О спектре t-J-модели на деформированной решетке «лестница-ожерелье»

Анотація

В рамках теории возмущений и формализма циклических спиновых перестановок построены эффективные гамильтонианы, описывающие нижнюю часть энергетического спектра t–J-модели на решетке «лестница-ожерелье» при слабом взаимодействии элементарных ячеек. Показано, что в модели «лестница-ожерелье» отсутствуют магнитные поляроны, которые наблюдаются в аналогичных прямоугольных лестницах. Численно показана немонотонная зависимость спина основного состояния S₀ конечных фрагментов лестницы, содержащих L элементарных ячеек и N = 3L – 1 электронов, от величины обменного параметра J. В частности, для циклического фрагмента из четырех ячеек при 0 < J < 0,02304 спин основного состояния равен 11/2. Увеличение J сначала ведет к скачкообразному понижению S₀ до минимального значения, а потом к его увеличению до значения S₀ = 3/2, что согласуется с предложенной в работе качественной оценкой S₀ = (L – 1)/2 для больших значений J. Для циклических фрагментов решетки «лестница-ожерелье», содержащих 3L – 1 электронов, при четных L показано точное разделение зарядовых и спиновых переменных в соответствующей t–J-модели.