Совещание по теории твердого тела, Санкт-Петербург, 14-16 мая 2025 г.

Метод плотности состояний для расчета магнитных свойств квантовой спиновой цепочки

Н. А. Богословский, П. В. Петров, Н. С. Аверкиев

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия

Аннотация: Описан и проанализирован метод решения многочастичных квантовомеханических задач, основанный на вычислении плотности состояний системы в зависимости от полной энергии и проекции магнитного момента. Метод применен для расчета свойств спиновой цепочки, описываемой гамильтонианом Гейзенберга. Полученные результаты сравниваются с точным решением для цепочки из $N$ = 16 спинов, полученным методом точной диагонализации. Показано, что в области высоких температур, метод плотности состояний совпадает с точным решением. При температурах меньше, чем энергия обменного взаимодействия, система оказывается вблизи края плотности состояний и статистические методы работают плохо. Таким образом, показано, что метод плотности состояний позволяет эффективно вычислять характеристики даже для системы с небольшим количеством упорядоченно расположенных спинов.

Ключевые слова: плотность состояний, спиновая цепочка, магнитная восприимчивость, теплоемкость, гамильтониан Гейзенберга.

Поступила в редакцию: 01.07.2025
Исправленный вариант: 16.07.2025
Принята в печать: 17.07.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.09.61632.2-25

Реферативные базы данных:

•