二维正方晶格 J1-J2 反铁磁体高场磁化中的量子涨落
强关联电子
2009-11-13 v1
摘要
自旋 S=1/2 的 J1-J2 正方晶格 Heisenberg 模型具有三个长程磁有序相和两个非常规有序相，具体取决于交换常数之比。该模型描述了许多近期发现的层状钒氧化物化合物。研究基态的一种简单方法是考察磁化曲线和高场磁化率。我们利用自旋波理论和精确对角化方法在整个 J1-J2 平面上讨论了这些物理量。对比两种结果发现，在相图中具有磁有序的区域内，两者总体吻合良好。在接近无序区域时，由于巨大的量子涨落，磁化曲线显示出与经典线性行为的强烈偏离，且自旋波近似失效。在铁磁侧（J1<0），当趋近于量子无能隙自旋向列基态时，该区域出人意料地大。我们发现，包含二阶自旋波修正并未带来根本性的改善。我们还计算了有序磁矩倾斜角的量子修正，其符号可正可负，这与磁化的一阶量子修正恒为负值形成对比。最后，我们研究了层间耦合的影响，发现准二维图像在 |J_\perp/J1| ~ 0.3 之前仍然有效。
引用
@article{arxiv.0711.4054,
title = {Quantum fluctuations in high field magnetization of 2D square lattice J1-J2 antiferromagnets},
author = {P. Thalmeier and M. E. Zhitomirsky and B. Schmidt and N. Shannon},
journal= {arXiv preprint arXiv:0711.4054},
year = {2009}
}
备注
13 pages, 6figures