准一维海森堡反铁磁自旋系统的数值研究

利用数值密度矩阵重整化群方法对一种特殊的准一维海森堡反铁磁自旋系统的基态磁性序问题进行研究,计算了单个晶胞的基态能、自旋关联函数以及自旋能隙。研究表明这种准一维海森堡反铁磁链的基态存在磁性长程序,且链上格点间的自旋关联是短程的。

掺杂对一维反铁磁海森堡自旋链性质的影响

应用三子格的自旋波理论和格林函数方法研究了由掺杂形成的准一维自旋1/2的反铁磁海森堡系统,得到系统存在3支自旋波激发谱,其中1支没有能隙,2支有能隙;在长波近似下,这3支自旋波激发谱与波矢k成平方关系,系统的低温比热为C∝T1/2关系,其基态具有磁性长程序,这都不同于未掺杂的一维自旋1/2的反铁磁海森堡链模型系统.对系统磁性序的研究表明,T=0是相变点,Mermin-Wagner定理对于该系统成立.

子格对称破缺的准一维海森堡系统的DMRG研究

利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究一种S=1/2子格对称破缺的准一维反铁磁海森堡自旋链,计算了该系统单个原胞的基态能、自旋关联函数以及交错磁化率.研究表明:尽管自旋相互作用是反铁磁的,但由于子格对称破缺的影响,而使系统基态呈现出不饱和的铁磁性(即亚铁磁特性),这与运用LIEB-MATTIS定理的预测结果和自旋波近似的计算定性一致.

1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链的基态

利用密度矩阵重整化群方法研究1/5掺杂对自旋1/2海森堡反铁磁链的影响.研究表明,掺入侧自旋能减弱近邻自旋关联但增强长程自旋关联,同时侧自旋的掺入破坏了子格对称性,导致系统基态反铁磁和铁磁长程序共存.侧自旋对量子涨落的抑制作用随自旋关联距离的增加而减弱,且其自身受到量子涨落的影响最小.对于1/5掺杂反铁磁海森堡自旋链,量子涨落的影响明显,引起了交错磁化率47%的减弱.

自旋spin=1的海森堡链中的纠缠

本文讨论了在高维系统中粒子之间的纠缠问题。我们讨论了自旋为1的各向异性海森堡模型中的两种不同系统：低温情况下的两粒子反铁磁系统和多粒子反铁磁系统。运用Negativity的方法，在两粒子系统中通过求解哈密顿量H的本征值、本征态和密度算符，并对其进行理论分析和数值计算，我们给出了在两粒子情况中纠缠随B、△的变化关系。我们发现粒子间的纠缠是呈一明显的梯状分布。我们还进一步研究了在多粒子体系中纠缠随外界因素如磁场、各向异性常数的变化关系。以六粒子系统为例，我们分别对近邻和次近邻粒子间的纠缠作了讨论，通过数值计算给出了不同情况下纠缠的变化趋势。

阻挫对准一维非对称子格反铁磁链自旋波激发的影响

子格对称性破缺使得s=1/2准一维海森伯自旋链具有三支自旋波激发谱(其中一支属于声学模,两支属于光学模).计算表明阻挫导致两支光学模能隙简并解除;阻挫引起声学模自旋波激发谱软化,但并不导致光学模激发谱软化;阻挫导致两支光学模激发谱中的一支明显下移,这意味着阻挫使光学模激发变得重要且容易实现;阻挫引起的自旋偏离对于属于不同子格的自旋是不同的;阻挫对于系统基态磁性长程序的削弱随着阻挫增强变得越来越明显.通过与严格对角化方法和DMRG方法的数值结果比较,还分析了自旋波近似的合理性和不足之处.

二维反铁磁材料的磁光研究进展

磁性材料独有的磁响应特性增强了传统电荷型器件的磁控能力,而超薄甚至可单原子层剥离的二维磁性材料在低维尺度下增强了电子自旋与电荷、晶格的相互作用并带来了非凡的物性。在自旋电子学中,反铁磁材料不仅展现了高频、低耗、抗串扰的优势,其与超导、磁相变等现象联系的关联电子态还疏通了人们利用光电子学探索低维磁性及其机理的道路。近年来,得益于额外的磁自由度、二维光电效应、反铁磁与铁磁/非磁材料的功能化异质结,激光驱动的二维反铁磁材料成为研究热点。综合稳态和瞬态的显微光学手段,回顾总结了二维反铁磁材料中的各类磁光效应和元激发准粒子研究,包括激光与物质相互作用中的载流子、激子、声子、磁子及其耦合态效应。随着可见光到太赫兹成像和其他配套技术的发展,二维反铁磁材料的检测和调控难题正逐步得到解决,高极化度和低阻尼输运的微纳自旋应用有望被植入到光伏、光信息处理领域并发挥重要作用。

阻挫诱导的亚铁磁性Heisenberg系统中的量子相变

利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法研究磁性阻挫对一种S=1/2准一维反铁磁自旋链但却具有亚铁磁性的Heisenberg系统基态的影响.计算了单个晶胞的基态能、自旋关联函数以及自旋能隙.研究表明这种Heisenberg自旋系统的基态随着阻挫α的增强将从磁有序相变化到自旋无序相,并且伴随着自旋能隙的出现,量子相变点为α≈0.412.同时线形链上格点间自旋长程关联值的计算结果表明在磁有序区间体系的磁有序性质随着α的增强而减弱,阻挫在0≤α<0.412的范围内还不足以破坏其亚铁磁性(非饱和铁磁行为).

Spin-Wave Analysis of the Spin-1 Two-Dimensional Frustrated Heisenberg Antiferromagnet with the Single-Ion Anisotropy

In this paper,the low-temperature properties of the spin-1 two-dimensional frustrated Heisenberg antiferromagnet with the single-ion anisotropy are investigated on a square lattice by using the spin-wave theory.The influence of the frustration and anisotropy is found in the thermodynamics of the model,such as the temperature dependence of the staggered magnetization and specific heat.For some selected values of the frustration and anisotropy parameters,the results for the specific heat are compared with those of existing theories and numerical estimates.Within a spin-wave analysis,we have found the evidence for an intermediate magnetically disorder phase to separate the N′eel and collinear phases.