სპინი $S=1/2$ მქონე კიბის ფორმის მაგნიტური სტრუქტურების ფაზური დიაგრამა ჯაჭვის გასწვრივ მოდულირებული ძალოშინსკი-მორიას ურთიერთქმედების პირობებში

ავტორი: ბაჩანა ბერაძე
თანაავტორები: ნ. ავალიშვილი, გ. ჯაფარიძე
საკვანძო სიტყვები: კვანტური სპინური მოდელები, სპინური ჯაჭვების მოდელები, სპინ-ორბიტალური ეფექტები
ანოტაცია:

მოცემულ ნაშრომში შესწავლილია $S = 1/2$ სპინის მქონე ანტიფერომაგნიტური კიბის ფორმის სისტემის მაგნიტური ფაზური დიაგრამა ძირითად მდგომარეობაში კაჭვის გასწვრივ ორმაგი მესრის პერიოდულობის მქონე ძალოშინსკი-მორიას (Dzyaloshinskii-Moriya (DM)) ურთიერთქმედების თანაობისას. ჩვენ განვიხილავთ კოლინეარული DM ვექტორების შემთხვევას ძლიერი განივი გაცვლისა და მაგნიტური ველის თანაობისას. მოცემულ ზღვარში კიბის საწყისი მოდელი დაიყვანება ეფექტური $\sigma = 1/2$ სპინის მქონე XXZ ჯაჭვის ამოცანაზე, რომელსაც შევისწავლით უწყვეტ ზღვარში ბოზონიზაციის ტექნიკის გამოყენებით. ჩვენ დავადგინეთ კვანტური ფაზური გადასვლის ოთხი წერტილი და მაგნიტური ველის შესაბამისი კრიტიკული მნიშვნელობები, რომლებიც წარმოადგენენ გადასვლის წერტილებს ღრეჩოვანი სპინური რეჟიმიდან უღრეჩო სპინური-სითხის რეჟიმში. ღრეჩოვან ფაზაში დამაგნიტების გრაფიკს გააჩნია პლატოები დამაგნიტების $M = 0$ და (ერთ საფეხურზე მოსული) გაჯერების $M = M_{sat} = 1$ მნიშვნელობებისთვის. ჩვენ ვაჩვენეთ, რომ მოდულირებული DM-ის ურთიერთქმედების გავლენით, $M = 0.5M_{sat}$-ზე დამაგნიტებისთვის ელემენტარულ აღგზნებათა სპექტრში ხდება ღრეჩოს ფორმირება. პლატოს სიგანე $M = 0.5M_{sat}$ დამაგნიტებისთვის, განისაზღვრება რა სპექტრში ღრეჩოს დინამიკური გენრაციით, მასშტაბირდება როგორც $(D_0D_1/J^2)^\alpha$, სადაც $D_0$, $D_1$ წარმოადგენენ DM ურთიერთქმედების ვექტორის ერთგვაროვან და ალტერნირებულ ნაწილებს, $J$ - გასწვრივ გაცვლას, ხოლო $\alpha < 3/4$ და სუსტადაა დამოკიდებული DM-ის ბმის მუდმივებზე.