Квантовые фазовые переходы и низкотемпературные свойства магнетиков с целым спином и большой одноионной анизотропией типа "легкая плоскость"

• Автор: Сизанов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 75 с. : ил.

Оглавление
Глава I Введение
1.1 Цель диссертационной работы
1.2 Краткое содержание диссертации
Глава II Техника и её применения при Т
2.1 Представление спиновых операторов
2.2 Применение техники
2.2.1 Elementary excitation spectrum
2.2.2 Энергия основного состояния
2.3 Обсуждение и сравнение с предыдущими результатами и экспериментом
2.3.1 Другие спиновые представления для
2.3.2 Другие подходы к вычислению спектра
2.3.3 Сравнение с численными результатами
2.3.4 Применение к NiCl2-4SC(NH2)2
Глава III Переход в упорядоченную фазу
3.1 Модификация техники в магнитном поле

3.2 T = 0 and И ф
3.3 Тф О and Н ~ Яс1(0)
3.4 Применение к DTN
Глава IV Анализ скошенной антиферромагнитной фазы и окрестности поля насыщения при Т
4.1 Спин-волновой анализ
4.2 Окрестность поля насыщения
4.3 Обсуждение и применение к DTN
Приложение А. Выражения для 7{3 and в спин-волновом гамильтониане
Приложение В. Вершинные функции
Список литературы

Глава I. Введение
Квантовые критические явления и экзотические низкотемпературные фазы без магнитного порядка являются сейчас интенсивно развивающимися областями физики конденсированного состояния, что во многом обусловлено открытием высокотемпературной сверхпроводимости. При этом особое внимание уделяется квантовым критическим точкам (ККТ), которые достигаются путем варьирования легко контролируемых в эксперименте параметров, таких как магнитное поле, давление, уровень легирования и т. д. Среди экзотических фаз особое место занимают спин-жидкостные фазы, в которых нет ни дальнего, ни ближнего магнитного порядка, т. е., средний спин на узле равен нулю, а спиновые корреляторы экспоненциально убывают с расстоянием (отсюда и название „спиновая жидкость“). Поскольку квантовые фазовые переходы отличаются от фазовых переходов по температуре, а спин-жидкостные фазы совершенно не похожи на привычные фазы с дальним магнитным порядком, актуальной является задача о разработке удобных методов исследования в этих областях.
Очень продуктивным способом описания спиновых систем является их представление через ансамбль бозе- или ферми-частиц[1]. При помощи преобразований спиновых операторов через бозе- или ферми-операторы записываются бозевские (фермиев-ские) аналоги спиновых гамильтонианов, которые затем анализируются с использованием стандартной диаграммной техники. Поскольку форма представления зависит от особенностей основного состояния и первых возбужденных уровней рассматрива-

предположим именно такой, простейший, вид взаимодействия подрешёток.
Параметры системы ищутся фитированием нейтронного спектра методом наименьших квадратов, варьируя Д JXy и V, оставляя критические поля, выражаемые формулами (2.45) и (2.46), фиксированными и равными экспериментальным значениям (2.47). В результате получаем следующий набор параметров, заметно отличающийся от обычно используемого (2.44):
£> = 7.72 К,
Л = 1.86 К, (2.49)
ЗхУ = 0.2 К,
V = 0.1 к.
Получающаяся подгонка спектра приведена на рис. 2.8, откуда видно хорошее согласие теории с экспериментом [26]. Взаимодействие подрешёток устраняет вырожден-ность спектра в БТГ1. Это расщепление равно нулю на панелях (а) и (Ь) рис. 2.8, но ясно наблюдается на панели (с). Надо отметить, что верхняя ветка спектра на рис. 2.8(с) выходит за рамки экспериментальной погрешности возле р = 0. Однако, величина расщепления мала по сравнению со значением самой энергии бр, и оказывается слабо сходящейся величиной в БТК Поэтому для уточнения величины расщепления надо вычислить старшие порядки по ДД что выходит за рамки данной работы.