Фрустрированная магнетизм и физика резонирующих валентных связей в двумерных магнетиках типа кагоме

Мы изучаем фазовую диаграмму и низкоэнергетическую физику трёх антиферромагнетиков Хайзинберга, которые, как и решётка кагоме, представляют собой сети треугольников с общими вершинами, но содержат два набора неэквивалентных короткодистанционных резонансных контуров. Мы используем сочетание точной диагонализации, аналитических теорий сильной связи и подходов резонирующих валентных связок, исследуя диапазон соотношения двух неэквивалентных обменных констант. В одном пределе решётки эффективно становятся бипартисными, тогда как в противоположном пределе возникают сильно фрустрированные сети. В промежуточной области конкурирующие туннельные процессы приводят к коротко-диапазонным спиновым корреляциям, множеству низко лежащих синглетов (которые можно понимать как локализованные связанные состояния магнитных возбуждений) и к стабилизации кристаллов валентных связей с резонирующими строительными блоками.