一维更键反铁磁链的孤子激发

研究了一维更键海森伯反铁磁链的孤子激发问题。在该反铁磁链模型的哈密顿量中,考虑了格点间的最近邻及次近邻相互作用、Dzyaloshinskii-Moriya相互作用和恒定外磁场的影响。利用Holstain-Primakoff变换、多重尺度方法,得到了系统不考虑非线性项时自旋波的频率ω和考虑非线性项时两套格子所对应的两个亮孤子解。在此基础上,讨论了波数k、更键强度m(即最近邻交换作用比值J'1/J1)对ω和孤子峰值、宽度、能量的影响。研究表明:ω可以分为光学支ω+和声学支ω-,在kb=0,±2π附近(b为最近邻元胞间距),ω并不存在;声学支ω-有对应的亮孤子解,光学支则没有;J1一定时,m越小,ω两分支间间隙越小;参数相同时,两个亮孤子解的孤子峰宽、相速、群速、能量量子相同,包络振幅和相位不同;两孤子解能量量子小于不考虑非线性项时的自旋波能量量子,两孤子解是稳定解;m的大小不仅影响两孤子的相对峰值大小,还影响两孤子的相对相位。两孤子解的峰值大小随m、k的变化而变,但变化并不一致。两孤子的峰宽既没有随k单调增减,也没有随m单调增减。