J. Physique Lett. 46, 1087-1093 (1985)
DOI: 10.1051/jphyslet:0198500460230108700

Configuration space analysis for fully frustrated vector spins

P. Lallemand¹, H.T. Diep², A. Ghazali³ et G. Toulouse<sup>4

1</sup>  Laboratoire de Spectroscopie Hertzienne, Ecole Normale Supérieure, 24 rue Lhomond, 75231 Paris Cedex 05, France
²  Laboratoire de Magnétisme des Surfaces, Université Paris V, 2, place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
³  Groupe de Physique des Solides de l'Ecole Normale Supérieure, Université Paris V, 2 place Jussieu, 75251 Paris Cedex 05, France
⁴  Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles, 10 rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05, France

Abstract
Classical vector spins, on the sites of a three-dimensional simple cubic lattice, interacting via a periodic fully frustrated array of exchange interactions, may exhibit an interesting manifold of ground state configurations. In particular, for Heisenberg spins, the manifold has dimension 5, with two continuous degeneracy parameters, in addition to global rotation angles. A configuration space analysis, including pair and triangle overlap statistics, has been performed for this test model.

Résumé
Des spins vectoriels classiques, sur les sites d'un réseau cubique simple tridimensionnel, avec une distribution périodique complètement frustrée d'interaction d'échange, peuvent posséder une intéressante variété de configurations de base. En particulier, pour des spins d'Heisenberg, la variété a la dimension 5, avec deux paramètres de dégénérescence continus, en plus des angles de rotation globale. Une analyse d'espace de configurations, incluant l'étude statistique des recouvrements pour les paires et les triangles, a été mise en oeuvre pour ce modèle test.

PACS
0550 - Lattice theory and statistics: Ising problems.
7510H - Ising and other classical spin models magnetism.
7510J - Heisenberg and other quantized localized spin models magnetism.

Key words
Heisenberg model -- lattice theory and statistics -- spin systems -- classical vector spins -- frustrated vector spins -- three dimensional simple cubic lattice -- exchange interactions -- Heisenberg spins -- manifold -- configuration space analysis