Properties of the two-dimensional spin-1/2 Heisenberg model on a honeycomb lattice with interlayer coupling

Abstract

The magnetic properties of the two-dimensional S = 1/2 (quantum) antiferromagnetic Heisenberg model on a honeycomb lattice with and without interlayer coupling are studied by means of a continuous Euclidean time Quantum-Monte-Carlo algorithm. The internal energy, the magnetic susceptibility and the staggered magnetization are determined in the full temperature range. For the two-dimensional system the groundstate energy/bond is found to be Ehc 0 = -0:36303(13), and the zero temperature staggered magnetization mst = 0:2681(8). For coupled planes of honeycomb systems a phase transition from an ordered phase to a disordered phase is found at T/J = 0:695(10).Магнiтнi властивостi двовимiрної S = 1/2 (квантової) антиферомагнiтної моделi Гайзенберга на шестикутнiй ґратцi з мiжшаровою взаємодiєю i без мiжшарової взаємодiї дослiджено методом квантового Монте Карло алгоритму з неперервним евклiдовим часом. Внутрiшня енергiя, магнiтна сприйнятливiсть i стрибаюча (пiдґраткова) намагнiченiсть визначенi у повному температурному iнтервалi. Для двовимiрної системи енергiя основного стану на зв’язок рiвна Ehc 0 = -0:36303(13), а стрибаюча намагнiченiсть при нульовiй температурi є mst = 0:2681(8). Для взаємодiючих площин шестикутних систем фазовий перехiд мiж впорядкованою i невпорядкованою фазою вiдбувається при T/J = 0:695(10).