经典Kagome Ising磁铁磁模型中的1/9磁化平台：来自竞争更远邻域相互作用
强关联电子
2026-05-26 v1 统计力学
摘要
二维Kagome晶格是探索几何失调磁性的典型平台。虽然Kagome晶格上最近邻铁磁Ising模型在理论上是平凡的，但竞争更远邻域相互作用会重新引入严重的失调。本文系统性地研究了一种经典Kagome Ising模型，包含铁磁最近邻（J1）、反铁磁第二邻（J2）和第三邻（J3）耦合。我们使用模拟退火蒙特卡罗方法，证明J2耦合仅抑制了传统的铁磁有序，而J3的引入基本重构了低温相图。这种扩展的几何失调稳定了一种新型有序相，其特征为稳健的1/9磁化平台和大幅度的3×3磁亚格子。关键在于，这一分数有序相表现为相图中的稳定平台，其中其临界温度几乎独立于耦合强度J3。我们还计算了相应的静态自旋结构因子，揭示了其在 reciprocal 空间中独特的Z6对称性特征，可用于实验识别。我们的发现表明，复杂的分数磁序完全可以由通过竞争性延长相互作用引起的几何失调所致，这为理解现实失调磁性材料中的分数有序状态提供了 distinct 机制。
引用
@article{arxiv.2605.24372,
title = {1/9 Magnetization Plateau in a Classical Kagome Ising Ferromagnet with Competing Further-Neighbor Interactions},
author = {Yixin Guan and Kan Zhao and Nvsen Ma},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.24372},
year = {2026}
}