Фрустрационные свойства одномерной модели Изинга
Зарубин А.В., Кассан-Оглы Ф.А., Прошкин А.И., Шестаков А.Е.

Поступила в редакцию: 9 Ноября 2018

DOI: 10.1134/S0044451019050158

PDF (2784K)

Исследованы фрустрационные свойства модели Изинга на одномерной моноатомной эквидистантной решетке во внешнем однородном магнитном поле с учетом обменных взаимодействий атомных спинов на узлах первых (ближайших) и вторых соседей. Методом трансфер-матрицы Крамерса-Ваннье получены точные аналитические выражения для термодинамических и магнитных характеристик системы, а также фурье-образа парной спин-спиновой корреляционной функции и волнового вектора магнитного диффузного рассеяния с учетом обменного взаимодействия между спинами на узлах ближайших соседей во внешнем магнитном поле и с учетом также обменного взаимодействия между спинами на узлах вторых соседей, но без магнитного поля. Сформулированы критерии возникновения магнитных фрустраций при наличии конкуренции не только между энергиями обменных взаимодействий, но и между ними и энергией внешнего магнитного поля. Найдены точки фрустраций и величины фрустрационных магнитных полей, зависящие от величин и знаков обменных взаимодействий. Исследованы особенности данной модели в режиме фрустрации и его окрестностях. Представлен и проанализирован набор характерных признаков, присущих наблюдаемым величинам систем с магнитными фрустрациями. Показано, что учет конкурирующих обменных взаимодействий спинов на узлах первых и вторых соседей позволяет описать поведение волнового вектора магнитного диффузного рассеяния для соразмерных, несоразмерных и lock-in-структур.