Phase transitions of geometrically frustrated mixed spin-1/2 and spin-1 Ising-Heisenberg model on diamond-like decorated planar lattices

Abstract

Phase transitions of the mixed spin-1/2 and spin-1 Ising-Heisenberg model on several decorated planar lattices consisting of interconnected diamonds are investigated within the framework of the generalized decoration-iteration transformation. The main attention ispaid to the systematic study of the finite-temperature phase diagrams in dependence on the lattice topology. The critical behaviour of the hybrid quantum-classical Ising-Heisenberg model is compared with the relevant behaviour of its semi-classical Ising analogue. It is shown that both models on diamond-like decorated planar lattices exhibit a striking critical behaviour including reentrant phase transitions. The higher the lattice coordination number is, the more pronounced reentrance may be detected.

Дослiджуються фазовi переходи у змiшанiй спiн 1/2 i спiн 1 моделi Iзiнга-Гайзенберга на декiлькох декорованих плоских ґратках, що складаються зi сполучених ромб i в рамках узагальненого декорацiйно-iтерацiйного перетворення. Основна увага придiляється систематичному вивченню фазових дiаграм при скiнчених температурах в залежностi вiд топологiї гратки. Критична поведiнка гiбридної квантово-класичної моделi Iзiнга-Гайзенберга порiвнюється з поведiнкою її напiвкласичного iзінгiвського аналога. Показано, що обидвi моделi на ромбiчноподiбних декорованих плоских ґратках демонструють цiкаву критичну поведiнку, включаючи зворотнi фазовi переходи. Чим вище координацiйне число ґратки, тим помiтнiшою може бути зворотнiсть.