Фазовые состояния и критические свойства спин-псевдоспиновой системы

Аннотация

Были изучены фазовые, критические и магнитные свойств одномерной модели изинговских спинов s = 1/2 с заряженными примесями, заряд которых описывается псевдоспином S=1. За счёт разбавления отожжёнными примесями цепочка принимает большое разнообразие фрустрированных фазовых состояний, формирующих сложные диаграммы. Структура фрустрированных состояний меняется с включением магнитного поля, что хорошо описывается с помощью нового разработанного метода отображений цепочки на цепь Маркова. Получено точное решение модели методом трансфер-матрицы в рамках большого канонического ансамбля, с помощью критерия Рохаса установлено наличие псевдопереходов в системе вблизи границы разделения шахматной зарядовой фазы и (анти)ферромагнитной фазы. Для "чистой" одномерной цепочки можно наблюдать типичное поведение при псевдопереходе: первые производные большого термодинамического потенциала меняются скачком, тогда как вторые производные имеют большие, но конечные пики. Этот псевдопереход характеризуется универсальными псевдокритическими индексами, и ранее наблюдался в ряде других фрустрированных одномерных моделей. Однако в разбавленной цепочке был обнаружен новый тип псевдоперехода, напоминающий фазовый переход второго рода: первые производные большого термодинамического потенциала имеют перегиб, тогда как вторые производные меняются скачком. Это связано с наличием макроскопического фазового расслоения в магнитной фазе.