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由竞争有序驱动的精确 nematic 与混合磁相位于 pyryl 格子

强关联电子 2025-10-29 v1 统计力学

摘要

Pyrochlore 磁体是三维受扰动系统的典型范例,为研究各种奇异 many-body 现象,包括 spin liquids、nematic 相位、fragmentation 和 order by disorder 提供了优异平台。近年来,越来越多的关注注意力注意力放在该格子上的双线性 spin 模型上,其中多个磁相位在能量上往往是退化的,往往稳定非传统的磁状态。在本工作中,我们关注其中一种此类模型,由 interaction coupling Jz±J_{z\pm} 参数化,该参数定义了参数空间中对应三个不同磁相位之间的 phase boundary 的一条线。我们结合 analytical 和 numerical 方法,表明该模型在低温下 exhibits an order-by-disorder mechanism,导致出现一种 \emph{mixed} 磁相。 This represents the first realization of a q=0\mathbf{q}=0 long-range-ordered phase in a pyrochlore magnet characterized by two distinct order parameters, which we denote as the A2ψ2A_2 \oplus \psi_2 phase. Furthermore, at Jz±=1/2J_{z\pm} = 1/\sqrt{2},该模型获得 subextensive 的离散对称性,这预clude 稳定传统长程有序的可能性,反而导致 novel nematic 相位的出现。我们 characterize 这个 nematic 相位,描述其 ground-state 配置如何构建,并分析其在更高温度和在 Jz±=1/2J_{z\pm} = 1/\sqrt{2} 附近的小偏离下的稳定性。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.23704,
  title  = {Exact nematic and mixed magnetic phases driven by competing orders on the pyrochlore lattice},
  author = {Niccolò Francini and Lukas Schmidt and Lukas Janssen and Daniel Lozano-Gómez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.23704},
  year   = {2025}
}

备注

28 pages, 23 figures, 3 tables