RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 1, 2026
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Cтатьи, принятые к публикации
Обзоры актуальных проблем


Сферически симметричные подходы в теоретическом исследовании низкоразмерных магнетиков

 а,  а, б,  а, б,  в, г
а Институт физики высоких давлений Российской академии наук им. Л.Ф. Верещагина, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация
б Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет), Институтский пер. 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701, Российская Федерация
в Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
г Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация

Представлены основные идеи и некоторые важнейшие результаты сферически симметричного самосогласованного подхода и ряда родственных теоретических алгоритмов. Эти методы позволяют исследовать низкоразмерные спиновые модели гейзенберговского типа, в том числе фрустрированные, при точном учете теоремных (Мермина—Вагнера и Маршалла) ограничений, а также узельного спинового констрейнта. Таким образом, обходятся трудности, которые могут возникать при традиционном анализе низкоразмерных магнитных систем. Подход работает и в спин-псевдоспиновой модели, а также встраивается в более сложные конструкции при рассмотрении спиновых моделей со свободными носителями, таких как базовая и трехзонная модели Хаббарда, t—J и s—d модели, решетка Кондо.

Ключевые слова: низкоразмерный магнетизм, мультиобменная модель Гейзенберга, фрустрация, сферически симметричный подход
PACS: 75.10.Jm, 74.72.−h, 75.30.Kz, 75.50.Ee, 75.50.G, 75.70.Tj (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2025.06.039948
Цитата: Барабанов А Ф, Валиулин В Э, Михеенков А В, Савченков П С "Сферически симметричные подходы в теоретическом исследовании низкоразмерных магнетиков" УФН, принята к публикации

Поступила: 11 апреля 2025, доработана: 8 июня 2025, 15 июня 2025

English citation: Barabanov A F, Valiulin V E, Mikheyenkov A V, Savchenkov P S “Spherically symmetric approaches in the low-dimensional magnetism theory” Phys. Usp., accepted; DOI: 10.3367/UFNe.2025.06.039948

Список литературы (164) ↓ Похожие статьи (20)

  1. Kondo J, Yamaji K Prog. Theor. Phys. 47 (3) 807 (1972)
  2. Тябликов С В Методы квантовой теории магнетизма 2-е изд. (М: Наука, 1975)
  3. Callen H B Phys. Rev. 130 (3) 890 (1963)
  4. Shimahara H, Takada S J. Phys. Soc. Jpn. 60 (7) 2394 (1991)
  5. Barabanov A F, Starykh O A J. Phys. Soc. Jpn. 61 (2) 704 (1992)
  6. Barabanov A F, Beresovsky V M J. Phys. Soc. Jpn. 63 (11) 3974 (1994)
  7. Барабанов А Ф, Березовский В М ЖЭТФ 106 1156 (1994)
  8. H<$>ddot {rm a}<$>rtel M Phys. Rev. B 78 (17) 174412 (2008)
  9. Richter J J. Phys. Conf. Ser. 145 (1) 012064 (2009)
  10. H<$>ddot {rm a}<$>rtel M Phys. Rev. B 84 (10) 104411 (2011)
  11. Hutak T Eur. Phys. J. B 95 (6) 93 (2022)
  12. Hutak T Eur. Phys. J. B 96 (4) 50 (2023)
  13. Schmalfu D, Richter J, Ihle D Phys. Rev. B 72 (22) 224405 (2005)
  14. Schmalfu D Phys. Rev. Lett. 97 (15) 157201 (2006)
  15. Козлов Н А, Барабанов А Ф Письма в ЖЭТФ 85 673 (2007)
  16. MermN D, Wagner H Phys. Rev. Lett. 17 (22) 1133 (1966)
  17. Marshall W, Rudolf Ernst Peierls Proc. R. Soc. London A 232 (1188) 48 (1997)
  18. Starykh O A Rep. Prog. Phys. 78 (5) 052502 (2015)
  19. Zhou Yi, Kanoda K, Tai-Kai Ng Rev. Mod. Phys. 89 (2) 025003 (2017)
  20. Маркина М М УФН 191 358 (2021); Markina M M Phys. Usp. 64 344 (2021)
  21. RubP, Sherman A Phys. Lett. A 334 (4) 312 (2005)
  22. RubP, Sherman A, Schreiber M Phys. Lett. A 372 (31) 5229 (2008)
  23. Antsygina T N Phys. Rev. B 77 (2) 024407 (2008)
  24. RubP, Sherman A, Schreiber M Phys. Lett. A 374 (34) 3567 (2010)
  25. RubP, Sherman A, Schreiber M Phys. Lett. A 376 (10--11) 1062 (2012)
  26. RubP, Sherman A J. Phys. Conf. Ser. 833 (1) 012019 (2017)
  27. Weiqiang Yu, Shiping Feng Eur. Phys. J. B 13 (2) 265 (2000)
  28. Bernhard B H, Canals B, Lacroix C Phys. Rev. B 66 (10) 104424 (2002)
  29. Muller P, Zander A, Richter J Phys. Rev. B 98 (2) 024414 (2018)
  30. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Eur. Phys. J. B 90 (3) 48 (2017)
  31. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Eur. Phys. J. B 91 (8) 195 (2018)
  32. M<$>ddot {rm u}<$>ller P Phys. Rev. B 96 (17) 174419 (2017)
  33. Muller P Phys. Rev. B 100 (2) 024424 (2019)
  34. Junger I Phys. Rev. B 77 (17) 174411 (2008)
  35. Suzuki F, Shimata N, Ishii C J. Phys. Soc. Jpn. 63 (4) 1539 (1994)
  36. Junger I, Ihle D, Richter J Phys. Rev. B 72 (6) 064454 (2005)
  37. Auerbach A, Arovas D P Schwinger Bosons Approaches to Quantum Antiferromagnetism (Berlin: Springer, 2011) p. 365
  38. Sachdev S Quantum Phase Transitions 2nd ed. (Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2011)
  39. Дзялошинский И Е ЖЭТФ 32 1547 (1957)
  40. Dzyaloshinsky I E J. Phys. Chem. Solids 4 (4) 241 (1958)
  41. Moriya T Phys. Rev. Lett. 4 (5) 228 (1960)
  42. Moriya T Phys. Rev. 120 (1) 91 (1960)
  43. Борисов А Б УФН 190 291 (2020); Borisov A Phys. Usp. 63 209 (2020)
  44. Luttinger JM, Tisza L Phys. Rev. 70 (11--12) 954 (1946)
  45. Diep H T (Ed.) Frustrated Spin Systems 2nd ed. (Singapore: World Scientific, 2013)
  46. Wolf M M, Verstraete F, Cirac J I Int. J. Quantum Inf. 01 (04) 465 (2003)
  47. Amico L Rev. Mod. Phys. 80 (2) 517 (2008)
  48. Facchi P New J. Phys. 12 (2) 025015 (2010)
  49. Зубарев Д Н УФН 71 (5) 71 (1960)
  50. Барабанов А Ф, Михеенков А В, Шварцберг А В Теоретическая и математическая физика 168 389 (2011)
  51. Savary L, Balents L Rep. Prog. Phys. 80 (1) 016502 (2016)
  52. Manousakis E Rev. Mod. Phys. 63 (1) 1 (1991)
  53. Siurakshina L, Ihle D, Hayn R Phys. Rev. B 64 (10) 104406 (2001)
  54. Mikheyenkov A V, Barabanov A F, Kozlov N A Phys. Lett. A 354 (4) 320 (2006)
  55. Barabanov A F, Mikheyenkov A V, Belemuk A M Phys. Lett. A 365 (5--6) 469 (2007)
  56. Mikheyenkov A V, Kozlov N A, Barabanov A F Phys. Lett. A 373 (6) 693 (2009)
  57. H<$>ddot {rm a}<$>rtel M Phys. Rev. B 81 (17) 174421 (2010)
  58. H<$>ddot {rm a}<$>rtel M Phys. Rev. B 87 (5) 054412 (2013)
  59. Михеенков А В, Шварцберг А В, Барабанов А Ф Письма в ЖЭТФ 98 178 (2013)
  60. Михеенков А В, Валиулин В Э, Шварцберг А В, Барабанов А Ф ЖЭТФ 148 514 (2015)
  61. Барабанов А Ф, Михеенков А В, Козлов Н А Письма в ЖЭТФ 102 333 (2015)
  62. Mikheyenkov A V, Shvartsberg A V, ValiulV E, Barabanov A F J. Magn. Magn. Mater. 419 131 (2016)
  63. Richter J, Schulenburg J, Honecker A Quantum Magnetism (Lecture Notes in Physics, No. 645, Eds U Schollw ddot {rm o} ck et al.) (Berlin: Springer, 2004) p. 85--153
  64. Fr<$>ddot {rm o}<$>brich P, Kuntz P J Phys. Rep. 432 (5) 223 (2006)
  65. Feldkemper S Phys. Rev. B 52 (1) 313 (1995)
  66. Feldkemper S, Weber W Phys. Rev. B 57 (13) 7755 (1998)
  67. Melzi R Phys. Rev. Lett. 85 (6) 1318 (2000)
  68. Melzi R et al.P hys. Rev. B 64 (2) 024409 (2001)
  69. Rosner H 67 (1) 014416 (2003)
  70. Manaka H Phys. Rev. B 68 (18) 184412 (2003)
  71. Kaul E E J. Magn. Magn. Mater. 922 (2004)
  72. Kageyama H J. Phys. Soc. Jpn. 74 (6) 1702 (2005)
  73. Kasinathan D, Kyker A B, Singh D J Phys. Rev. B 73 (21) 214420 (2006)
  74. Skoulatos M J. Magn. Magn. Mater. 1257 (2007)
  75. Nath R Phys. Rev. B 78 (6) 064422 (2008)
  76. Carretta P Phys. Rev. B 79 (22) 224432 (2009)
  77. TsirlA A, Rosner H Phys. Rev. B 79 (21) 214417 (2009)
  78. TsirlA A Phys. Rev. B 80 (13) 132407 (2009)
  79. Skoulatos M Europhys. Lett. 88 (5) 57005 (2009)
  80. TsirlA A, Ramesh Nath, Abakumov A M, Shpanchenko R V, Geibel C, Rosner H "Frustrated square lattice with spatial anisotropy: Crystal structure and magnetic properties of PbZnVO(PO<$>_4<$>)<$>_2<$>" Phys. Rev. B 81 (17) 174424 (2010)
  81. TsirlA A Phys. Rev. B 84 (1) 014429 (2011)
  82. Guchhait S Phys. Rev. B 106 (2) 024426 (2022)
  83. Schmidt B, Shannon N, Thalmeier P J. Phys. Condens. Matter 19 (14) 145211 (2007)
  84. Plakida N Experiment, Theory, and Applications (Berlin: Springer, 2010) p. 51
  85. Darradi R Phys. Rev. B 78 (21) 214415 (2008)
  86. Junger I Phys. Rev. B 70 (10) 104419 (2004)
  87. Sherman A, Schreiber M Phys. Rev. B 65 (13) 134520 (2002)
  88. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Phys. Rev. B 80 (10) 104425 (2009)
  89. Михеенков А В, Валиулин ВЭ, Шварцберг А В, Барабанов А Ф ЖЭТФ 153 483 (2018)
  90. <?twb=.4w><?tlsb=.02w>ValiulV E, Mikheyenkov A V, Chtchelkatchev N M, Barabanov<?tlsb><?twb> A F J. Phys. Condens. Matter 31 (45) 455801 (2019)
  91. Noculak V Phys. Rev. B 107 (21) 214414 (2023)
  92. Silva G A Phys. Rev. E 109 (6) 064113 (2024)
  93. Изюмов Ю А УФН 144 (11) 439 (1984); Izymov Yu A Sov. Phys. Usp. 27 845 (1984)
  94. SorokA O J. Magn. Magn. Mater. 479 32 (2019)
  95. Mikheyenkov A V, ValiulV E, Barabanov A F Physica B 599 412533 (2020)
  96. LewensteM Adv. Phys. 56 (2) 243 (2007)
  97. Bloch I, Dalibard J, Zwerger W Rev. Mod. Phys. 80 (3) 885 (2008)
  98. Georgescu I M, Ashhab S, Nori F Rev. Mod. Phys. 86 (1) 153 (2014)
  99. Fraxanet J, Salamon T, LewensteM Sketches of Physics : The Celebration Collection (Eds Roberta Citro, Maciej Lewenstein, Angel Rubio,Wolfgang P. Schleich, James D. Wells, and Gary P. Zank) (Cham: Springer Intern. Publ., 2023) p. 85
  100. Tsujimoto Y J. Phys. Soc. Jpn. 76 (6) 063711 (2007)
  101. Tsujimoto Y Phys. Rev. B 78 (21) 214410 (2008)
  102. Yusuf S M Phys. Rev. B 84 (6) 064407 (2011)
  103. Ritter C Phys. Rev. B 88 (10) 104401 (2013)
  104. Zwanzig R J. Chem. Phys. 33 (5) 1338 (1960)
  105. Zwanzig R Phys. Rev. 124 (4) 983 (1961)
  106. Zwanzig R Annu. Rev. Phys. Chem. 16 (1) 67 (1965)
  107. Zwanzig R, Nordholm K S J, Mitchell W C Phys. Rev. A 5 (6) 2680 (1972)
  108. Mori H Progr. Theor. Phys. 33 (3) 423 (1965)
  109. Mori H Progr. Theor. Phys. 34 (3) 399 (1965)
  110. Церковников Ю А Теоретическая и математическая физика 7 250 (1971)
  111. Церковников Ю А Теоретическая и математическая физика 49 219 (1981)
  112. Sherman A Phys. Lett. A 337 (4--6) 435 (2005)
  113. Плакида Н М Теоретическая и математическая физика 168 (3) 518 (2011)
  114. Рудой Ю Г Теоретическая и математическая физика 168 (3) 536 (2011)
  115. Михеенков А В, Барабанов А Ф ЖЭТФ 132 392 (2007)
  116. Barabanov A F, Maksimov L A Phys. Lett. A 207 (6) 390 (1995)
  117. Kastner M A Rev. Mod. Phys. 70 (3) 897 (1998)
  118. Plakida N High-Temperature Cuprate Superconductors : Experiment, Theory, and Applications (Berlin: Springer, 2010) p. 377
  119. Кугель К И, Хомский Д И ЖЭТФ 64 (4) 1429 (1973)
  120. Кугель К И, Хомский Д И УФН 136 (4) 621 (1982); Kugel' K I, Khomskii D I Sov. Phys. Usp. 25 231 (1982)
  121. Saitoh E Nature 410 180 (2001)
  122. Gr<$>ddot {rm u}<$>ninger M Nature 418 39 (2002)
  123. Saitoh E Nature 418 40 (2002)
  124. Ishihara S New J. Phys. 7 (1) 119 (2005)
  125. Chen Y Phys. Rev. B 75 (19) 195113 (2007)
  126. Wen-Long You, Ole<$>acute{rm s}<$> A M, Horsch P Phys. Rev. B 86 (9) 094412 (2012)
  127. Brzezicki W, Dziarmaga J, Ole<$>acute{rm s}<$> A M Phys. Rev. Lett. 112 (11) 117204 (2014)
  128. Wen-Long You, Horsch P, Ole<$>acute{rm s}<$> A M Phys. Rev. B 92 (5) 054423 (2015)
  129. Gotfryd D Phys. Rev. Res. 2 (1) 013353 (2020)
  130. Mohapatra S J. Phys. Condens. Matter 35 (4) 045801 (2022)
  131. ValiulV E Phys. Rev. B 102 (15) 155125 (2020)
  132. ValiulV E SciPost Physics Core 6 (2) 025 (2023)
  133. Каган М Ю, Кугель К И, Михеенков А В, Барабанов А Ф Письма в ЖЭТФ 100 207 (2014)
  134. Валиулин В Э, Михеенков А В, Кугель К И, Барабанов А Ф Письма в ЖЭТФ 109 557 (2019)
  135. Pati S K Phys. Rev. Lett. 81 (24) 5406 (1998)
  136. Lundgren R, Chua V, Fiete G A Phys. Rev. B 86 (22) 224422 (2012)
  137. Laurell P Adv. Quantum Technol. Early View 24 00196 (2024)
  138. Веденеев С И УФН 191 937 (2021); Vedeneev S I Phys. Usp. 64 890 (2021)
  139. Барабанов А Ф, Максимов Л А, Михеенков А В Письма в ЖЭТФ 74 362 (2001)
  140. Барабанов А Ф, Михеенков А В, Белемук А М Письма в ЖЭТФ 75 118 (2002)
  141. Mikheyenkov A V Barabanov A F, Maksimov L A, Mikheyenkov A V "Spin polaron in the cuprate superconductors: Interpretation of the ARPES results", in Spectroscopy of High-Tc Superconductors (Ed. N M Plakida) (London: Taylor and Francis, 200) p. 1
  142. Вальков В В, Дзебисашвили Д М, Коровушкин М М, Барабанов А Ф УФН 191 673 (2021); Val'kov V V, Dzebisashvili D M, KorovushkM M, Barabanov A F Phys. Usp. 64 641 (2021)
  143. Plakida N M J. Supercond. Nov. Magn. 28 (4) 1309 (2015)
  144. Plakida N M Physica C 531 39 (2016)
  145. Plakida N M, Oudovenko V S J. Supercond. Nov. Magn. 29 (4) 1037 (2016)
  146. Plakida N M Physica C 549 69 (2018)
  147. Plakida N M Phys. Part. Nucl. 51 (4) 797 (2020)
  148. Hiroshi Shimahara, Satoshi Takada J. Phys. Soc. Jpn. 61 (3) 989 (1992)
  149. Владимиров А А, Иле Д, Плакида Н М Теоретическая и математическая физика 152 538 (2007)
  150. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Eur. Phys. J. B 92 (6) 135 (2019)
  151. Tung N D, Vladimirov A A, Plakida N M Physica C 587 1353900 (2021)
  152. Булаевский Л Н, Нагаев Э Л, Хомский Д И ЖЭТФ 54 1562 (1968)
  153. Trugman S A Phys. Rev. B 37 (4) 1597 (1988)
  154. Inui M, Doniach S, Gabay M Phys. Rev. B 38 (10) 6631 (1988)
  155. Barabanov A F, Zhasinas E V Phys. Lett. A 193 (2) 191 (1994)
  156. Barabanov A F, Beresovsky V M, Jasinas E Phys. Rev. B 52 (14) 10177 (1995)
  157. Savchenkov P S, Barabanov A F J. Magn. Magn. Mater. 521 167505 (2021)
  158. Nemkovski K S Phys. Procedia 42 18 (2013)
  159. L<$>ddot {rm u}<$>scher A, L<$>ddot {rm a}<$>uchli A M Phys. Rev. B 79 (19) 195102 (2009)
  160. Winterfeldt S, Ihle D Phys. Rev. B 56 (9) 5535 (1997)
  161. Winterfeldt S, Ihle D Phys. Rev. B 59 (9) 6010 (1999)
  162. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Eur. Phys. J. B 87 (5) 1 (2014)
  163. Nussinov Z, Jeroen van den Brink Rev. Mod. Phys. 87 (1) 1 (2015)
  164. Vladimirov A A, Ihle D, Plakida N M Eur. Phys. J. B 88 (6) 148 (2015)
© Успехи физических наук, 1918–2026
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение