КВАНТОВАЯ СПИНОВАЯ ЖИДКОСТЬ В ДВУХСЛОЙНОМ ТРЕУГОЛЬНОМ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКЕ
Гехт Р.С., Бондаренко И.Н.

Поступила в редакцию: 13 Августа 2004

PACS: 75.10.Jm, 75.30.Cr, 75.30.Ds, 75.30.Et, 75.30.Kz, 75.45.+j

DJVU (157.2K)

PDF (387.3K)

Исследуется возможность реализации состояния типа квантовой спиновой жидкости в двухслойном треугольном антиферромагнетике со спином 1/2 при T=0. Найдено отношение констант внутри- и межплоскостного обмена (j), при котором происходит переход из классического состояния со 120-градусным упорядочением спинов в квантовое состояние с нулевой намагниченностью на узле; при этом спины соседних слоев образуют синглеты, отделенные от триплетных возбуждений энергетической щелью. В отличие от аналогичной системы с квадратной решеткой, область значений j, в которой реализуется классическое упорядоченное состояние, из-за эффектов фрустраций оказывается на порядок меньше; при этом поведение термодинамических величин в целом аналогично поведению в двухслойных квадратных решетках, отличие проявляется в поведении щели в спектре квазичастиц во внешнем магнитном поле h. Для малых полей h построена j - h-фазовая диаграмма, определяющая области существования 120-градусной и синглетной фаз. Установлено, что в окрестности фазового перехода второго рода вклад не учитываемых при спин-волновом описании продольных флуктуаций спина в термодинамические величины соизмерим со вкладом поперечных флуктуаций.