轨道活跃巡游铁磁体中热力学性质与磁相变的无符号问题量子蒙特卡罗研究
强关联电子
2018-03-01 v2 统计力学
摘要
巡游铁磁性的微观机制是一个长期存在的问题，原因在于缺乏处理巡游电子强磁涨落的非微扰方法。我们对一个表现出铁磁基态的二维多轨道 Hubbard 模型的热力学性质和磁相变进行了非微扰研究。采用了量子蒙特卡罗模拟，并证明在很宽的密度区域内该模拟不受通常困扰费米子模拟的符号问题的影响。Hund 耦合和电子巡游性对于建立铁磁相干性都是必不可少的。系统中不存在先验的局域磁矩，然而，自旋通道保持非相干，表现出居里-外斯型自旋磁化率，直至极低温度，而此时电荷通道已经相干，表现出弱温度依赖的压缩率。对于 SU(2) 不变系统，在二维中接近零温时，自旋磁化率进一步呈指数增长。在接近居里温度的顺磁相中，动量空间的费米分布与完全极化态中的分布表现出极强的相似性。当对称性约化为伊辛类时，出现长程铁磁序，并精确确定了居里温度。这些模拟为在强关联 d 轨道过渡金属氧化物层和 p 轨道超冷原子光晶格系统中寻找新型铁磁材料提供了有益的指导。
引用
@article{arxiv.1411.0340,
title = {Sign problem free quantum Monte-Carlo study on thermodynamic properties and magnetic phase transitions in orbital-active itinerant ferromagnets},
author = {Shenglong Xu and Yi Li and Congjun Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1411.0340},
year = {2018}
}
备注
17 pages, 17 figures