二维带电自旋-1/2费米气体的磁性质

通过引入描述电荷-磁场和自旋-磁场相互作用竞争关系的自旋因子,研究了磁场和简谐势阱双重约束的二维带电自旋-1/2费米气体的磁性质.结果表明,当自旋因子很小时,系统显示出抗磁性,随着自旋因子的进一步增大,系统逐渐转变为顺磁性.自旋因子的临界值将磁化强度划分为抗磁性区和顺磁性区,临界值随磁场和温度的增大仅发生微小的改变.     

匀强磁场与简谐势阱中的低维荷电自旋-1玻色气体

采用截断求和法和半经典近似,以二维理想玻色气体为例,研究了磁场和简谐势阱中低维荷电自旋-1玻色子的相变及磁性质.结果表明,电荷-磁场和自旋-磁场作用的竞争导致玻色-爱因斯坦凝聚临界温度随磁场的增大先略微上升后缓慢下降.截断求和法能够有效的改进半经典近似的不足.最后,讨论了磁化强度由抗磁性到顺磁性的转变及自旋因子临界值随磁场和温度的变化.     

匀强磁场与简谐势阱中的低维荷电自旋-1玻色气体

采用截断求和法和半经典近似,以二维理想玻色气体为例,研究了磁场和简谐势阱中低维荷电自旋-1玻色子的相变及磁性质．结果表明,电荷-磁场和自旋-磁场作用的竞争导致玻色-爱因斯坦凝聚临界温度随磁场的增大先略微上升后缓慢下降．截断求和法能够有效的改进半经典近似的不足．最后,讨论了磁化强度由抗磁性到顺磁性的转变及自旋因子临界值随磁场和温度的变化．     

具有长程相互作用S-1/2 XY链的研究

采用平均场Jordan-Wigner变换分析方法,研究了外场中且具有Z方向均匀长程相互作用自旋-1/2 XY链的热力学性质,得到了系统格点的亥姆赫兹自由能、内能、比热、磁化强度、磁化率等热力学量的解析表达式及其数值解,讨论了系统的一级和两级相变,数值结果在退化条件下与其他文献的结果符合很好.     

数值方法研究谐振子势阱和磁场中的带电荷玻色气体

采用数值方法研究了谐振子势阱囚禁带电荷理想玻色气体在磁场中的热力学行为.数值计算结果表明,相变温度随着外加磁场的增加而减小,磁化强度和磁化率与系统温度和外加磁场有关.数值方法修正了托马斯-费米近似,同时极大地提高了计算的效率和精度.     

稀释晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中 Blume-Capel模型磁化强度的研究

利用有效场理论研究了纳米管上稀释晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的磁化强度,得到了系统格点的磁化强度与稀释晶场取值概率、外磁场和晶场的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;外磁场能够增大系统格点的磁化强度,导致系统的二级相变消失;负晶场的作用使系统发生一级相变;稀释晶场会抑制系统的磁化强度,导致其基态饱和值小于1.     

具有长程相互作用S-1/2 XY链的研究

采用平均场Jordan - Wigner 变换分析方法,研究了外场中且具有Z方向均匀长程相互作用自旋－1/2 XY链的热力学性质,得到了系统格点的亥姆赫兹自由能、内能、比热、磁化强度、磁化率等热力学量的解析表达式及其数值解,讨论了系统的一级和两级相变,数值结果在退化条件下与其他文献的结果符合很好. 关键词： XY链')" href="#">XY链 平均场Jordan-Wigner变换 长程相互作用     

外磁场对(Ga,Mn)As有效g因子的影响

利用时间分辨Kerr旋光技术测量低温下稀磁半导体Ga0.937Mn0.063As中光注入极化载流子的自旋进动信号,并观察到自旋极化载流子的有效g因子值随外磁场的增强而增大的反常现象.这归结于磁场导致局域化空穴转化为非局域化空穴,从而使自发磁化强度增强,有效g因子值增大.基于此物理图像,进一步给出了(Ga,Mn)As的有效g因子与外磁场的关系式.     

一维亚铁磁混合自旋链的磁特性的Monte Carlo模拟

基于一维自旋链模型，采用Monte Carlo方法对具有反铁磁相互作用的自旋一I和自旋-3／2交替混合的亚铁磁系统进行模拟计算，研究单离子各向异性对系统磁特性的影响．模拟结果发现：基态时系统的磁化强度在外加磁场作用下呈现出阶梯状，并获得了自旋-1和自旋-3／2交替混合的亚铁磁系统相图．最后，通过对系统能量和自旋组态的研究，解释了该系统中出现的阶梯效应和相图．     

低温下自旋为1/2的海森伯亚铁磁棱型链的1/3磁化平台

本文利用Jordan-Wigner变换和不变本征算符法计算了低温下自旋为1/2的海森伯亚铁磁棱型链系统的元激发谱,得到了三支没有简并的元激发谱.利用不变本征算符法对系统的哈密顿量进行了对角化,并导出有限温度和外磁场下的系统的配分函数及磁化强度.在绝对零度与有限温度下,通过分析诸交换积分(J1,J2,J3,Jm)对系统的磁化强度随外磁场的变化规律,得到了系统的三个临界磁场强度(HCB,HCE,HCS),并从三支元激发的性质说明了三个临界磁场强度起源及系统的磁化强度随外磁场变化出现1/3磁化平台的起因.     

双模随机交错晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中Blume-Capel模型磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上双模随机交错晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度，得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系.结果表明:取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争，使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象;双模随机交错晶场会抑制系统的平均磁化强度，使其基态饱和值小于5/6;外磁场导致系统的二级相变消失;一定条件下系统发生一级相变;系统的平均磁化强度呈现部分缺失和负值现象.     

磁场诱导的单离子各向异性反铁磁链的比热

利用改进的Schwinger玻色子平均场理论,研究了横向外加磁场下自旋为1的单粒子各向异性海森堡反铁磁链的热力学性质.发现在外加磁场下预示这一体系中存在Luttinger液体相—完全极化相相变的比热奇性,并给出了相应的相图.研究还发现,单粒子各向异性对比热的影响较小,这和纵向场的结果完全不同.以上结果对整自旋的反铁磁链具有普适性,对实验研究具有指导性. 关键词： 反铁磁链 热力学性质 Schwinger 玻色子     

双模随机同向晶场对spin-1和spin-1/2混合自旋纳米管中Blume-Capel模型平均磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上双模随机同向晶场中混合自旋Blume-Capel模型格点的平均磁化强度,得到了系统格点的平均磁化强度与双模随机晶场的取值概率、外磁场、晶场参数和晶场强度比值的关系。结果表明：取值概率、外磁场、交换相互作用、晶场强度比值和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁化现象;双模随机同向晶场会抑制系统的平均磁化强度,使其基态饱和值小于5/6;外磁场导致系统的二级相变消失;一定条件下系统发生一级相变;系统的平均磁化强度呈现部分缺失和负值现象。     

强磁场中弱相互作用费米气体的热力学性质

基于赝势法和局域密度近似研究了强磁场中弱相互作用费米气体的热力学性质,得出化学势、总能和热容量的解析式,同时分析了磁场及相互作用对系统热力学性质的影响.研究表明,无论是高温情况还是低温情况下,磁场都能调节相互作用的影响.低温下,与无磁场的系统相比,磁场降低系统的化学势、总能和热容量;与无相互作用系统相比,排斥作用增加化学势而降低总能及热容量.高温下,磁场和排斥作用均可降低系统的总能而增加热容量,强磁场可以改变相互作用对总能及热容量的影响. 关键词： 强磁场 弱相互作用 费米气体 热力学性质     

自旋轨道矩协助自旋转移矩驱动磁化强度翻转

以磁隧道结/重金属层组成的三端口磁隧道结为理论模型,通过对包含自旋转移矩和自旋轨道矩的Landau-Lifshitz-Gilbert (LLG)方程做线性化稳定性分析,研究了自旋轨道矩协助自旋转移矩驱动的磁化强度翻转.发现在自旋轨道矩协助下,磁矩的翻转时间极大减小,翻转时间随自旋轨道矩电流密度的增大而减小,且自旋转移矩和自旋轨道矩的结合可实现零磁场的磁化翻转.另外,相比自旋轨道矩的类阻尼项,类场项在磁化强度的翻转中起着主导作用,且自旋轨道矩类场项的出现也可以减小磁化强度的翻转时间,磁化强度翻转时间随自旋轨道矩类场项强度的增大而减小.     

基于伊辛模型的Fe0.5Mn0.1Al0.4 合金磁化强度和磁熵变蒙特卡洛模拟

基于伊辛模型的单自旋反转蒙特卡洛算法,考虑了粒子间的最近邻以及次近邻相互作用,研究了无序 合金的磁化强度和磁熵变。首先,强调了粒子间的次近邻相关作用对体系的磁性和热力学性质的影响,明确了次近邻相互作用系数,证实了低温合金阻挫的存在;其次,研究了在相变温度处(不同磁场下)磁化强度随外加磁场（温度）的变化情况以及磁性粒子对磁化强度的贡献,发现反铁磁性粒子Mn在低温区对 合金的相变起了主要作用,而高温区体系的相变是由铁磁性粒子Fe贡献的;最后,分析了体系在相变温度处磁熵变数值随外加磁场的变化情况以及磁熵变在不同的外磁场下随温度的变化情况,当外加磁场h=0.14时,Mn粒子在冻结温度处的平均磁化强度为零,体系处于最无序的状态,对应的磁熵变 达到了正向最大值,极值的位置对应于体系的相变温度。     

基于伊辛模型的Fe_(0.5)Mn_(0.1)Al_(0.4)合金磁化强度和磁熵变蒙特卡洛模拟

基于伊辛模型的单自旋反转蒙特卡洛算法,考虑了粒子间的最近邻以及次近邻相互作用,研究了无序Fe0.5Mn0.1Al0.4合金的磁化强度和磁熵变.首先,强调了粒子间的次近邻相关作用对体系的磁性和热力学性质的影响,明确了次近邻相互作用系数,证实了低温合金阻挫的存在;其次,研究了在相变温度处(不同磁场下)磁化强度随外加磁场(温度)的变化情况以及磁性粒子对磁化强度的贡献,发现反铁磁性粒子Mn在低温区对Fe0.5Mn0.1Al0.4合金的相变起了主要作用,而高温区体系的相变是由铁磁性粒子Fe贡献的;最后,分析了体系在相变温度处磁熵变数值随外加磁场的变化情况以及磁熵变在不同的外磁场下随温度的变化情况,当外加磁场H=0.14(a.u.)时,Mn粒子在冻结温度处的平均磁化强度为零,体系处于最无序的状态,对应的磁熵变ΔS(0.1,0.14)达到了正向最大值,极值的位置对应于体系的相变温度.     

外磁场对(Ga，Mn)As有效g因子的影响

利用时间分辨Kerr旋光技术测量低温下稀磁半导体Ga_0.937Mn_0.063As中光注入极化载流子的自旋进动信号,并观察到自旋极化载流子的有效g因子值随外磁场的增强而增大的反常现象.这归结于磁场导致局域化空穴转化为非局域化空穴,从而使自发磁化强度增强,有效g因子值增大.基于此物理图像,进一步给出了(Ga,Mn)As的有效g因子与外磁场的关系式. 关键词： 时间分辨Kerr旋光测量 Zeeman效应 Ruderman-Kittel-Kasuya-Yosida模型     

非均匀铁磁体的一个简单模型

用分子场近似考虑自旋间的交换作用,系统的磁化可以用方程描写,其中η是相对磁化强度,i,j是自旋标号,H是外加磁场,J_(ij)是两自旋交换作用常数,g是Lande因子,β是玻尔磁子,S是自旋量子数,k是玻耳兹曼常数,T是温度,∑′表示对不等于i的j求和,B_s~(-1)是布里渊函数,定义是     

外磁场中三维混合自旋Ising系统的磁学性质

用Monte Carlo方法研究了外磁场中自旋-1与自旋-3/2混合三维Ising系统的磁性质.结果表明,系统磁矩随晶场的增强阶梯式减小,由于能量简并的解除,外磁场存在时磁矩随晶场变化的台阶数目增多.当单离子晶场DA与DB在同一台阶区域取值时,系统磁矩随外磁场的增强平缓地趋于饱和值,而当二者在不同台阶区域取值时,系统磁矩随外磁场的变化则表现出了较明显的台阶结构.单离子晶场DA与DB对于系统无序相的影响是不同的.