Квадрупольные фазы и фазовые переходы в одноосных магнетиках с тензорными взаимодействиями

Анотація

Исследованы одноосные магнетики с единичным спином при наличии одноионной анизотропии и анизотропного биквадратичного обменного взаимодействия в отсутствие магнитного поля. Изучены возможные типы квадрупольного упорядочения в системе при условии, что анизотропия биквадратичного обменного взаимодействия имеет наиболее общий для аксиальной симметрии вид. Кроме двух фаз с неподвижными плоскостями квадрупольного упорядочения (фазы КУ_Z и КУ_X), в системе может реализовываться фаза, в которой при изменении параметров гамильтониана ориентация плоскости квадрупольного упорядочения непрерывно изменяется (фаза КУ_<). Для фазы КУ_X найдены две ветви спектра спиновых возбуждений, одна из которых содержит голдстоуновскую моду. Определены границы фазы КУ_< с двумя другими квадрупольными фазами при конечных температурах. При этом выражение для границы фаз КУ_Z и КУ_< получено в аналитическом виде.