Спиновая щель в низкоразмерных магнетиках (Обзор)

Abstract

Дан обзор основных механизмов формирования спиновой щели в низкоразмерных металлоoксидных соединениях. Среди объектов, в которых формируется синглетное основное состояние, — димеры, альтернированные цепочки с полуцелочисленным спином, однородные цепочки с целочисленным спином, спиновые лестницы и двумерные ансамбли обменносвязанных спинов. В некоторых из этих систем спиновая щель в спектре магнитных возбуждений присутствует изначально, а в некоторых образуется в результате магнитоупругого взаимодействия, зарядового или орбитального упорядочения.

Надано огляд основних механізмів формування спінової щілини у низькорозмірних металоoксидних сполуках. Серед об’єктів, в яких формується синглетний основний стан, — дімери, альтерновані ланцюжки з напівцілочисловим спіном, однорідні ланцюжки з цілочисловим спіном, спінові сходи та двовимірні ансамблі обміннозв’язаних спінів. У деяких з цих систем спінова щілина в спектрі магнітних збуджень є первісно, а в деяких утворюється внаслідок магнітопружної взаємодії, зарядового або орбітального упорядкування.

The basic mechanisms of spin gap formation in low-dimensional metaloxide compounds are reviewed. Among the objects which show the singlet ground state are dimers, half-integer spin chains, integer spin uniform chains, spin ladders and two-dimensional arrays of exchange coupled spins. In some of these systems the spin gap in magnetic excitation spectrum is inherent, while in others it is formed due to magnetoelastic interaction, charge or orbital ordering.