Квантовые фазовые переходы и низкотемпературные свойства магнетиков с целым спином и большой одноионной анизотропией типа "легкая плоскость" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.02, кандидат физико-математических наук Сизанов, Алексей Владимирович
- Специальность ВАК РФ01.04.02
- Количество страниц 75
Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Сизанов, Алексей Владимирович
Глава I Введение
1.1 Цель диссертационной работы.
1.2 Краткое содержание диссертации.
Глава II Техника и её применения при Т = О
2.1 Представление спиновых операторов
2.2 Применение техники.
2.2.1 Elementary excitation spectrum.
2.2.2 Энергия основного состояния
2.3 Обсуждение и сравнение с предыдущими результатами и экспериментом
2.3.1 Другие спиновые представления для S =
2.3.2 Другие подходы к вычислению спектра.
2.3.3 Сравнение с численными результатами
2.3.4 Применение к NiCl2-4SC(NH2)
Глава III Переход в упорядоченную фазу
3.1 Модификация техники в магнитном поле
3.2 Т = 0 and Н ф 0.
3.3 Тф 0 and Я ~ НС1 (0).
3.4 Применение к DTN.■
Глава IV Анализ скошенной антиферромагнитной фазы и окрестности поля насыщения при Т =
4.1 Спин-волновой анализ
4.2 Окрестность поля насыщения.:
4.3 Обсуждение и применение к DTN.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Теоретическая физика», 01.04.02 шифр ВАК
Флуктуационные эффекты в низкоразмерных локализованных и зонных магнетиках2011 год, кандидат наук Катанин, Андрей Александрович
Флуктуационне эффекты в низкоразмерных локализованных и зонных магнетиках2011 год, доктор физико-математических наук Катанин, Андрей Александрович
Исследование физико-химических свойств мембран семян пшеницы методом спиновых меток2001 год, кандидат физико-математических наук Вишнякова, Екатерина Анатольевна
Исследование критической релаксации однородной прецессии намагниченности в ферритах и ферромагнитных халькогенидных шпинелях хрома1985 год, кандидат физико-математических наук Иванов, Владимир Иванович
Комплементарное применение рассеяния нейтронного и синхротронного излучений для исследования магнитных металлических наноструктур2017 год, доктор наук Кравцов Евгений Алексеевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Сизанов, Алексей Владимирович, 2012 год
1. Auerbach A. 1.teracting Electrons and Quantum Magnetism. — New York: Springer, 1994.
2. Sachdev S., Bhatt R. N. Bond-operator representation of quantum spins: Mean-field theory of frustrated quantum Heisenberg antiferromagnets // Phys. Rev. B. — 1990. Vol. 41, no. 13. - Pp. 9323-9329.
3. Batchelor M. T., Guan X.-W., Oelkers N. Thermal and magnetic properties of spin-1 magnetic chain compounds with large single-ion and in-plane anisotropies // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 70, no. 18. - P. 184408.
4. Golinelli O., Jolicoeur T., Lacaze R. Dispersion of magnetic excitations in a spin-1 chain with easy-plane anisotropy // Phys. Rev. B. — 1992. — Vol. 46, no. 17. — Pp. 10854-10857.
5. Wong W. H., Lo C. F., Wang Y. L. Coupled-cluster approximation for a spin-1 Heisenberg antiferromagnet with anisotropic exchange interaction and easy-plane single-ion anisotropy // Phys. Rev. B. — 1994. — Vol. 50, no. 9. — Pp. 6126-6136.
6. Borner B., Visser B., Steigenberger U. et ai; Magnetic excitations in the quasi one-dimensional antiferromagnetic singlet groundstate system CsFeBr3 // Physica B: Condensed Matter. 1989. - Vol. 156-157. - Pp. 263 - 265.
7. Lindgard P., Schmid B. Theory of singlet-ground-state magnetism: Application to field-induced transitions in CsFeCl3 and CsFeBr3 // Phys. Rev. B.~ 1993.— Vol. 48.- P. 13636.
8. Tanaka Y., Tanaka H., Ono T. et al.; Field-Induced Two-Step Phase Transitions in the Singlet Ground StateTriangular Antiferromagnet CsFeBr3 // Journal of the Physical Society of Japan.— 2001.-Vol. 70, no. 10.-Pp. 3068-3075.
9. Ishida T., Nakamura T., Fujii Y. et al.; NMR Study of Field Induced 2-Step Phase Transition in Singlet-Ground-State Antiferromagnet CsFeBr3 // Progress of Theoretical Physics Supplement. 2002. — Vol. 145. - Pp. 134-137.
10. Schmid B., Borner B., Visser B., Steiner M.; Magnetic field and temperature dependent correlations in the singlet ground state system CsFeBr3 // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. — 1992. Vol. 104-107, Part 2, no. 0. - Pp. 771 - 772.
11. Inagaki Y., Okubo S., Ohta H., Tanaka H.; Field Induced Magnetic Ordering in CsFeBr3 Studied by High Field ESR / / Journal of the Physical Society of Japan. — 2003,- Vol. 72SB, no. Supplement B.- Pp. 127-134.
12. Schmid B., Borner B., Visser B., Steiner M.; Temperature and magnetic field dependent correlations in the singlet ground state system CsFeBr3 // Zeitschrift fur Bhysik B Condensed Matter. 1992. - Vol. 86. - Pp. 257-262.
13. Visser D., Dorner B., Steiner M. Magnetic excitations of the singlet ground state antiferromagnet CsFeBr3 in a magnetic field // Physica B: Condensed Matter. — 1991. Vol. 174, no. 1-4. - Pp. 25 - 29.
14. Chattopadhyay S., Jain D., Ganesan V. et al.; Observation of large- B magnetic phase in Sr3NiPt06 // Phys. Rev. B. 2010. - Vol. 82, no. 9. - P. 094431.
15. Orendac M., Orenddcova A., Cerndk J. et al.; Thermodynamic and magnetic properties of the S=1 Heisenberg chain Ni(C2H8N2)2Ni(CN)4: Experiments and theory // Phys. Rev. B. 1995. - Vol. 52, no. 5. - Pp. 3435-3440.
16. Orendac M., Zvyagin S., Orenddcova A. et al; Single-ion bound states in S = 1 Heisenberg antiferromagnetic chains with planar anisotropy and subcritical exchange coupling // Phys. Rev. B. 1999. - Vol. 60, no. 6. - Pp. 4170-4175.
17. Sieling M., Rieth T., Schmidt S. et al.; Magnetic resonances in powder-samples of quasi-one-dimensional anisotropic S = 1 spin systems // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 1998. - Vol. 177-181, no. Part 1. — Pp. 695 - 696.
18. Katsumata K., Hori H., Takeuchi T. et al.; Magnetization process of an S=1 linear-chain Heisenberg antiferromagnet // Phys. Rev. Lett. — 1989.— Vol. 63, no. 1.— Pp. 86-88.
19. Renard J. P., Verdaguer M., Regnault L. P. et al.; Presumption for a Quantum Energy Gap in the Quasi-One-Dimensional S = 1 Heisenberg Antiferromagnet Ni(C2H8N2)2N02(C104) 11 EPL (Euro-physics Letters).- 1987,- Vol. 3, no. 8.-P. 945.
20. Tsvelik A. M. Field-theory treatment of the Heisenberg spin-1 chain // Phys. Rev. B. — 1990. Vol. 42, no. 16. - Pp. 10499-10504.
21. Matsumoto M., Koga M. Longitudinal Spin-Wave Mode Near Quantum Critical Point Due to Uniaxial Anisotropy // Journal of the Physical Society of Japan. — 2007. — Vol. 76, no. 7. P. 073709.
22. Zvyagin S. A., Wosnitza J., Kolezhuk A. K. et al.; Spin dynamics of NiCli — 4SC(NH2)2 in the field-induced ordered phase // Phys. Rev. B.— 2008.- Vol. 77, no. 9. P. 092413.
23. Psaroudaki C., Zvyagin S. A., Krzystek J. et al.; Magnetic excitations in the spin-1 anisotropic antiferromagnet. NiCl2-4SC(NH2)2 // Phys. Rev. B. — 2012. — Vol. 85. — P. 014412.
24. Zapf V. S., Zocco B. Hansen B. R. et al: Bose-Einstein Condensation of S = 1 Nickel Spin Degrees of Freedom in NiCl2-4SC(Nii2)2 // Phys. Rev. Lett. 2006. -Vol. 96, no. 7. - P. 077204.
25. Kohama Y., Sologubenko A. V., Billey N. R. et al.; Thermal Transport and Strong Mass Renormalization in KiO\2-4SC{NH2)2 // Phys. Rev. Lett. 2011,- Vol. 106, no. 3. - P. 037203.
26. Zvyagin S. A., Wosnitza J., Batista C. B. et a/.; Magnetic Excitations in the Spin-1 Anisotropic Heisenberg Antiferromagnetic Chain System NiCl2-4SC(NH2)2 // Phys. Rev. Lett. 2007. - Vol. 98, no. 4. - P. 047205.
27. Yin L., Xia J. S., Zapf V. S. et al.) Direct Measurement of the Bose-Einstein Condensation Universality Class in NiC\2-4SC(NH2)2 at Ultralow Temperatures // Phys. Rev. Lett. 2008. - Vol. 101, no. 18.- P. 187205.
28. Paduan-Filho A., Al-Hassanieh K. A., Sengupta P., Jaime M.\ Critical Properties at the Field-Induced Bose-Einstein Condensation in N\C\2~4SC{NH2)2 // Phys. Rev. Lett. 2009. - Vol. 102, no. 7. - P. 077204.
29. Paduan-Filho A., Gratens X., Oliveira N. F. Field-induced magnetic ordering in NiCl2 • 4 SC{NH2)2 // Phys. Rev. B. 2004. - Vol. 69, no. 2. - P. 020405.
30. Chiatti O., Sytcheva A., Wosnitza J. et al; Character of magnetic excitations in a quasi-one-dimensional antiferromagnet near the quantum critical points: Impact on magnetoacoustic properties // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 78. — P. 094406.
31. Sun X. F., Tao W., Wang X. M., Fan C.; Low-Temperature Heat Transport in the Low-Dimensional Quantum Magnet NiCl2-4SC(NH2)2 // Phys. Rev. Lett.— 2009.— Vol. 102. P. 167202.
32. Reyes D., Paduan-Filho A., Continentino M. A. Bose-Einstein condensation in an-tiferromagnets close to the saturation field // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 77. — P. 052405.
33. Matsumoto M., Shoji T., Koga M. Theory of Magnetic Excitations and Electron Spin Resonance for Anisotropic Spin Dimer Systems //J. Phys. Soc. Jpn. — 2008. — Vol. 77. P. 074712.
34. Carlin R. L., Joung K. O., Filho A. P. et al.\ Field-induced level-crossing and crystal structure of the singlet ground-state system (Ni(C5H5N0)g)(N03)2 // Journal of Physics C: Solid State Physics. 1979. — Vol. 12, no. 2. — P. 293.
35. Myers B. E., Polgar L. G., Friedberg S. A. Low-Temperature Magnetic and Thermal Properties of NiSnCl6 • 6H20 // Phys. Rev. B. 1972. - Vol. 6, no. 9. - Pp. 34883497.
36. Meier B. L., Karnezos M., Friedberg S. A. Magnetic and thermal behavior of NiSnCl6 • 6H20 at low temperatures // Phys. Rev. B1983.- Vol. 28, no. 5.— Pp. 2668-2676.
37. Tasaki H. Quantum liquid in antiferromagnetic chains: A stochastic geometric approach to the Haldane gap // Phys. Rev. Lett. — 1991. — Vol. 66, no. 6. — Pp. 798801.
38. Albuquerque A. F., Hamer C. J., Oitmaa J. Quantum phase diagram and excitations for the one-dimensional S = 1 Heisenberg antiferromagnet with single-ion anisotropy 11 Phys. Rev. B. 2009. - Vol. 79, no. 5. - P. 054412.
39. Elstner N., Mikeska H. J. Ground state, low lying excited states and phase diagram of anisotropic 5=1 linear antiferromagnets // Zeitschrift Fur Physik B Condensed Matter. 1992. - Vol. 89. - Pp. 321-326.
40. Chen W., Hida K., Sanctuary B. C. Ground-state phase diagram of S = 1 XXZ chains with uniaxial single-ion-type anisotropy // Phys. Rev. B. — 2003. — Vol. 67, no. 10.- P. 104401.
41. Botet R., Jullien R., Kolb M. Finite-size-scaling study of the spin-1 Heisenberg-Ising chain with uniaxial anisotropy // Phys. Rev. B. — 1983. — Vol. 28, no. 7. — Pp. 39143921.
42. Golinelli O., Jolicoeur T., Lacaze R. Haldane gaps in a spin-1 Heisenberg chain with easy-plane single-ion anisotropy // Phys. Rev. B.— 1992.— Vol. 45, no. 17.— Pp. 9798-9805.
43. Kolezhuk A. K., Mikeska H.-J. Electron spin resonance in high-field critical phase of gapped spin chains // Phys. Rev. B. 2001. - Vol. 65, no. 1. - P. 014413.
44. Peters B., McCulloch I. P., Selke W. Spin-one Heisenberg antiferromagnetic chain with exchange and single-ion anisotropics // Phys. Rev. B. — 2009. — Vol. 79, no. 13. P. 132406.
45. Peters D., McCulloch I. P., Selke W. Quantum Heisenberg antiferromagnetic chains with exchange and single-ion anisotropies // Journal of Physics: Conference Series. — 2010. Vol. 200, no. 2. - P. 022046.
46. Wang H.-T., Wang Y. Quantum phase transitions and Bose-Einstein condensation of magnons in hexagonal spin systems // Journal of Physics: Condensed Matter. — 2007. Vol. 19, no. 38. - P. 386227.
47. Papanicolaou N., Spathis P. Quantum spin-1 chains with strong planar anisotropy // Journal of Physics: Condensed Matter. — 1990. — Vol. 2, no. 31. — P. 6575.
48. Lima L. S., Pires A. S. Dynamics of the anisotropic two-dimensional XY model // The European Physical Journal B Condensed Matter and Complex Systems. — 2009. - Vol. 70. - Pp. 335-342.
49. Papanicolaou N., Psaltakis G. C. Bethe ansatz for two-magnon bound states in anisotropic magnetic chains of arbitrary spin // Phys. Rev. B. — 1987. — Vol. 35, no. 1.- Pp. 342-351.
50. Papanicolaou N., Spathis P. N. Strong-coupling theory for the thermodynamics of spin-1 planar magnetic chains // Phys. Rev. B.— 1995.— Vol. 52, no. 22,— Pp. 16001-16011.
51. Papanicolaou N., Orendacova A., Orendac M. Electron-spin resonance in spin-1 planar magnetic chains // Phys. Rev. B. 1997. - Vol. 56, no. 14. — Pp. 8786-8798.
52. Lindgard P. Theory of excitations in the Id singlet ground state magnet CsFeCl3 // Physica B. 1983. - Vol. 120. - P. 190.
53. Hamer C. J., Rojas O., Oitmaa J. Spin-wave analysis of the spin-1 Heisenberg anti-ferromagnet with uniaxial single-ion anisotropy in a field // Phys. Rev. B. — 2010. — Vol. 81, no. 21. P. 214424.
54. Wang H.-T., Wang Y. Long-range order in gapped magnetic systems induced by Bose-Einstein condensation // Phys. Rev. B. 2005. - Vol. 71, no. 10. — P. 104429.
55. Giamarchi T., Ruegg C., Tchernyshyov O. Bose-Einstein condensation in magnetic insulators // Nat. Phys. 2008. - Vol. 4. - P. 198.
56. Batyev E. G., Braginskii L. S. Antiferrornagnet in a strong magnetic field: analogy with Bose gas // Sov. Phys. JETP. 1984. - Vol. 60. - P. 781.
57. Batyev E. G. Antiferromagnet of arbitrary spin in a strong magnetic field // Sov. Phys. JETP. 1985. - Vol. 62. - P. 173.
58. Popov V. N. Functional Integrals and Collective Excitations. — Cambridge: Cambridge University Press, 1987.
59. Oitmaa J., Hamer C. J. Ground-state properties and one-particle spectra for a spin-1 Heisenberg antiferromagnet from series expansions // Phys. Rev. B. — 2008. — Vol. 77, no. 22. P. 224435.
60. Roscilde T., Haas S. Mott Glass in Site-Diluted 5=1 Antiferromagnets with SingleIon Anisotropy // Phys. Rev. Lett. 2007. - Vol. 99, no. 4. - P. 047205.
61. Villain J. A magnetic analogue of stereoisomerism : application to helimagnetism in two dimensions //J. Phys. (Paris).— 1977. Vol. 38. - P. 26.
62. Villain J., Bidaux R., Carton J. P., Conte R.\ Order as an effect of disorder // J. Phys. (Paris). — 1980. Vol. 41. — P. 1263.
63. Henley C. L. Ordering due to disorder in a frustrated vector antiferromagnet // Phys. Rev. Lett. — 1989. Vol. 62. - P. 2056.
64. Shender E. F. Antiferromagnetic garnets with fluctuationally interacting sublat-tices // Sov. Phys. JETP. 1982. - Vol. 83. - P. 326.
65. Brueckel T., Borner B., Gukasov A. G. et al.; Dynamical interaction of antiferromagnetic subsystems: a neutron scattering study of the spinwave spectrum of the garnet Fe2Ca3(Ge04)3 // Z. Phys. B1988. Vol. 72,- P. 477.
66. Moriya T. Anisotropic Superexchange Interaction and Weak Ferromagnetism // Physical Review. — 1960. Vol. 120. — P. 91.
67. Kaganov M. I., Chubukov A. V. Interacting magnons // Sov. Phys. Usp.— 1987.— Vol. 30. P. 1015.
68. Lopez-Castro A., Truter M. R. The crystal and molecular structure of dichlorotetrak-isthioureanickel, (NH2)2CS]4NiCl2 // J. Chem. Soc1963. Vol. 1963. - P. 1309.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.