关于海森堡反铁磁链材料LiVGe2O6的有限温度相变研究

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1983年,Haldane预言整数自旋的海森堡反铁磁链体系的第一激发态与基态之间存在能隙,而半整数自旋的海森堡反铁磁链的磁激发谱由于拓扑项的存在导致能隙消失。自此,整数自旋的海森堡反铁磁链系统逐渐成为凝聚态物理的研究热点。实验上,Haldane所预言的能隙已在多种自旋s=1的反铁磁链材料中被观测到,LiVGe2O6就是其中之一。LiVGe2O6的磁化率以及核磁共振实验结果表明该材料在临界温度约为22K时由顺磁相转变为反铁磁Neel相,且低温磁激发谱在基态与三重激发态之间存在能隙。我们在已有哈密顿量的基础上运用低能场论模型-Ginzburg-Landau理论来描述这一反铁磁链材料,并运用Ginzburg-Landau理论讨论了LiVGe2O6由于自发对称性破缺导致的有限温度相变问题以及低温下LiVGe2O6的磁化率随温度的变化情况。我们运用Mathematica对理论结果进行编程计算,与实验数据点拟合的极好。我们的计算结果还表明体系在临界温度22K处发生的是量子扰动引发的一级相变。
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