Неустойчивость одномерного квантового антиферромагнетика относительно появления магнитной анизотропии

Abstract

С помощью точного квантовомеханического решения показано, что одномерная гейзенберговская антиферромагнитная цепочка спинов в реальном трехмерном кристалле неустойчива относительно появления легкоплоскостной магнитной анизотропии. Показано, что магнитная анизотропия возникает вследствие эффекта типа Яна-Теллера: сильной спин-решеточной связи. Изменение положения равновесия лигандов приводит к появлению наведенной магнитной анизотропии в спиновой цепочке.

За допомогою точного квантовомеханічного рішення показано, що одновимірний гейзенбергівський антиферомагнітний ланцюжок спінів у реальному трьохвимірному кристалі нестійкий відносно появи легкоплощинної магнітної анізотропії. Показано, що магнітна анізотропія з’являється внаслідок эфекту типу Яна —Теллера: сильного спін-граткового зв’язку. Зміна положення рівноваги лігандів призводить до появи наведеної магнітної анізотропії у спіновому ланцюжку.

It is shown by using the exact quantum-mechanical solution that a one-dimensional antiferromagnetic Heisenberg spin chain is unstable to the emergence of an easy-plane magnetic anisotropy in a real three-dimensional crystal. It is shown that the magnetic anisotropy is due to a Jahn–Teller type effect, i.e., a strong spin–lattice coupling. A change in the equilibrium position of ligands induces magnetic anisotropy in the spin chain.