Квантовая спиновая жидкость в 2D анизотропной модели Гейзенберга с фрустрированным обменом во 2-ой координационной сфере

Abstract

Квантовым методом Монте-Карло исследуется двумерная модель Гейзенберга с анизотропией обмена (Δ=1-Jx/Jz) и отрицательным обменом во 2-ой координационной сфере (J₂) с S=1/2. Вычислены энергия, магнитный момент на узле, теплоемкость, спин-спиновые корреляционные функции. Определена область устойчивости неелевского упорядочения спинов, стрип-фазы и бесщелевой квантовой спиновой жидкости в области Δ/2 ≤ J₂/J₁ ≤ 1/(2Δ).

Квантовим методом Монте-Карло досліджено двовимірну модель Гейзенберга з анізотропією обміну (Δ=1-Jx/Jz) і від’ємним обміном у 2-й координаційній сфері (J₂) з S=1/2.. Обчислено енергію, магнітний момент на вузлі, теплоємність, спін-спінові кореляційні функції. Визначено область стійкості неєлівського упорядкування спінів, стріп-фази і бесщілинної квантової спінової рідини у області Δ/2 ≤ J₂/J₁ ≤ 1/(2Δ).

The two-dimensional (2D) Heisenberg model with anisotropic exchange (Δ=1−Jx/Jz) and with negative next nearest neighbor exchange (J₂) with S=1/2 is investigated by using the quantum-mechanical Monte-Carlo method. The energy, magnetic moment at a site, heat capacity, and spin-spin correlation functions are calculated. The stability regions for Néel ordering of spins as well as the strip-phase and gapless quantum spin liquid are determined in the interval Δ/2 ≤ J₂/J₁ ≤ 1/(2Δ).