N 臂整数自旋梯子与管——势能模型方法——
强关联电子
2009-11-11 v3 统计力学
摘要
我们研究了 N 臂整数自旋梯子和管的低能特性，其中包含反铁磁 (AF) 链内耦合。在奇数臂管中，AF rung 耦合导致了磁性失调。为系统atically 处理所有梯子和管，我们应用了 S\'en\'echal 方法 [参见 Phys. Rev. B 52, 15319 (1995)]，该方法基于非线性 sigma 模型。该策略在链间 (rung) 弱耦合 regime 下有效。我们指出，所有受磁性失调的管都具有六重简并的自旋 1 磁激发态带作为最低激发态，而其他梯子和管则具有标准的三重简并带。我们还考虑了四种 Zeeman 项的效应：均匀、仅沿 rung 方向错位、仅沿链方向错位，或两个方向都有。上述无场情况的预测暗示，一个足够强的均匀场可导致受磁性失调管中最低磁激发态双简并 conden，产生两种分量的 Tomonaga-Luttinger液体 (TLL)。相反，该场在所有其他系统中引起标准的单分量 TLL。这一结果基于 Ginzburg-Landau 理论的对称性和 bosonization 论证得到支持。Bose化还表明，当均匀场变大使得第二个最低磁激发态带触及零能线时，两种分量的 TLL 将消失，出现单分量 TLL。这种相变可通过磁化过程中的尖峰奇点进行观察。针对具有错位 Zeeman 项的系统，所有分析都表明：对于弱错位场的二维 AF 自旋系统，双简并横向磁激发态和单一纵向磁激发态的出现是普遍现象。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0506049,
title = {N-leg integer-spin ladders and tubes in commensurate external fields -Nonlinear sigma model approach-},
author = {Masahiro Sato},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0506049},
year = {2009}
}
备注
26 pages, 18 figures, Revtex. published version. see also short articles, cond-mat/0410419 and cond-mat/0511024