Quantum-classical phase transition of the escape rate of two-sublattice antiferromagnetic large spins
用有效势方法研究了具有单(难磁化轴)和双离子各向异性的双子格反铁磁自旋系统的哈密顿量,该系统由$H=J \bold{\hat{S}}_{1}\cdot\bold{\hat{S}}_{2} - 2J_{z}\hat{S}_{1z}\hat{S}_{2z}+K(\hat{S}_{1z}^2 +\hat{S}_{2z}^2)$描述。该问题被映射到一个单粒子量子力学哈密顿的相对坐标和约化质量。我们研究了该模型逃逸率的量子-经典相变。我们表明,该模型的一阶相变集在临界值$J_c=\frac{K+J_z}{2}$,而各向异性海森堡耦合$H = J(S_{1x}S_{2x} +S_{1y}S_{2y}) + J_zS_{1z}S_{2z} + K(S_{1z}^2+ S_{2z}^2)$,我们得到$J_c=\frac{2K-J_z}{3}$。还研究了相变的相图。
2013-09-09 cond-mat.str-el
Neutron Scattering and magnetization studies of Ba$_2$Cu$_{2.95}$Co$_{0.05}$O$_4$Cl$_2$: A decorated two-dimensional antiferromagnet
Ba $_2$ Cu $_3$ O $_4$ Cl $_2$具有两个相互贯穿的正方形Cu亚晶格,一个的平方根是另一个的面内间距的2倍。两个子晶格之间的各向同性磁相互作用完全受挫。量子涨落解决了内在的简并在更弱耦合的子晶格的排序方向,有利于共线排序。我们提出了中子散射和磁化强度的磁结构的研究时,铜离子被取代与Co。Co自旋创建新的两个亚晶格之间的磁相互作用。这两个铜亚晶格的有序行为基本上保持不变。在两个亚晶格的相变之间观察到自旋玻璃行为。磁化结果表明,磁结构的铁磁方面的强烈增强。玻璃化行为和大矩的组合强烈表明,Co矩诱导局部倾斜态的形成。
2006-03-17 cond-mat.str-el
Magnon dispersion and Single hole motion in 2D frustrated antiferromagnets with four-sublattice structures
利用线性化自旋波理论研究了正方晶格中二维自旋$\frac{1}{2}$ $J_1-J_2$反铁磁体,并确认了其磁晶格的4-亚晶格性质。在小和大的$λ(=J_2/J_1)$值下,得到了关于稳定Neel有序态的多个磁振子模,包括光学和声学分支,以及关于柱状参考态的双声学分支.对于大的$λ$,额外的单轴各向异性可以导致在这样的系统中的明显的自旋间隙,如实验所见。在二维$t-J_1-J_2$模型中的单孔光谱行为,小挫折,然后计算内的非交叉近似。我们的结果匹配相当不错的精确对角化结果从$4\times4$集群。讨论了空穴光谱特征及其与$λ$的演化过程,得到了“瀑布”式的平滑光谱权转移。空穴能带的识别和相应的能量转移和减少的宽度与自旋挫折表示。
2015-07-08 cond-mat.str-el
Less than 50% sublattice polarization in an insulating S=3/2 kagome' antiferromagnet at low T
我们在kagomé晶格上含有Cr $^{3+}$ S=3/2离子的准二维绝缘氧化物$ KCr_3(OD)_6(SO_4)_2$中发现了弱的长程反铁磁有序.在$\approx$占铬位点76%的样品中,有序矩为每个铬离子1.1(3)$μ_B$,仅为Néel值$gμ_BS=3μ_B$的三分之一。磁性单位晶胞等于化学单位晶胞,这是平面间相互作用所青睐的情况。在有序相中,无带隙量子自旋涨落($Δ/k_B <0.25$ K)对自旋关联函数$S(Q,ω)$有主要贡献,其带宽为60 K>> $T_N$ = 1.6 K.
1997-05-01 cond-mat.str-el
Spin-frame field theory of a three-sublattice antiferromagnet
本文提出三子格六角反铁磁体的非线性场论,以自旋框架为序参量,推导出体相耦合常数与自旋波速度的普适关系,并揭示涡旋偏心率由 Lamé 参数决定。
2023-08-20 cond-mat.str-el nlin.PS
Two-step melting of three-sublattice order in $S=1$ easy-axis triangular lattice antiferromagnets
我们认为$S=1$三角晶格海森堡反铁磁体与强单离子各向异性$D$,占主导地位的最近邻的反铁磁交换$J$。在这个限制的小$J/D$,我们研究低温($T \sim J \ll D$)的性质,这样的磁铁采用低能量的描述与最近邻排斥$V \approx 4J + J^2/D$和最近邻无阻跳$t \approx J^2/2D$的硬核玻色子。使用群集随机级数展开(SSE)算法对该有效模型进行无符号问题的量子蒙特卡罗(QMC)模拟,我们建立了易轴自旋密度$S^z(\vec{r})$在零场中熔化的基态三亚晶格序($B=0$)以{ \em两步}方式经由以幂律三阶为特征的中间温度阶段进行,具有温度依赖指数$η(T) \in [\frac{1}{9}, \frac{1}{4}]$的亚晶格有序。对于$η(T) < \frac{2}{9}$在这一阶段,我们发现,$L \times L$样品的均匀易磁化率发散$χ_L \sim L^{2-9 η}$在$B=0$,与最近的预测一致,即热力学磁化率均匀场$B$沿易磁化轴发散在小$B$为$χ_{\rm easy-axis}(B) \sim B^{-\frac{4-18η}{4-9η}}$在这个政权。
2015-12-04 cond-mat.str-el
Half-magnetization plateau in a Heisenberg antiferromagnet on a triangular lattice
给出了二维各向同性海森堡反铁磁体在磁场中的相图。我们考虑具有最近邻($J_1$)和次最近邻($J_2$)相互作用的自旋$S$模型.我们重点讨论了$1/8<J_2/J_1<1$的范围,其中有序态不同于仅具有最近邻交换的模型中的有序态。在这个范围内的经典基态有四个子晶格,在任何场中都是无限简并的。然后,通过“无序中有序”现象的量子涨落来确定实际的有序。我们认为,相图是丰富的,由于竞争的四个亚晶格量子态之间的竞争,打破$\mathbb{Z}_3$取向对称性或$\mathbb{Z}_4$亚晶格对称性。在小场和高场下,基态是$\mathbb{Z}_3$破缺的倾斜条纹态,而在中间场下,有序态破缺了$\mathbb{Z}_4$亚晶格对称性。最引人注目的状态是“三上一下”状态,其中三个子晶格中的自旋沿着场定向,而一个子晶格中的自旋与场相反。这样的状态不破坏连续对称性,并且具有带隙激发。因此,磁化强度在饱和值的一半处有一个平台。我们确定了无间隙状态,边界的“三上,一下”的状态,并讨论了这些状态和倾斜条纹状态之间的过渡。
2017-05-23 cond-mat.str-el
Sublattice Magnetization and Néel Transition in the 2D Quantum Heisenberg Antiferromagnet
给出了具有短程Néel序的二维量子反铁磁体在约瑟夫森尺度下有限温度亚晶格磁化强度的解析表达式。我们的表达式是能够再现的定性行为的相图$M(T)/M_{0}$和Néel温度$T_{N}$的实验值,无论是掺杂YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6.15}$和化学计量La $_{2}$ CuO $_{4}$。
2000-03-02 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Long-Range Order of the Three-Sublattice Structure in the S = 1 Heisenberg Antiferromagnet on a Spatially Anisotropic Triangular Lattice
利用数值对角化方法研究了空间各向异性三角晶格上S=1海森堡反铁磁体。我们研究的稳定性之间的各向同性的情况下,孤立的一维链的情况下,在各向同性系统中观察到的三个子晶格结构的长程序。发现具有这种结构的长程有序基态存在于0.7 \simle J_2/J_1 \le 1的范围内,其中J_1是沿链的相互作用振幅,J_2是其它相互作用的振幅。
2013-02-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nontrivial three-sublattice magnetization in the easy-axis spin-1/2 XXZ antiferromagnet on the triangular lattice
Chiba University(千叶大学);Ehime University(爱媛大学);Technical University Dresden(德累斯顿工业大学);Institute for Theoretical Solid State Physics, IFW Dresden(德累斯顿IFW理论固态物理研究所)
利用密度矩阵重正化群研究三角晶格易轴自旋-1/2 XXZ反铁磁体的基态磁结构,发现Y型三子格态在零场下稳定,且量子涨落从宏观简并的Ising流形中选出非平凡有序态。
2026-06-16 cond-mat.str-el
The Neel temperature and sublattice magnetization for the stacked triangular-lattice antiferromagnet with a weak interlayer coupling
在非线性$σ$模型下,利用重整化群(RG)方法研究了具有层内最近邻交换作用J和层间交换作用J'的三角形晶格上的量子海森堡反铁磁体.当J' << J时,得到了Neel温度$T_{Neel}$和亚晶格磁化强度的渐近公式. RG原来是不足以描述实验数据,因为它没有考虑到$\mathcal{Z}_2$ -涡。因此,$T_{Neel}$使用2D相关长度[10]的蒙特卡罗结果进行估计,该长度在涡旋被激活的温度$T_{KT}$附近具有Kosterlitz型行为。
2011-03-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exchange enhanced switching by alternating fields in quantum antiferromagnets
本文通过Schwinger玻色子含时平均场理论证明,交变磁场下量子反铁磁体的交换增强翻转依然有效,且所需磁场显著低于均匀场,为超快磁存储器件提供了新途径。
2024-06-29 cond-mat.str-el
Phase diagram of spin-$\frac 12$ quantum Heisenberg $J_1-J_2$ antiferromagnet on the body-centered-cubic lattice in random phase approximation
研究了体心立方晶格上自旋$\frac 12$ $J_1-J_2$海森堡反铁磁体的磁性.利用二次温度格林函数,得到了条纹相和Néel相的亚晶格磁化强度和临界温度随阻挫比$p=J_2/J_1$的变化关系。基态亚晶格磁化强度和相图的分析表明,在$J_2/J_1 =0.714$的临界端点,与以前的研究一致。
2013-10-18 cond-mat.str-el
Melting of three-sublattice order in easy-axis antiferromagnets on triangular and Kagome lattices
当组成自旋具有沿易磁化轴的能量偏好时,三角晶格和可果美晶格的反铁磁体通常会发展出长程序,以区分下面三角布拉维晶格的三个子晶格。在零磁场下,这种三亚晶格有序以两步方式熔化{ \em either},{ \em即}。通过具有由温度依赖指数$η(T) \in (\frac{1}{9},\frac{1}{4})$,{ \em}控制的幂律三次晶格顺序的中间相,或通过三态Potts普适类中的跃迁。在这里,我预测,均匀磁化率小易轴场$B$发散为$χ(B) \sim |B|^{-\frac{4 - 18 η}{4-9η}}$在中间幂律有序相(对应于$η(T) \in (\frac{1}{9},\frac{2}{9})$)的大部分,提供了一个易于测量的热力学签名的两步熔化。我还表明,这两个融化的情况下,可以通过一个干预多临界点一般连接,并获得多临界指数的数值估计。
2015-07-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Binding carriers to a non-magnetic impurity in a two-dimensional square Ising antiferromagnet
二维伊辛反铁磁体中的洞被认为是无限重的,因为它在移动时产生了一串错误取向的自旋,这应该会将它困在原来的位置附近。特鲁格曼指出,事实上,由于所谓的{ \it特鲁格曼环}过程的贡献,空穴获得了有限的有效质量,其中空穴绕闭合环几乎两次,首先产生,然后去除错误取向的自旋,最后在不同的晶格位置结束。这将产生有效的第二和第三近邻跳跃项,保持准粒子的子晶格上,它被创建on. Here,我们调查的准粒子附近的一个有吸引力的非磁性杂质放置在一个晶格站点的捕获。我们考虑了准粒子和杂质在同一子晶格上和在不同子晶格上的两种情况。主要的结果是,即使准粒子在后一种情况下看不到裸无序,与磁振子的耦合在其自身的子晶格上产生了有效的重整化无序,其强度足以导致束缚态,然而,与准粒子和杂质在同一子晶格上时相比,束缚态具有非常不同的光谱。
2013-09-12 cond-mat.str-el
Low-Lying Energy Properties of a Frustrated Antiferromagnetic Spin-$\frac 1 2$ Ladder
利用密度矩阵重整化群方法,我们确定了零温下反铁磁自旋$\frac 1 2$阶梯的阻挫相图。确定了两个自旋能隙相,Haldom相和单线态相。两相之间的相变发生在阻挫耦合$J_{\times}$的任何非零值处。在相边界上,对于足够小的$J_{\times}$,自旋能隙消失。穿过该无间隙线,转变为二级,而对于较大的$J_{\times}$为一级。预测了阶梯材料的显著阻挫效应。
1998-03-24 cond-mat.str-el
Zero temperature phases of the frustrated J1-J2 antiferromagnetic spin-1/2 Heisenberg model on a simple cubic lattice
利用非线性自旋波理论研究了零温下简单立方晶格上具有竞争第一和第二近邻交换(J1和J2)的自旋为1/2的量子海森堡反铁磁体的磁相.我们发现存在两个阶段:一个两个亚晶格Neel相小J2(AF),和共线反铁磁相在大J2(CAF)。我们得到了这两个相的亚晶格磁化强度和基态能量,并发现在临界转变点pc = 0.28处存在从AF相到CAF相的一级相变。我们的结果与蒙特卡罗模拟和变分自旋波理论的结果非常一致。我们还表明,由于自旋波相互作用的四次1/S修正增强了亚晶格磁化在这两个阶段,导致中间顺磁相预测从线性自旋波理论消失。
2009-10-06 cond-mat.str-el
Non-linear spin wave theory results for the frustrated S = 1/2 Heisenberg antiferromagnet on a body-centered cubic lattice
利用非线性自旋波理论研究了零温下具有竞争第一和第二近邻交换(J1和J2)的体心立方晶格上量子自旋1/2海森堡反铁磁体的亚晶格磁化强度.该模型的零温相由小J_2(AF_1)的两个亚晶格Néel相和大J_2(AF_2)的共线相组成。我们发现,由于自旋波相互作用的四次修正增强了AF_1和AF_2相的亚晶格磁化强度。在模型的经典转变点附近和J_2> J_1区域,磁化强度修正是显著的。计算了四次相互作用下的基态能量。结果表明,在四次修正下,AF_1和AF_2相之间的一级相变(以前在本模型中观察到的)仍然存在。
2009-06-04 cond-mat.str-el
Effective Sublattice Magnetization and Neel Temperature in Quantum Antiferromagnets
本文给出了一个有限温度下的有效子晶格磁化强度的解析表达式,该磁化强度可以通过对具有短程Néel序的二维正方晶格量子海森堡反铁磁体进行的非弹性中子散射实验来检测。我们的表达式,它没有可调的参数,是能够再现的定性行为的相图$M(T)xT$和Néel温度$T_{N}$的实验值,无论是掺杂YBa $_{2}$铜$_{3}$ O $_{6.15}$和化学计量的La $_{2}$ CuO $_{4}$化合物。最后,我们注意到,通过将挫折和3D效应作为扰动足以解释我们的理论曲线的实验数据的偏差。
2000-03-13 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con hep-th
Partially disordered state and spin-lattice coupling in an S=3/2 triangular lattice antiferromagnet Ag2CrO2
Ag_2CrO_2是一种S=3/2的阻挫三角晶格反铁磁体,没有轨道自由度。随着温度的降低,4-亚晶格自旋态的发展。然而,在TN=24 K时,突然出现了一个具有5个亚晶格的长程部分无序态,并伴随着结构畸变,这种无序态至少持续到2 K。自旋-晶格耦合稳定了反常态,预计这种反常态只会在有限的近邻相互作用和温度范围内出现。研究发现,由于三角晶格是弹性的,自旋-晶格耦合是多子晶格自旋态三角晶格反铁磁体的一个共同特征。
2012-04-10 cond-mat.str-el
Antiferromagnetic to ferromagnetic phase transition as a transition to partial ordered spins. Application to $La_{1-x}Ca_xMnO_3$ in the doping range $x\geq 0.50$
本文研究体心立方晶格上双子晶格 Heisenberg 模型,发现当 $J^A>J^B$ 时系统经历顺磁-铁磁及铁磁-反铁磁的部分有序相变,并成功应用于 $La_{1-x}Ca_xMnO_3$($x\geq 0.50$),重现实验磁化曲线。
2024-09-19 cond-mat.str-el
The spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet on a 1/7-depleted triangular lattice: Ground-state properties
采用线性自旋波方法、变分法和精确对角化方法研究了自旋为1/2的海森堡反铁磁体在由三角形和六边形组成的1/7耗尽三角形(枫叶)晶格上的磁长程序(LRO).该晶格具有z=5个最近邻,因此其配位数z介于三角晶格(z=6)和kagome晶格(z=4)之间。通过计算自旋-自旋关联、子晶格磁化强度、自旋刚度、自旋波速度和自旋能隙,我们发现经典的6-子晶格LRO在量子涨落作用下被强重整化,但在量子模型中仍保持稳定.
2002-01-31 cond-mat.str-el
Spin Glass and antiferromagnetism in Kondo lattice disordered systems
本文在两个Kondo子晶格模型中研究了自旋玻璃(SG)、反铁磁(AF)和近藤效应之间的竞争。在该模型中,不同子晶格中的自旋之间存在一个具有反铁磁平均值Jo和标准差J的高斯随机相互作用。该问题是制定在路径积分形式主义的自旋算子表示为双线性组合的格拉斯曼领域,可以解决在平均场水平内的静态近似和副本对称性animals。所得到的相图显示了增加Kondo耦合的相SG,AF和Kondo状态的顺序。该序列与Ce_{2} Au_{1-x} Co_{x} Si_{3}化合物的实验数据定性一致。
2003-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Magnon-induced superconductivity in field-cooled spin-1/2 antiferromagnets
如果在制备过程中,在冷却时施加外部磁场,我们说它已经被场冷却。讨论了体心立方晶格场冷自旋$1/2$反铁磁体中绝缘体-金属转变和超导性的一种新机制。沿着亚晶格B磁化方向施加磁场,我们改变了材料的磁性和输运性质。存在一个临界值$H_{cr1}$。当磁场低于临界值$H<H_{cr1}$时,所制备的材料为自旋$-1/2$反铁磁绝缘体.当$H>H_{cr1}$时,亚晶格A电子是离域的,并且材料是金属。存在第二临界值$H_{cr2}>H_{cr1}$。当采用$H=H_{cr2}$时,亚晶格A电子的塞曼分裂为零,它们对系统的磁化强度没有贡献。在这个量子偏序点(QPOP),亚晶格B的横向自旋涨落(磁振子)与亚晶格A的电子相互作用,产生自旋反平行的\emph{p}波超导。零温时,亚晶格B电子的磁矩最大。低于Néel温度$(T_N)$时,间隙近似恒定,当系统接近$T_N$时,间隙略有增加。当温度高于$T_N$时,它突然下降到零。
2017-12-08 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Decoupled phase of frustrated spin-1/2 antiferromagnetic chains with and without long range order in the ground state
讨论了一维自旋$s= 1/2$链的量子相位,模型中包含两个参数,即第二近邻之间的阻挫交换$g = J_2 > 0$和指数$α$与距离相关的归一化非阻挫幂律交换. $g = 0$的基态(GS)具有$α< 2$的长程有序(LRO)和$α> 2$的长程自旋涨落。该模型保存总自旋$S = S_A + S_B$,有单重GS的任何$g$,$α\ge 0$和去耦在$1/g = 0$线性海森堡反铁磁体的子晶格$A$和$B$的奇数和偶数的网站。有限链的精确对角化给出子晶格自旋$ \ < S^2_A \ >$,磁隙$E_m$到最低三重态,激发$E_σ$到最低单重态,具有与GS相反的反转对称性。保持亚晶格自旋的分析模型在$g_c = 1/4{\rm ln2}$处具有从具有完美LRO的GS到具有$g \ge 4/π^2$的$S_A = S_B = 0$的去耦相的一阶量子跃迁,并且不同亚晶格中的自旋之间没有相关性。具有$α= 1$的模型具有到解耦阶段的一阶过渡,该解耦阶段与分析模型非常相似。本文讨论了含$α\ge 2$有限模型的键级波(BOW)相和连续量子相变,讨论了含$E_σ(g) = 0$有限模型的GS简并度、含$E_σ(g) = E_m(g)$有限模型的激发态简并度和含$\ < S^2_A \ >$有限模型的键级波(BOW)相和连续量子相变.在大挫折的解耦阶段有非退化的GS为任何指数$α$和激发态相关…
2013-09-29 cond-mat.str-el
The study of spin-spin correlations in quasi-one-dimensional Heisenberg antiferromagnetic clusters
对于一类准一维团簇,利用精确对角化方法,研究了侧自旋对链上自旋-自旋关联的影响。计算结果表明,在同一个子晶格中加入侧自旋可以有效地加强大距离区域的自旋-自旋关联,使变化趋于平缓。准确地证明了周期性地添加侧自旋可以在基态建立磁长程序。我们还研究了边自旋密度对关联强度的影响。讨论了两个子晶格具有不同局域自旋的情况。
2001-11-22 cond-mat.str-el
Spin-Wave Description of Haldane-gap antiferromagnets
对传统的反铁磁自旋波理论中零场子晶格磁化强度难以一维发散的问题进行了修正,描述了Haldane带隙反铁磁体的磁性.修正后的自旋波构成巨正则玻色子系综,恢复了亚晶格对称性,不仅很好地刻画了基态关联,而且给出了有限温度性质的有用信息.
2003-02-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A second-order spin-flop transition in collinear two-sublattice antiferromagnets
识别自旋翻转(SFO)转变的性质,一阶或二阶(FO或SO),仍然是凝聚态物理中的一个主要挑战,因为在技术上无法区分的影响,施加的磁场方向和相关的反铁磁(AFM)易轴之间的错位。一个经典的SFO转变被认为是FO的性质。在这里,平均场理论计算赋予原子力显微镜交换相互作用(\emph{J}),易轴各向异性($γ$),单轴单离子交换各向异性(\emph{D}),塞曼耦合到一个磁场平行于易轴明确揭示了SO SFO过渡确实存在凭借其相对较低的自由能。它们的平衡相条件为:$D \geq 0$(FO); $-\frac{1}{2} γ< D < 0$(SO)。通过与AFM和自旋翻转相的数值比较,我们发现SO SFO跃迁是由负的单离子各向异性引起的,而各向异性交换作用将负的单离子各向异性限制在一定范围内
2014-04-15 cond-mat.other cond-mat.str-el
Spin Dynamics of Layered Triangular Antiferromagnets with Uniaxial Anisotropy
本文用MonteCarlo-分子动力学方法研究了具有反铁磁耦合的三角形层状晶格上具有单轴各向异性的半经典海森堡模型在有序相和顺磁相的自旋动力学.计算的重要量是全动力学结构函数$S(\bf q, ω)$、手征动力学结构函数$S_{chi}(ω)$、静态序参量和一些热力学量。结果表明,在有序相中存在对应于$S(\bf q, ω)$和$S_{chi}(ω)$的传播模,支持了最近的理论.我们的静态性质的结果表明,在每一层的磁有序是共面的3-亚晶格类型偏离120度结构。然而,在磁三聚化的存在下,我们发现3-亚晶格结构被削弱,并趋向于自旋的非共面性。
2004-09-07 cond-mat.str-el
Twelve sublattice ordered phase in the J1-J2 model on the kagome lattice
受最近实验的启发,S=1/2的反铁磁kagome晶格上,我们研究海森堡J1-J2模型的铁磁J1和反铁磁J2。经典的基态显示Neel长程序与12个非共面的子晶格。序参量具有立方八面体的对称性,因此它完全破缺了SO(3)和自旋翻转对称性,我们期望从后者得到一个Z2对称性破缺模式。正如二维的Mermin-Wagner定理所预期的那样,SO(3)对称性通过热涨落恢复,而Z2对称性破缺持续到有限的温度。对S=1/2精确谱的全面研究表明,量子自旋在有限的参数范围内存在经典序。一阶自旋波计算给出了这一相的存在范围和与对称性破缺相关的序参量在T=0时的重整化。这个阶段被破坏的一个小的,但有限的J2/ |J1| \simeq 3与精确的光谱研究,这表明一个缺口相一致的量子涨落。
2005-07-05 cond-mat.str-el
Critical Properties of the Models of Small Magnetic Particles of the Antiferromagnet MnF2
用Monte Carlo方法研究了实双子格反铁磁体MnF_2的磁性小粒子模型在考虑次近邻相互作用下的静态临界行为。系统与开放的边界被认为是估计的颗粒的尺寸对他们的临界行为的模式的影响。研究了热力学函数在相变区的行为。热容和磁化率的温度依赖性的最大值的数据被证明是不足以明确地确定的有效温度的相变的小磁性粒子的模型。这需要额外的调查的子晶格(sublattices)的磁化矢量的空间取向的模型正在研究中。
2015-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Novel phase transitions in XY Antiferromagnets on Plane Triangulations
利用蒙特卡罗模拟和有限尺寸标度,我们研究了三角形,米字旗和平分六边形晶格上的XY反铁磁体,并在每种情况下发现伊辛和Kosterlitz无相变。众所周知,在三角形晶格上,随着温度的降低,系统在温度$T < \Tc$下发展手性有序,然后在其子晶格上发展准长程磁性有序,当$T < \Ts$时,具有$\Ts < \Tc$。$\Ts<\Tc$的行为预测的理论论据,由于Korshunov,基于解束缚的扭结-反扭结对。相反,在英国国旗和二等分六角晶格上,我们发现,随着$T$的降低,在手性序发展之前,在$\Ts > \Tc$的温度下,一些子晶格上的磁化强度变得准长程有序。在某些情况下,亚晶格自旋然后经历伊辛型的第二次跃迁,分离两个准长程有序相。在米字旗晶格上,4次亚晶格上的磁化强度保持无序直到$\Tc$,然后经历伊辛跃迁到准长程有序相。
2012-08-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The spin-half Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice: Ground state and low-lying excitations
讨论了二维正方形格子上自旋半海森堡反铁磁体的基态和低激发态。这个磁系统属于一类具有无限非平凡简并的经典基态的高阻挫自旋系统,因为它也被称为海森堡反铁磁体的kagome和星晶格上。自旋半系统的量子基态是一个量子顺磁体,可能具有有限的自旋能隙,并且在这个能隙内具有大量的非磁激发。磁化强度与磁场的关系曲线显示出平台以及由于独立的局部磁振子状态而导致的宏观磁化强度跳变到饱和。
2004-11-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic-field-induced Anderson localization in orbital selective antiferromagnet BaMn$_2$Bi$_2$
我们报道了半填充多轨道反铁磁体BaMn $_2$ Bi $_2$的金属-绝缘体转变(MIT),该转变可通过垂直于反铁磁体亚晶格的磁场来调谐.通过标度分析,我们发现MIT是由安德森局域化驱动的,而不是强关联系统中通常预期的Anderson-Mott机制。结合电子能带计算的电气和热电输运测量揭示了强的轨道相关效应,其中弱相关和强相关的$3d$衍生带与去耦电荷激发共存。在$d_{xy}$导带中弱关联的类空穴载流子主导输运性质并表现出安德森局域化,而其他$3d$导带则表现出明显的类Mott行为,其自旋有序地进入AF亚晶格.由垂直磁场所起的调谐作用支持巡回类孔载流子和AF波动之间的强自旋-自旋耦合,这与它们的弱电荷耦合形成鲜明对比。
2022-06-07 cond-mat.str-el
Large negative magnetoresistance in BaMn$_2$Bi$_2$ antiferromagnet
在反铁磁体BaMn $_2$ Bi $_2$的绝缘区,当垂直于亚晶格磁化方向施加磁场时,观察到很大的负磁电阻(LNMR).高垂直磁场最终抑制绝缘行为,并允许BaMn $_2$ Bi $_2$重新进入金属状态。这种效应似乎与任何场诱导的磁相变无关,因为在高于$2\,\mathrm{K}$的温度下,磁化率和比热的测量没有发现任何作为磁场函数的异常。的LNMR出现在电流在平面内和电流出平面的设置,和霍尔效应表明,其起源在于在一个极端的敏感性的孔状载流子的传导过程中的无限小的场引起的倾斜的亚晶格磁化。因此,LNMR诱导的金属态可能与反铁磁宇称-时间对称性被垂直磁场破坏和/或BaMn $_2$ Bi $_2$复杂的多轨道电子结构有关。
2021-02-17 cond-mat.str-el
Emergent Criticality and Friedan Scaling in a 2D Frustrated Heisenberg Antiferromagnet
本文研究了三角形和双蜂窝格子构成的风车格子上的二维受抑海森堡反铁磁体。在经典的基态中,不同子晶格上的自旋是解耦的,但是量子和热涨落通过“从无序到有序”的机制驱动系统进入共面态。我们用重整化群方法得到了有限温度相图。在共面制度,相对U $(1)$相位之间的两个子晶格的自旋从剩余的自由度的双曲,并描述了一个六态时钟模型与紧急的临界相位。在较低的温度下,系统进入一个$\mathbb{Z}_6$打破阶段与远程相位相关。我们得到这些结果的两个不同的重整化群方法的二维磁性:威尔逊-Polyakov标度和Friedan的几何方法的非线性西格玛模型的自旋刚度的标度是由一个四维度量张量的Ricci流。
2013-12-09 cond-mat.str-el
Magnon thermal Hall effect in collinear antiferromagnets
L.D. Landau Institute for Theoretical Physics(列夫·朗道理论物理研究所)
研究了反铁磁体中磁子热霍尔效应的机制,揭示了磁子能谱的自旋-动量分裂和对称性破缺对热霍尔效应的影响
2026-03-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Two-Staged Magnetoresistance Driven by Ising-like Spin Sublattice in SrCo6O11
在具有层状六方结构的SrCo_6O_(11)中发现了两个阶段的单轴磁阻效应。导电电子和局域伊辛自旋是在不同的亚晶格,但它们的相互渗透,使导电电子敏感地拿起磁化的阶梯场依赖性。阶梯场依赖性表明铁磁Ising自旋层之间存在两种竞争性层间相互作用,即,铁磁最近层相互作用和反铁磁次最近层相互作用。这种氧化物提供了一个独特的机会来研究传导电子和伊辛自旋之间的非平凡的相互作用,其耦合可以通过几特斯拉的磁场进行精细控制。
2007-04-24 cond-mat.str-el
Spin dynamics of antiferromagnetically coupled ferromagnetic bilayers -- the case of Cr$_2$WO$_6$ and Cr$_2$MoO$_6$
最近对Cr $_2$(Te,W,Mo)O $_6$的非弹性中子衍射测量表明,这些体系由自旋为3/2的Cr $^{3+}$离子双层组成,具有强的反铁磁层间耦合和可调的双层内从铁(对于W和Mo)到反铁(对于Te)的耦合.这些测量已经确定了基态自旋结构和亚晶格磁化强度的值,这表明亚晶格磁化强度从Cr $^{3+}$原子的原子自旋值3.0 $μ_B$显著降低。在早期的论文中,我们从理论上研究了Cr $_2$ TeO $_6$双层系统的低温自旋动力学,其中双层内和双层间的耦合都是反铁磁的。在本文中,我们研究了Cr $_2$ WO $_6$和Cr $_2$ MoO $_6$系统,其中双层内交换耦合是铁磁性的,但双层间交换耦合是反铁磁性的。我们得到的磁振子色散,亚晶格磁化,两个磁振子态密度,纵向自旋自旋关联函数,其粉末平均和比较这些系统的结果与Cr $_2$ TeO $_6$的结果。
2019-03-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Ground-state properties of the triangular-lattice Heisenberg antiferromagnet with arbitrary spin quantum number $s$
利用耦合集团方法,在高阶近似和精确对角化下,研究了三角晶格自旋$s$海森堡反铁磁体的基态性质。我们计算了自旋量子数为$s=1/2, 1, \ldots, s_{\rm max}$的基本基态量,即能量$e_0$、亚晶格磁化强度$M_{\rm sub}$、面内自旋刚度$ρ_s$和面内磁化率$χ$,其中$s_{\rm max}=9/2$表示$e_0$和$M_{\rm sub}$,$s_{\rm max}=4$表示$ρ_s$,$s_{\rm max}=3$表示$χ$ .我们使用$s \ge 3/2$的数据来估计对$e_0$、$M_{\rm sub}$、$ρ_s$和$χ$的经典值的主要量子修正。此外,我们还研究了磁化过程、1/3平台的宽度以及平台态的亚晶格磁化强度随自旋量子数$s$的变化。
2015-08-25 cond-mat.str-el
Quasi two-dimensional antiferromagnet on a triangular lattice RbFe(MoO4)2
RbFe(MoO 4)2是一个罕见的三角晶格上的近二维海森堡反铁磁体。磁共振谱和磁化强度曲线表明,该系统具有六个磁子晶格的层状自旋结构。层内的子晶格以三角形方式排列,磁化矢量间隔120度。构造了包含至少五种不同磁相的H-T相图。在零磁场下,RbFe(MoO 4)2在T_N=3.8 K发生相变,形成非共线的三角形自旋结构,所有自旋都限制在基面内。面内磁场的应用在磁场H_c1=47 kOe和H_c2=71 kOe之间诱导共线自旋状态,并且在饱和力矩的三分之一处产生磁化平台。ESR和磁化测量也清楚地表明在35 kOe的磁场中有一个额外的一阶相变。这种相变的确切性质是不确定的。
2002-10-11 cond-mat.str-el
Finite temperature ordering of dilute graphene antiferromagnets
采用大尺度量子蒙特卡罗模拟方法研究了低载流子浓度下,长程RKKY相互作用引起的随机局域在石墨烯蜂窝晶格上的稀磁矩之间的磁有序转变.在这种情况下,有效的交换相互作用在每个子晶格内是铁磁性的,而在相对的子晶格之间是反铁磁性的,相互作用强度随着时刻之间的分离而整体立方衰减。我们明确地验证,这种可伸缩性导致反铁磁秩序之间的磁矩低于一个有限的转变温度在这个二维系统。此外,有序化温度显示出从低浓度到高浓度区域的幂律标度与矩稀释的交叉。
2010-03-29 cond-mat.other cond-mat.str-el
Non-collinear antiferromagnetism of coupled spins and pseudospins in the double perovskite La2CuIrO6
通过X射线衍射、中子衍射、中子退极化、直流磁化、交流磁化率、比热、μ子自旋弛豫(uSR)、电子自旋共振(ESR)和核磁共振(NMR)等测试手段,研究了双钙钛矿化合物La_2CuIrO_6的结构、磁性和热力学性质.低于~113 K,短程自旋自旋相关发生在Cu 2+亚晶格内。随着温度的降低,Ir ~(4+)亚晶格逐渐参与相关过程。低于T = 74 K时,La_2CuIrO_6中Cu(自旋s = 1/2)和Ir(赝自旋j = 1/2)的磁性亚晶格强耦合,并表现出反铁磁相变,转变为非共线的磁性结构,同时伴随着一个小的未补偿的横矩.在54 K时,交流磁化率以及NMR和μSR自旋晶格弛豫率的弱异常被解释为横向矩的合作有序,这受到强自旋轨道耦合的5d离子Ir 4+的影响。我们认为,在La 2CuIrO 6中观察到的丰富的磁性行为与强相关的自旋-轨道耦合的5D过渡离子的自旋-轨道耦合和低对称性的晶格的组合的强相关的自旋-仅3D离子之间的复杂的磁相互作用在磁有序状态的自旋结构中起着特殊的作用。
2016-10-06 cond-mat.str-el
Heisenberg antiferromagnet on Cayley trees: low-energy spectrum and even/odd site imbalance
为了理解局域亚晶格不平衡在s=1/2量子反铁磁体低能谱中的作用,我们在配位3 Cayley树上研究了s=1/2量子最近邻海森堡反铁磁体.我们使用密度矩阵重整化群(DMRG)技术的通用树图的实现进行多体计算。我们发现键心Cayley树有一个准生成集的一个低洼的状态塔和一个“反常”的单重-三重有限尺寸的间隙标度。为了理解从多体基态到第一激发态的结构,我们考虑了由单模近似给出的波函数,它与DMRG波函数有很高的重叠。通过对基态纠缠谱的观测,我们得到了一幅低能自由度是由亚晶格不平衡引起的“巨自旋”的图像,这有助于我们从分析上理解有限尺寸自旋隙的标度。本文将Schwinger-boson平均场论推广到非均匀晶格中,发现了平均场参数在空间上不均匀的基态。
2013-03-11 cond-mat.str-el
Spin phonon induced colinear order and magnetization plateaus in triangular and kagome antiferromagnets. Applications to CuFeO_2
自旋和晶格自由度之间的耦合在几何受挫磁体中是重要的,它们可以导致简并提升和新的订单。我们发现,在三角形和Kagome反铁磁体中,适度的自旋-晶格耦合可以诱导出复杂的共线磁序。当三角晶格上的经典海森堡自旋与爱因斯坦声子耦合时,出现了丰富的相,包括实验观察到的四个子晶格态和磁电材料CuFeO $_2$中的五个子晶格1/5平台态。此外,我们预测磁化平台在1/3,3/7,1/2,3/5和5/7在这些耦合。强的自旋-晶格耦合诱导条纹共线态,见于$α$-NaFeO $_2$和MnBr $_2$。在Kagome晶格上,适度的自旋-晶格耦合诱导共线有序,但仍存在广泛的简并。
2007-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum kagome antiferromagnet in a magnetic field: Low-lying non-magnetic excitations versus valence-bond crystal order
我们研究了在磁场存在下可果美晶格上量子反铁磁体的基态性质,特别注意了在饱和磁化强度的1/3处平台的稳定性及其基态的性质。我们讨论了经典基态周围的波动,并认为在谐波水平的量子和经典计算不导致相同的结果,在对比零场的情况。对于自旋S=1/2,我们发现了一个磁隙,低于该磁隙,存在指数数量的非磁激发。此外,这种非磁激发也有一个(小得多)以上的三重简并基态的差距。我们提供的证据表明,基态有长程序的价键晶体类型的9个自旋的单位晶胞。
2005-03-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Disorder-enhanced delocalization and local-moment quenching in a disordered antiferromagnet
研究了无序反铁磁体中无序效应和自旋涨落效应的相互作用。在弱无序制度(W \le U),而能隙随无序迅速下降,亚晶格磁化,包括量子校正,被发现保持基本不变的强相关限制。在此极限下,无序增强了磁振子能量和尼尔温度。一个单一的范例,无序增强的离域定性地解释了所有这些弱的无序效应。我们还研究了只出现在(W/U)阶^[4]的顶点修正和磁振子阻尼。随着无序度的增加,在W \sim U处发现了交叉,其特征在于由于局部磁矩的淬灭而导致亚晶格磁化强度的快速降低,以及自旋空位的形成。后者表明自旋稀释行为,这确实是观察到软化的磁振子模式,降低尼尔温度,增强横向自旋波动。
1998-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Nature of the low-energy excitations of two-dimensional diluted Heisenberg quantum antiferromagnets
我们提出了几种不同的计算有关的性质的低能量激发的站点稀释的S=1/2海森堡反铁磁体,特别是在逾渗点。我们提出了一个图片的激发来自一个有效的低能量的子系统组成的本地化磁矩。在渗流点,这些矩导致一个非常大的动态指数; z=3.6(1)。的磁矩被证明是源于当地的亚晶格不平衡,我们使用一个经典的二聚体单体模型定量研究。在价键基础上研究了单重态基态团簇三重态激发的局域化性质。的三重显示,主要影响网站上的经典单体区域。受影响的站点数量随着集群大小的非平凡幂而增长。我们还研究了一个双层模型,其中没有亚晶格不平衡。因此,我们发现一个小得多的动态指数,量子转子(或可能fracton)的激发。
2009-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
The role of Berry phase in the spectrum of order parameter dynamics: a new perspective on Haldane's conjecture on antiferromagnetic spin chains
我们制定的本地序参量的动力学扩展最近发展的绝热自旋波理论涉及Berry曲率,并推导出一个公式,明确地显示的Berry相位在确定的频谱形式的低集体模式的作用。对于反铁磁自旋链,贝里相位成为一个拓扑不变量,称为陈数。我们的理论预言了拓扑平凡的基态存在Halfton能隙,而非平凡的基态存在低位激发的线性色散。
2000-03-17 cond-mat.str-el hep-th
Asymmetric melting of one-third plateau in kagome quantum antiferromagnets
利用典型的纯量子态方法,在自旋为1/2的kagome海森堡反铁磁体中发现了三分之一磁化平台在加热时的不对称破坏。这种不对称性源于磁化强度为$(1/3-2/N_{\rm s})$的$N_{\rm s}$自旋系统的低位激发态密度大于磁化强度为$(1/3+2/N_{\rm s})$的低位激发态密度。在kagome反铁磁体的候选材料中,可以检测到反映平台低场一侧较大态密度的比热和熵的增强。我们讨论了这种不对称性源于高原周围冰规则的空前保存。
2020-09-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Antiferromagnetic Ising spin glass competing with BCS pairing interaction in a transverse field
在具有局域BCS对相互作用的双子格费米子Ising自旋玻璃模型中,研究了外加横向磁场$Γ$作用下,自旋玻璃(SG)、反铁磁性(AF)和局域对超导性(PAIR)之间的竞争.在本方法中,不同亚晶格中的自旋与反铁磁平均值$J_0$和标准差$J$的高斯随机耦合相互作用。该问题是制定在路径积分形式主义,其中自旋算子表示的格拉斯曼变量的双线性组合。在静态近似和复对称近似下得到了鞍点巨正则势。结果进行了分析,在相图中,AF和SG阶段可以发生小$g$($g$是当地的超导体耦合的强度写在单位$J$),而对阶段出现作为唯一的解决方案,大$g$。然而,有一个复杂的线过渡分离PAIR阶段从其他。在高温下,它是二阶的,终止于三临界点。由于$Γ$的存在,量子涨落对跃迁线和三临界点有很大的影响。
2006-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Multispinon excitations in the spin S=1/2 antiferromagnetic Heisenberg model
利用自旋算符的对易关系,首先写出自旋磁化率的运动方程和相关的具有层次结构的关联函数,然后在“软截止”近似下,给出自旋S=1/2反铁磁海森堡模型的自旋磁化率运动方程,这与系统在低能量/温度极限中是否具有长程序无关。通过求解这组方程,我们分别应用于链、正方形格子和蜂窝格子,得到了低激发的上、下界。对于一个链,低激发的上下边界与Bethe不等式得到的精确边界相同,其中基元激发是自旋对。对于正方形晶格,自旋波激发(磁振子)驻留在靠近低位激发的最低边界的区域中,并且多自旋子激发发生在靠近低位激发的上边界的高能区域中。对于蜂窝晶格,我们有一种“模式”的低位激发。本文的结果符合Lieb-Schultz-Mattis定理,并且与最近的中子散射观测和正方形晶格的数值模拟结果一致。
2020-08-23 cond-mat.str-el math-ph math.MP
One-step replica symmetry breaking solution for a highly asymmetric two-sublattice fermionic Ising spin glass model in a transverse field
利用一步复本对称性破缺(RSB)研究了横场$Γ$中的双子格费米子无限程伊辛自旋玻璃(SG)模型.该问题是制定在格拉斯曼路径积分形式主义内的静态近似。在该模型中,平行磁场$H$破坏了亚晶格的对称性。它破坏了反铁磁(AF)秩序,但它可以有利于非遍历混合相(SG+AF)表征的非对称RSB区域。在该区域,亚晶格内的无序相互作用$V$增加了每个亚晶格的RSB解之间的差异。当$V$增加时,冻结温度随$H$增加而增加。从副本对称(RS)解决方案的RSB解决方案的不连续相变可以出现与存在的亚晶格内的铁磁平均耦合。$Γ$场引入了量子自旋翻转机制,该机制抑制了导致它们到达量子临界点的磁序。结果表明,量子效应不能恢复RS溶液。然而,在非对称RSB区域,对于一个特定的子晶格,$Γ$可以在任何有限温度下产生稳定的RS解,而对于只有子晶格内自旋与无序相互作用耦合的特殊情况,另一个子晶格仍然存在RSB解.
2007-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
$\mathcal{PT}$-symmetry as Effective Time Reversal Symmetry for Anderson Localization in a Collinear Antiferromagnet
Aarhus University(奥胡斯大学);BAQIS(北京量子信息科学研究院);Japan Atomic Energy Agency(日本原子能机构);Jozef Stefan Institute(约瑟夫·斯特凡研究所);University of Ljubljana(卢布尔雅那大学)
本研究证明$\mathcal{PT}$对称性在反铁磁体BaMn$_2$Bi$_2$中充当有效时间反演对称性,控制安德森局域化,其稳健性受交换和磁晶相互作用调控,而横向磁场显著削弱量子干涉。
2026-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.str-el