Interaction of magnons in the frustrated magnetic systems

Seminars

Seminar “Theory of Condensed Matter”

Date and Time: Tuesday, 8 October 2019, at 4:00 PM

Venue: Blokhintsev Hall (4th floor), Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics

Seminar topic: “Interaction of magnons in the frustrated magnetic systems”

Speaker: P. A. Maximov

Abstract:

Фрустрированные магнетики привлекают научный интерес экзотическими неупорядоченными состояниями и возбуждениями, такими как спиновые жидкости и спиноны, квантовый спиновый лед и электродинамика, а также сильными квантовыми эффектами в упорядоченных системах. Очень частое явление во фрустрированных магнитных системах – трехмагнонное взаимодействие. Так как магноны подчиняются статистике Бозе, их число не сохраняется, и если позволяют законы сохранения энергии и импульса, магнон может самопроизвольно распасться на две квазичастицы. Есть два основных катализатора магнонных распадов: неколлинеарное основное состояние в изотропной модели или анизотропные взаимодействия.

Для первого случая мы исследуем легкоплоскостной антиферромагнетик на треугольной решетке, где магнитное поле подгибает спины в направлении поля, приводя к неколлинеарному основному состоянию, и меняет дисперсию магнонов, создавая условия для затухания. Во втором случае мы рассматриваем ферромагнетик на решетке кагоме с анизотропным взаимодействием Дзялошинского-Мории. Оказывается, что анизотропные взаимодействия не влияют на основное состояние, но воздействуют на спектр магнонов и магнонные взаимодействия в зависимости от направления намагниченности. Системы на решетке кагоме интересны прежде всего из-за топологических свойств их возбуждений. При этом сильное взаимодействие может привести к неправильности описания на языке квазичастиц.