具有铁磁与反铁磁交换的各向异性三角磁体的热力学

我们研究了各向异性 $J_1$-$J_2$ 三角量子自旋系统（$S=1/2$）中的比热 $c_V$ 和磁化率 $\chi$ 等热力学性质。作为通用工具，我们采用基于具有周期性边界条件的有限团簇精确对角化的有限温度Lanczos方法（FTLM）。我们使用多达 $N=28$ 个格点的团簇，其中热力学极限行为已被稳定重现。作为参考，我们还展示了小型八格点团簇的完全对角化。在介绍模型和方法后，我们讨论了关于 $c_V(T)$ 和 $\chi(T)$ 的主要结果。我们展示了这些量的峰值位置和峰值高度作为控制参数 $J_2/J_1$ 的函数变化。我们证明了在Néel相和螺旋相中的最大峰值位置和高度具有强烈的不对称性，远甚于方格 $J_1$-$J_2$ 模型。我们的结果还表明，在控制参数的某些范围内，在较低温度下倾向于出现第二个侧峰或肩形结构。最后，我们根据FTLM结果明确确定了著名三角磁体 Cs$_2$CuCl$_4$ 和 Cs$_{2}$CuBr$_{4}$ 的交换模型。