The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice
We discuss the ground state, the low-lying excitations as well as high-field thermodynamics of the Heisenberg antiferromagnet on the two-dimensional square-kagom´e lattice. This magnetic system belongs to the class of highly frustrated spin systems with an infinite non-trivial degeneracy of the cl...
Saved in:
| Published in: | Condensed Matter Physics |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120287 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice / J. Richter, J. Schulenburg, P. Tomczak, D. Schmalfuß // Condensed Matter Physics. — 2009. — Т. 12, № 3. — С. 507-517. — Бібліогр.: 72 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-120287 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Richter, J. Schulenburg, J. Tomczak, P. Schmalfuß, D. 2017-06-11T14:36:42Z 2017-06-11T14:36:42Z 2009 The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice / J. Richter, J. Schulenburg, P. Tomczak, D. Schmalfuß // Condensed Matter Physics. — 2009. — Т. 12, № 3. — С. 507-517. — Бібліогр.: 72 назв. — англ. 1607-324X PACS: 75.10.Jm, 75.45.+j, 75.60.Ej, 75.50.Ee DOI:10.5488/CMP.12.3.507 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120287 We discuss the ground state, the low-lying excitations as well as high-field thermodynamics of the Heisenberg antiferromagnet on the two-dimensional square-kagom´e lattice. This magnetic system belongs to the class of highly frustrated spin systems with an infinite non-trivial degeneracy of the classical ground state as it is also known for the Heisenberg antiferromagnet on the kagom´e and on the star lattice. The quantum ground state of the spin-half system is a quantum paramagnet with a finite spin gap and with a large number of non-magnetic excitations within this gap. We also discuss the magnetization versus field curve that shows a plateaux as well as a macroscopic magnetization jump to saturation due to independent localized magnon states. These localized states are highly degenerate and lead to interesting features in the low-temperature thermodynamics at high magnetic fields such as an additional low-temperature peak in the specific heat and an enhanced magnetocaloric effect. Ми обговорюємо основний стан, низьколежачi збудження, а також термодинамiку у сильному полi антиферомагнетика Гайзенберга на двовимiрнiй ґратцi квадратне кагоме. Ця магнiтна система належить до класу сильно фрустрованих спiнових систем з безмежним нетривiальним виродженням класичного основного стану, так само, як i антиферомагнетик Гайзенберга на ґратцi кагоме i на ґратцi зiрка. Квантовий основний стан спiн-половина системи є квантовим парамагнетиком iз скiнченою спiновою щiлиною та великим числом немагнiтних збуджень всерединi щiлини. Ми також обговорюємо криву намагнiченiсть-поле, у якiй є плато та макроскопiчний стрибок намагнiченостi до значення насичення через стани, що називаються незалежними локалiзованими магнонами. Цi локалiзованi стани є сильно виродженими та зумовлюють цiкавi риси низькотемпературної термодинамiки у сильному магнiтному полi, такi як додатковий низькотемпературний пiк у теплоємностi i посилений магнiтокалоричний ефект. We thank A. Honecker for stimulating discussions. We acknowledge support from the Deutsche Forschungsgemeinschaft (Project Ri615/16{1) and from the Polish Committee for Scienti c Re- search (Project No. 1 PO3B 108 27). en Інститут фізики конденсованих систем НАН України Condensed Matter Physics The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice Антиферомагнетик Гайзенберга на ґратцi квадратне кагоме Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| spellingShingle |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice Richter, J. Schulenburg, J. Tomczak, P. Schmalfuß, D. |
| title_short |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| title_full |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| title_fullStr |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| title_full_unstemmed |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| title_sort |
heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice |
| author |
Richter, J. Schulenburg, J. Tomczak, P. Schmalfuß, D. |
| author_facet |
Richter, J. Schulenburg, J. Tomczak, P. Schmalfuß, D. |
| publishDate |
2009 |
| language |
English |
| container_title |
Condensed Matter Physics |
| publisher |
Інститут фізики конденсованих систем НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Антиферомагнетик Гайзенберга на ґратцi квадратне кагоме |
| description |
We discuss the ground state, the low-lying excitations as well as high-field thermodynamics of the Heisenberg
antiferromagnet on the two-dimensional square-kagom´e lattice. This magnetic system belongs to the class
of highly frustrated spin systems with an infinite non-trivial degeneracy of the classical ground state as it is
also known for the Heisenberg antiferromagnet on the kagom´e and on the star lattice. The quantum ground
state of the spin-half system is a quantum paramagnet with a finite spin gap and with a large number of
non-magnetic excitations within this gap. We also discuss the magnetization versus field curve that shows a
plateaux as well as a macroscopic magnetization jump to saturation due to independent localized magnon
states. These localized states are highly degenerate and lead to interesting features in the low-temperature
thermodynamics at high magnetic fields such as an additional low-temperature peak in the specific heat and
an enhanced magnetocaloric effect.
Ми обговорюємо основний стан, низьколежачi збудження, а також термодинамiку у сильному полi антиферомагнетика Гайзенберга на двовимiрнiй ґратцi квадратне кагоме. Ця магнiтна система належить до класу сильно фрустрованих спiнових систем з безмежним нетривiальним виродженням класичного основного стану, так само, як i антиферомагнетик Гайзенберга на ґратцi кагоме i на ґратцi зiрка. Квантовий основний стан спiн-половина системи є квантовим парамагнетиком iз скiнченою спiновою щiлиною та великим числом немагнiтних збуджень всерединi щiлини. Ми також обговорюємо криву намагнiченiсть-поле, у якiй є плато та макроскопiчний стрибок намагнiченостi до значення насичення через стани, що називаються незалежними локалiзованими магнонами. Цi локалiзованi стани є сильно виродженими та зумовлюють цiкавi риси низькотемпературної термодинамiки у сильному магнiтному полi, такi як додатковий низькотемпературний пiк у теплоємностi i посилений магнiтокалоричний ефект.
|
| issn |
1607-324X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/120287 |
| citation_txt |
The Heisenberg antiferromagnet on the square-kagomé lattice / J. Richter, J. Schulenburg, P. Tomczak, D. Schmalfuß // Condensed Matter Physics. — 2009. — Т. 12, № 3. — С. 507-517. — Бібліогр.: 72 назв. — англ. |
| work_keys_str_mv |
AT richterj theheisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT schulenburgj theheisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT tomczakp theheisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT schmalfußd theheisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT richterj antiferomagnetikgaizenberganagratcikvadratnekagome AT schulenburgj antiferomagnetikgaizenberganagratcikvadratnekagome AT tomczakp antiferomagnetikgaizenberganagratcikvadratnekagome AT schmalfußd antiferomagnetikgaizenberganagratcikvadratnekagome AT richterj heisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT schulenburgj heisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT tomczakp heisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice AT schmalfußd heisenbergantiferromagnetonthesquarekagomelattice |
| first_indexed |
2025-11-30T16:03:32Z |
| last_indexed |
2025-11-30T16:03:32Z |
| _version_ |
1850858073126600704 |