Разбавленный спиновый лед во внешнем магнитном поле

В работе представлены результаты исследования эффектов, возникающих под действием внешнего магнитного поля в разбавленных плоской и объемной системах спинового льда в модели спинов Изинга со взаимодействием ближайшего окружения. Мы исследовали системы спинов на $2D$ треугольной и кагоми-решетках, а также $3D$-решетке пирохлора с помощью метода реплично-обменного Монте-Карло. В отсутствие разбавления наблюдаются только два плато –– в зависимости от намагниченности внешнего поля для всех трех рассматриваемых типов решеток. Установлено существование пяти плато на кривых намагничивания разбавленной антиферромагнитной модели Изинга во внешнем поле $[111]$ на треугольной решетке и решетке пирохлора. Для спинового льда на решетке кагоми наблюдалось семь плато. Показано, что причина возникновения плато связана с наличием критических полей реализации наиболее энергетически выгодных локальных конфигураций спинов в разбавленных моделях.