Магнитные состояния изотропного магнетика с “высоким” $S$ = 3/2 спином ионов

На основе полученного спинового гамильтониана исследовано магнитное состояние системы частиц с “высоким” спином, равным 3/2, при наличии в системе изотропного обменного взаимодействия. Показано, что при положительном значении вклада обменного взаимодействия реализуется неустойчивое нематическое состояние, которое переходит в устойчивое ферромагнитное состояние (со средним значением спина 3/2). Спектр возбуждений в ферромагнитной фазе представляет собой трехкратно вырожденную бесщелевую магнонную моду голдстоуновского типа. При отрицательном знаке обменного вклада антинематическое состояние является устойчивым по отношению к переходу в ферромагнитное состояние, который является запрещенным. При этом антинематик всегда находится в состоянии фазового перехода в неустойчивое антиферромагнитное состояние, спектр возбуждений которого характеризуется одной невырожденной модой голдстуоновского типа.