Ромбічноподібний ланцюжок Ізінга–Габбарда у спеціальній границі нескінченного одноцентрового відштовхування
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe69.10.732Ключові слова:
ромбiчний ланцюжок Iзiнга–Габбарда, основний стан, точний розв’язок, термодинамiчнi характеристики, геометрична фрустрацiяАнотація
Точний розв’язок для дисторсного ромбiчного ланцюжка Iзiнга–Габбарда аналiзується в спецiальнiй границi нескiнченного одноцентрового електрон-електронного вiдштовхування, де двоелектронний димер Габбарда стає еквiвалентним антиферомагнiтному iзотропному димеру Гайзенберґа. Аналiтично розраховано спецiальну границю нескiнченного вiдштовхування для матрицi комiркового гамiльтонiана цiєї моделi i показано, що точний розв’язок для дисторсного ромбiчного ланцюжка Iзiнга–Габбарда в цiй границi збiгається з точним розв’язком спiну-1/2 дисторсного ромбiчного ланцюжка Iзiнга–Гайзенберґа з антиферомагнiтною iзотропною взаємодiєю Гайзенберґа. Чисельний розрахунок спецiальної границi нескiнченного вiдштовхування для фазової дiаграми основного стану i термодинамiчних характеристик дисторсного ромбiчного ланцюжка Iзiнга–Габбарда виконано таким чином, щоб забезпечити дуже швидку збiжнiсть до граничних результатiв для цих характеристик.
Посилання
L. ˇCanov'a, J. Streˇcka, M. Jaˇsˇcur. Geometric frustration in the class of exactly solvable Ising-Heisenberg diamond chains. J. Phys.: Condens. Matter 18, 4967 (2006).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/18/20/020
B.M. Lisnii. Spin-1/2 asymmetric diamond Ising-Heisenberg chain. Ukr. J. Phys. 56, 1237 (2011).
N.S. Ananikian, L.N. Ananikyan, L.A. Chakhmakhchyan, O. Rojas. Thermal entanglement of a spin-1/2 Ising-Heisenberg model on a symmetrical diamond chain. J. Phys.: Condens. Matter 24, 256001 (2012).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/24/25/256001
O. Rojas, M. Rojas, N.S. Ananikian, S.M. de Souza. Thermal entanglement in an exactly solvable Ising-XXZ diamond chain structure. Phys. Rev. A 86, 042330 (2012).
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.86.042330
N. Ananikian, V. Hovhannisyan. Magnetic properties, Lyapunov exponent and superstability of the spin-1/2 Ising-Heisenberg model on a diamond chain. Physica A 392, 2375 (2013).
https://doi.org/10.1016/j.physa.2013.01.040
L. G'alisov'a. Magnetic properties of the spin-1/2 Ising-Heisenberg diamond chain with the four-spin interaction. Phys. Status Solidi B 250, 187 (2013).
https://doi.org/10.1002/pssb.201248260
S. Bellucci, V. Ohanyan. Correlation functions in onedimensional spin lattices with Ising and Heisenberg bonds. Eur. Phys. J. B 86, 446 (2013).
https://doi.org/10.1140/epjb/e2013-40336-4
J. Torrico, M. Rojas, S.M. de Souza, O. Rojas, N.S. Ananikian. Pairwise thermal entanglement in the Ising-XYZ diamond chain structure in an external magnetic field. EPL 108, 50007 (2014).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/108/50007
L. G'alisov'a. Magnetocaloric effect in the spin-1/2 Ising-Heisenberg diamond chain with the four-spin interaction. Condens. Matter Phys. 17, 13001 (2014).
https://doi.org/10.5488/CMP.17.13001
N.S. Ananikian, V.V. Hovhannisyan, R. Kenna. Partition function zeros of the antiferromagnetic spin-1/2 Ising-Heisenberg model on a diamond chain. Physica A 396, 51 (2014).
https://doi.org/10.1016/j.physa.2013.11.017
B. Lisnyi, J. Streˇcka. Exact results for a generalized spin-1/2 Ising-Heisenberg diamond chain with the secondneighbor interaction between nodal spins. Phys. Status Solidi B 251, 1083 (2014).
https://doi.org/10.1002/pssb.201350393
V. Ohanyan, O. Rojas, J. Streˇcka, S. Bellucci. Absence of actual plateaus in zero-temperature magnetization curves of quantum spin clusters and chains. Phys. Rev. B 92, 214423 (2015).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.214423
J. Torrico, M. Rojas, S.M. de Souza, O. Rojas. Zero temperature non-plateau magnetization and magnetocaloric effect in Ising-XYZ diamond chain structure. Phys. Lett. A 380, 3655 (2016).
https://doi.org/10.1016/j.physleta.2016.08.007
S.M. de Souza, O. Rojas. Quasi-phases and pseudotransitions in one-dimensional models with nearest neighbor interactions. Solid State Commun. 269, 131 (2017).
https://doi.org/10.1016/j.ssc.2017.10.006
I.M. Carvalho, J. Torrico, S.M. de Souza, O. Rojas, O. Derzhko. Correlation functions for a spin-1/2 Ising-XYZ diamond chain: Further evidence for quasi-phases and pseudotransitions. Ann. Physics 402, 45 (2019).
https://doi.org/10.1016/j.aop.2019.01.001
T. Krokhmalskii, T. Hutak, O. Rojas, S.M. de Souza, O. Derzhko. Towards low-temperature peculiarities of thermodynamic quantities for decorated spin chains. Physica A 573, 125986 (2021).
https://doi.org/10.1016/j.physa.2021.125986
M.S.S. Pereira, F.A.B.F. de Moura, M.L. Lyra. Magnetization plateau in diamond chains with delocalized interstitial spins. Phys. Rev. B 77, 024402 (2008).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.77.024402
M.S.S. Pereira, F.A.B.F. de Moura, M.L. Lyra. Magnetocaloric effect in kinetically frustrated diamond chains. Phys. Rev. B 79, 054427 (2009).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.79.054427
B.M. Lisnii. Distorted diamond Ising-Hubbard chain. Low Temp. Phys. 37, 296 (2011).
https://doi.org/10.1063/1.3592221
B.M. Lisnyi. Asymmetric diamond Ising-Hubbard chain with attraction. Ukr. J. Phys. 58, 195 (2013).
https://doi.org/10.15407/ujpe58.02.0195
M. Nalbandyan, H. Lazaryan, O. Rojas, S.M. de Souza, N. Ananikian. Magnetic, thermal, and entanglement properties of a distorted Ising-Hubbard diamond chain. J. Phys. Soc. Jpn. 83, 074001 (2014).
https://doi.org/10.7566/JPSJ.83.074001
J. Torrico, M. Rojas, M.S.S. Pereira, J. Streˇcka, M.L. Lyra. Spin frustration and fermionic entanglement in an exactly solved hybrid diamond chain with localized Ising spins and mobile electrons. Phys. Rev. B 93, 014428 (2016).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.014428
H. Kikuchi, Y. Fujii, M. Chiba, S. Mitsudo, T. Idehara, T. Kuwai. Experimental evidence of the one-third magnetization plateau in the diamond chain compound Cu3(CO3)2(OH)2. J. Magn. Magn. Mater. 272-276, 900 (2004).
https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.12.619
H. Kikuchi, Y. Fujii, M. Chiba, S. Mitsudo, T. Idehara, T. Tonegawa, K. Okamoto, T. Sakai, T. Kuwai, H. Ohta. Experimental observation of the 1/3 magnetization plateau in the diamond-chain compound Cu3(CO3)2(OH)2. Phys. Rev. Lett. 94, 227201 (2005).
https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.12.619
H. Kikuchi, Y. Fujii, M. Chiba, S. Mitsudo, T. Idehara, T. Tonegawa, K. Okamoto, T. Sakai, T. Kuwai, K. Kindo, A. Matsuo, W. Higemoto, K. Nishiyama, M. Horvati'c, C. Bertheir. Magnetic properties of the diamond chain compound Cu3(CO3)2(OH)2. Prog. Theor. Phys. Suppl. 159, 1 (2005).
https://doi.org/10.1143/PTPS.159.1
K.C. Rule, A.U.B. Wolter, S. S¨ullow, D.A. Tennant, A. Br¨uhl, S. K¨ohler, B. Wolf, M. Lang, J. Schreuer. Nature of the spin dynamics and 1/3 magnetization plateau in azurite. Phys. Rev. Lett. 100, 117202 (2008).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.117202
H. Jeschke, I. Opahle, H. Kandpal, R. Valenti, H. Das, T. Saha-Dasgupta, O. Janson, H. Rosner, A. Br¨uhl, B. Wolf, M. Lang, J. Richter, S. Hu, X. Wang, R. Peters et al. Multistep approach to microscopic models for frustrated quantum magnets: the case of the natural mineral azurite. Phys. Rev. Lett. 106, 217201 (2011).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.106.217201
A. Honecker, S. Hu, R. Peters, J. Richter. Dynamic and thermodynamic properties of the generalized diamond chain model for azurite. J. Phys.: Condens. Matter 23, 164211 (2011).
https://doi.org/10.1088/0953-8984/23/16/164211
O. Derzhko, O. Krupnitska, B. Lisnyi, J. Streˇcka. Effective low-energy description of almost Ising-Heisenberg diamond chain. EPL 112, 37002 (2015).
https://doi.org/10.1209/0295-5075/112/37002
T. Verkholyak, J. Streˇcka. Modified strong-coupling treatment of a spin-1/2 Heisenberg trimerized chain developed from the exactly solved Ising-Heisenberg diamond chain. Phys. Rev. B 103, 184415 (2021).
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.184415
M. Takahashi. Half-filed Hubbard model at low temperature. J. Phys. C 10, 1289 (1977).
https://doi.org/10.1088/0022-3719/10/8/031
A.H. MacDonald, S.M. Girvin, D. Yoshioka. t/U expansion for the Hubbard model. Phys. Rev. B 37, 9753 (1988).
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
