準(zhǔn)一維自旋系統(tǒng)中阻挫引起的量子相變.pdf

1、中文摘要在低維自旋系統(tǒng)中，阻挫效應(yīng)可能產(chǎn)生新奇的量子相，因而含阻挫的準(zhǔn)一維自旋系統(tǒng)引起了人們的廣泛關(guān)注。本論文利用密度矩陣重整化群(DensityMatrixRenormalizationGroupDMRG)方法來(lái)研究了兩個(gè)含阻挫的準(zhǔn)一維自旋系統(tǒng)。通過(guò)分析系統(tǒng)的基態(tài)能、能隙、白旋平均值、白旋關(guān)聯(lián)函數(shù)及熵等物理量，系統(tǒng)揭示了阻挫效應(yīng)引起的量子相變。本文分兩個(gè)部分。第一部分包含三個(gè)章節(jié)：第一章是緒論；第二章是關(guān)于準(zhǔn)一維自旋系統(tǒng)的研究背景，介

2、紹了一些相關(guān)的自旋模型的特性；第三章介紹了DMRG方法和研究過(guò)程中所使用的基本物理量。在第二部分中，我們展現(xiàn)了研究工作的主要結(jié)果，分為兩個(gè)章節(jié)。在第四章中，我們研究了在近鄰相互作用為鐵磁J1反鐵磁J2交錯(cuò)排列的一維自旋鏈中，存在次近鄰自旋間鐵磁阻挫相互作用J3的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，體系在J2J3參數(shù)空間的基態(tài)相圖。該相圖共分為三個(gè)相：鐵磁相、反鐵磁相和Dimer相。當(dāng)阻挫較弱時(shí)，基態(tài)為Dimer相，Dimer相中包含tripletdimer態(tài)和si

3、ngletdimer態(tài)；在近鄰反鐵磁作用較小而阻挫較強(qiáng)時(shí)，基態(tài)為鐵磁相；當(dāng)近鄰反鐵磁作用較強(qiáng)、阻挫也較強(qiáng)時(shí)，基態(tài)則轉(zhuǎn)變?yōu)榉磋F磁相。在第五章中，我們研究了不對(duì)稱(chēng)的近鄰鐵磁梯子模型，重點(diǎn)討論了不對(duì)稱(chēng)強(qiáng)度對(duì)基態(tài)性質(zhì)的影響，以及對(duì)角反鐵磁相互作用引起的阻挫效應(yīng)。該模型的強(qiáng)不對(duì)稱(chēng)極限為梳子模型，即其中一條鏈上近鄰相互作用為零；另一對(duì)稱(chēng)極限為常規(guī)的兩腿梯子模型。我們的研究工作發(fā)現(xiàn)：在不對(duì)稱(chēng)性較強(qiáng)的體系中，隨著阻挫的增強(qiáng)，基態(tài)從鐵磁相轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜相、再

4、到總自旋為零的反鐵磁相；隨著不對(duì)稱(chēng)性強(qiáng)度的減弱，傾斜相存在的阻挫參數(shù)區(qū)域越來(lái)越小。當(dāng)不對(duì)稱(chēng)強(qiáng)度參數(shù)Of。O08時(shí)，隨著阻挫的增強(qiáng)，系統(tǒng)基態(tài)僅存在從鐵磁態(tài)到反鐵磁態(tài)的一階相變。我們給出了了在阻挫強(qiáng)度一不對(duì)稱(chēng)強(qiáng)度(Of。一口，)參數(shù)空間的基態(tài)相圖。關(guān)鍵詞：密度矩陣重整化群；阻挫效應(yīng)；量子相變；基態(tài)相圖ladderisstronglyasymmetric，thereisafiniteintermediatefrustrationregiono

5、ccupiedbythecantedstatephasebetweenFMandAFphasesThephaseboundariesaledependentontheasymmetricstrength％Ontheotherhand，iftheasymmetricstrengthisnotstrongenough，thestatejustdemonstratesafirstorderphasetransitionfromferromag

6、netismtoantiferromagnetismwithfrustrationincreasingThephasediagramoffrustrationversustheasymmetricstrengthisgivenKeywords：DensityMatrixRenormalizationGroup；frustrmioneffect；quantumphasetransition；groundstate’Sphasediagra