نویسندگان

دانشگاه شهرکرد

چکیده

بر اساس بررسی‌های جدیدی که نشان دهنده وجود برهم‌کنش ژیالوشینسکی- موریا در مادهBi3Mn4O12(No3  است، در این مقاله به بررسی اثر این برهم‌کنش بر روی نظم‌های مغناطیسی مدل هایزنبرگj1-j2  پادفرومغناطیس شبکه لانه زنبوری پرداخته‌ایم. مطالعه مدل را با روش کلاسیکی لاتینجر- تیزا شروع می‌کنیم. در این تقریب کلاسیکی سیمای فاز به دو ناحیه تقسیم می‌شود. برای نواحی که 6/(J2 <1+D2  /مدل دارای نظم نل پیچیده شده است و برهم‌کنش ژیالوشینسکی- موریا باعث پیچش اسپین‌های یکی از زیرشبکه می‌شود. اما برای نواحی که6/(J2 >1+D2  مدل دارای واگنی است و بی‌نهایت بردار پیچش وجود دارد که می‌توانند مدل را کمینه کنند. وجود این ناحیه در سیمای فاز به دلیل افزایش احتمال وجود فاز مایع اسپینی کوانتومی بسیار مهم است. برای بررسی اثر افت و خیزهای کوانتومی بر روی پایداری فازهای کلاسیک به دست آمده، از روش موج اسپینی خطی هولشتاین- پریماکوف استفاده می‌شود. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که در ناحیه واگنی که 2/(J2 >1+D2، وارد کردن افت و خیزهای کوانتومی باعث ایجاد نظم در دستگاه اسپینی می‌شود. اما برای2/(J2 <J2 <1+D2 افت و خیزهای کوانتومی هیچ نظمی را نمی‌توانند پایدار کنند و همچنان این ناحیه گزینه مناسبی برای یافتن فاز اسپین مایع کوانتومی باقی می‌ماند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Dzyaloshinskii-Moriya on Magnetic orders of J_1-J_2 Antiferromagnetic Heisenberg model

نویسندگان [English]

  • Fariba Masoudi
  • Hamid Mosadeq

چکیده [English]

Motivated by recent experiments that detects Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction in , we study the effects of DM interaction on magnetic orders of J1-J2 antiferromagnetic Heisenberg model. First, we find the classical phase diagram of the model using Luttinger-Tisza approximation. In this approximation, the classical phase diagram has two phases. For , the model has canted Neel and DM interaction cants the spins of one on the subluttices. The ground state of model is classically degenerate for , including infinit numbers of vorticity vectors that are able to minimize the model. This phase is important because of the probability of the existence of quantum spin liquid in this region. To investigate the effect of quantum fluctuation on the stability of the classical phase diagram, linear spin wave theory of  Holstein-Primakoff is used. The results show that in the classical degeneracy regime, the quantum fluctuations for  cause spiral order in this region. The ground state of model remains disorder for, and this region is a good place for finding quantum spin liquid

کلیدواژه‌ها [English]

  • Dzyaloshinskii-Moriya (DM) interaction
  • antiferromagnetic Heisenberg model

1. A Y Kitaev, Ann. Phys., 303, (2003) 2. 2. Y-C He, D N Sheng, and Y Chen, Phys. Rev. Lett., 112, (2014) 137202. 3. A Koga and N Kawakami, Phys. Rev. B, 63, (2001) 144432. 4. P Chandra and B Doucot, Phys. Rev. B, 38, (1988) 9335. 5. B K Clark, D A Abanin, and S L Sondhi, Phys. Rev. Lett., 107, (2011) 087204. 6. A Mattsson., P Frojdh, and T Einarsson, Eur. Phys. J. B, 49, (1994) 3997. 7. H Mosadeq, F Shahbazi and S A Jafari, J. Phys. Cond. Mat., 23, (2011) 226006. 8. A Mulder, R Ganesh, L Capriotti, and A Paramekanti, Phys. Rev. B, 81, (2010) 214419. 9. L Balents, Nature, 404, (2010) 199. 10. S Okubo, et. al., Phys. Rev. B, 86, (2012) 140401. 11. I Dzyaloshinskii, J. Phys. Chem. Solids 4 (1958) 241. 12. T Moriya, Phys. Rev. 120, (1960) 91. 13. F Keffer, Phys. Rev. 126, (1962) 896. 14. J M Luttinger and L Tisza, Phys. Rev. 70, (1946) 954. 15. D H Lyons and T A Kaplan, Phys. Rev. 120, (1960) 1580. 16. T A Kaplan and N Menyuk, Philos. Mag. 87, (2006) 3711. 17. M H Zare, F Fazileh, and F Shahbazi, Phys. Rev. B, 87,(2013) 224416. 18. T Holstein and H Primakoff, Phys. Rev., 58, (1940) 1098. 19. P Fazekas, “Magnetism and electron correlations in strongly correlated systems”, World scientific (2010). 20. M –W Xiao, Arxiv.org:math-ph/0908.0787

تحت نظارت وف بومی