The spin-wave spectrum of a split-band antiferromagnet

Summary

The frequency- and wave-vector-dependent spin susceptibility of an insulating split-band antiferromagnet is calculated in the time-dependent Hartree-Fock approximation. Only the case of a nondegenerate band with one electron per ion has been considered. The susceptibility is used to obtain the spin-wave spectrum both in the presence and the absence of a constant magnetic field. In case the band width is small compared with the separation of the sub-bands the spin-wave spectrum thus determined agrees with the spin-wave spectrum when calculated from Anderson’s effective Heisenberg Hamiltonian, using the molecular field approximation.

Riassunto

Nell’approssimazione di Hartree-Fock dipendente dal tempo si calcola la suscettività dello spin, dipendente dalla frequenza e dal vettore d’onda, di un antiferromagnete isolante a bande separate. Si è preso in considerazione solo il caso di una banda non degenere con un elettrone per ione. Si usa la suscettività per ottenere lo spettro dell’onda di spin sia in presenza che in assenza di un campo magnetico costante. Nel caso in cui l’ampiezza della banda è piccola in confronto della separazione delle sottobande lo spettro dell’onda di spin così determinato concorda con quello calcolato con l’hamiltoniana effettiva di Heisenberg proposta da Anderson, usando l’approssimazione del campo molecolare.

Реэюме

В приближении Хартри-Фока, эависяшем от времени, вычисляется спиновая восприимчивость, эависяшая от частоты и волнового вектора для непроводяшего антиферромагнетика с расшепленными эонами. Был рассмотрен только случай невырожденной эоны с одним знектроном на ион. Эта восприимчивость испольэуется для получения спектра спиновых волн при наличии и при отсутствии постоянного магнитного поля. В том случае, когда щирина эоны мала по сравнению с расшеплением подэон, то таким обраэом определенный спектр спиновых волн согласуется со спектром спиновых волн, вычисленным иэ зффективного гайэенбер-говского Гамильтониана Андерсона, испольэуя приближение молекулярного поля.