سيستمهاي اسپيني ناكام



سيستمهاي اسپيني ناكام

 

سیستمهای اسپینی ناکام به سیستمهایی از گشتاورهای مغناطیسی برهمکنش دار گفته می شود که برای  آنها بهینه سازی برهمکنش های موضعی به گونه ای که یک کمینه ی سرتاسری یکتا حاصل شود، امکان پذیر نباشد. ناکامی مغناطیسی در اثر هندسه ی شبکه ای که اسپین ها بر روی آن قرار دارند، یا در اثر رقابت بین بر همکنش های مغناطیسی متفاوت ایجاد می شود. ناکامی هندسی معمولا در سیستمهایی با برهمکنش پارامغناطیس که از واحدهای مثلثی تشکیل شده باشند به وجود می آید. مثال هایی از این سیستها عبارتند از شبکه های  مثلثی، کاگومه و پایروکلر. رقابت بین برهکمنش های  پاد فرومغناطیس همسایه های اول و دوم نیز می تواند حتی در شبکه هایی که از لحاظ هندسی ناکام نیستند، مانند شبکه های مربعی و لانه زنبوری، ایجاد ناکامی کند.

علاقه ما برای مطالعه ی این گونه از سیستمها، بررسی وجود حالتهای جالب در سطح کلاسیک و کوانتمی، مانند مایع های  اسپینی کلاسیکی و کوانتمی، نظم های پیوند ظرفیتی، فاز کولنی و گذار فازهای به وجود آمده در اثر اختلالاتی مثل ناهمسانگردی، است.

ما در این گروه از نظریه تابعی چگالی برای پیدا کردن هامیلتونی موثر اسپینی برای مواد مغناطیسی واقعی استفاده می کنیم. سپس خواص حالت پایه و بر انگیخته ی هامیلتونی به دست آمده، با استفاده از روشهایی مانند شبیه سازی مونت کارلو، تحلیل امواج اسپینی و قطری سازی دقیق، بررسی شده و با نتایج تجربی مقایسه می شود.