Релаксация магнонов в спиновом нематике

Abstract

Исследованы процессы релаксации магнонов в нематической фазе магнетика со спином S=1при учете общего вида изотропного обменного взаимодействия, включающего билинейное и биквадратичное взаимодействия по операторам спина на узле. В длинноволновом приближении найдена температурная и импульсная зависимости магнонного декремента. Показано, что элементарные возбуждения в спиновом нематике (магноны) обладают всеми свойствами голдстоуновских возбуждений, в пределе малых волновых векторов их закон дисперсии линейный, а затухание квадратично по волновому вектору. Отмечено сходство поведения магнонов в спиновом нематике и в антиферромагнетике.

Досліджено процеси релаксації магнонів у нематичній фазі магнетика зі спином S=1при обліку загального виду ізотропної обмінної взаємодії, що включає білінійну і біквадратичну взаємодії по операторам спіна на вузлі. У довгохвильовому наближенні знайдено температурну та імпульсну залежност і магнонного декременту. Показано, що елементарні збудження у спіновому нематику (магнони) мають всі властивості голдстоунівських збуджень, у межі малих хвильових векторів їх закон дисперс ії лінійний, а загасання квадратичне по хвильовому вектору. Відзначено схожість поведінки магнонів у спіновому нематику і в антиферомагнетику.

The processes of magnon relaxation for a spin nematic state of the S = 1 magnet are studied with taking into account the general form of isotropic exchange interaction including bilinear and biquadratic terms. The dependence of damping factor on the temperature and the magnon momentum have been calculated in the long-wave approximation. The elementary excitation in the spin nematic state (magnons) can be treated as Goldstone excitation. In the limit of small wave vectors the dispersion law is linear, and the damping factor has a quadratic dependence on wave vector. It is found that the behavior of magnons in spin nematic and antiferromagnet is similar.