相遇。详细讨论了连续线和多临界点的满标度行为。两个新的普遍性类尺度不变的表面波动被发现。
2006-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Ground State Phase Diagram of the One Dimensional S=1/2 XXZ Model with Dimerization and Quadrumerization
利用有限尺寸系统的数值精确对角化方法,研究了具有二聚化(1-j)和四聚化δ的一维S=1/2XXZ模型.利用共形场论和能级谱方法,计算了具有类XY各向异性Δ(0<Δ<1)的基态相图。该模型的基态包括Haldron态、S=1二聚体态、S=1大D态和S=1/2二聚体态。由激发态的共形维数确定了能隙临界指数ν的Δ和δ依赖关系。
1999-01-20 cond-mat.stat-mech
Exact anomalous current fluctuations in the strong-anisotropy limit of the XXZ chain
Institute of Science Tokyo(东京科学大学)
本研究通过非局域映射和自旋-电荷分离,精确求解了XXZ链强各向异性极限下的自旋电流矩生成函数,发现长时间电流服从M-Wright非高斯分布,并揭示了自旋关联的扩散行为。
2026-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech math-ph
Heisenberg antiferromagnets with exchange and cubic anisotropies
利用基态考虑和广泛的蒙特卡罗模拟,我们研究了外磁场中简单立方晶格上具有单轴交换各向异性和立方各向异性项的经典海森堡反铁磁体。除了反铁磁相场诱导自旋翻转和非共线外,还可能出现双锥相。相图和临界以及多临界现象进行了讨论。结果与以前的研究结果进行了比较。
2009-07-23 cond-mat.stat-mech
The Correlation Functions of the XXZ Heisenberg Chain for Zero or Infinite Anisotropy and Random Walks of Vicious Walkers
XXZ海森堡链被认为是两个特定的限制的各向异性参数:$\Dl\to 0$和$\Dl\to -\infty$。相应的波函数用对称Schur函数表示。计算了N粒子Bethe态基上铁磁弦算符的期望值和热关联函数。铁磁弦的热相关函数由恶意游动的随机游动的格点路径的母函数表示。讨论了所得到的期望值与盒中严格平面剖分的母函数之间的关系。在零温极限下,得到了铁磁弦热相关器的渐近估计。结果表明,它的振幅有关的平面分区的数量。
2011-06-30 cond-mat.stat-mech hep-th math.CO
Uniaxially anisotropic antiferromagnets in a field on a square lattice
利用基态考虑和蒙特卡罗方法,分析了正方形晶格上沿易磁化轴的场中的经典单轴各向异性海森堡和XY反铁磁体。该模型被称为显示反铁磁和自旋翻转阶段。在海森堡的例子中,单离子各向异性被添加到XXZ反铁磁体中,增强或竞争单轴交换各向异性。研究了它对双锥型非共线结构稳定性的影响。在各向异性XY反铁磁体的情况下,反铁磁和自旋翻转相之间的过渡区被发现是由简并双向波动为主。相图观察到密切类似的XXZ反铁磁体没有单离子各向异性。
2008-01-21 cond-mat.stat-mech
Classical and quantum anisotropic Heisenberg antiferromagnets
本文研究了具有XXZ型交换各向异性的经典和量子海森堡反铁磁体,以及场中二次和三次单离子项的晶体场。磁体显示出各种相,包括自旋翻转(或在量子情况下,自旋液体)和双锥(对应于量子格子气描述中的超固体)相。应用基态考虑、Monte Carlo和密度矩阵重整化群方法,分析了量子效应和晶格维数的影响。有趣的临界和多临界行为可能发生在量子和热相变。
2009-07-06 cond-mat.stat-mech
Level statistics of XXZ spin chains with a random magnetic field
数值研究了自旋为1/2的XXZ链在随机磁场作用下的能级间距分布。我们明确地表明如何水平统计依赖于晶格尺寸L,各向异性参数$Δ$,和随机磁场h的平均振幅。在能谱中,量子可积性与来自随机性的不可积性竞争,其中XXZ相互作用由参数$Δ$修改。当$Δ\ne 0$时,能级间距分布主要表现为Wigner-like行为,而当$Δ$ =0时,尽管系统由于随机性而不可积,但仍表现为Poisson行为。在大h极限下,$Δ\ne 0$也出现类似泊松行为。此外,能级间距分布取决于晶格尺寸L,特别是当随机场较弱时。
2004-03-25 cond-mat.stat-mech
How to distinguish the Haldane/Large-D state and the intermediate-D state in an S=2 quantum spin chain with the XXZ and on-site anisotropies
我们数值研究了S=2量子自旋链的基态相图,其中$Δ$表示最近邻相互作用的XXZ各向异性参数,$D$表示在位各向异性参数,具有$XXZ$和${\mathcal H}=\sum_j (S_j^x S_{j+1}^x+S_j^y S_{j+1}^y+ΔS_j^z S_{j+1}^z) + D \sum_j (S_j^z)^2$描述的在位各向异性.为简单起见,我们仅限于$Δ>0$和$D>0$的情况。我们的主要目的是得到明确的结论,是否存在中间- $D$(ID)相,这是由Oshikawa在1992年提出的,一直被认为是不存在的,因为DMRG的研究在20世纪90年代后期。在含有$Δ>0$和$D>0$的相图中,出现了XY态、Haldom态、ID态、大- $D$(LD)态和Néel态。在数值数据的分析中,重要的是区分三种带隙状态:Haldom状态、ID状态和LD状态。我们给出了一个物理和直观的解释,我们的水平光谱方法如何区分这三个阶段。
2011-03-01 cond-mat.stat-mech
The Ising Limit of the XXZ Heisenberg Magnet and Certain Thermal Correlation Functions
自旋1/2 XXZ海森堡磁体被认为是各向异性参数趋于无穷大(所谓的伊辛极限)的情况下。计算了铁磁弦在基态上的热关联函数。计算无限大各向异性极限下的关联函数的方法是基于观察到波函数是用对称的Schur函数表示的。它表明,在低温下,这个关联函数的渐近表达式的振幅是成正比的严格装箱平面分区的平方数。
2011-12-12 cond-mat.stat-mech math.CO
Quantum-classical crossover in the spin 1/2 XXZ chain
通过对N=16和18自旋系统的精确对角化,计算了具有各向异性Δ的XXZ模型在非零温度下的关联函数<σ^z_0σ^z_n>.在固定分离的无间隙铁磁区域-1<Δ<0中,温度总是可以足够低,使得对于n \neq 0,相关性总是负的。然而,我们发现,对于足够大的温度和固定的分离或固定的温度大于一些T0(\DElta)和足够大的分离的相关性总是积极的。这种符号变化效应以前从未见过,我们将其解释为从量子到经典行为的交叉。
1998-06-18 cond-mat.stat-mech
Exact boundary free energy of the open XXZ chain with arbitrary boundary conditions
我们导出了开海森堡XXZ自旋链的边界自由能的精确公式。我们允许任意边界磁场,但假设零体磁化。其结果完全类似于早期的所谓的$g$ -函数的公式:它被表示为单个积分和两个简单的Fredholm行列式的组合。我们的表达式可以很容易地评估使用数值算法与任意精度。我们表明,边界自由能可以显示各种各样的行为作为温度的函数,取决于各向异性和边界场。我们还计算了边界自由能的低温极限,并再现了已知的基态边界能的结果,包括非对角场的情况。
2018-09-29 cond-mat.stat-mech
Quasi-local conserved charges and spin transport in spin-$1$ integrable chains
本文考虑由Zamolodchikov-Fateev(ZF)哈密顿量定义的可积一维自旋$1$链。后者是参数化的,类似于XXZ自旋-$1/2$模型,由一个连续的各向异性参数,并在各向同性点与众所周知的自旋-$1$巴布建-塔赫塔詹哈密顿量相一致。根据最近发展的XXZ模型的程序,我们明确地构造了一个连续的家庭的准局部守恒算子的周期自旋$1$ ZF链。我们的建设是有效的一组密集的相称值的各向异性参数在无间隙制度的各向同性点被排除在外。利用Mazur不等式,我们证明了对于XXZ模型,这些准局域电荷足以证明高温自旋Drude重量在热力学极限下不为零,从而建立了高温弹道自旋输运.
2016-04-04 cond-mat.stat-mech
Biconical structures in two-dimensional anisotropic Heisenberg antiferromagnets
研究了正方格子海森堡和XY反铁磁体在沿易磁化轴的磁场中的单轴各向异性。基于基态考虑和蒙特卡罗模拟,分析了双锥结构在反铁磁相和自旋翻转相之间的过渡区中的作用。特别是,添加一个单离子各向异性的XXZ反铁磁体,人们观察到,取决于该各向异性的迹象,无论是一个干预的双锥相或直接过渡的一阶分离的两个阶段。在各向异性XY模型的情况下,在反铁磁、自旋翻转和双向结构中,在临界场处的基态的简并性似乎导致在XXZ模型的情况下,在反铁磁和自旋翻转相之间的由双向波动主导的狭窄无序相。
2007-12-19 cond-mat.stat-mech
Scaling limit of the one-dimensional XXZ Heisenberg chain with easy axis anisotropy
我们构造了易轴XXZ链的标度极限。这个限制是接近各向同性点和让晶格间距为零以获得具有有限质量间隙的连续模型的微妙组合。我们给出了两个最低能态(两个“真空”)之间的能量差,并分析了极限模型的激发谱结构。我们发现,激发形成对应于两个真空的两个集合。在这两个集合中,修饰粒子都由Bethe Answer类方程(更高层次的Bethe Answer)描述,并且这两个集合可以通过进入这些长期方程的参数来区分。光谱中的简并可以解释为起源于修饰粒子的SU(2)对称性。从长期方程得到的两个粒子散射矩阵与这种对称性是一致的,并且它们在两个扇区中的总体符号不同。
1999-01-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Ground State Phase Diagram of Frustrated S=1 XXZ chains : Chiral Ordered Phases
用无限系统密度矩阵重整化群方法研究了具有竞争最近邻和次最近邻反铁磁耦合的S= 1XXZ自旋链的基态相图.我们发现六个不同的阶段,即,Half,间隙手性,无间隙手性,双Half,Néel和双Néel(uudd)相。带隙和无隙手征相的特征是宇称的自发破缺,其中长程序参量是手征性,κ_l = S_l^ xS_{l+1} ^y-S_l^ yS_{l+1} ^x,而自旋相关以指数或代数方式衰减。当Δ< 0.95时,这些手性有序相出现在相图中的宽区域中,其中Δ是交换各向异性参数。研究了相变的临界性质。
1999-10-11 cond-mat.stat-mech
Scattering of Conduction Electrons by a Ferromagnetic Domain Wall
研究了在一定边界条件下,电子与量子海森堡-伊辛模型(XXZ模型)铁磁畴壁的散射。电子的自旋通过Hund耦合与XXZ模型的自旋相互作用。利用XXZ模型的精确畴壁基态,我们解析地得到了传导电子的精确有效薛定谔方程。该方程与传统的唯象薛定谔方程相一致,后者是在畴壁自旋的经典处理中导出的。通过数值求解薛定谔方程,我们计算了XXZ模型的透射系数,它是Hund耦合和各向异性的函数。结果表明,在电子的低能量极限下,透射系数为零。
1998-08-18 cond-mat.stat-mech
Finite-temperature behavior of an impurity in the spin-1/2 XXZ chain
用代数和热Bethe近似方法研究了含杂质的自旋为1/2XXZ的可积周期链的零温和有限温行为。在杂质比热随温度变化的曲线图中,我们发现随着杂质自旋与其它自旋之间交换耦合的减小,杂质自旋从体多体效应中得到更多的解放,并且在低温下杂质自旋与其它自旋之间的耦合也很强,如近藤效应.因此,我们不仅观察到从高温到低温的交叉行为,而且还观察到另一个从$N$ -位点链到具有自由杂质自旋的$(N-1)$ -位点链的交叉行为。我们还表明,在一个给定的低温威尔逊比的估计是独立的杂质参数,如果它的绝对值是足够小的温度,和普适性类描述的XXZ各向异性的修饰电荷。
2014-10-13 cond-mat.stat-mech
The gap exponent of XXZ model in a transverse field
我们数值计算了在横向磁场存在下各向异性海森堡模型的能隙指数。我们用改进的Lanczos方法得到了与基态相同精度的模型的激发态。微扰展开中的首项系数在热力学极限(N ->无穷大)发散。我们得到了这种发散与能隙标度行为之间的关系。我们发现,在横向场的存在下,带隙的打开具有依赖于各向异性参数(Delta)的临界指数。在各向异性参数-1 < Delta < 1的整个范围内,我们的数值计算结果与场论方法吻合得很好。
2006-04-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground states of anisotropic antiferromagnets with single ion and cubic anisotropy
各向异性反铁磁体在外磁场中表现出丰富多样的不同基态,它们在过渡线和多临界点处相遇。我们研究了这些体系在三维空间中的基态与交换、单离子和立方各向异性等物理参数的关系。其中一个确定了四种不同的基态:顺磁(PM),反铁磁(AF),自旋翻转(SF)和双锥(BC)基态。在不存在立方各向异性的情况下,分离不同基态的跃迁线可以解析计算,否则它们必须数值计算。我们还考虑了表征不同基态的交错磁化的行为。从它的行为,从一种状态到另一种状态的过渡顺序是确定的。而且,当包括立方各向异性时,转变的顺序沿着转变线改变,特别是在通过增加外场$H$而发生从SF到BC再回到SF的转变的凹入区域。建立多临界点,假设其为三临界或关键终点。所获得的结果可能是相关的其他系统,因为反铁磁模型可以映射到一个格子气模型的双锥基态被解释为超固相。最近的重整化群计算表明,这样的相位将表明存在一个四临界点。
2009-07-09 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Kink confinement in the antiferromagnetic XXZ spin-1/2 chain in a weak staggered magnetic field
本文研究了在交错纵向磁场作用下海森堡XXZ自旋为1/2的链的反铁磁性质。模型的哈密顿量由各向异性参数$Δ<-1$和磁场强度h表征。在零磁场下,该模型是精确可解的。在热力学极限下,它有两个简并真空和插在这两个真空之间的扭结(也称为自旋子)作为元激发。交错磁场的应用打破了模型的可积性,并诱导两个相邻的扭结之间的长程吸引势,导致其限制到束缚态。在极端各向异性(伊辛)限制$Δ\to-\infty$的一阶的逆各向异性常数$|Δ|^{-1}$的微扰计算所产生的两个扭结束缚态的能谱,也为通用值的$Δ<-1$的一阶在弱磁场h。
2018-04-03 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Relaxation after quantum quenches in the spin-1/2 Heisenberg XXZ chain
研究了自旋为1/2的类伊辛各向异性海森堡XXZ量子自旋链中量子猝灭后的时间演化。利用数值张量网络技术研究了XXZ链的Néel态、Majumdar-Ghosh态和基态在大各向异性下的短程自旋-自旋关联函数随时间的演化.不同的分解器似乎接近固定值,这被发现是在适当的广义吉布斯系综固定期望值的精确计算的结果是非常一致的。特别是,我们的分析表明,被打破特定的初始状态的淬火后的哈密顿量的对称性是如何恢复在晚些时候。
2014-03-04 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Magnetization plateau and quantum phase transition of the S=1/2 trimerized XXZ spin chain
我们研究了$XXZ$三聚体$S=1/2$自旋链在$M = M_{\rm s}/3$($M_{\rm s}$是饱和磁化强度)处磁化曲线的平台。通过检查从数值对角化得到的低位激发的水平交叉,我们精确地确定了$Δ-t$平面上的平台状态和非平台状态之间的相边界,其中$Δ$表示$XXZ$各向异性和$t$的三聚化的幅度。这种量子相变属于Berezinskiii-Kosterlitz-无相变类型。
1998-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of S=1/2 XXZ chain with NNN interaction
研究了具有次近邻耦合α和各向异性δ的一维XXZ模型的基态性质。我们发现铁磁相和自发二聚相之间的直接转变。这是令人惊讶的,因为铁磁相是经典的,而二聚体相是纯粹的量子和量子相。我们还讨论了由于晶格畸变在现实系统中出现的键交替的效果。我们的结果意味着铁磁相和自旋Peierls相之间的直接转变发生。
1999-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
We study the transport and spectral property of a segmented diode formed by an XX $+$ XXZ spin chain. This system has been shown to become an ideal rectifier for spin current for large enough anisotropy. Here we show numerical evidence that the system in reverse bias has three different transport regimes depending on the value of the anisotropy: ballistic, diffusive and insulating. In forward bias we encounter two regimes, ballistic and diffusive. The system in forward and reverse bias shows significantly different spectral properties, with distribution of rapidities converging towards differe…
2022-02-17 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
We address the nature of spin transport in the integrable XXZ spin chain, focusing on the isotropic Heisenberg limit. We calculate the diffusion constant using a kinetic picture based on generalized hydrodynamics combined with Gaussian fluctuations: we find that it diverges, and show that a self-consistent treatment of this divergence gives superdiffusion, with an effective time-dependent diffusion constant that scales as $D(t) \sim t^{1/3}$. This exponent had previously been observed in large-scale numerical simulations, but had not been theoretically explained. We briefly discuss XXZ models …
2018-12-10 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Boundary contributions to specific heat and susceptibility in the spin-1/2 XXZ chain
利用阿贝尔玻色化方法,在交换各向异性为1/2 < Δ \le 1的一维自旋1/2XXZ模型中,得到了边界对比热和磁化率贡献的精确低温渐近行为.边界自旋极化率在低温极限是发散的。这种奇异行为是由一个散装领先无关运营商的边界自由能的一阶贡献。有限尺寸系统的数值模拟证实了这一结果。在自旋各向同性情况下,反常边界贡献是普遍的。
2004-09-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Competing phases in spin-1/2 J1-J2 chain with easy-plane anisotropy
我们总结了自旋为1/2的XXZ链的基态相图的理论研究结果,该链具有竞争的最近邻(J1)和反铁磁次最近邻(J2)耦合。我们的研究主要涉及铁磁J1的情况,并简要回顾了反铁磁J1的情况进行比较。相图包含丰富的各种相在平面上的J1/J2与XXZ各向异性三角洲:矢量手性相,Néel相,几个二聚体相,和Tomonaga-Luttinger液相。我们讨论了矢量手征序,出现在一个非常宽的参数空间,连续的Néel二聚体相变,并出现在一个狭窄的区域的铁磁J1侧的非局域弦秩序。
2011-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization Jump in the Spin-1/2 XXZ Chain with Next-Nearest-Neighbour Coupling
研究了具有次近邻耦合α和各向异性δ的一维S=1/2自旋系统的零温磁化过程。在参数空间中存在一个区域,在该区域中,磁化强度在一定的外场下发生突变。确定了该区域的边界。这两种情况根据α <1/4或α>1/4来区分。在后一种情况下,低激发的能量色散表现出双极小结构。
1999-12-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Instability of interfaces in the antiferromagnetic XXZ chain at zero temperature
对于反铁磁的,高度各向异性的XZ和XXZ量子自旋链,我们施加周期性的边界条件链上的奇数个网站,迫使一个接口(或扭结)到链。我们证明了界面的能量依赖于态的动量。这表明,在零温度下,这种链中的界面是不稳定的。这与铁磁XXZ链相反,对于铁磁XXZ链,已经证明了在类伊辛机制中对于任何量的各向异性存在局部界面基态。
2003-01-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Phase Transition of S=1/2 Trimerized XXZ Spin Chain in Magnetic Field
我们研究了S=1/2三聚体XXZ自旋链在T=0时饱和磁化强度的三分之一处的磁化平台。平台的外观取决于XXZ各向异性的值和三聚的幅度。这种平台-无平台转变是Berezinskiii-Kosterlitz-无平台型的量子相变,很难从数值数据中精确检测。为了精确地确定这种转变的相边界线,我们使用从数值对角化得到的低位激发的能级交叉。我们还讨论了S=1/2的铁磁-铁磁-反铁磁链。
1999-07-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Two-dimensional quantum-spin-1/2 XXZ magnet in zero magnetic field: global thermodynamics from renormalization group theory
用数值重整化群理论计算了二维无场量子自旋1/2 XXZ模型的相图、临界性质和热力学函数。在所有温度下,从XY极限到Ising极限,计算了反铁磁和铁磁两种情况下交换相互作用各向异性的最近邻自旋-自旋关联和纠缠特性,以及内能和比热.我们发现,在低温下存在长程(准长程)有序,并且在类伊辛易轴(类XY易平面)区域中,低位激发是带隙(无隙)的。此外,我们还发现了零温下的量子相变。
2018-07-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The magnetization curves and magnetocaloric effect during the adiabatic demagnetization of antiferromagnetic spin-1/2 $XXZ$ Heisenberg clusters with the shape of Johnson's solids (triangular cupola, square cupola and pentagonal cupola) are investigated using the exact numerical diagonalization for different values of the exchange anisotropy ranging in between the Ising and fully isotropic limit. It is demonstrated that spin-1/2 $XXZ$ Heisenberg cupolae display, in comparison with their Ising counterparts, at least one more magnetization plateau. The novel magnetization plateaux extends over a …
2021-01-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Effects of anisotropy on thermal entanglement
研究了两量子比特各向异性XXZ模型和具有Dzyaloshinski-Moriya(DM)相互作用的海森堡模型中的热纠缠。DM相互作用是另一种各向异性反对称交换相互作用。在反铁磁和铁磁两种情况下,详细研究了这两种各向异性对热纠缠的影响。
2001-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exact asymptotic behavior of correlation functions for disordered spin-1/2 XXZ chains
我们考虑XXZ自旋1/2链中存在的几种类型的障碍,不打破XY对称性的系统。我们计算的自旋关联函数在零温度下的液体和无序相之间的过渡,发生在一个特殊的值的各向异性在小无序的极限的完全渐近形式。除了相关性的普遍幂律衰减之外,我们还发现了由于与无序算子几乎不相关而产生的额外对数校正。
2012-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Edge Modes in the Intermediate-D and Large-D Phases of the S=2 Quantum Spin Chain with XXZ and On-Site Anisotropies
利用DMRG方法研究了具有XXZ各向异性和广义在位各向异性的S=2量子自旋链的中D(ID)相和大D(LD)相T=0时的边缘模.在ID阶段存在无间隙边缘模式,而在LD阶段不存在无间隙边缘模式。这些结果与这些相的物理图像是一致的。我们还给出了利用精确对角化和能级谱分析得到的基态相图。
2013-10-12 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
We solve few-magnon problems for a finite-size spin-$S$ periodic Heisenberg XXZ chain with single-ion anisotropy through constructing sets of exact Bloch states achieving block diagonalization of the system. Concretely, the two-magnon (three-magnon) problem is converted to a single-particle one on a one-dimensional (two-dimensional) effective lattice whose size depends linearly (quadratically) on the total number of sites. For parameters lying within certain ranges, various types of multimagnon bound states are manifested and shown to correspond to edge states on the effective lattices. In the…
2022-02-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Aperiodic quantum XXZ chains: Renormalization-group results
本文对具有非周期耦合的反铁磁量子XXZ自旋链的低能性质进行了全面的研究。我们使用一个适应的Ma-Dasgupta-Hu重整化群方法获得的低温热力学和基态关联链耦合以下几个两个字母的非周期序列,包括准周期Fibonacci和其他精确的平均序列,以及序列诱导强几何起伏的分析和数值结果。对于一个给定的非周期性序列,我们认为,在易平面各向异性制度,XX和海森堡限制之间的中间,一般标度形式的热力学性质基本上是由确切已知的XX行为,提供了一个分类的非周期性XXZ链的影响。我们还讨论了基态结构的性质,以及它们与随机单重态相的比较,随机键链的特征。
2005-04-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A note on the boundary spin $s$ XXZ chain
研究了具有非对角边界的开自旋$s$ XXZ模型。在代数贝特的anonymous框架内,并在精神上的早期作品,我们得到合适的参考状态。参考态的推导是本研究的关键,它涉及到差分方程组的求解。对于自旋$s$表示,用差分算符表示,赝真空用$q$ -超几何级数表示.在指定了这些状态之后,我们然后构建贝特状态,并且还识别各向异性参数$q$的通用值的模型的谱。
2006-12-26 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.SI
Return probability after a quench from a domain wall initial state in the spin-1/2 XXZ chain
我们研究的返回概率和它的虚($τ$)的时间连续淬火后,从畴壁初始状态的XXZ自旋链,主要集中在各向异性区域$|Δ|< 1$。我们建立精确的Fredholm行列式公式,利用连接到六顶点模型与域壁边界条件。在虚时间中,我们发现了一个与$τ^2$成比例的统计力学模型的配分函数的期望标度,它反映了该模型具有极限形状现象的事实.在实时,我们观察到,在区域$|Δ|<1$的衰减为大倍$t$是无处连续作为各向异性的函数:它是高斯在根的单位或指数,否则。顺便说一下,我们还确定了前移动作为$x_{\rm f}(t)=t\sqrt{1-Δ^2}$,通过解析延拓已知的北极曲线在六顶点模型。在$|Δ|=1$处,我们发现返回概率衰减为$e^{-ζ(3/2) \sqrt{t/π}}t^{1/2}O(1)$。有人认为,这一结果提供了一个上限自旋输运。特别是,它表明,运输应扩散在各向同性点,这种淬火。
2017-08-24 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Haldane, Large-D and Intermediate-D States in an S=2 Quantum Spin Chain with On-Site and XXZ Anisotropies
本文主要用数值方法研究了由$H = \sum_j (S_j^x S_{j+1}^x + S_j^y S_{j+1}^y + ΔS_j^z S_{j+1}^z) + D \sum_j (S_j^z)^2$描述的S=2量子自旋链的基态相图,其中$Δ$表示最近邻相互作用的$XXZ$各向异性参数,$D$表示在位各向异性参数.为了简单起见,我们仅限于$Δ\ge 0$和$D \ge 0$的情况。每一条相边界线由精确对角化计算的数值结果的能级谱或唯象重整化分析确定。在$Δ$ - $D$平面上得到的相图由四个相组成:XY 1相、Haldron/大- $D$相、中间- $D$相和Néel相。该相图的显著性质是:(1)Half-Half态和大- $D$态属于同一相;(2)存在Oshikawa在1992年预言的中间- $D$相;(3)在$Δ$ - $D$平面上的相图形状与迄今所认为的不同。我们注意到,这是第一次报告的观察中期- $D$阶段。
2011-02-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
In the easy-plane regime of XXZ spin chains, spin transport is ballistic, with a Drude weight that has a discontinuous fractal dependence on the value of the anisotropy $Δ= \cos πλ$ at nonzero temperatures. We show that this structure necessarily implies the divergence of the low-frequency conductivity for generic irrational values of $λ$. Within the framework of generalized hydrodynamics, we show that in the high-temperature limit the low-frequency conductivity at a generic anisotropy scales as $σ(ω) \sim 1/\sqrtω$; anomalous response occurs because quasiparticles undergo Lévy flights. For ra…
2019-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Confinement of spinons in the XXZ spin-1/2 chain in presence of the transverse magnetic field
本文研究横向磁场对XXZ自旋-1/2链中自旋子禁闭的调控效应,利用两种微扰方案解析计算介子能谱,揭示了横向磁场导致介子模式混合与避免交叉,并给出了动力学结构因子的双自旋子贡献公式。
2024-01-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el