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网格阶梯上受挫自旋-1/2系统的量子相图

强关联电子 2019-12-25 v2

摘要

我们研究网格阶梯(trellis ladder)上的各向同性海森堡自旋-1/2模型,该阶梯由两条通过反铁磁横档耦合 J3J_3 相互作用的 J1J2J_1-J_2 之字形梯组成。J1J_1J2J_2 分别为两条腿之间的铁磁之字形自旋相互作用以及每条之字形梯腿沿腿方向的铁磁相互作用。利用密度矩阵重整化群(DMRG)方法和线性化自旋波分析,构建了该模型的量子相图。在小的 J2J_2 极限下,在 J3J_3 存在时发现了短程条纹共线相;而在大的 J2/J3J_2/J_3 极限下发现了非共线准长程相。系统在大的 J3J_3 极限下呈现短程非共线态。短程有序相是该相图的主导特征。我们还表明,DMRG 与线性化自旋波分析所得结果在条纹共线相与非共线短程相之间显示出相似的相边界,且共线相区域随 J3J_3 增大而收缩。我们应用该模型理解 CaV2_2O5_5 的磁性质,并拟合了磁化率和磁化的实验数据。还预测了磁比热容随外磁场变化的规律。我们注意到 J3J_3 是该系统中的主导相互作用,而 J1J_1J2J_2 约为 J3J_3 的一半。

关键词

引用

@article{arxiv.1907.04709,
  title  = {Quantum phase diagram of a frustrated spin-1/2 system on a Trellis Ladder},
  author = {Debasmita Maiti and Manoranjan Kumar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04709},
  year   = {2019}
}

备注

9 pages, 9 figures