Магнітні властивості модифікованого діамантового спінового ланцюжка
Анотація
Робота присвячена теоретичному дослідженню енергетичного спектру та магнітних властивостей модифікованого антиферомагнітного спінового (1/2, s) алмазного ланцюга. Це фрустрована змішана спінова система з елементарними комірками, утвореними двома спінами ½ та одним спіном s>1/2. На основі розширеної теореми Ліба ми довели можливість виникнення квантових фазових переходів, опосередкованих співвідношенням параметрів зв'язку при довільному ненульовому значенні спіну s для вищезгаданої моделі. Результати нашого дослідження точної діагоналізації для деяких кластерів скінченних ланцюгів з s=1 підтверджують цей висновок. Ми також аналітично та чисельно вивчали магнітні властивості алмазного змішаного спінового ланцюга Гейзенберга-Ізінга. Точний енергетичний спектр цієї моделі знайдено в аналітичній формі при довільних значеннях параметрів моделі. На основі цього спектру ми вивчали польову залежність двочастинкових кореляторів для сусідніх спінів Ізінга. Було виявлено, що при спеціальному співвідношенні між параметрами зв'язку існує критичне значення зовнішнього магнітного поля, для якого вищезгаданий корелятор приймає нульове значення (відсутність кореляції між спінами Ізінга). Для моделі нескінченного спінового ланцюга ми досліджували залежність питомої намагніченості від поля за допомогою класичного методу матриці переносу та виявили проміжне плато у профілі низькотемпературної намагніченості. Згідно з нашими розрахунками, розмір цього плато сильно залежить від співвідношень між параметрами зв'язку моделі. Ми сподіваємося, що ця особливість нашої моделі надасть нові можливості для проектування нових магнітних хемосенсорів.
Завантаження
Посилання
Lisnyi B.M. ground state of the mixed spin-(1,1/2) Ising–Heisenberg distorted diamond chain with ferromagnetic Ising and antiferromagnetic Heisenberg interactions. Journal of Physical Studies v. 29, No. 1 (2025) 1001(6 p.) DOI: https://doi.org/10.30970/jps.29.1001.
Cheranovskii V.O., Ezerskaya., E.V., Kabatova A.O., and. Kononenko S.Ye. Magnetic properties of model nanomagnets with macroscopic value of the ground state spin. Фізика низьких температур, Vol. 51, No10, 2025 (accepted).
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. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2011.01.027.
Jeschke H., et. al. Multistep approach to microscopic models for frustrated quantum magnets: The case of the natural mineral azurite. Phys.Rev.Lett. 2011, 106 217201. DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.217201.
Lisnyi B., Strečka J. Exactly solved mixed spin-(1,1/2) Ising–Heisenberg diamond chain with a single-ion anisotropy. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.10.113.
Derzhko O., Krupnitska O., Lisnyi B., Strečka J. Effective low-energy description of almost Ising-Heisenberg diamond chain. EPL, 112 (2015) 37002. DOI: 10.1209/0295-5075/112/37002.
Lieb E.H., Mattis D.C. Ordering energy levels of interacting spin systems. J. Math. Phys. 1962, 3, 749-751. DOI: https://doi.org/10.1063/1.1724276.
Ovchinnikov A.A. Multiplicity of the ground state of large alternant organic molecules with conjugated bonds - (Do Organic Ferromagnetics Exist?). Theor.Chim.Acta. 1978, 47, 297-304. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00549259
Klein D.J. Ground state features for Heisenberg models. Chem. Phys. 1982, 77, 3098-3100. DOI: https://doi.org/10.1063/1.444232
