Физика Низких Температур: Том 43, Выпуск 8 (Август 2017), c. 1243-1251    ( к оглавлению , назад )

Влияние анизотропии обменного взаимодействия на магнитные квантовые фазовые переходы в димеризованных антиферромагнетиках

Т.И. Ляшенко1, В.М. Калита1,2, В.М. Локтев1,3

1Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», пр. Победы, 37, г. Киев, 03056, Украина
E-mail: vmkalita@ukr.net

2Институт физики НАН Украины, пр. Науки, 46, г. Киев, 03680, Украина

3Институт теоретической физики имени Н.Н. Боголюбова НАН Украины, ул. Метрологическая, 14 б, г. Киев, 03143, Украина

Статья поступила в редакцию 16 февраля 2017 г., после переработки 4 апреля 2017 г.

Аннотация

Проведено теоретическое описание индуцированного внешним магнитным полем квантового фазового перехода в димеризованном антиферромагнетике. Показано, что описание такого фазового перехода можно провести, определив минимум функции Лагранжа, зависящей от параметров точной волновой функции основного состояния кристалла. Получено, что переход в кристалле из синглетного состояния димеров в состояние с неколлинеарной ориентацией спинов в димере происходит подобно фазовому переходу порядок–порядок. Показано, что в случае одноосного характера обменной анизотропии на положение критической точки рассматриваемого квантового перехода влияют также спин-спиновые взаимодействия внутри димера. При этом анизотропные одноосного типа спин-спиновые взаимодействия между димерами, как и в классических неелевских антиферромагнетиках, сдвигают только точку спин-флип перехода из неколлинеарной антиферромагнитной фазы в ферромагнитную фазу.

PACS: 75.10.Jm Квантовые спиновые модели, включая квантовые фрустрации;
PACS: 75.30.Kz Магнитные фазовые границы;
PACS: 75.30.Gw Магнитная анизотропия;
PACS: 75.40.Cx Статические свойства (параметр порядка, статическая восприимчивость, теплоемкость, критические экспоненты и т.д.);
PACS: 75.45.+j Макроскопические квантовые явления в магнитном поле;
PACS: 75.50.Ee Антиферромагнетики.

Ключевые слова: магнитные димеры, магнитные квантовые фазовые переходы, магнитная анизотропия, антиферромагнетики.

Oпубликована онлайн: 26 июня 2017 г.