Effects of the geometric frustration on the ground-state and thermodynamic properties of the spin-1 Heisenberg model for an isotropic triangular lattice

Bài báo thuộc danh mục ISI (Q2) do TS. Nguyễn Văn Hinh- Giảng viên Vật lý - khoa Khoa học cơ bản- trường Đại học Công nghiệp Hà Nội đăng online trên Elsever ngày 01 tháng 02 năm 2025 và xuất bản trong tập 616 (2025) tạp chí Journal of Magnetism and Magnetic Materials ngày 15 tháng 03 năm 2025.

Trong bài báo tác giả nghiên cứu các tính chất trạng thái cơ bản và các tính chất nhiệt động của mô hình Heisenberg phản sắt từ spin-1 trên mạng tam giác đẳng hướng với tương tác trao đổi lân cận gần nhất 𝐽1 và lân cận gần nhất tiếp theo 𝐽2. Biểu diễn fermion trường phụ của các toán tử spin trong phạm vi hình thức luận tích phân phiếm hàm Popov-Fedotov được sử dụng để tính toán các đại lượng nhiệt động lực học. Quy trình Luttinger-Tisza được sử dụng để biểu diễn năng lượng trạng thái cơ bản cổ điển theo vectơ trật tự từ 𝐐, điều này cho phép tác giả xem xét sự đóng góp của các thăng giáng vào năng lượng tự do của hệ. Các kết quả thu được được so sánh với các kết quả của phép xấp xỉ sóng spin và của các phương pháp khác. Ảnh hưởng của sự vấp từ lên độ từ hóa phân mạng, phổ năng lượng kích thích và nhiệt dung riêng của pha từ trật tự cũng được thảo luận chi tiết

Abstract: We study the ground state and thermodynamic properties of the spin-1 antiferromagnetic Heisenberg model on an isotropic triangular lattice with nearest-neighbor 1 and next-nearest-neighbor 2 exchange interactions. The auxiliary fermionic representation of spin operators within the Popov-Fedotov functional integral formalism is used to calculate thermodynamic quantities. The Luttinger-Tisza procedure is used to represent the classical ground state energy in term of the magnetic order vector , which allows considering the contribution of fluctuations to the free energy of the system. The results obtained are compared with those of linear spin wave approximation and other methods. The effect of magnetic frustration on the sublattice magnetization, energy excitation spectrum and specific heat of the ordered magnetic phase will also be discussed in detail.

Keywords: The spin-1 antiferromagnetic Heisenberg model Isotropic triangular lattice Frustration Long-range order The sublattice magnetization in the Néel state

Toàn văn bài báo xem tại đây: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2025.172836

Một vài hình vẽ trong bài báo