Low Temperature Physics: 41, 382 (2015); https://doi.org/10.1063/1.4921470
Физика Низких Температур: Том 41, Выпуск 5 (Май 2015), c. 490-500    ( к оглавлению , назад )

Двумерные солитоны в нематичеcкой фазе магнетиков

Е.Г. Галкина1, Б.А. Иванов2, О.А. Космачев3, Ю.А. Фридман3

1Институт физики НАН Украины, пр. Науки, 46, г. Киев, 03028, Украина
E-mail: el.galkina@gmail.com

2Институт магнетизма НАН Украины, пр. Вернадского, 36-б, г. Киев, 03142, Украина

3Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского пр. Вернадского, 4, г. Симферополь, 295007, Республика Кр

Статья поступила в редакцию 21 ноября 2014 г.

Аннотация

Исследованы двумерные топологические солитоны-вихри для состояний спинового нематика в магнетиках со спинами S = 1 и S = 3/2. В зависимости от параметров магнетика реализуются или чисто мультипольные вихри, с квадрупольным параметром для нематика со спином S = 1, или октупольным параметром для нематика со спином S = 3/2, или вихри с несингулярным ядром. Вихревое ядро отвечает области макроскопического размера с разрушенным нематическим порядком. Переход к вихрям с ядром происходит при критических значениях параметра системы. При этом формируется или ферромагнитный вихрь с насыщенным значением магнитного момента в ядре, или вихрь с антиферромагнитным порядком в ядре. Динамические свойства вихря с ферромагнитным ядром характеризуются наличием гироскопической силы, а для вихря с антиферромагнитным ядром имеет место лоренц-инвариантная динамика, характерная для антиферромагнетиков в рамках сигма-модели.

PACS: 75.10.Jm Квантовые спиновые модели, включая квантовую спиновую фрустрацию;
PACS: 05.45.Yv Солитоны;
PACS: 03.75.Kk Динамические свойства конденсатов; коллективные и гидродинамические возбуждения, течение сверхтекучей жидкости.

Ключевые слова: спиновый нематик, солитон, уравнение Ландау–Лифшица.

Oпубликована онлайн: 23 марта 2015 г.