双模随机晶体场对混合自旋1/2和自旋1纳米管上相变的影响

本文利用有效场理论研究了自旋1/2和自旋1混合Blume-Capel模型在具有双模随机晶体场的圆柱形Ising纳米管上的磁化和相变. 通过数值计算,我们得到了随温度和随机晶体场参数变化的相图和磁化强度. 结果表明: (1) 改变晶体场的概率和比例,双模随机晶体场可以描述不同掺杂原子对自旋的作用;(2) 对于一定的概率值、负或正的晶体场和晶体场的比例值都存在临界点;(3) 系统显示多种相变温度,一阶相变和二阶相变.     

最近邻强交换相互作用对spin-1纳米管磁化强度的影响

利用有效场理论研究纳米管上最近邻原子间强交换相互作用对Blume-Capel模型磁化强度的影响,得到系统格点的磁化强度与最近邻强交换相互作用和晶格场强度的关系。结果表明,最近邻强交换相互作用和晶格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:正晶格场促进系统的磁化强度,且系统仅发生二级相变;负晶格场抑制系统的磁化强度,且系统发生一级和二级相变;不同位置的强交换相互作用对系统的磁化强度影响程度不同。     

自旋S＝1／2具有无规横场的各向异性海森堡模型的相变特性

运用双自旋集团近似的方法研究了交换作用各向异性和无规场对自旋S=1/2海森堡系统的相变和磁化强度的影响.当外场为零时存在一个临界交换作用各向异性参数γc.当γ＞yc,横向交换作用进一步增强,相变温度消失,系统处于无序状态.交换作用各向异性不仅降低了相变温度,而且降低了三临界点的位置.     

自旋-3／2Blume-Capel模型的磁化曲线

分别利用严格伊辛自旋体及微分算符两种方法对蜂窝晶格自旋为3/2Blurne-Capd模型的磁化强度m及四极矩q对温度的相关性进行了研究。得到了m和q随温度变化的许多特征行为．特别对晶场常数D取负值时进行了研究     

稀磁复合Ising自旋系统基态性质

应用关联有效场理论研究了三维混自旋稀释Ising亚铁磁系统的基态磁特性,计算了铁磁系统相图随原子浓度的变化规律,得出基态磁化强度曲线及补偿温度.     

Dzyaloshinskii-Moriya相互作用对自旋S=1的Heisenberg模型热力学性质的影响

应用二自旋集团平均场近似的方法,研究了外磁场中简立方格子上具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用对自旋.S=1量子Heisenberg模型热力学性质的影响,得到了该系统的相图和磁化强度随温度变化的曲线.结果表明,所研究的系统存在三临界点.系统的这种临界行为可以解释为交换耦合作用与DM相互作用之间相互竞争的结果.     

混合自旋伊辛模型中损伤扩散的蒙特卡罗模拟

利用损伤扩散技术和Metropolis抽样方法,研究了二维正方格子上具有晶格场作用的混合自旋伊辛模型的动力学.模拟结果显示,损伤和磁化强度具有相似的温度依赖关系.在给定晶格场强度下损伤随温度的升高而减小,并且存在一个临界温度.当温度高于该临界温度时,具有不同初始组态的两系统相空间轨迹重合.系统的临界温度随着晶格场强度的减小而增加.当晶格场足够弱时,系统退化为纯粹的伊辛模型;反之,随着晶格场强度的增强系统的相变温度连续减小到0.没有观察到一阶相变,因而不存在三临界点现象.     

高自旋横向Ising模型的基态磁性

采用相关有效场理论,对具有正方点阵结构的S=2横向Ising模型,推导出系统的磁矩公式,并利用数值计算方法得到了基态的磁化曲线。研究发现在基态下,系统随晶场或横场的变化产生了一级有序—有序相变、一级有序—无序相变及二级相变,二级相变普遍存在,一级相变只存在于狭窄的晶场和横场范围内。     

各向异性晶场中横向Ising模型的相图

用相关有效场理论研究在各向异性晶场中自旋s=3/2横向Ising模型的磁性质,给出该Ising模型的相变公式,具体计算了具有配位数为3的蜂窝点阵的系统相变温度·结果表明各向异性晶场和横向磁场对具有蜂窝点阵的系统的相变温度有很大影响,当横向磁场小于0457时,无论各向异性晶场取值多大,转变温度都不会降到零,而当横向磁场降为零时,转变温度将趋近于常数0525,另外所有在相变点发生的相变皆为二级相变·     

基于KKS模型二元合金等温凝固过程的相场法模拟

基于KKS模型,采用相场和溶质场两场耦合的方法,对Al-2-mole-Cu合金凝固过程枝晶生长进行了数值模拟.在模拟过程中,采用不同的各项异性系数和初始晶核固液界面溶质浓度梯度.模拟结果表明,在没有扰动的情况下,随着各项异性系数的增大,枝晶出现二次枝晶,且越发达,并伴随着“颈缩”现象,当各项异性值达到足够大时,二次枝晶就会由于凝固潜热的释放而出现熔化“脱落”现象,脱落的二次枝晶将会成为非均质形核的初始晶核.模拟结果还表明,时间步长的增大不是致使模拟枝晶出现分叉的唯一原因,小的各项异性系数也会使枝晶出现分叉现象.     

随机晶场作用的铁磁自旋系统的临界特性

在伊辛模型的框架内考虑随机晶场作用的铁磁自旋系统的临界特性用有效场理论推导平方格子的磁化表达式 ,重点研究系统的临界特性 ,在某些晶场和随机浓度的范围内呈现出一些新的临界特性 ,我们详细讨论随机浓度对临界特性的影响 ,并给出了相图和磁化曲线     

二模外场下键稀疏铁磁混合Blume-Capel模型的磁化

利用有效场理论和切断近似,研究简立方格子在二模外场作用下键稀疏铁磁混合自旋1／2和1的Blume-Capel模型的磁化．在M-T空间中,重入磁化现象出现在适当的晶场范围内,键稀疏的引入可在两个不同的晶场区出现重入磁化．在M-H空间中,磁化趋于零时临界磁场在整个晶场范围内表现出振荡行为．而键稀疏对这种行为有弱化作用,并导致磁有序区减小．     

键稀疏和随机晶场作用的铁磁系统的三临界性质研究

在伊辛模型的框架内考虑键稀疏和随机晶场作用的铁磁自旋系统的三临界特性，采用有效场理论推导磁化表达式，重点研究方格子的三临界特性随键稀疏和随机晶场的改变呈现出的一些新的变化，并给出了相应的相图．     

应力对铁磁/反铁磁双层体系交换偏置场的影响

研究在铁磁/反铁磁层体系中,当铁磁层中存在应力时对体系交换偏置场的影响.分别计算了改变应力大小和方向两种情况下,磁滞回线的变化以及偏置场随外磁场角度依赖关系的改变.结果表明:应力场沿着易轴方向时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值变大,其最大值所对应的位置逐渐远离易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向左移动,并且阻碍沿磁场方向的磁化随着应力场的增加;当应力场旋转90°时,偏置场随外磁场角度依赖关系表现为随着应力场的增大,偏置场的最大值减小,其最大值所对应的位置逐渐靠近易轴.在外磁场与易轴成一定角度时,交换偏置场向右移动,并且促进沿磁场方向的磁化随着应力场的增加.     

二维稀磁Ising铁磁体的磁化行为

对处于外磁场中,自旋为1/2的具有二维正方晶格结构的稀磁Ising铁磁体模型,采用相关有效场理论,推导出了不同浓度下系统的磁矩、磁化率的理论公式·对磁化过程中系统主要物理量随温度、浓度等因素变化的情况进行了探讨·对给定的浓度和温度,磁矩随外场强度增大而变大;而对给定的浓度和磁场,磁矩随温度升高而减小·得到了基态时系统的序参量随浓度的变化曲线及该结构在不同浓度下的相图·     

一维反铁磁海森堡系统的磁化强度

利用数值密度矩阵重正化群方法研究了一维反铁磁海森堡系统的磁化曲线,分析了不同阻挫时的磁化特性,着重描述了磁化曲线中出现的中场尖奇点,并分析其产生机理.     

横场下Ising变磁体的基态性质

采用平均场理论研究了横场下双子晶格Ising变磁体的基态磁性质,计算了基态能量、纵向交错磁矩、纵向磁化率、横向磁矩等重要物理量·分别计算了施加不同横向磁场Ω时纵向交错磁矩ms,z0,纵向磁化率χt,z0和横向总磁矩mt,x0随纵向磁场的变化·结果表明,横向磁场的作用使系统的自旋由与平面垂直方向朝着与平面平行方向偏转,从而阻碍了自旋沿与平面垂直方向的反转·给出了纵向磁场h与横向磁场Ω平面的基态相图,确定了三相点的位置为hi=0 3578,Ω=0 7156·计算表明,在横向磁场较小而纵向磁场较大时,系统发生一级相变;在横向磁场较大而纵向磁场较小时,系统发生二级相变;横向磁场对Ising变磁体的基态...     

Cu1-x Cox InTe2稀磁半导体的制备及磁学、光学性质

采用真空电弧熔炼技术制备Cu_1-xCo_xInTe₂(Co元素掺杂比x=0, 0.1, 0.2, 0.3)稀磁半导体。利用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别表征样品的晶体结构、磁学性质和光学性质。研究表明:4种稀磁半导体中主相均为Cu_1-xCo_xInTe₂,具有四方结构,空间群为I42d。掺杂的Co原子与Cu原子共同占据4a(0, 0, 0)晶位,In原子占据4b(0, 0, 1/2)晶位,Te原子占据8d(x, 1/4, 1/8)晶位。Cu_1-xCo_xInTe₂呈现室温铁磁性,其室温磁化遵循Langevin模型,随着x的增加,其饱和磁化强度增大。调控Co掺杂量,可以提高Cu_1-xCo_xInTe₂稀磁半导体的光吸收带宽E_g,使其具有太阳能光伏材料的应用可能性。