Низькотемпературна термодинаміка скінченного XX ланцюжка зі спіном ½ з кількома деформованими взаємодіями
Анотація
Проведено теоретичне дослідження квантових стаціонарних станів і термодинаміки точно розв’язуваної моделі скінченного лінійного XX ланцюжка зі спіном 1/2 з однією або двома двохцентровими ланками з деформованими зв’язками. Отримано точні дисперсійні співвідношення для стаціонарних станів з одним переверненим спіном для обох випадків. Цей спектр складається з однієї квазібезперервної зони і декількох локалізованих домішкових рівнів. Отримано і проаналізовано аналітичні нерівності для значень критичних параметрів моделей, що описують появу локальних енергетичних домішкових рівнів вище і нижче квазібезперервної зони. Досліджено польові і температурні залежності основних термодинамічних характеристик моделей. Показано, що поява локалізованих рівнів поблизу спотворених ланок може мати суттєвий вплив на термодинамічні властивості при низьких температурах, приводячи до додаткових особливостей на польових і температурних залежностях основних термодинамічних характеристик. Наприклад, польова залежність z-проекції середнього повного спина і польова залежність намагніченості при нульовій температурі мають кінцеві скачки, пов’язані як з квазінепереривних спектром, так і домішковими рівнями. Залишки цих стрибків добре видно при дуже низьких температурах. Середні значення z-проекції спінів спотвореного зв’язку (зв’язків) можуть зменшуватися зі збільшенням магнітного поля для деяких значень параметрів моделі. Температурна залежність питомої теплоємності може демонструвати додаткові максимуми при дуже низьких температурах. Складний коливальний характер залежності від часу динамічної поздовжньої парної кореляційної функції і автокореляційної функції пов’язані зі скінченністю моделей і з виникненням зв’язаних локалізованих рівнів енергії.
Завантаження
Посилання
H.J Mikeska, A.K. Kolezhuk, One-Dimensional Magnetism – in “Quantum Magnetism”, ed. by U. Schollwöck, J. Richter, D.J.J. Farnell and R.F. Bishop, Lecture Notes in Physics, 645, 1 (2004)
A.A. Zvyagin, Finite Size Effects in Correlated Electron Models: Exact Results, Imperial College Press, London (2005).
A.A. Zvyagin, Quantum Theory of One-Dimensional Spin Systems, Cambridge Scientific Publishers, Cambridge (2010).
E. Lieb, J. Schults, and D. Mattis, Ann. Phys. 16, 407, (1961).
S.A. Pikin, V.M. Tsukernik, ZhETF, 50, 1377 (1966) [S.A. Pikin, V.M. Tsukernik, Soviet Physics JETP, 23, 915 (1966)]
V.Z. Kleyner, V.M. Tsukernik, FMM, 39, 947 (1975).
V.Z. Kleyner, V.M. Tsukernik, FMM, FNТ 6, 332 (1980) [Low Temp. Phys. 6, 158 (1980)].
O. Derzhko, Condensed Matter Physics, 5, 729 (2002).
A.A. Zvyagin, Phys. Rev. B 97, 144412 (2018)
O. Derzhko and J. Richter, Phys. Rev. B 55, 14298 (1997).
E.V. Ezerskaya, A.A. Chovpan, FNT 32, 1213 (2006) [Low Temp. Phys. 32, 921 (2006)].
P.M. Duxbury, J. Oitmaa, M.N. Barber, A. van der Bilt, K.O. Joung, R.L. Carlin, Phys.Rev. B 24, 5149 (1981).
M. Kenzelmann, R. Coldea, D.A. Tennant, D. Visser, M. Hofmann, P. Smeibidl, Z. Tylczynski, Phys. Rev. B, 65, (2002).
P. Jordan and E. Wigner, Z. Phys. 47, 631 (1928).
3.gif){kind=logo}
