Описание гейзенберговского ферромагнетика выше точки Кюри как спиновой жидкости

Анотація

Рассмотрен гейзенберговский ферромагнетик (F) со спином S>=1/2при температурах выше точки Кюри t_C, находящийся в состоянии спиновой жидкости (SL). В этом состоянии дальний магнитный порядок отсутствует, сохраняется ближний порядок, спиновые корреляционные функции изотропны. Спиновая жидкость описана в рамках теории 2-го порядка методом температурных функций Грина. Найдены основные термодинамические характеристики SL как результат самосогласованного численного решения системы из трех интегральных уравнений. Определена точка Кюри t⁺_C , в которой статическая магнитная восприимчивость при волновом векторе q = 0 расходится. Проведено сравнение термодинамических характеристик системы в F состоянии (t≤t _C, спин-волновая теория) и в SL состоянии (t≥t _C ). Показано, что t⁺_C > t_C и указан вариант модификации спин-волновой теории, в котором t_C достигает значения t⁺_C. В точке фазового перехода F-SL спиновые корреляционные функции терпят конечный разрыв и с ростом температуры убывают µ1/t. Теплоемкость ферромагнетика при t→ t_C обращается в бесконечность, а в SL состоянии теплоемкость в точке t⁺_C остается конечной и убывает при t >> t⁺_C пропорционально 1/t² . Для восприимчивости выполняется закон Кюри-Вейсса.