Магнитные свойства дефектов в спин-щелевых магнетиках

Исследованы магнитные свойства дефектов в следующих спин-щелевых магнетиках: спин-пайерлсовском CuGeO$_3$, халдейновском PbNi$_2$V$_2$O$_8$, лестничном с зарядовым упорядочением NaV$_2$O$_5$. Введение немагнитных примесей приводит в этих системах к появлению дополнительных магнитных степеней свободы, проявляющихся при низких температурах, когда собственная восприимчивость спин-щелевой системы близка к нулю. Возникновение магнитной восприимчивости объясняется локальным разрушением синглетного основного состояния при разрывах спиновых цепочек, вызванных введением примесей. В окрестности обрывов спиновых цепочек возникают области антиферромагнитно-коррелированных спинов. Получены оценки размеров этих областей и эффективный спин этих специфических спиновых кластеров. Для стимулированных примесями магнитоупорядоченных фаз определен параметр порядка и глубина его пространственной модуляции. Для лестничной структуры NaV$_2$O$_5$ магнитные свойства дефектов объясняются на основе модели «прыгающих» вблизи обрыва цепочки электронов. Прыжковая степень свободы эффективно влияет на полный спин фрагмента спиновой цепочки и намагниченность системы.