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具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的量子自旋系统相变的研究

作　者: 孙光厚
导　师: 孔祥木
学　校: 曲阜师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 相图三临界点 Heisenberg模型 Blume-Capel模型 Dzyaloshinskii-Moriya作用平均场方法
分类号: O414
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 64次
引　用: 1次
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内容摘要

具有Dzyaloshinskii-Moriya（DM）相互作用的量子自旋系统相变是凝聚态物理和统计物理学中的研究热点问题之一。本文应用二自旋集团平均场近似的方法研究了具有DM相互作用的量子自旋系统的相变和热力学性质。论文的主要内容如下: 1、在简立方格子上研究了具有DM相互作用自旋S=1的量子Heisenberg系统的临界性质,得到了各向异性参量Δ取不同值时系统的相图和Ising极限（Δ=1）时磁化强度随温度变化的曲线。结果表明,这种系统存在三临界点,约化的三临界温度是与各向异性参量Δ无关的常量,其值为T_t=1.71;然而约化的三临界DM相互作用参量是各向异性参量Δ的函数,其表达式为D_t=2⁽（19.50-（1-Δ）²）。 2、在Blume-Capel（BC）系统中引入了DM相互作用,并研究了DM相互作用对蜂窝格子、正方格子和简立方格子上BC系统临界性质的热力学影响,得到了这三种系统的相图。结果表明,这三种系统都存在三临界点,并且三临界点不随DM相互作用参量单调变化而是先减小再增大,有一个极小值。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章综述  7-15
  1.1 相变与临界现象  7-8
  1.2 量子自旋模型及研究现状  8-12
    1.2.1 量子Ising模型  9-11
    1.2.2 XY模型  11
    1.2.3 量子Heisenberg模型  11-12
  1.3 Dzyaloshinskii-Moriya相互作用  12-13
  1.4 本论文的主要工作  13-15
第二章平均场理论  15-24
  2.1 Lalldau相变理论  15-21
    2.1.1 二级相变  16-18
    2.1.2 弱一级相变  18-21
  2.2 Heisenberg哈密顿量的平均场近似  21-24
第三章具有DM相互作用的Heisenberg系统  24-32
  3.1 引言  24
  3.2 理论推导  24-28
  3.3 结果和讨论  28-30
  3.4 小结  30-32
第四章 DM相互作用对Blume-Capel系统热力学性质的影响  32-38
  4.1 模型  32
  4.2 计算方法  32-36
  4.3 结果和讨论  36-37
  4.4 小结  37-38
第五章结论与展望  38-39
参考文献  39-44
在校期间完成的论文  44-45
致谢  45

具有Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的量子自旋系统相变的研究

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