مدل هايزنبرگ پاد فرومغناطيس بر روي شبكه لانه زنبوريِ دو لايه

Anti-Ferromagnetic Heisenberg Model on Bilayer Honeycomb

تحقيقات اخير بر روي شبكه ي لانه زنبوري دولايه (Bi3Mn4O12(NO3 با اسپين 3/2 بيانگر فاز اسپين مايع در دماهاي خيلي پايين است. عامل اين رفتار را ناكامي در اثر برهمكنش پادفرومغناطيس همسايه هاي اول و دوم مي دانند. با توجه به داده هاي تجربي، ما مدل هايزنبرگ پادفرومغناطيس با همسايه هاي اول و دوم را با استفاده از نظريه ي ميدان ميانگين مطالعه كرده ايم. اين محاسبات نشانگر يك حالت پايه ي به شدت تبهگن در اين سيستم است. همچنين ما اثر همسايه ي دوم در لايه بعدي را هم در اين محاسبات وارد كرده و نشان داده ايم كه اين همسايه ها نيز اثر ناكامي را در اين نوع شبكه ها با افزايش تعداد حالت هاي تبهگن افزايش داده و مانع از رسيدن به يك حالت معين يخ زدن اسپين ها مي شود. در نتيجه اين ماده و نيز موادي با اين خاصيت در دماهاي خيلي پايين به حالت مايع اسپييني باقي مي مانند.

Recent experiment on spin-3/2 bilayer honeycomb lattice antiferromagnet Bi3Mn4O12(NO3) shows a spin liquid behavior down to very low temperatures. This behavior can be ascribed to the frustration effect due to competitions between first and second nearest neighbor’s antiferromagnet interaction. Motivated by the experiment, we study J1-J2 Antiferromagnet Heisenberg model, using Mean field Theory. This calculation shows highly degenerate ground state. We also calculate the effect of second nearest neighbor through z direction and show these neighbors also increase frustration in these systems. Because of these degenerate ground state in these systems, spins can’t find any ground state to be freeze in low temperatures. This behavior shows a novel spin liquid state down to very low temperatures