最近邻强交换相互作用对spin-1纳米管热力学性质的影响

利用有效场理论研究了纳米管上最近邻强交换相互作用下Blume-Capel模型的内能、比热和自由能,得到了系统的内能、比热和自由能与最近邻强交换相互作用、晶场强度和温度的关系.结果表明:最近邻强交换相互作用、晶场强度和温度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比J_1=J_2=J=1时的BC模型更为丰富的热力学性质;系统内能随温度的变化曲线表现出不连续性;比热随温度的变化出现奇异性;一定条件下,基态时的自由能会发生突变.     

双模随机晶场对纳米管上Blume-Capel模型磁化强度和相变的影响

近年来, 磁性纳米管的物理性质和相关应用得到了人们的广泛关注. 利用有效场理论研究了纳米管上双模随机晶场中Blume-Capel模型的磁化强度和相变性质, 得到了系统的磁化强度与温度和随机晶场的关系及其相图. 结果表明: 系统在稀释晶场、交错晶场和同向晶场中会表现出不同的磁学性质和相变行为; 稀释晶场和交错晶场会抑制系统的磁化强度, 导致其基态饱和值小于1, 而同向晶场则不会; 随着随机晶场参量的变化, 系统存在多个相变温度, 并呈现出三临界现象和重入现象.     

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.     

最近邻弱交换相互作用对spin-1纳米管磁化强度的影响

利用有效场理论研究了纳米管上最近邻原子间弱交换相互作用对Blume-Capel模型磁化强度的影响,得到了系统格点的磁化强度与最近邻弱交换相互作用和晶场强度的关系。结果表明：最近邻弱交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出丰富的磁学特性。正晶场促进系统的磁化强度,而负晶场对其有抑制作用;负晶场作用下,磁化强度基态饱和值小于1,且系统发生一级相变;不同位置的弱交换相互作用对系统的磁化强度影响程度不同。     

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.     

稀释晶场对纳米管上Blume-Capel模型磁化性质的研究

利用有效场理论研究了纳米管上稀释晶场中Blume-Capel模型格点的磁化强度、内能、比热和自由能,得到了系统格点的磁化强度、内能、比热和自由能与温度和稀释晶场的关系.结果表明:稀释晶场取值概率和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出比含恒定晶场作用的Blume-Capel模型更为丰富的磁学特性;稀释晶场会抑制系统格点的磁化强度,导致其基态饱和值小于1;温度较低时,系统格点的磁化强度表现出复杂性;晶场较强时,系统的内能、比热和自由能也呈现出不同的磁学性质.     

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。     

最近邻弱交换相互作用对纳米管中Blume-Capel模型热学性质的研究

利用有效场理论研究了纳米管上最近邻弱交换相互作用下spin-1纳米管中Blume-Capel模型的内能、比热和自由能,得到了系统的内能、比热和自由能与最近邻弱交换相互作用和晶场的关系。结果表明：最近邻弱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 = = =1时的BC模型更为复杂的热学性质;系统内能随温度的变化曲线表现出不连续性;比热随温度的变化出现奇异性;高温对自由能的影响更加明显。     

最近邻原子间交换相互作用对纳米管上Blume-Capel模型磁热性质的影响

利用有效场理论研究了纳米管上最近邻原子间交换相互作用对Blume-Capel模型格点的磁化强度、内能、比热和自由能的影响,得到了系统格点的磁化强度、内能、比热和自由能与交换相互作用和晶场强度的关系.结果表明:最近邻交换相互作用和晶场强度等诸多因素相互竞争,使系统表现出丰富的磁学特性;正晶场对系统磁化强度具有促进作用;负晶场对系统磁化强度具有抑制作用;负晶场作用下,系统发生一级相变;晶场强度参数和交换相互作用不同时,系统的内能、比热和自由能也呈现出奇异性.     

近邻相互作用对混合自旋Blume-Capel模型磁化强度的影响

利用有效场论研究了最近邻原子间的相互作用对纳米管晶格点磁化强度的影响。结果表明,最近邻交换相互作用和晶体场强度相互竞争,使系统表现出丰富的磁化特性。当负晶体场作用于系统时,系统发生一阶相变。当晶体场的参数和交换相互作用不同时,系统的磁化强度有显著差异。     

Blume-Emery-Griffiths model on the honeycomb lattice

Exact results are obtained for a spin-1 system on the honeycomb lattice with the Blume-Emery-Griffiths Hamiltonian –/kT =J _i,j S _i S _j +Ki,jS _i ² _j ² – _i S _i ² +HS _i subject to the constraintK=–ln coshJ. ForJ>0, the system behaves like a spin-1/2 Ising ferromagnet with the free energy analytic everywhere except at the first-order phase boundaryH=0, tanhJ<(2+e )/ . Derivatives of the free energy across this boundary are discontinuous and we obtain the exact expression for the spontaneous magnetization. ForJ<0, the system can be transcribed into an antiferromagnetic spin-1/2 Ising model in a real magnetic field, and from this equivalence portions of the exact phase boundary are determined.     

Re-entrant phase transitions of the Blume-Emery-Griffiths model

We have investigated the spin-1 Ising model on the simple cubic lattice with bilinear, biquadratic interaction and anisotropic energy (BEG model). We have been specially interested in the case of antiferro biquadratic interaction, because the interaction will cause the competition with bilinear interaction and anisotropy. A two-sublattice ordering, so called the staggered quadrupole (SQ) phase, occurs as long as biquadratic interaction is negative large enough. We have obtained a full phase diagram in the whole interaction parameter space (for the positive bilinear interaction) by the Bethe approximation, and found several kinds of phase transitions, such as successive, re-entrant and double re-entrant transitions. These transitions are also confirmed by Monte Carlo simulations on simple cubic lattices.