Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice (Articolo in rivista)

Type

• Articolo in rivista (Classe)
• Prodotto della ricerca (Classe)

Label

• Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice (Articolo in rivista) (literal)

Anno

• 2003-01-01T00:00:00+01:00 (literal)

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• 10.1103/PhysRevLett.90.167205 (literal)

Alternative label

• A.Cuccoli, T.Roscilde, R.Vaia, P.Verrucchi (2003)
  Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice
  in Physical review letters (Print)
  (literal)

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• A.Cuccoli, T.Roscilde, R.Vaia, P.Verrucchi (literal)

Pagina inizio

• 167205-1 (literal)

Pagina fine

• 167205-4 (literal)

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• Il nostro lavoro fornisce un utile strumento per la caratterizzazione sperimentale degli antiferromagneti 'layered'. Si segnala l'autorevolezza e l'alto fattore di impatto (6.66) della rivista internazionale \"Physical Review Letters\" sulla quale il lavoro è stato pubblicato. (literal)

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• http://prl.aps.org/abstract/PRL/v90/i16/e167205 (literal)

Http://www.cnr.it/ontology/cnr/pubblicazioni.owl#numeroVolume

• 90 (literal)

Rivista

• Physical review letters (Rivista)

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• Pagine da 167205-1 a 167205-4 (literal)

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• 4 (literal)

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• 16 (literal)

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• La teoria di Berezinskii-Kosterlitz-Thouless (BKT) per la transizione di fase topologica venne inizialmente formulata per sistemi magnetici bidimensionali (2D) con anisotropia di piano facile (sistemi XY). Tuttavia, pur esistendo numerosi composti 'layered', tra cui i precursori dei materiali superconduttori ad alta Tc, osservazioni sperimentali di tale transizione sono state solo indirette. La ragione è che tali materiali hanno una anisotropia piccola (~1 %) e nella regione critica BKT la correlazione BKT divergente causa l'innesco della pur piccola (0.01%) ma ineliminabile interazione tra piani (transizione 3D). Abbiamo mostrato che alcune quantità non critiche sono molto sensibili all'anisotropia e hanno un comportamento di tipo XY a T ben al di sopra di T_BKT. Si è studiato un modello antiferromagnetico 2D con spin 1/2 mediante simulazioni Monte Carlo quantistiche, e si sono riprodotte osservazioni per il composto Sr_2CuO_2Cl_2 [D. Vaknin et al., Physica C 274, 331 (1997); Phys. Rev. B 41, 1926 (1990)]. La suscettività uniforme presenta una deviazione dal comportamento tipico del magnete isotropo e mostra un minimo ad una temperatura di 'crossover' superiore a quella critica di circa il 30%, con eccellente accordo tra teoria ed esperimento. Viene così confermata l'interpretazione in termini di transizione BKT che innesca quella tridimensionale e, tenendo conto delle fluttuazioni quantistiche, si può stimare quantitativamente l'anisotropia del sistema. (literal)

Note

• ISI Web of Science (WOS) (literal)

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• - Dipartimento di Fisica dell'Università di Firenze, Via G. Sansone 1, I-50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy - Istituto Nazionale per la Fisica della Materia (INFM), Unità di Ricerca di Firenze, Via G. Sansone 1, I-50019 Sesto Fiorentino (FI), Italy - Instituto di Fisica Applicata \"N. Carrara\" del Consiglio Nazionale delle Richerche, Via Panciatichi 56/30, I-50127 Firenze, Italy (literal)

Titolo

• Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice (literal)

Abstract

• We consider the Heisenberg antiferromagnet on the square lattice with S=1/2 and very weak easy-plane exchange anisotropy; by means of the quantum Monte Carlo method, based on the continuous-time loop algorithm, we find that the thermodynamics of the model is highly sensitive to the presence of tiny anisotropies and is characterized by a crossover between isotropic and planar behaviour. We discuss the mechanism underlying the crossover phenomenon and show that it occurs at a temperature which is characteristic of the model. The expected Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition is observed below the crossover: a finite range of temperatures consequently opens for experimental detection of non-critical 2D XY behaviour. Direct comparison is made with uniform susceptibility data relative to the S=1/2 layered antiferromagnet Sr_2CuO_2Cl_2. (literal)

Prodotto di

• Formazione spontanea di strutture e fenomeni di trasporto (MD.P02.004.001) (Modulo)
• MD.P02.011.001 La complessità nella fisica dello stato solido (MD.P02.011.003) (Modulo)
• Institute of applied physics \"Nello Carrara\" (IFAC) (Istituto)
• Complessità - Magnetismo - Sistemi magnetici a bassa dimensionalità (MD.P04.001.001) (Modulo)

Autore CNR

• PAOLA VERRUCCHI (Unità di personale interno)
• RUGGERO VAIA (Unità di personale interno)

Insieme di parole chiave

• Keywords of "Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice" (Insieme di parole chiave)

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Autore CNR di

• RUGGERO VAIA (Unità di personale interno)
• PAOLA VERRUCCHI (Unità di personale interno)

Prodotto

• Institute of applied physics \"Nello Carrara\" (IFAC) (Istituto)
• Complessità - Magnetismo - Sistemi magnetici a bassa dimensionalità (MD.P04.001.001) (Modulo)
• Formazione spontanea di strutture e fenomeni di trasporto (MD.P02.004.001) (Modulo)
• MD.P02.011.001 La complessità nella fisica dello stato solido (MD.P02.011.003) (Modulo)

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• Physical review letters (Rivista)

Insieme di parole chiave di

• Keywords of "Detection of XY behaviour in weakly anisotropic quantum antiferromagnets on the square lattice" (Insieme di parole chiave)