The exotic ground state of the decorated honeycomb lattice

Анотація

Дослідження спрямовано на вивчення магнітних властивостей фрустрованих та декорованих сотових ґраток. Наявність геометричної фрустрації та C3 симетрії призводить до екзотичного основного стану. Для аналізу поведінки системи використовувалися Монте-Карло симуляції та аналітичні обчислення. Залежність намагніченості від зовнішнього поля моделі Ізінга має східчастий характер, в той час як намагніченість класичної моделі Гейзенберга не має плато в ізотропному випадку. Запропоновано ефективний гамільтоніан для опису властивостей такої системи на гексагональній ґратці в межах хіральної моделі Потса. В певному діапазоні полів стан ефективного гамільтоніана збігається зі станом вихідного гамільтоніана. Показано що основний стан є набором ломаних ліній, що розділені спінами з протилежними орієнтаціями. Дослідження сприяють розумінню властивостей декорованих ґраток і надають уявлення для можливого експериментального та практичного застосування.