Low Temperature Physics: 39, 515 (2013); https://doi.org/10.1063/1.4811336 (7 pages)
Физика Низких Температур: Том 39, Выпуск 6 (Июнь 2013), c. 663-672    ( к оглавлению , назад )

Квадрупольные фазы и фазовые переходы в одноосных магнетиках с тензорными взаимодействиями

И.П. Шаповалов

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова ул. Дворянская, 2, г. Одесса, 65082, Украина
E-mail: shapovalov@onu.edu.ua

Статья поступила в редакцию 1 октября 2012 г.

Аннотация

Исследованы одноосные магнетики с единичным спином при наличии одноионной анизотропии и анизотропного биквадратичного обменного взаимодействия в отсутствие магнитного поля. Изучены возможные типы квадрупольного упорядочения в системе при условии, что анизотропия биквадратичного обменного взаимодействия имеет наиболее общий для аксиальной симметрии вид. Кроме двух фаз с неподвижными плоскостями квадрупольного упорядочения (фазы КУZ и КУX), в системе может реализовываться фаза, в которой при изменении параметров гамильтониана ориентация плоскости квадрупольного упорядочения непрерывно изменяется (фаза КУ<). Для фазы КУX найдены две ветви спектра спиновых возбуждений, одна из которых содержит голдстоуновскую моду. Определены границы фазы КУ< с двумя другими квадрупольными фазами при конечных температурах. При этом выражение для границы фаз КУZ и КУ< получено в аналитическом виде.

PACS: 75.10.–b Общая теория и модели магнитного упорядочения;
PACS: 75.30.Gw Магнитная анизотропия.

Ключевые слова: одноионная анизотропия, биквадратичное обменное взаимодействие, квадрупольная фаза, фазовые переходы.