Магнітні властивості узагальненого поліалільного спинового ланцюжка
Анотація
Робота присвячена теоретичному моделюванню низькотемпературних магнітних властивостей узагальненого поліалільного спінового ланцюжка з антиферомагнітним зв'язком сусідніх спінів (УПСЛ) - спінової моделі сімейства квазіодновимірних молекулярних ферімагнетиків. Спочатку методом точної діагоналізації досліджено точні енергетичні спектри спінових гамільтоніанів Гейзенберга скінченних решіткових кластерів GPSC зі спінами s=1/2 головного ланцюжка та підвісними спінами š=1. Розрахунки виконано для різних позитивних значень параметрів зв'язку для сусідніх спінів основного ланцюга кластерів УПСЛ. На основі наведених точних енергетичних спектрів та закону розподілу Больцмана чисельно розраховані польові залежності намагніченості кластерів кінцевої решітки при різних температурах. У результаті для низьких температур показано наявність проміжного плато в польових залежностях намагніченості кластера. Ці розрахунки продемонстрували стабілізацію проміжного плато намагніченості із зростанням спінового зв'язку вздовж основного ланцюга кластерів УПСЛ. Крім того, чисельне дослідження температурної залежності магнітної сприйнятливості нульового поля 12-спінових кластерів УПСЛ дає результати, подібні до одновимірної моделі молекулярних ферімагнетиків на зразок спінової драбини- намиста.
Аналогічні розрахунки профілю намагніченості виконано для нескінченної моделі Гейзенберга-Ізінга УПСЛ із ізінгівським типом антиферомагнітних взаємодій між сусідніми спінами основного ланцюжка. Для цього було використано класичний метод трансфер-матриці. У результаті було показано наявність проміжного плато в низькотемпературному профілі намагніченості моделі нескінченного ланцюжка та збільшення розміру плато зі збільшенням ізінговського зв'язку між спінами основного ланцюжка.
Завантаження
Посилання
Korshak Y.V., Medvedeva T.V., Ovchinnikov A.A., Spector V.N. Organic polymer ferromagnet. Nature. 1987, 326 (6111), 370-372. https://doi.org/10.1038/326370a0.
Hao Hao Xy., et al. Acta Chim. Slov. Cyanide-bridged polynuclear and one-dimensional Fe-III-Mn-III/II bimetallic complexes based-on pentacyanoferrite (III) building block: synthesis, crystal structures, and magnetic properties. 2020, 67, 916-926. https://doi.org/10.17344/acsi.2020.5909.
Coutinho-Filho M. D., Montenegro-Filho R. R., Raposo E. P., Vitoriano C., and Oliveira M. H. Magnetism and Electronic Correlations in Quasi-One-Dimensional Compounds. J. Brazil. Chem. Soc. 2008, 19, 232-244. https://doi.org/10.1590/S0103-50532008000200006.
Gong S.S., Li W., Zhao Y., and Su G. Magnetism and thermodynamics of spin-( 1/2) decorated Heisenberg chain with spin-1 pendants. Phys. Rev. B. 2010, 81 214431 (9 pgs.) https://doi.org/10.1103/PhysRevB.81.214431.
Lieb E.H., Mattis D.C. Ordering energy levels of interacting spin systems. J. Math. Phys. 1962, 3, 749-751. https://doi.org/10.1063/1.1724276.
Klein D.J. Ground state features for Heisenberg models. J. Chem. Phys. 1982, 77, 3098-3100. https://doi.org/10.1063/1.444232.
Yamamoto S. and Hori H. Low-temperature thermodynamics of one-dimensional alternating-spin Heisenberg ferromagnets. Phys. Rev. B. 2005, 72, 054423 (6 pgs.) https://doi.org/10.1103/PhysRevB.72.054423.
Cheranovskii V.O. and Özkan I. The ground state spin ordering and lowest excitations of a model organic ferrimagnet – polyallyl spin chain. J. Mag. Mag. Mater. 2001, 223, 156-162. https://doi.org/10.1016/S0304-8853(00)00718-6.
Cheranovskii V.O., Kravchenko A.A., Kuznetsova T.O. Energy spectrum and thermodynamics of quasi-one-dimensional ferrimagnets on the basis of transition metal compounds. Funct. Mat., 2008, 15, 511-516.
Mattis D.C. The theory of magnetism. An introduction to the study of cooperative phenomena, Harper's physics series, New-York: 1965; 303 pgs.
Gladkiy A.O., Lyubezniy A.V. and Cheranovskii V.O. Kharkov University Bulletin. 2006. 731 Chemical Series. Issue 14(37), 30-36. [In rus.: Гладкий А.О., Любезный А.В., Черановский В.О. Термодинамика спиновых цепочек, имеющих топологию “гребенки”. Вісник Харківського національного університету. 2006. №731, 14(37). С.30-36.]
Cheranovskii V.O., Ezerskaya E.V., Klein D.J., Kravchenko A. A. Magnetic properties of model non-carbon nanotubes with macroscopic value of ground state spin. J. Magn. Magn. Mater. 2011, 323, 1636–1642. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2011.01.027.
