Universal low-temperature properties of frustrated classical spin chain near the ferromagnet-helimagnet transition point
研究了经典阻挫自旋链在铁磁相和螺旋相转变点附近的热力学性质。低温极限下的配分函数和自旋关联函数的计算归结为势阱中粒子的量子力学问题。结果表明,热力学量是用手征畴壁能归一化的温度的普适函数。得到的静态结构因子的行为表明,短程螺旋型关联存在于低温的螺旋侧的转变点消失在某些临界温度,定义的Lifshitz点。研究还表明,在螺旋相的低温磁化率在转变点附近有一个最大值,在一定的温度。这样的行为与在该模型的量子$s=1/2$版本描述的几种材料中观察到的行为一致。
2010-08-30 cond-mat.stat-mech
Modified Spin Wave Analysis of Low Temperature Properties of Spin-1/2 Frustrated Ferromagnetic Ladder
在铁磁基态区域,采用修正的自旋波近似,研究了具有铁磁梯级和铁磁腿,以及两种不同反铁磁次近邻相互作用的自旋1/2阻挫阶梯的低温性质.计算了磁化率和磁结构因子随温度的变化关系。在中温区,所得结果与数值精确对角化结果一致。在此温度范围以下,有限尺寸效应在数值对角化结果中是显著的,而修正的自旋波近似给出了更可靠的结果。讨论了铁磁基态稳定极限附近的低温性质。
2012-01-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological Phases of the Spin-1/2 Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chain with Frustrated Next-Nearest-Neighbour Interaction
研究了具有铁磁次近邻(NNN)相互作用的自旋为1/2的铁磁-反铁磁交替海森堡链。基态是弱NNN相互作用的Halcite相,弱反铁磁相互作用的铁磁相。我们发现了一系列的拓扑结构不同的自旋间隙相位与各种幅度的边缘自旋强NNN相互作用。这些相位之间的相位边界是基于DMRG计算确定的,具有补偿边缘自旋的附加自旋。结果发现,在铁磁-铁磁相边界上具有短程反铁磁关联的精确解代表了每个自旋能隙相。
2013-05-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characterization of Topological Phases of Spin-1/2 Frustrated Ferromagnetic-Antiferromagnetic Alternating Heisenberg Chains by Entanglement Spectrum
本文对J. Phys. Soc. Jpn. 82,064703(2013)中的方法使用由整个链的不同划分定义的两种纠缠谱来确认。对于数值计算,使用iDMRG方法。所得结果与前文提出的价键立体图一致。
2015-12-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stripe width and non-local domain walls in the two-dimensional Dipolar Frustrated Ising Ferromagnet
我们描述了一种新型的磁畴壁,在对比布洛赫或尼尔壁,是非本地化的,在一定的温度范围内,非单调。该壁表现为长程偶极相互作用受挫的二维铁磁伊辛模型的平均场解。我们提供的实验证据,这种壁离域在垂直磁化的磁薄膜的条纹畴阶段。与实验结果一致,我们发现,条纹宽度随温度的升高而减小,并接近一个有限的值在居里温度以下的幂律。在平均场近似下,二维库仑阻挫伊辛铁磁体具有相同的壁和相似的条宽温度依赖性。
2008-02-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Emergent multipolar spin correlations in a fluctuating spiral - The frustrated ferromagnetic S=1/2 Heisenberg chain in a magnetic field
利用大尺度精确对角化和密度矩阵重整化群模拟方法,给出了磁场中S=1/2的受抑铁磁Heisenberg J_1-J_2链的相图.我们发现了矢量手征有序态、变磁行为和一系列自旋多极Luttinger液相,并给出了一种锁定机制的数值证据,该机制可以驱动螺旋态向自旋多极相(如四极相或八极相)转变.我们的研究结果也揭示了以前发现的自旋多极相在二维$S=1/2$量子磁体在磁场。
2009-10-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Low-temperature thermodynamics of the classical frustrated ferromagnetic chain in magnetic field
研究了经典阻挫铁磁链在铁磁相和螺旋相转变点附近外加磁场下的低温磁化曲线。结果表明,在标度极限下配分函数的计算归结为量子粒子特殊形式的薛定谔方程的求解。提出了在包含相变点的相图铁磁部分经典模型的磁化强度定义了普适标度函数,该标度函数对量子模型同样适用。在低和高磁场的极限情况下,给出了磁化强度的显式解析公式。研究了易磁化轴各向异性对模型磁特性的影响。结果表明,即使很小的各向异性本质上改变了在附近的过渡点的磁化率的行为。
2011-10-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Projective studies of spin nematics in a quantum frustrated ferromagnet
采用自旋三重态对的BCS投影波函数作为试探波函数,研究了正方晶格上自旋1/2受抑铁磁J1-J2海森堡模型的基态性质.基于变分蒙特卡罗分析,我们认为,在竞争耦合制度,一种特定类型的投影BCS波函数,被称为投影Z2平面状态,实现最佳的最佳能量之间的其他竞争状态,如铁磁态和共线反铁磁态。像在量子自旋液体中一样,投影的Z2平面状态保持正方形晶格的平移对称性。然而,它也伴随着四极矩的d波排序,打破了自旋旋转对称性。因此,这种状态描述了一种量子自旋类似物的液晶。静态关联函数的计算结果还表明,Z2平面态的投影具有很强的共线反铁磁涨落。
2011-09-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Inverse transition in the dipolar frustrated Ising ferromagnet: the role of domain walls
我们提出了一个理论研究,旨在阐明在垂直各向异性双磁性薄膜中观察到的逆对称性破缺转变的起源。我们研究了偶极阻挫伊辛模型在平均场近似下的行为以及另外两个具有简单畴壁的模型。通过数值分析,我们表明,畴壁的内部自由度是决定性的逆对称破缺过渡的存在。特别是,我们表明,在一个尖锐的畴壁模型的逆过渡是缺席。在高温下,扩展畴壁的额外自由度增加了系统的熵,导致条纹相的自由能降低。在降低温度时,畴壁变窄,并且相应的自由度有效地冻结,这最终引起向竞争均匀相的逆转变。我们还发现,对于在恒定温度下生长的外场,当接近临界场线时,条纹宽度强烈增长,并在过渡处发散。这些结果表明,逆相变是一个连续的相变,畴壁形状和温度对畴周期随外加磁场变化的临界行为几乎没有影响。
2014-09-26 cond-mat.stat-mech
The Potts Fully Frustrated model: Thermodynamics, percolation and dynamics in 2 dimensions
我们考虑一个被完全受挫的伊辛自旋稀释的Potts模型。该模型对应于一个完全受挫波茨模型的变量具有整数绝对值和符号。该模型提出了在高温区域的玻璃化转变的前体现象。我们表明,这些现象的发病可能与热力学转变。此外,这种过渡可以映射到一个渗流过渡。我们数值研究了这个模型的二维相图与挫折和{ \em没有}的障碍,我们比较它的$i)$的相图与挫折{ \em和}的模型和$ii)$的铁磁模型。通过引入一个连接三个模型的参数,我们将二维铁磁Potts转变温度的精确表达式推广到其他情况。最后,我们估计了与Potts序参量和能量有关的动力学临界指数。
2000-03-18 cond-mat.stat-mech
Frustrated Ising model on the Cairo pentagonal lattice
通过直接装饰变换方法,我们得到了五角伊辛模型的一般解,证明了它与各向同性自由费米子八顶点模型的等价性.我们研究了基态相图,其中发现了一个铁磁(FM)态、一个亚铁磁(FTM)态和一个阻挫态,利用五角形伊辛模型的精确解,我们讨论了有限温度相图,发现了FTM态和无序态之间的相变以及无序态和FM态之间的相变.我们还讨论了该模型在有限温度和低温渐近极限下的一些额外的显著性质,如磁化强度、熵和比热。由于受抑相和铁磁相之间的二级相变的影响,我们得到了令人惊讶的低值的熵和比热,直到达到临界温度。
2012-11-26 cond-mat.stat-mech
Competing ferromagnetic and antiferromagnetic phases on the frustrated Ising honeycomb lattice
University of Essex(埃塞克斯大学)
研究了受挫伊辛蜂窝晶格中铁磁与反铁磁相的竞争,揭示了相变行为和临界点的演变。
2026-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Field and temperature dependence of the NMR relaxation rate in the magnetic quadrupolar liquid phase of spin-1/2 frustrated ferromagnetic chains
在自旋系统中,通常很难在实验上区分磁多极级。最近,有人提出,核磁共振弛豫速率1/T_1的温度依赖性可以涉及场诱导自旋自旋共振或多极Tomonaga-Luttinger(TL)液相的间接但清晰的特征[Phys.Rev.B79,060406(R)(2009)]。本文将场论方法与数值计算相结合,精确地计算了自旋为1/2的阻挫J1-J2链的1/T_1与场和温度的关系。结果表明,与自旋为1/2的Heisenberg链中的标准TL液体相比,自旋为1/T_1的TL液体中的等温线随磁场的变化也表现出明显的非单调性.我们的研究结果的相关性准一维边共享铜酸盐磁体,如LiCuVO 4,进行了讨论。
2011-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the frustrated ferromagnetic spin-1/2 Heisenberg chain
利用有限环的全对角化和二阶格林函数方法研究了一维铁磁最近邻键J1 0的J1-J2自旋1/2海森堡链的热力学性质< 0 and frustrating antiferromagnetic next-nearest-neighbor bonds J1 >.因此,我们集中在J 2 < |J1| /4,其中的基态仍然是铁磁的,但阻挫影响的热力学性质。我们发现它们的临界指数不随J2的变化而变化。对磁化率chi的低温行为的分析得出结论,该行为从在J2 < |J1| /4时的chi \propto T^{-2}变为在量子临界点J2= |J1| /4时的chi \propto T^{-3/2}。阻挫的另一个效应是在J 2 \gtrsim |J1| /8的比热C_v(T)中出现了一个额外的低T最大值,表明它对低能谱的强烈影响。
2008-11-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Differentiating swarming models by mimicking a frustrated anti-Ferromagnet
自推进粒子(SPP)模型经常与动物群进行比较。然而,在实验中观察到的集体行为通常在这些模型的结构中留下相当大的不受约束的自由。为了解决这种简并性,并更好地区分候选模型,我们研究了在通道(如自旋)中循环的SPP群,在这些通道中,我们允许信息通过相邻通道之间的窗口。粒子之间的共对准然后耦合通道(反铁磁性地),使得它们倾向于反向旋转。我们研究渠道安排模仿几何挫折反铁磁体,并显示这种挫折的影响,使我们能够更好地区分SPP模型。因此,类似的实验可以提高我们对动物集体运动的理解。最后,我们将讨论如何利用自旋类比来构建通用逻辑门,从而群集系统,可以作为图灵机。
2014-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.PE
Thermodynamics of a two-dimensional frustrated spin-1/2 Heisenberg ferromagnet
利用自旋-转动不变格林函数方法计算了<S_0 S_R>二维自旋为1/2的J1-J2海森堡铁磁体的热力学量(关联函数、均匀静态自旋磁化率χ、关联长度τ和比热C_V),其中J_2 <J_2 ^c \approx 0.44 |J1|,J_2 ^c是铁磁基态让位于零磁化强度基态相的临界阻挫反铁磁次近邻耦合.检查χ和τ的低温行为,在极限T \to 0中,两个量均呈指数发散,即,分别为χ \propto \exp(b/T)和χ \propto \exp(b/2 T)。我们发现系数b随着阻挫的增加而线性减小,根据b=-(π/2)(J1+ 2 J2),即,χ和χ的指数发散直到J2^c为止。此外,我们发现在接近临界点J2 \to J2 ^c时,比热存在一个额外的低温最大值。
2010-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
SU(2) slave-boson formulation of spin nematic states in S=1/2 frustrated ferromagnets
在阻挫铁磁体中建立了一个键型自旋三重态的SU(2)从玻色子公式,其中自旋三重态被描述为共振自旋三重价键(RVB)态.自旋三重态配对子的d矢量在键型自旋四极态中起指向矢的作用。这种自旋三重态RVB变体周围的低能激发通常包括(可能无质量的)规范玻色子、无质量的戈德斯通玻色子和自旋子个体激发。将射影对称群的论证推广到自旋三重态,我们给出了如何有效地确定无质量规范玻色子的个数。应用这个公式,我们接下来(i)列举正方形晶格上S=1/2铁磁J1-J2海森堡模型的可能平均场解,其中铁磁最近邻J1和反铁磁次近邻J2竞争,(ii)讨论它们对小规范涨落的稳定性。结果表明,在J_1:J_2 \simeq 1:0.4左右的中间耦合区,存在两个稳定的自旋三重态RVB变体.一个是由Higgs机制稳定的Z_2 Balian-Werthamer(BW)态,另一个是由Chern-Simon机制稳定的SU(2)手征p波(Anderson-Brinkman-Morel)态。前Z_2BW态实际上显示了与先前精确对角化研究中所发现的相同的键型自旋四极级[N. Shannon等人,物理修订信函96,027213(2006)]。
2010-08-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of a one-dimensional frustrated spin-1/2 Heisenberg ferromagnet
利用<S_0S_n>旋转不变的格林函数和有限晶格的完全对角化方法,计算了一维受抑自旋半J2-J2海森堡铁磁体(即J2< 0.25 |J1|)的热力学量(关联函数、关联长度xi、自旋磁化率chi和比热CV).我们发现临界指数不被J2改变,即,在T \to 0时chi = y_0 T^{-2}和xi = x_0 T^{-1}。然而,系数y_0和x_0根据关系y_0=(1-4J_2/ |J_1|)/24和x_0 =(1-4J_2/ |J_1|)/4随着J2的增加而线性减小,即,在J2=0.25 |J1|时,两个系数都消失,这表明零温相变伴随着chi(xi)的低温行为从chi \propto T^{-2}的变化(xi \propto T^{-1})在J2 < 0.25 |J1|至chi \propto T^{-3/2}(xi \propto T^{-1/2})在J2 = 0.25 |J1|。此外,我们发现存在一个额外的低温最大值的比热接近临界点时,在J2=0.25 |J1|。
2008-11-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Spin glass behavior upon diluting frustrated magnets and spin liquids: a Bethe-Peierls treatment
给出了受抑磁体和自旋液体中稀释的Bethe-Peierls处理方法。一个自旋玻璃相是存在于低温和接近渗流点,只要挫折采取一个有限的值在稀磁模型中,自旋玻璃相是重入铁磁相内。该模型的一个扩展,其中的自旋玻璃/铁磁相边界示出不重新进入内的铁磁相渐近接近三临界点,而它有一个转折点,在较低的温度。我们猜想类似的相图存在于有限维模型不受西森线的约束。我们增加了挫折,以研究在自旋液体状态的稀释效果。这提供了从伊辛顺磁体到伊辛自旋玻璃的无序“最小”有序。
1999-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
One-dimensional Ising ferromagnet frustrated by long-range interactions at finite temperatures
我们考虑一维伊辛型变量晶格,其中相邻位置之间的铁磁交换相互作用J被位置i和j之间强度为g的长程反铁磁相互作用所阻碍,衰减为|I-J| ^-alpha,其中alpha>1。对于小于某个阈值α_0的α,其大于2并且取决于比率J/g,基态由具有相等长度和交替磁化的有序序列的段组成。段的宽度取决于α和比率J/g。我们的Monte Carlo研究表明,在有限的温度下,现场磁化消失,并没有发现任何相变的迹象。然而,在基态中存在的调制在有限温度下在两点关联函数中恢复,该函数在空间中以特征空间周期振荡:后者取决于α和J/g,并且随着温度的升高从基态值平滑地减小。这种关联函数的振荡在特征空间尺度(相关长度)上呈指数衰减,当接近T=0时,相关长度大致随着温度的倒数而渐近发散。这表明长程相互作用导致伊辛链落入一个普适类,与潜在的连续对称性相一致。当α> α_0时,得到了关联长度和均匀铁磁基态的e^(Delta/T)-温度关系,这是g=0离散伊辛对称性的特征.
2009-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Transient selection of competing order in frustrated spin Peierls systems after a quench
本研究理论探究受挫自旋-派尔斯系统淬火后的动力学,通过最小模型模拟发现其在平衡共线磁有序前会出现瞬态非共线磁有序,该瞬态序由初始态声子涨落选择,揭示了利用非相干非平衡涨落控制物相的机制。
2025-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of frustrated ferromagnetic spin-$1/2$ Heisenberg chains: The role of inter-chain coupling
用自旋转动不变格林函数方法研究了耦合阻挫铁磁链的热力学。我们考虑了一个各向同性的海森堡自旋半系统,其最近邻之间存在铁磁链内耦合$J_1<0$,而次近邻链内存在反铁磁链内耦合$J_2>0$。我们专注于中等强度的挫折$J_2 < |J_1|/4$,使链中的自旋自旋相关主要是铁磁性。我们考虑两个链间耦合(IC)$J_{\perp,y}$和$J_{\perp,z}$,对应于两个轴垂直于链,铁磁以及反铁磁IC考虑。我们讨论了阻挫效应对反铁磁集成电路基态性质的影响,其中基态是量子性质的。我们研究的主要部分是致力于有限温度特性。我们计算的临界温度$T_{c}$作为竞争交换耦合$J_{2},J_{\perp,y}, J_{\perp,z}$的函数。我们发现,对于固定的IC $T_c$单调减少增加挫折$J_2$,其中作为$J_2 \to |J_1|/4$的$T_c(J_2)$曲线迅速下降。为了表征$T_c$上下的磁序,我们计算了自旋-自旋关联函数$\langle {\bf S}_0 {\bf S}_{\bf R} \rangle$、磁序参数$M$、均匀静态磁化率$χ_0$以及关联长度$ξ$ .此外,我们还讨论了比热$C_V$和激发光谱$ω_{\mathbf{q}}$的温度依赖性。随着温度的升高,$J_2 \to |J_1|/4$的链内自旋刚度(铁磁IC)和链内自旋波速度(反铁磁IC)都增加。
2017-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Topological phase diagrams of the frustrated Ising ferromagnet
在薄膜的磁化模式中出现复杂的调制结构是由竞争相互作用的令人沮丧的影响引起的公认的实验现象。使用粗粒度版本的伊辛铁磁体与偶极相互作用,我们开发了一种方法,使用从微观哈密顿量的信息来预测特定的拓扑相位中存在的温度-外部磁场相图。这是通过结合平均场变分计算和二维熔化的经典理论的重整化群方程来完成的。在这个框架中,我们能够区分当取向和平移对称性被打破,区分有序和无序状态的系统的所有温度和字段。我们观察到在弱偶极相互作用下由$H$ - $T$相图发展的再进入与异常拓扑转变的出现直接相关。这些结果激励实现新的实验磁性薄膜,以探索的磁性纹理的拓扑特性,允许识别这些材料中的新的奇异相。
2020-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Studies on a frustrated Heisenberg spin chain with alternating ferromagnetic and antiferromagnetic exchanges
研究了具有交替铁磁($J_1^F$)和反铁磁($J_1^A$)最近邻相互作用以及铁磁次近邻相互作用($J_2^F$)的自旋为1/2和自旋为1的海森堡链.在该模型中,由于非零的$J_2^F$而存在挫折。在$J_2^F$为零和大$J_1^F/J_1^A$的极限下,具有位自旋$s$的模型表现为具有位自旋2 $s$的Haldom自旋链。我们证明了模型的精确基态可以在参数空间中沿一条直线找到。对于固定的$J_1^F$,在$J_1^A-J_2^F$的空间中的相图确定使用由分析计算补充的数值技术。通过对结构因子、能隙、纠缠熵和零温磁化强度等物理量的研究,可以更好地理解完整的相图。这个模型的一个有趣的和潜在的重要特征是,它可以表现出一个宏观的磁化跳在一个磁场的存在下,我们研究这使用一个有效的哈密顿量。
2014-05-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The frustrated spin-1/2 J1-J2 Heisenberg ferromagnet on the square lattice: Exact diagonalization and Coupled-Cluster study
研究了具有铁磁最近邻交换J10的正方晶格上自旋为1/2的J1-J2海森堡模型的基态磁序<0 and frustrating antiferromagnetic next-nearest neighbor exchange J2>.我们使用耦合集团方法的高阶近似和Lanczos精确对角化的有限晶格的N=40网站,以计算基态能量,自旋-自旋关联函数,和磁序参量。我们发现铁磁基态消失的转变点由J_2 ^{c1}=0.393 |J1|(精确对角化)和J_2 ^{c1}=0.394 |J1|(耦合团簇方法)给出。我们比较我们的铁磁J1的结果与反铁磁J1的自旋1/2 J1-J2海森堡模型的结果。我们发现,这两种模型(即,铁磁和反铁磁J1)对于大J2表现类似,尽管对于J2/ |J1| \lesssim 0.6观察到它们之间的显著差异。虽然对于反铁磁模型J1,在J 2 ^{c2} \approx 0.6 J 1处,半经典共线磁长程序被破坏,但是对于铁磁模型J1,直到J 2 \sim 0.4 |J1|,我们才发现这种长程序被破坏.与反铁磁J1的情况不同,如果中间无序相确实出现在表现出半经典共线条纹有序和铁磁有序的铁磁J1的相之间,那么它可能在低于J2 \sim 0.4 |J1|的非常小的范围内。
2010-02-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Unconventional Neel and dimer orders in a spin-1/2 frustrated ferromagnetic chain with easy-plane anisotropy
研究了一维自旋为1/2的易平面XXZ模型在参数范围$0<J_2/|J_1|<0.4$内的铁磁最近邻(NN)耦合$J_1$和竞争次最近邻(NNN)反铁磁耦合$J_2$的基态相图.当使用$J_2/|J_1|\lesssim1/4$时,模型处于Tomonaga-Luttinger液相中,该液相与$J_2=0$的XXZ模型的临界相热力学连接。在有效(sine-Gordon)理论和有限尺寸系统低能级数值分析的基础上,我们证明了NNN耦合诱导了从Tomonaga-Luttinger液体到Neel或二聚体有序带隙相的相变.有趣的是,这两种类型的有序相交替出现的易平面各向异性向各向同性的限制。反铁磁(Neel)秩序在这个模型中的外观是显着的,因为它是强烈不赞成的经典自旋图片中的易平面铁磁NN耦合和反铁磁NNN耦合。我们认为,紧急三聚体自由度的Neel秩序的形成中发挥了至关重要的作用。
2010-03-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ground-state phase diagram of a spin-1/2 frustrated ferromagnetic XXZ chain: Haldane dimer phase and gapped/gapless chiral phases
利用无限时间演化分块抽取算法和有效场论,研究了自旋为1/2的XXZ链的基态相图,该链具有竞争的铁磁近邻(J_1<0)和反铁磁次近邻(J_2>0)交换耦合.对于SU(2)对称(Heisenberg)情形,我们证明了在-4 <$J_1/J_2<0范围内的铁磁二聚体相具有一个小的但有限的铁磁二聚体级.我们认为,这种自发的二聚体秩序是与有效的自旋1自由度的二聚债券,共同形成一个价键固态自旋1反铁磁海森堡链(的Halfenstein自旋链)。因此,我们将这一阶段称为卤代二聚体阶段。与易平面各向异性,该模型表现出各种相位,包括矢量手性相与无间隙激发和偶宇称二聚体和Neel相位与有间隙的激发,除了Halfenic二聚体相。此外,我们表明存在的间隙相共存的订单在狭窄的区域之间的间隙手性相和任何一个的Halcadine二聚体,偶宇称二聚体,和Neel阶段的干预。准一维边共享铜氧化物的可能影响进行了讨论。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of the frustrated $J_1$-$J_2$ Heisenberg ferromagnet on the body-centered cubic lattice with arbitrary spin
利用自旋转动不变的格林函数方法和高温展开式讨论了体心立方晶格上受抑自旋-PDMATHABMMPDMATHABMN-$J_{2}$海森堡磁体的热力学性质。我们考虑铁磁最近邻键$J_1 < 0$和反铁磁次最近邻键$J_2 \ge 0$和任意自旋的$S$。我们发现铁磁基态和反铁磁基态之间的跃迁点$J_2^c$几乎与自旋$S$无关,即,它非常接近经典的转变点$J_2^{c,{\rm clas}}= \frac{2}{3}|J_1|$。在有限的温度下,我们专注于与铁磁基态的参数制度$J_2<J_2^c$。计算了居里温度$T_{C}(S,J_{2})$,并导出了描述阻挫参数$J_{2}$和自旋$S$对$T_C$影响的经验公式.我们发现,居里温度单调下降,增加挫折$J_2$,非常接近$J_2^{c,{\rm clas}}$的$T_C(J_2)$曲线表现出快速衰减,这是很好地描述了一个对数项$1/\textrm{log}(\frac{2}{3}|J_1|-J_{2})$。为了表征$T_C$之上和之下的磁有序,我们计算了自旋-自旋关联函数$\langle {\bf S}_{\bf 0} {\bf S}_{\bf R} \rangle$、自发磁化强度、均匀静态磁化率$χ_0$以及关联长度$ξ$ .此外,我们还讨论了比热$C_V$和激发光谱的温度依赖性。当接近相变点$J_2^c$时,发现了一些不寻常的特…
2015-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el