Низкочастотная динамика кубических кристаллов с взаимодействием вторых соседей

Abstract

Исследовано влияние взаимодействия со вторыми соседями на дисперсионные характеристики простой кубической, объемно-центрированной и гранецентрированной решеток. Показано, что учет этого взаимодействия существенно влияет на динамические характеристики указанных систем. В скалярной модели, описывающей одномагнонные возмущения в гейзенберговских магнитоупорядоченных системах, учет второй координационной сферы может приводить к возникновению минимума и дополнительного максимума на дисперсионных кривых внутри зоны Бриллюэна и к исчезновению расходимости плотности состояний. В векторных моделях кубических решеток при учете взаимодействия со вторыми соседями "параметр анизотропии" может существенно изменяться: в длинноволновом пределе две поперечные ветви могут совпадать или сильно отличаться друг от друга в зависимости от соотношения силовых констант взаимодействия между первыми и вторыми соседями.

Досліджено вплив взаємодії з другими сусідами на дисперсійні характеристики простої кубічної, об’ємно-центрованої та гранецентрованої граток. Показано, що врахування цієї взаємодії суттєво впливає на динамічні характеристики згаданих систем. В скалярній моделі, котра описує одномагнонні збудження у гейзенбергівських магнітоупорядкованих системах, врахування другої координаційної сфери може привести до виникнення мінімума та додаткового максимума на дисперсійних кривих усередині зони Бріллюена та до зникнення розбіжності густини станів. У векторних моделях кубічних граток при врахуванні взаємодії з другими сусідами «параметр анізотропії» може суттєво змінюватись: у довгохвильовому випадку дві поперечні вітки можуть збігатися або сильно відрізнятися одна від одної в залежності від співвідношення силових констант взаємодії між першими та другими сусідами.

The influence of the next-nearest neighbor interaction upon the dispersion characteristics of simple cubic, bcc and fee lattices has been studied. It is shown that allowance for this interaction affects significantly the dynamic characteristics of the above systems. In the scalar model describing one-magnon perturbation in the magnetically ordered Geisenberg systems, the allowance for the second coordination sphere can lead to a minimum and an extra maximum in the dispersion curves inside the Brillouin zone, and to disappearance of the divergency of the density of states. In vector models of cubic lattices, the allowance for the next-nearest neighbor interaction can lead to wide-range variations of the «anisotropy parameter»: in the long wavelength limit two transverse branches can either coincide or differ considerably depending on the relation between the force constants characterizing the nearest neighbor and next-nearest neighbor interactions.