Везде

RAS PhysicsЖурнал экспериментальной и теоретической физики Journal of Experimental and Theoretical Physics

  • ISSN (Print) 0044-4510
  • ISSN (Online) 3034-641X

Влияние внешнего магнитного поля на динамические и статические свойства анизотропного негейзенберговского магнетика со спином = 1

You can
PII
S3034641X25110075-1
DOI
10.7868/S3034641X25110075
Publication type
Article
Status
Published
Authors
O.A. Kosmacev
  • Affiliation: Крымский Федеральный Университет им. В. И. Вернадского
E.O. Fadeeva
  • Affiliation: Крымский Федеральный Университет им. В. И. Вернадского
U.A. Fridman
  • Affiliation: Крымский Федеральный Университет им. В. И. Вернадского
E.A. Arygina
  • Affiliation: Крымский Федеральный Университет им. В. И. Вернадского
Volume/ Edition
Volume 168 / Issue number 5
Pages
666-675
Abstract
Изучено поведение негейзенберговского магнетика с одноионной анизотропией «легкая плоскость» во внешнем магнитном поле, перпендикулярном базисной плоскости. Установлено, что при наличии большого биквадратичного обменного взаимодействия конкуренция одноионной анизотропии и внешнего магнитного поля приводит к образованию «угловой слабо намагниченной» фазы с ненулевым средним магнитным моментом. Показано, что в зависимости от соотношения материальных параметров в системе кроме угловой слабо намагниченной фазы реализуются парамагнитная фаза (при больших значениях магнитного поля) и квадрупольная фаза (при больших значениях константы одноионной анизотропии). Анализ свободной энергии и спектров элементарных возбуждений позволяет построить фазовую диаграмму исследуемой системы и установить тип фазовых переходов.
Keywords
Date of publication
15.11.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
31

References

  1. 1. А. Ф. Андреев, В. И. Марченко, УФН 130, 39 (1980).
  2. 2. А. Ф. Андреев, И. А. Грищук, ЖЭТФ 87, 467 (1984) [А. F. Andreev and I. A. Grischuk, Sov. Phys. JETP 60, 267 (1984)].
  3. 3. L. E. Svistov, T. Fujita, H. Yamaguchi, S. Kimura, K. Omura, A. Prokofiev, A. I. Smirnov, Z. Honda, and M. Hagiwara, Pis'ma v ZhETF 93, 24 (2011), DOI: 10.1134/S0021364011010073.
  4. 4. M. E. Zhitomirsky and H. Tsunetsugu, EPL 92, 37001 (2010), DOI: 10.1209/0295-5075/92/37001.
  5. 5. P. Chandra and P. Coleman, Phys. Rev. Lett. 66, 100 (1991), DOI: 10.1103/PhysRevLett.66.100.
  6. 6. A. V. Chubukov, Phys. Rev. B 44, 4693 (1991), DOI: 10.1103/PhysRevB.44.4693.
  7. 7. V. M. Matveev, Sov. Phys. JETP 38, 813 (1974).
  8. 8. F. Michaud, F. Vernay, and F. Mila, Phys. Rev. B 84, 184424 (2011), DOI: 10.1103/PhysRevB.84.184424.
  9. 9. B. A. Ivanov and A. K. Kolezhuk, Phys. Rev. B 68, 052401 (2003), DOI: 10.1103/PhysRevB.68.052401.
  10. 10. А. М. Переломов, УФН 123, 23 (1977) @@ A. M. Perelomov, Phys.-Uspekhi 20, 703 (1977), DOI: 10.1070/PU1977v020n09ABEH005459.
  11. 11. N. Papanikolaou, Nucl. Phys. B 305, 367 (1988), DOI: 0169-6823/88/03.50.
  12. 12. Yu. A. Fridman, O. A. Kosmachev, and Ph. N. Klevets, J. Magn. Magn. Mater. 325, 125 (2013), DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.08.027.
  13. 13. Yu. A. Fridman, O. A. Kosmachev, A. K. Kolezhuk, and B. A. Ivanov, Phys. Rev. Lett. 106, 097202 (2011), DOI: 10.1103/PhysRevLett.106.097202.
  14. 14. O. A. Космачев, Ю. А. Фридман, Е. Г. Галкина, Б. А. Иванов, ЖЭТФ 147, 320 (2015) @@ O. A. Kosmachev, Yu. A. Fridman, E. G. Galkina, and B. A. Ivanov, JETP 120, 281 (2015), DOI: 10.1134/S1063776115010021.
  15. 15. O. A. Космачев, Ю. А. Фридман, Б. А. Иванов, Письма в ЖЭТФ 105, 444 (2017) @@ O. A. Kosmachev, Yu. A. Fridman, and B. A. Ivanov, JETP Lett. 105, 453 (2017), DOI: 10.7868/S0370274X17070074.
  16. 16. E. G. Galkina, B. A. Ivanov, O. A. Kosmachev, and Yu. A. Fridman, Low Temp. Phys. 41, 382 (2015), DOI: 10.1063/1.4921470.
  17. 17. A. Lauchli, F. Mila, and K. Penc, Phys. Rev. Lett. 97, 087205 (2006), DOI: 10.1103/PhysRevLett.97.087205.
  18. 18. A. Smerald and N. Shannon, Phys. Rev. B 88, 184430 (2013), DOI: 10.1103/PhysRevB.88.184430.
  19. 19. Е. И. Нагаев, , Наука, Москва (1988).
  20. 20. A. A. Zvyagin and V. V. Slavin, Phys. Rev. B 106, 054429 (2022), DOI: 10.1103/PhysRevB.106.054429.
  21. 21. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, , под ред. Е. М. Лифшица, Л. П. Питаевского, Наука, Москва (1982).
  22. 22. А. И. Ахизер, В. Г. Барьяхтар, С. В. Пелетминский, , Наука, Москва (1967).
  23. 23. Жен П. де, , Мир, Москва (1977).
  24. 24. E. Fradkin, S. A. Kivelson, M. J. Lawler, J. P. Eisenstein, and A. P. Mackenzie, Annu. Rev. Condens. Matter Phys. 1, 153 (2010).
  25. 25. J.-H. Chu, H.-H. Kuo, J. G. Analytis, and I. R. Fisher, Science 337, 710 (2012), DOI: 10.1126/science.1221713.
  26. 26. R. M. Fernandes, A. V. Chubukov, and J. Schmalian, Nat. Phys. 10, 97 (2014), DOI: 10.1038/nphys2877.
  27. 27. A. A. Zvyagin, V. V. Slavin, and G. A. Zvyagina, Phys. Rev. B 107, 134421 (2023), DOI: 10.1103/PhysRevB.107.134421.
  28. 28. S. Jiang, J. Romhanyi, S. R. White, M. E. Zhitomirsky, and A. L. Chernyshev, Phys. Rev. Lett. 130, 116701 (2023), DOI: 10.1103/PhysRevLett.130.116701.
  29. 29. F. Mila, Physics 10, 64 (2017).
  30. 30. R. Nath, A. A. Tsirlin, H. Rosner, and C. Geibel, Phys. Rev. B 78, 064422 (2008), DOI: 10.1103/PhysRevB.78.064422.
  31. 31. M. Yoshida, K. Nawa, H. Ishikawa, M. Takigawa, M. Jeong, S. Kranmer, M. Horvatic, C. Berthier, K. Matsui, T. Goto, S. Kimura, T. Sasaki, J. Yamaura, H. Yoshida, Y. Okamoto, and Z. Hiroi, Phys. Rev. B 96, 180413(R) (2017), DOI: 10.1103/PhysRevB.96.180413.
  32. 32. A. Orlova, E. L. Green, J. M. Law, D. I. Gorbunov, G. Chanda, S. Kranmer, M. Horvatic, R. K. Kremer, J. Wosnitza, and G. L. J. A. Rikken, Phys. Rev. Lett. 118, 247201 (2017), DOI: 10.1103/PhysRevLett.118.247201.
  33. 33. K. Y. Povarov, V. K. Bhartiya, Z. Yan, and A. Zheludev, Phys. Rev. B 99, 024413 (2019), DOI: 10.1103/PhysRevB.99.024413.
  34. 34. V. K. Bhartiya, K. Y. Povarov, D. Blosser, S. Bettler, Z. Yan, S. Gvasaliya, S. Raymond, E. Ressouche, K. Beauvois, J. Xu, F. Yokaichiya, and A. Zheludev, Phys. Rev. Research 1, 033078 (2019), DOI: 10.1103/PhysRevResearch.1.033078.
  35. 35. F. Landolt, S. Bettler, Z. Yan, S. Gvasaliya, A. Zheludev, S. Mishra, I. Sheikin, S. Kramer, M. Horvatic, A. Gazizulina, and O. Prokhnenko, Phys. Rev. B 102, 094414 (2020), DOI: 10.1103/PhysRevB.102.094414.
  36. 36. K. M. Ranjith, F. Landolt, S. Raymond, A. Zheludev, and M. Horvatic, Phys. Rev. B 105, 134429 (2022), DOI: 10.1103/PhysRevB.105.134429.
  37. 37. D. Flavian, S. Hayashida, L. Huberich, D. Blosser, K. Y. Povarov, Z. Yan, S. Gvasaliya, and A. Zheludev, Phys. Rev. B 101, 224408 (2020), DOI: 10.1103/PhysRevB.101.224408.
  38. 38. J. A. M. Huhtamaki, T. P. Simula, M. Kobayashi, and K. Machida, Phys. Rev. A, 80, 051601(R) (2009), DOI: 10.1103/PhysRevA.80.051601.
  39. 39. O. Morsch and M. Oberthaler, Rev. Mod. Phys. 78, 179 (2006), DOI: 10.1103/RevModPhys.78.179.
  40. 40. F. Zhou and M. Snoek, Ann. Phys. 308, 692 (2003), DOI: 10.1016/j.aop.2003.08.009.
  41. 41. M. Gen, T. Nomura, D. I. Gorbunov, S. Yasin, P. T. Cong, C. Dong, Y. Kohama, E. L. Green, J. M. Law, M. S. Henriques, J. Wosnitza, A. A. Zvyagin, V. O. Cheranovskii, R. K. Kremer, and S. Zherlitsyn, Phys. Rev. Research 1, 033065 (2019), 10.1103/PhysRevResearch.1.033065.
  42. 42. M. Blume and Y. Y. Hsieh, J. Appl. Phys. 40, 1249 (1969), DOI: 10.1063/1.1657616.
  43. 43. E. G. Galkina, B. A. Ivanov, and V. I. Butrim, Low Temp. Phys. 40, 635 (2014), DOI: 10.1063/1.4890989.
  44. 44. J. Stenger, S. Inouye, D. M. Stamper-Kurn, H.-J. Miesner, A. P. Chikkatur, and W. Ketterle, Nature 396, 345 (1998), DOI: 10.1038/24567.
  45. 45. E. Demler and F. Zhou, Phys. Rev. Lett. 88, 163001 (2002), DOI: 10.1103/PhysRevLett.88.163001.
  46. 46. H. H. Chen and P. M. Levy, Phys. Rev. B 7, 4267 (1973), DOI: 10.1103/PhysRevB.7.4267.
  47. 47. В. М. Калита, В. М. Локтев, ФТТ 45, 1450 (2003) [V. M. Kalita and V. M. Loktev, Phys. Solid State 45, 1523 (2003)], DOI: 10.1134/1.1602891.
  48. 48. Yu. A. Fridman and O. A. Kosmachev, J. Magn. Magn. Mater. 236, 272 (2001), DOI: 10.1016/S0304-8853(01)00464-4.
  49. 49. В. П. Дьяконов, Е. Е. Зобов, Ф. П. Онуфриева и др. ЖЭТФ 93, 1775 (1987) [V. P. D'yakonov, E. E. Zubov, F. P. Onufrieva et al., Sov. Phys. JETP 66, 1013 (1987)], DOI: 0038-5646/87/111013-0804.00.
  50. 50. V. M. Kalita and V. M. Loktev, Low Temp. Phys. 28, 883 (2002).
  51. 51. V. M. Loktev and V. S. Ostrovski, Low Temp. Phys. 20, 775 (1994).
  52. 52. Б. А. Иванов, Р. С. Химпн, ЖЭТФ 131, 343 (2007) @@ B. A. Ivanov and R. S. Khymyn, JETP 104, 307 (2007).
  53. 53. E. G. Galkina, V. I. Butrim, Yu. A. Fridman, B. A. Ivanov, and F. Nori, Phys. Rev. B, 88, 144420 (2013), DOI: 10.1103/PhysRevB.88.144420.
  54. 54. F. P. Onufrieva, ZhETF 80, 2372 (1981).
  55. 55. S. G. Ovchinnikov and T. A. Val'kova, Solid State Commun. 54, 509 (1985).
  56. 56. F. P. Onufrieva, ZhETF 94, 232 (1988).
  57. 57. T. Moriya, Phys. Rev. 117, 635 (1960), DOI: 10.1103/PhysRev.117.635.
  58. 58. V. S. Ostrovskii, Sov. Phys. JETP 64, 999 (1986).
  59. 59. B. A. Ivanov, A. N. Kichizhiev, and Yu. N. Mitsay, Sov. Phys. JETP 75, 329 (1992), DOI: 0038-5646/92/080329-0905.00.
  60. 60. Ya. Yu. Matyunina, O. A. Kosmachev, and Yu. A. Fridman, Phys. Met. Metallogr. 125, 463 (2024), DOI: 10.1134/S0031918X24600064.
  61. 61. S. Bhattacharjee, V. B. Shenoy, and T. Senthil, Phys. Rev. B 74, 092406 (2006), DOI: 10.1103/PhysRevB.74.092406.
  62. 62. S. Chattopadhyay, B. Lenz, S. Kanungo, Sushila, S. K. Panda, S. Biermann, W. Schnelle, K. Manna, R. Kataria, M. Uhlarz, Y. Skourski, S. A. Zvyagin, A. Ponomaryov, T. Herrmannsdorfer, R. Patra, and J. Wosnitza, Phys. Rev. B 100, 094427 (2019), DOI: 10.1103/PhysRevB.100.094427.
  63. 63. I. Rabuffo, L. De Cesare, A. Caramico D'Auria, and M. T. Mercaldo, Eur. Phys. J. B 83, 371 (2011).
  64. 64. K. Stevens, Proc. Phys. Soc. A 65, 209 (1952).
  65. 65. V. V. Valkov, Teor. Mat. Fiz. 76, 143 (1988).
  66. 66. Р. О. Зайцев, ЖЭТФ 68, 207 (1975).
  67. 67. A. K. Kolezhuk and T. Vekua, Phys. Rev. B 83, 014418 (2011), DOI: 10.1103/PhysRevB.83.014418.
  68. 68. S. L. Ginzburg, Fiz. Tverd. Tela 12, 1805 (1970).
  69. 69. В. В. Вальков, С. Г. Овчинников, , Наука, Новосибирск (2001).
  70. 70. В. Г. Барьяхтар, В. Н. Криворучко, Д. А. Яблонский, , Наукова Думка, Киев (1984).
  71. 71. В. Г. Вакс, А. И. Ларкин, С. А. Пикин, ЖЭТФ 53, 1089 (1968) @@ V. G. Vaks, A. I. Larkin, and S. A. Pikin, Sov. Phys. JETP 26, 647 (1968).
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library