محققان ایرانی از دانشکده های فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، دانشگاه شهرکرد و دانشگاه صنعتی شریف به مطالعه مدل کان-مِل-هایزنبرگ در حضور جفت شدگی‌ های اسپین-مداری ضعیف، با وجود شکست تقارن دورانی، پرداخته اند این مقاله به عنوان مقاله برجسته IOP موسسه فیزیک شناخته شده است.

در سیستم‌های الکترونی همبسته قوی درجه آزادی بار با محدودیتهای جدی روبرو می‌شود، در حالی که درجه آزادی اسپینی قادر به افت و خیر است. ایده این است که هنگامی که میخواهیم راجع به یک سیستم اسپینی صحبت کنیم بایستی به خاطر داشته باشیم که فی الواقع درجات آزادی اسپینی از یک الکترونهای زمینه ناشی می‌شوند که همبستگی قوی الکترونی باعث شده درجه آزادی مربوط به بار منجمد شود، و درجه آزادی اسپینی جهت افت و خیزهای کم انر‌ژی در دسترس باقی بماند. بدین معنا یک واژه نامه بین پدیده‌های اسپینی و پدیده‌های الکترونی مربوطه وجود دارد. بعنوان مثال مدل کین - مِله - هابارد، که تعمیمی از مدل هابارد معمولی به وضعیتی است که جمله توپولوژیک کین و مله نیز به جمله جنبشی‌اش افزوده شده است، تحت این واژه نامه تبدیل می شود به یک هامیلتونی اسپینی که برهمکنش تعویضی اسپینی بین همسایه‌های اول و دوم وجود دارد. به علاوه جمله اسپین-مدار ترجمه می‌شود به یک کوپلینگ جدید که تقارن دورانی کامل مدل هایزنبرگ را کاهش می‌دهد. مطالعه قبلی ما روی این مدل در غیاب جمله اسپین-مدار نشان داده بود که اگر برهمکنش اسپینی تعویضی با همسایه دوم از حدی قویتر باشد، منجر به بروز فاز جدیدی می‌شود (فاز پلاکت) که پلاک‌های شش گوشی شبکه لانه زنبوری به یکدیگر همبسته می‌شوند. این فاز یادآور تصویر ککوله برای مولکول بنزن است. در مطالعه فعلی با افزودن جمله اسپین-مدار (به زبان اسپینی) دریافته‌ایم که جمله اسپین مدار تمایل به از بین بردن فاز پلاکت دارد. ترجمه این مشاهده نظری به زبان الکترونها از این قرار است که جمله اسپین-مدار تمایل دارد که جریان لبه‌ای خاص خود را ایجاد کند. این جریان توسط توپولوژی نواری محافظت می‌شود و قابل متوقف شدن نیست. اما رقابت جمله اسپین-مدار بر علیه تمایل پلاکت نشان دهنده آن است که فاز پلاکت خود احتمالا دارای جریانهای اسپینی موضعی است. 

درمورد نویسندگان :

محمد حسین زارع دانشجوی دکتری دانشگاه صنعتی اصفهان. حمید مصدق استادیار دانشکده فیزیک دانشگاه شهرکرد، زمینه تحقیقاتی مورد علاقه ایشان سیستم‌های اسپینی ناکام و سیستم‌های الکترونی همبسته قوی است. فرهاد شهبازی دانشیار دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی اصفهان، زمینه تحقیقاتی مورد علاقه ایشان سیستم‌های اسپینی ناکام و سیستم‌های پیچیده است. سید اکبرجعفری دانشیار دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف، تحقیقات ایشان بروی سیستم‌های الکترونی بی‌ نظم وهمبسته قوی است.

http://iopscience.iop.org/0953-8984/labtalk-article/59035