S＝1铁磁模型中阻挫和各向异性引起的量子相变

李俊英，彭晓亮，潘丽华，刘拥军

（扬州大学物理科学与技术学院，江苏扬州225002）

S＝1铁磁模型中阻挫和各向异性引起的量子相变

李俊英，彭晓亮，潘丽华，刘拥军＊

（扬州大学物理科学与技术学院，江苏扬州225002）

利用密度矩阵重整化群（density matrix renormalization group，DMRG）方法研究近邻作用为铁磁耦合、次近邻为反铁磁耦合的一维S＝1的各向异性海森堡自旋模型.计算了该系统的基态能、z轴自旋关联函数和面内自旋关联函数.结果表明：各向异性值Δ和阻挫α的相互作用使得系统基态发生相变；在低阻挫区域，Δ＞1时系统为铁磁相，0＜Δ＜1时基态处于自旋液体相；在阻挫较大的区域，自旋关联函数随距离的增大呈现指数函数形式衰减，且具有周期振荡特征，与自旋S＝1／2的结果形成鲜明的对比.

密度矩阵重整化群；阻挫；各向异性；铁磁海森堡模型；自旋关联

近20年来，一维或准一维自旋系统基态的性质一直吸引着人们的关注.在此类系统中，量子涨落和阻挫等因素的相互作用使得系统呈现出丰富、复杂且无经典对应的量子态.按照HALDANE猜想［1］，在一维均匀的反铁磁系统中，自旋S为整数的系统是有能隙的，自旋关联函数随着距离的增大以指数函数形式衰减.反之，当自旋S为半整数时，系统是没有能隙的，自旋关联函数随着距离的增大以幂次函数形式衰减.此外，n条一维反铁磁S＝1／2自旋链平行排列且相互耦合组成n条链的梯子模型［2－3］.n为奇数的梯子系统与S＝1／2单链系统的性质类似：无能隙且自旋关联函数随着距离的增大以幂次函数形式衰减；……