Критический Индекс Восприимчивости 1d-Изинговского Ферромагнетика, Замкнутого В Кольцо

Abstract

Методом Монте-Карло выполнены исследования критического поведения одномерной ферромагнитной модели Изинга с учетом взаимодействия вторых, третьих соседей и четырехчастичного взаимодействия. По-лученные результаты критической температуры сравнивались с критической температурой квазиодномерного изинговского магнетика [(СН 3 ) 3 NH] · FeCl 3 · 2H 2 O, с величиной обменного взаимодействия J/kB = 17.4 K. В рамках теории конечномерного масштабирования рассчитан критический индекс восприимчивости. Пока-зано, что значения индекса восприимчивости для одномерной модели Изинга с периодическими граничными условиями значительно меньше известных значений индексов для трехмерных систем. Критический индекс восприимчивости сильно зависит от энергетических параметров, уменьшается с их ростом. DOI: 10.21883/FTT.2018.07.46115.238 В последние десятилетия синтезирован ряд магнит-ных соединений с сильной одноосной анизотропией, состоящих из одномерных ферромагнитных цепочек [1]. В критической области исследование магнитных свойств одномерных (квазиодномерных) систем эксперименталь-ными методами связано со значительными трудностя-ми [2]. Поэтому информацию о магнитной структуре и кинетических свойствах квазиодномерных магнетиков получают с помощью компьютерного моделирования. В области фазового перехода свойства тела могут быть описаны набором критических индексов, определяющих законы изменения восприимчивости, теплоемкости и других величин, при приближении к точке перехода [3,4]. Для одномерной традиционной модели Изинга некото-рые термодинамические (статические) индексы известны из точного решения [3].Статья посвящена исследованию влияния взаимодей-ствия вторых, третьих соседей, четырехчастичного вза-имодействия, температуры и размера системы на вос-приимчивость и критический индекс восприимчивости 1D-изинговского ферромагнетика методом компьютер-ного моделирования [5].В работе [6] исследования магнетика FeTaC, с фор-мулой [(СН 3 ) 3 NH] · FeCl 3 · 2H 2 O, показали, что он ведет себя как одномерный изинговской ферромагнетик с об-менной постоянной J/k B = 17.4 K [7]. Высокая степень одномерной изоляции, найденная в FeTaC, делает его привлекательным кандидатом для исследования магне-тизма в линейной цепи [6]. Модель Изинга позволяет не только описать переход, но и определить температуру фазового перехода. Важной составляющей частью мо-делей многих физических систем являются граничные условия, мы рассматривали периодические граничные условия (ПГУ, система замкнута в кольцо), которые часто используются в физике твердого тела [8].Для моделирования магнитного перехода начальное состояние задается антиферромагнитным, обменные си-лы с течением времени приводят систему в ферро-магнитное состояние. Алгоритм Метрополиса с дина-микой " опрокидывания спина" является вполне разум-ным приближением к реальной динамике анизотропно-го магнетика, спины которого связаны с колебаниями решетки [9]. Восприимчивость рассчитывалась после установления в системе равновесия, которое, как счи-талось, наступает на шаге τ + 3σ , где τ -число шагов Монте-Карло (...

Fulfillment of Dynamic and Static Scaling Hypotheses for an Ising Nanomagnet

“…Как известно, для конечных систем границы критической области можно определить путем расчета корреляционной длины. Так была рассчитана критическая температура для конечных систем при учете энергии взаимодействия вторых, третьих соседей, четырехчастичного взаимодействия [12]. Используя значения критической температуры, а также значения критических индексов, мы проверили следующее соотношение динамического скейлинга [13]:…”

“…цепочка замкнута в кольцо. Таким образом, мы по-лучили оригинальное выражение для энергии од-номерного магнетика с ПГУ в безразмерных еди-ницах [12]:…”