无 frustration 与二聚化在铁磁链与方格子中的综合效应

在零温线性 spin 波理论下，我们研究了具有交替自旋 $s_{1}$ 和 $s_{2}$ 的 Heisenberg 系统在一维和二维晶格上的 frustration 与二聚化效应。这种综合效应最显著地体现在基本激发谱中。与 ground state 能随二聚化而减小、随 frustration 而增大不同，激发能被两种因素均所抑制。发出的临界 frustration 值标志着从经典铁磁态向螺旋态的相变，随二聚化而减小，表明二聚化进一步促进了该相变。相关长度和亚格子磁化随二聚化和 frustration 而减小，表明经典铁磁长程有序被破坏。线性 spin 波理论表明，在方格子情况下，二聚化最初抵消了由 frustration 引发的向螺旋磁态的相变，但随着晶格变形的增大，二聚化有助于相变。它还表明，在二聚化达到一定值后，螺旋态的相变被抑制。