Введение к работе
Актуальность проблемы. Теоретическое исследование электронного строения нич-коразмгрных (квазиодпомсрных и двумерных) систем является в настоящее время одной ні наиболее важных чадам физики1 твердого тела. К числу таких систем относятся органические полимеры с сопряженными связями, органические ферромагнетики, высокотемпературные сверхпроводники (ШЧЛІ). Эти соединения обладают интересными и во многом необычными магнитными свойствами. Известно, что при низких температурах в таких системах могут реализоваться состояния с несоизмеримой магнитной структурой и необычными параметрами порядка. Экспериментальным указанием наличия таких состояний является наблюдаемое расщепление ант и-ферромагпптного пика статического структурного фактора S(q). Спиновые системы, обладающие, такими магнитными свойствами, описываются квантовыми спиновыми моделями с. конкурирующими (фрустрируюшими) взаимодействиями. Теоретическое исследование фрус.трпроваиных спиновых систем представляет собой чрезвычайно сложную задачу, поэтому, несмотря па интенсивные исследования последних лет, тта задача еще далека, от полного решения. Анализ фрустрированных моделей осложняется плохой сходимостью известных численных методов. Все что делает весьма актуальной задачу разработки новых теоретических методов исследования фрустрированных спиновых систем.
Цель и задачи работы. Целью настоящей работы является исследование свойств квантовых спиновых систем с конкурирующими взаимодействиями. В работе поставлены следующие задачи:
- разработка новых типов вариационных волновых функций для исследования
квантовых спиновых систем;
- определение фазовой диаграмм!,! и исследование характера фазового перехода в
двумерной фрустрировапной модели Гейзепберга;
- пост роение новых типов точно решаемых квантовых спиновых моделей.
Научная новизна работы. Псе представленные в диссертации результаты являют
ся новыми и оригинальными. Предложены два новых типа вариационных функций
для двумерной антиферромагнитной модели Гейзенберга. Определены фазовая диаграмма и характер фазового перехода в двумерной фрустрированной модели Гейзенберга. Построены и исследованы три новых класса точно решаемых квантовых спиновых моделей. Все результаты опубликованы в ведущих российских и зарубежных журналах и получили высокую оценку специалистов.
Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы для интерпретации экспериментальных данных по упруї-ому рассеянию нейтронов на ква-знодномерных магнетиках. Методы расчета, разработанные в диссертации, могут быть применены для исследования широкого круга квантовых спиновых моделей и силыюкоррелированных электронных систем.
Апробация работы. Часть результатов работы была представлена на международных конференциях но силыюкоррелированным электронным системам (Португалия, 1996), по синтетическим металлам (США, 1996) и на XX международной конференции по статистической физике (Франция, 1998); работа обсуждалась на семинарах Отдела злектроники органических материалов Института биохимической физики РАН.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав оригинальных исследований, заключения и списка цитированной литературы из І02 наименований. Работа изложена на 96 страницах, содержит 17 рисунков и одну таблицу.
