Антиферромагнитный резонанс в спин-щелевом магнетике с сильной одноионной анизотропией

Квазиодномерный магнетик NiCl$_2\,{\cdot}\,$4SC(NH$_2$)$_2$, сокращенно обозначаемый в литературе DTN, в нулевом магнитном поле остается неупорядоченным вплоть до $T=0$: из-за сильной одноионной анизотропии типа “легкая плоскость”, действующей на ионы Ni$^{2+}$, основное состояние с $S_z=0$ оказывается отделено щелью от возбуждений с $S_z=\pm 1$. При приложении магнитного поля вдоль главной оси анизотропии в поле выше $B_{c1}=2.18$ Тл щель закрывается и возникает индуцированный полем антиферромагнитный порядок. В этой индуцированной полем фазе имеется две ветви возбуждений, одна из которых должна быть голдстоуновской. Недавние исследования спектра возбуждений в индуцированной полем упорядоченной фазе магнетика DTN (T. Soldatov {et al.}, Phys. Rev. B 101, 104410 (2020)) обнаружили, что в спектре возбуждений индуцированной полем фазы голдстоуновская ветвь приобретает щель при небольшом отклонении приложенного магнитного поля от тетрагональной оси кристалла. В данной работе предложено простое описание обеих ветвей магнитного резонанса в упорядоченной фазе квазиодномерного квантового магнетика $S=1$ с сильной одноионной анизотропией в рамках комбинации эффективной модели сильной связи для анизотропной спиновой цепочки и классической теории антиферромагнитного резонанса. Это описание полуколичественно воспроизводит экспериментальные результаты без дополнительных параметров.