論文の概要: Path integral spin dynamics with exchange and external field

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.19113v2
• Date: Tue, 17 Jun 2025 10:49:50 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-18 15:22:20.032696
• Title: Path integral spin dynamics with exchange and external field
• Title（参考訳）: 交換場と外部場を持つ経路積分スピンダイナミクス
• Authors: Thomas Nussle, Stam Nicolis, Iason Sofos, Joseph Barker,
• Abstract要約: スピン系の量子熱期待値を計算するための経路積分に着想を得た定式化法を提案する。 これは、実効磁場を系の量子分割関数から導出したものである。 提案手法は,広い温度範囲で有効であり,反強磁性結合に対する量子期待値の再現が可能であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: In this work, we propose a path integral-inspired formalism for computing the quantum thermal expectation values of spin systems, when subject to magnetic fields that can be time-dependent and can accommodate the presence of Heisenberg exchange interactions between the spins. This is done by deriving an effective magnetic field from the quantum partition function of the system to use in classical atomistic spin dynamics simulations and generalises the formalism presented in our previous work [Phys. Rev. Research 5, 043075 (2023)]. In special cases where the effective field can be computed exactly we compare our results with exact/numerical diagonalisation methods for both ferromagnetic and antiferromagnetic coupling. We show that our method works well across a large temperature range and can reproduce quantum expectation values for antiferromagnetic coupling which is usually not possible with classical models.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,スピン系の量子熱的期待値を計算するために,スピン間のハイゼンベルク交換相互作用の存在を考慮し,時間依存可能な磁場を対象とする経路積分インスピレーション形式を提案する。 これは、系の量子分割関数から実効磁場を導出し、古典的な原子論スピン力学シミュレーションで使用し、我々の以前の研究(Phys. Rev. Research 5, 043075 (2023))]で提示された形式を一般化する。 有効磁場を正確に計算できる特別な場合、強磁性および反強磁性のカップリングのための正確な/数値対角化法と比較する。 提案手法は広い温度範囲でうまく動作し、古典的モデルでは不可能な反強磁性結合の量子期待値を再現可能であることを示す。

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