三角晶格上自旋1二维J1-J3海森堡模型的磁相图

本文研究了三角晶格上具有铁磁最近邻交换相互作用 $J_1=-(1-p)J$（$J>0$）和反铁磁第三近邻交换相互作用 $J_3=pJ$ 的自旋1海森堡模型，参数范围为 $0 \leqslant p \leqslant 1$。所采用的方法是Mori投影算符技术，该方法保持了自旋分量的旋转对称性，且不预设任何磁有序。在零温下观察到了若干相变。当 $p\approx 0.2$ 时，基态从铁磁自旋结构转变为无序态，该无序态又在 $p\approx 0.31$ 时转变为具有非公度有序矢量 ${\bf Q = Q^\prime} \approx (1.16, 0)$ 的反铁磁长程有序态。随着 $p$ 的进一步增大，有序矢量沿 ${\bf Q^\prime-Q_c}$ 线移动至在 $p = 1$ 时达到的公度点 ${\bf Q_c}=(\frac{2\pi}{3}, 0)$。最终具有反铁磁长程有序的状态可以理解为四个相互穿插的子晶格，每个子晶格上均具有 $120^\circ$ 自旋结构。所得结果用于解释在 NiGa$_2$S$_4$ 中观察到的非公度磁有序。