陈 渊， 尹送求

(广州大学物理与电子工程学院, 广州 510006)



一维铁磁海森堡模型的热力学性质

陈 渊*， 尹送求

(广州大学物理与电子工程学院, 广州 510006)

利用修正的自旋波理论研究有次近邻相互作用的一维自旋为1/2的铁磁海森堡模型. 通过自洽方法，得到次近邻相互作用对系统的热力学性质的影响. 结果表明，当存在次近邻相互作用时，体系比热的最大值及其对应位置分别是温度的指数和线性函数关系. 当比热取最大值时，磁化率、内能及自由能均为次近邻相互作用的递减线性函数. 而熵是次近邻相互作用的递减指数函数. 在不存在次近邻相互作用时，其结果与Bethe Ansatz精确解相符合.

海森堡模型； 自旋波理论； 次近邻相互作用

标准的自旋波理论[1-3]是解决低温海森堡铁磁模型热力学性质的强有力的方法，并且它推动了海森堡铁磁理论更深层次的研究和实验解释[4-9]. 然而当空间维度低于三维时，传统的自旋波理论在低温时，由于低维各项同性使铁磁系统[10]的长程有序缺失，从而导致热力学发散问题，因此，传统的自旋波理论无法给出热力学物理量的定量信息. 幸运地是，可以通过TAKAHASHI方法[11]：限制总磁化强度为0，修正传统的自旋波理论，解决此类热力学发散问题. TAKAHASHI利用该方法成功地得到了低维的低温热力学性质，并且其结果与Bethe Ansatz精确解相符合[11]. 该方法已经被广泛应用于各类低维磁性系统，如反铁磁体[12-13]、铁磁体[14-15]、阻挫磁体[7,16-17]、各向异性磁体[18-20]、自旋声子耦……