Двумерные солитоны в нематичеcкой фазе магнетиков

Анотація

Исследованы двумерные топологические солитоны-вихри для состояний спинового нематика в магнетиках со спинами S = 1 и S = 3/2. В зависимости от параметров магнетика реализуются или чисто мультипольные вихри, с квадрупольным параметром для нематика со спином S = 1, или октупольным параметром для нематика со спином S = 3/2, или вихри с несингулярным ядром. Вихревое ядро отвечает области макроскопического размера с разрушенным нематическим порядком. Переход к вихрям с ядром происходит при критических значениях параметра системы. При этом формируется или ферромагнитный вихрь с насыщенным значением магнитного момента в ядре, или вихрь с антиферромагнитным порядком в ядре. Динамические свойства вихря с ферромагнитным ядром характеризуются наличием гироскопической силы, а для вихря с антиферромагнитным ядром имеет место лоренц-инвариантная динамика, характерная для антиферромагнетиков в рамках сигма-модели.