Quantum phase transitions in frustrated 1D Heisenberg spin systems

Анотація

Досліджено клас фрустрованих одновимірних періодичних спінових систем Гейзенберга, які утворені або трикутними елементарними комірками зі спіном 1/2, або складовими елементарними комірками з двох різних структурних одиниць: трикутників та невеликих лінійних сегментів, які сформовані непарним числом спінів 1/2. За допомогою теорії збурень та чисельних розрахунків, а також методу ренормалiзацiйної групи матрицi густини, знайдено безщілинний характер точного енергетичного спектра збудження для цих систем. Продемонстровано їх нестійкість відносно до регулярних (пайєрлсовських) коливань взаємодій між структурними одиницями. Чисельно оцінено відповідні критичні показники щодо енергій основного стану. Для деяких фрустрованих систем виявлено квантовий фазовий перехід, який пов’язаний зі спіновою симетрією основного стану, обумовленого фрустрацією.