本文利用線性自旋波近似研究了最近通過人工合成的一種準(zhǔn)二維磁性材料 Ba(TiO)Cu4(PO4)4 中的磁激發(fā)。由于 Dzyaloshinsky-Moriya(DM)不對(duì)稱相互作用在解釋這類材料的反常磁性質(zhì)時(shí)扮演了重要的角色,因此我們著重研究了 DM相互作用對(duì)這一類材料中的自旋波激發(fā)能譜的影響。我們發(fā)現(xiàn)此類材料中的自旋波激發(fā)能譜強(qiáng)烈地依賴于DM相互作用的方向:DM相互作用在此類二維材料所在平面(a-b平面)上的非零投影分量會(huì)在自旋波的激發(fā)能譜中打開能隙,而當(dāng)DM相互作用完全沿著與材料所在平面垂直的軸(c軸)時(shí),自旋波能譜中將不會(huì)出現(xiàn)能隙。我們的研究表明DM相互作用與自旋波能譜能隙間的這種聯(lián)系起因于沿c軸的整體U(1)對(duì)稱性的自發(fā)破缺。除此以外,本文還利用線性自旋波近似,基于Hellmann-Feynman定理,對(duì)具有對(duì)稱性自發(fā)破缺的系統(tǒng),引入了一種計(jì)算順磁-鐵磁相變臨界磁感應(yīng)強(qiáng)度的方法。我們將此方法應(yīng)用于Ba(TiO)Cu4(PO4)4材料中并將所得結(jié)果與數(shù)值結(jié)果進(jìn)行了比較從而驗(yàn)證了該方法的正確性。

【文章頁(yè)數(shù)】：60 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)4

    1.2 順磁-鐵磁相變
第二章 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)₄中的磁振子激發(fā)能譜
    2.1 線性自旋波理論
        2.1.1 哈密頓量和經(jīng)典磁基態(tài)
        2.1.2 哈密頓量的二次形式
        2.1.3 二次形哈密頓量的對(duì)角化
    2.2 Ba(TiO)Cu₄(PO₄)₄中的磁振子激發(fā)能譜
        2.2.1 D≠0 meV
        2.2.2 D≠0 meV且θ=80°
        2.2.3 D≠ 0且θ=0°
第三章 計(jì)算順磁-鐵磁相變臨界磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度的一種方法
    3.1 Hellmann-Feynman定理
    3.2 對(duì)稱性自發(fā)破缺
        3.2.1 歷史發(fā)展
        3.2.2 Goldstone定理
        3.2.3 Higgs機(jī)制
    3.3 計(jì)算順磁-鐵磁相變臨界磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度的一種方法
        3.3.1 理論方法介紹
        3.3.2 數(shù)值驗(yàn)證
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
附錄A SO(3)群與U(n)群
    A.1 群、流形及李群
    A.2 O(3)群與SO(3)群
    A.3 U(n)群
        A.3.1 U(n)群
        A.3.2 U(1)群
參考文獻(xiàn)
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致謝



本文編號(hào)：4040733

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