Возбуждения типа доменной стенки в геликоидальной фазе спиновой цепочки с конкурирующими обменными взаимодействиями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучена классическая модель гейзенберговской спиновой цепочки с обменными взаимодействиями ферро-(F) и антиферромагнитного (AF) типов. Эта модель используется для качественного описания свойств купратов с краевым зацеплением. Модель характеризуется параметром фрустрации, который является отношением констант AF- и F-взаимодействий. В зависимости от величины этого параметра основное состояние является либо ферромагнитным, либо синглетным со спиновыми корреляциями геликоидального (спирального) типа. Основное внимание уделено исследованию возбужденных состояний в спиральной фазе, которые представляют собой доменные стенки, разделяющие в этой фазе области с противоположной хиральностью. Показано, что эти возбуждения отделены щелью от основного состояния и их энергия определяет масштаб температур, при котором происходит фазовый переход из спирального в ферромагнитное состояние. Вычисленные энергии возбуждений доменных стенок использованы для построения линии Лифшица на фазовой диаграмме.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Я. Кривнов

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

Д. В. Дмитриев

Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Российской академии наук

Email: krivnov@deom.chph.ras.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Diep H.T. Frustrated Spin Systems. Singapore: World Scientific, 2013.
  2. Chubukov A.V. // Phys. Rev. B. 1991. V. 44. P. R4693.
  3. Heidrich-Meisner F., Honecker A., Vekua T. // Phys. Rev. B. 2006. V.74. P. 020403.
  4. Krivnov V.Ya., Ovchinnikov A.A. // Phys. Rev. B. 1996. V. 53. P. 6435.
  5. Дмитриев Д.В., Кривнов В.Я. // Хим. физика. 2009. Т. 28. № 3. С. 24.
  6. Hikihara T., Kecke L., Momoi T., Furusaki A. // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. P. 144404.
  7. Дмитриев Д.В., Кривнов В.Я. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 2. С. 1.
  8. Sudan J., Lusher A., Lauchli A.M. // Phys. Rev. B. 2009. V. 80. P. 140402.
  9. Dmitriev D.V., Krivnov V.Ya. // Phys. Rev. B. 2010. V. 82. P. 054407.
  10. Agripidis C.E., Drechsler S.-L., van den Brink J., Nishimoto S. // Phys. Rev. B. 2017. V. 80. P. 220404.
  11. Sato M., Momoi T., Furusaki A. // Phys. Rev. B. 2009. V. 76. P. 060406.
  12. Лундин А.А., Зобов В.Е. // Хим. физика. Т. 40. 2021. № 9. С. 41.
  13. Takahashi M., Nakamura H., Sachdev S. // Phys. Rev. B. 1996. V. 54. P. R7446.
  14. Dmitriev D.V., Krivnov V.Ya. // Eur. Phys. J. B. 2011. V. 82. P. 123.
  15. Лихачев В.Н., Виноградов Г.А. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 3. С. 38.
  16. Лихачев В.Н., Виноградов Г.А., Эрихман Н.С. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 6. С. 3.
  17. Cahn J.W., Hilliard J.E. // J. Chem. Phys. 1958. V. 28. № 2. P. 258.
  18. Лущекина С.В., Немухин А.В., Поляков И.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 2. С. 34.
  19. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 4. С. 81.
  20. Лебедь И.В. // Хим.физика. 2023. Т. 42. № 9. С. 83.
  21. Волохов В.М., Полуянов Л.В. Лебедь И.В. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 10. С. 3.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схематичная конфигурация спинов для решения типа доменной стенки (кинка) между двумя спиральными фазами с разной хиральностью.

Скачать (80KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Статический структурный фактор S(q) для нескольких значений нормализованной температуры t = T/γ3/2: 1 – t = 0, 2 — t = 1, 3 – t = 0.2, 4 — t = 0.09. Положение максимума структурного фактора qmax определяет наличие/отсутствие спирального ближнего порядка.

Скачать (65KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Фазовая диаграмма модели (1). Граница Лифшица разделяет области с ферромагнитным и спиральным ближним порядком.

Скачать (65KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Решение уравнения Эйлера (11) для двух значений параметра b. Показано, как осциллирующее решение типа малоамплитудных спиновых волн (штриховая линия) трансформируется в периодическую систему кинк–антикинк (сплошная линия).

Скачать (63KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025