Many-body spin glasses in the microcanonical ensemble
利用复制理论研究了微正则系综中具有高斯分布随机相互作用的p自旋模型。当p=2时,只存在二级相变,我们恢复了Sherrington和Kirkpatrick在正则系综中得到的结果.当p > 2时,铁磁相和顺磁相之间的相变为一级相变,微正则系综和正则系综给出了不同的结果。我们还讨论了随机能量模型的系综不等价性,对应于极限p =>无穷大。这是第一次系统地处理自旋玻璃与长程相互作用的微正则系综,这表明如何两个系综给出不同的结果。
2011-03-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Circumventing spin glass traps by microcanonical spontaneous symmetry breaking
植入的p-自旋相互作用模型是一个范例的随机图形系统拥有铁磁相和无序相,后者分裂成许多自旋玻璃状态在低温下。传统的模拟退火动力学很容易被这些低能自旋玻璃态所阻断。在这里,我们证明,实际上,这个种植系统是指数占主导地位的微正则极化相在中间能量密度。从顺磁相到微正则极化相存在不连续的微正则自发对称性破缺跃迁。这种转变可以作为一种机制,以避免所有的自旋玻璃陷阱,它是由微正则随机行走的重新启动策略加速。我们还提出了一个关于微正则采样配置的无监督学习问题,用于推断种植的基态。
2021-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cs.IR
Stability of thermodynamic and dynamical order in a system of globally coupled rotors
在微正则系综和正则系综的统一框架下研究了整体耦合转子系统。我们考虑福克-普朗克方程的时间演化的系统,并检查各种固定以及非固定的解决方案。正则分布,描述平衡,提供了一个固定的解决方案,也在微正则系综,这导致在低温下的铁磁耦合系统的顺序。另一方面,微正则系综承认额外的固定和非固定的解决方案,后者允许动力学秩序,其特征在于多个程度的集群,为铁磁和反铁磁相互作用。我们提出了一个详细的稳定性分析这些解决方案:在铁磁系统中,观察到的正则分布稳定到一定的温度,这往往会得到较低的扰动分布的傅立叶分量的数量增加的分析。非固定溶液在低于临界温度时保持中性稳定,表明两个体系之间不等效。对于反铁磁系统,所有的解决方案被发现是中性稳定在所有温度下,这表明动态有序是相对容易观察到在低温下相比,铁磁系统。
2005-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Microcanonical finite-size scaling in specific heat diverging 2nd order phase transitions
微正则有限格点系综是一种将唯象重整化(即所谓的重正化方法)扩展到微正则系综的有限格点系综。在两个模型中的正则比热发散的临界,从而意味着费舍尔重整化的临界指数:3D铁磁伊辛模型和2D四态Potts模型(其中大对数校正是已知的发生在正则系综)的Ancestra数值测试。最近提出的微正则簇方法允许模拟大到L=1024(Potts)或L=128(Ising)的系统。该方法提供了异常尺寸和(费舍尔重整化)热$ν$指数的非常准确的测定。虽然在伊辛模型中,数值与我们的理论期望值的一致性令人印象深刻,但在波茨的情况下,我们需要仔细地将对数修正纳入微正则Anglomerus,以使我们的数据合理化。
2009-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase space gaps and ergodicity breaking in systems with long range interactions
本文研究了一个包含两自旋和四自旋平均场相互作用的广义各向同性XY模型。这个模型可以在微正则系综中求解。结果表明,在一定的参数区域内,该模型在固定能量下的磁化强度出现间隙,导致遍历性破缺。这种现象以前曾在各向异性和离散自旋模型中报道过。计算了该模型的熵,导出了微正则相图,表明存在从铁磁到顺磁无序相的一级相变。结果表明,在铁磁相和顺磁相中均发生了遍历性破缺。因此,该系统可以在顺磁区域内表现出稳定的铁磁相,相反,在磁有序区域内表现出无序相。
2007-11-02 cond-mat.stat-mech
Classical Infinite-Range-Interaction Heisenberg Ferromagnetic Model: Metastability and Sensitivity to Initial Conditions
在无限程相互作用的极限下,研究了N尺度的惯性经典海森堡铁磁体,它是对著名的标准模型的一种改进,其中自旋被经典旋转子所取代.本文简要回顾了惯性经典$n$矢量铁磁体的正则系综平均场解($n=3$恢复了本文所考虑的海森堡模型),给出了著名的二阶相变。通过分子动力学,在微正则系综中对海森堡模型进行了数值研究。
2003-01-24 cond-mat.stat-mech
Microcanonical-ensemble computer simulation of the high-temperature expansion coefficients of the Helmholtz free-energy of a Square-well fluid
本文用微正则化方法(MCE)计算了方阱(SW)流体亥姆霍兹自由能的微扰项$A_i$。MCE方法提供了一个非常有效和准确的程序,用于确定离散势系统,如SW流体的扰动项,并超过标准的NVT正则Enhancement Monte Carlo方法,允许计算前六个扩展项。结果的情况下,SW潜在的有吸引力的范围$1.1 \le λ\le 1.8$。利用$A_i$的MCE值的半经验表示,我们还讨论了确定该体系相图的准确性。
2017-10-09 cond-mat.stat-mech
Inequivalence of ensembles in a system with long range interactions
研究了无限程Blume-Emery-Griffiths模型在正则系综和微正则系综下的全局相图。已知正则相图呈现由三临界点分开的一阶连续过渡线。我们发现,在三临界点以下,当正则跃迁为一级时,两个系综的相图不一致。在这个区域中的微正则系综表现出负比热和温度跃变的过渡能的能量范围。这些结果可以推广到弱衰减不可积相互作用。
2001-02-02 cond-mat.stat-mech
Microcanonical mean-field thermodynamics of self-gravitating and rotating systems
采用微正则平均场方法,导出了封闭在三维有限球体积$V$中的自引力$N$ -体系统的全局相图,它是总能量和角动量的函数.在低角动量(即缓慢旋转的系统)已知的气体云崩溃到一个单一的致密集群恢复。相反,在高角动量下,旋转对称性可以自发地被打破,出现旋转不对称结构(双团簇)。
2002-06-19 astro-ph cond-mat.stat-mech nlin.PS
Ensemble inequivalence in the Blume-Emery-Griffiths model near a fourth order critical point
具有无限程相互作用的Blume-Emery-Griffiths(BEG)模型的正则相图在双二次相互作用$K<0$的某个负值处存在一个四阶临界点.在这里,我们研究的微正则相图,这个模型为$K<0$,扩展以前的研究,仅限于积极的$K$。当耦合参数与正则系综参数不同时,存在一个四阶临界点。详细研究了该模型在四阶临界点附近的微正则相图,揭示了与正则相图不同的一些特征。
2021-09-09 cond-mat.stat-mech
Dynamics of random dipoles : chaos {\it vs} ferromagnetism
本文研究了针状无规磁偶极子系综的微正则动力学。通过对磁反转时间的分析,数值计算发现了混沌顺磁相和可积铁磁相之间的转变,并给出了一个简单的转变判据。在相变点附近,研究了平均磁反转时间和磁涨落的统计规律,并给出了临界指数。
2010-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Phase transitions in Thirring's model
在他关于负比热的开创性工作中,Walter Thirring引入了一个在微正则系综中可解的模型。在这里,我们给出了一个完整的描述,在微正则和正则系综的相图,突出系综不等价的主要特点。在这两个系综中,我们发现了一条一阶相变线,它在临界点结束。然而,无论是线还是点在两个系综的相图中的位置都不相同。我们还表明,微正则临界点和正则临界点可以分析地相互关联,分别使用熵和自由能的朗道展开,类似于[O.科恩,D. Mukamel,J. Stat.机械、P12017(2012)]。具有限制朗道展开的某些对称性的系统的例子已经在这篇参考文献中被考虑,而在Thirring的模型中没有这样的限制。这导致了一个相图,可以被看作是一个原型的粒子系统中发生的事情与运动自由度的主导作用是长程相互作用。
2016-07-14 cond-mat.stat-mech
Ensemble Inequivalence in Mean-field Models of Magnetism
平均场模型,虽然它们可以转换成{ \it extensive}热力学形式,但本质上是{ \it non-additive}。这是导致这些模型中{ \it系综不等价}的基本特征。本文研究了无限程Blume-Emery-Griffiths模型在{ \it正则}和{ \it微正则}系综中的整体相图.微正则解是通过直接态计数和应用大偏差理论得到的。正则相图具有由三临界点分开的一阶连续过渡线。我们发现,在三临界点以下,当正则跃迁为一级时,两个系综的相图不一致。在这个区域中的微正则系综表现出负比热和温度跃变的过渡能的能量范围。这两个功能进行了讨论,在一般情况下,并介绍了适当的麦克斯韦建设。这些结果的一些初步推广弱衰减不可积相互作用。
2002-09-16 cond-mat.stat-mech
Ensemble inequivalence in a mean-field XY model with ferromagnetic and nematic couplings
通过研究具有铁磁耦合和双磁耦合的经典自旋XY模型,探讨了长程相互作用系统中的系综不等价性。我们通过将微正则相图映射到正则相图以及逆映射来证明这种不等价性。我们发现,在两个合奏的平衡相图强烈不同意的一阶过渡的区域内,表现出有趣的功能,如温度跳跃。特别地,我们讨论了两个相图中不同宏观态的共存和禁戒区域。
2014-12-31 cond-mat.stat-mech
Extended gaussian ensemble solution and tricritical points of a system with long-range interactions
高斯系综及其推广形式在理论上起着在微正则系综和正则系综之间进行插值的重要作用。在这里,扩展高斯系综(EGE)的Blume-Capel(BC)模型与无限程相互作用的热力学性质进行了分析。该模型根据微正则系综和正则系综对一阶相变线给出了不同的预测。从EGE的方法,我们明确的解析微正则解。此外,一般EGE解决方案允许一个详细说明如何稳定的微正则态的高斯参数$γ$的增加是连续恢复。我们发现,在相图的正三临界点和微正则三临界点之间的区域中,恢复微正则态并不需要取理论上期望的极限$γ\to \infty$。通过分析熵随磁化强度的变化,我们认识到随着能量的降低,存在不可达的磁态,从而导致遍历性。
2010-05-21 cond-mat.stat-mech
Microcanonical analysis of the Curie-Weiss anisotropic quantum Heisenberg model in a magnetic field
在微正则系综的几种变体中,解析地研究了具有Curie-Weiss型相互作用的各向异性量子海森堡模型。通过研究熵的性质,研究了微正则系综与正则系综的(非)等价性。在热力学极限下,微正则熵s(e,m)是能量e和磁化强度矢量m的函数。因为对于这个模型,e是由m唯一确定的,所以相同的信息可以编码为s(m)或s(e,m1,m2)。虽然这两个熵对应于相同的固定e和m的物理设置,但它们的熵性质不同。熵s_h(u)是由非凹熵s(e,m1,m2)约化得到的,它描述了在固定总能量u和任意方向的均匀外磁场h中的模型.这样做的话,就恢复了集合的等价性,从而恢复了集合的等价性。s_h(u)在(u,h)-空间中余维为1的曲面上具有非解析性.将这些表面投影到低维相图中,我们观察到所得到的相变线对于某些参数值位于正温度区域,而对于其他参数值则位于负温度区域。在正则设置的系统耦合到一个热浴的正温度,nonanalyticities在微正则负温度区不能观察到,这导致了一种情况下的有效不等价,即使当形式等价持有。
2014-09-24 cond-mat.stat-mech
The extended gaussian ensemble and metastabilities in the Blume-Capel model
具有无限程相互作用的Blume-Capel模型在正则和微正则系综中都给出了解析解,因此,它的相图在两个系综中都是已知的。该模型表现出非等价解,微正则热力学特征表现出非凹熵、负比热和热力学温度跳跃等特殊行为。非等价系综的例子一般与经历正则一阶相变的长程相互作用系统有关。最近,扩展高斯系综(EGE)的解决方案,获得了该模型。高斯系综及其扩展形式可以看作是微正则系综的正则化。他们被称为微正则和正则之间的插值合奏的作用。在这里,我们明确地表明如何微正则能量平衡态有关的亚稳态和不稳定的正则解的布鲁姆-Capel模型是从EGE,它提出了一个凹的“扩展”熵作为能量的函数恢复。
2010-06-03 cond-mat.stat-mech
Microcanonical characterization of first-order phase transitions in a generalized model for aggregation
无序介观系统中的聚集态转变在从材料科学到生物学的多个知识领域中起着重要作用。在本质上有限的系统中缺乏热力学极限使得基于微正则熵的微正则热统计分析成为研究聚集现象的合适替代方案。虽然微正则熵已被用于许多非加性系统的一阶相变的表征,但大多数研究仅借助于先进的蒙特卡罗模拟进行数值计算。在这里,我们考虑一个半分析的方法来描述发生在一个广义模型相关的模型引入Thirring的聚集转变。通过考虑聚集体中粒子之间的有效相互作用能,我们的方法使我们不仅能够获得微正则熵和温度的标度关系,而且还可以获得聚集体和自由能分布的大小。此外,我们测试的方法通常用于模拟,这是基于构象微正则熵确定的状态密度,这是一个功能的势能。除了评价温度与浓度的相图,我们探讨这个广义模型来说明如何可以使用微正则热统计学作为一种分析方法,以确定实验相关的数量,如潜热和自由能障碍的聚集过渡。
2021-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective negative specific heat by destabilization of metastable states in dipolar systems
通过引入适当的数值方法确定微正则温度和实现热浴的正则模型,我们研究了偶极耦合三维自旋系统的微正则和正则系综。在微正则系综中,我们发现在低能区存在一支稳定的反铁磁态。其他亚稳铁磁态存在于这个区域:通过外部扰动它们,可以获得有效的负比热。在正则系综中,对于低温,相同的亚稳态是不稳定的,并达到一个新的分支,更强大的亚稳态,这是不同于稳定的。我们的统计物理方法使我们能够把一些秩序的复杂结构的稳定和亚稳态的偶极系统。
2020-02-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Nonequilibrium phase transitions in systems with long-range interactions
我们引入了一个广义的哈密顿平均场模型(gHMF)-XY模型,该模型具有自旋之间的线性和二次耦合以及显式的哈密顿动力学。除了通常的顺磁相和铁磁相外,该模型还具有一个顺磁相。gHMF可以使用玻尔兹曼-吉布斯(BG)统计力学在正则和微正则系综中显式求解。然而,当将所得的微正则相图与使用分子动力学模拟获得的相图进行比较时,发现两者是非常不同的。我们将提出一个动力学理论,使我们能够明确地计算相图使用分子动力学模拟没有任何可调参数。该模型说明了所发挥的基本作用,以及BG统计系统的热力学极限与长程力的不足。
2013-04-10 cond-mat.stat-mech
Ensemble Inequivalence in Ising Chains with Competing Interactions
本研究针对含竞争相互作用的一维Ising模型,对比微正则与正则系综的相图,发现二者相变点、线存在差异,还得到可通过朗道范式表征的四阶临界点,拓展了系综不等价性的相关研究。
2025-01-20 cond-mat.stat-mech
On the foundation of thermodynamics by microcanonical thermostatistics. The microscopic origin of condensation and phase separations
传统的热统计学处理正则系综内的无限均匀系统。然而,大约170年前,热力学的最初动机是描述蒸汽机,即沸水。其基本物理过程是气相与液相的分离。当然,沸水是不均匀的,因此不能用传统的热统计学来处理。因此,一阶相变由杨-李奇点正则地表示也就不足为奇了。因此,只有微正则玻尔兹曼-普朗克统计才能正确地处理它。本文件对此作了阐述。事实证明,玻尔兹曼-普朗克统计要丰富得多,它给了我们对统计力学,特别是熵的基本认识。这可以在很大程度上通过严格和分析来实现。“广泛”和"密集“控制参数之间的深刻和本质的区别,即微正则和正则统计,是由旋转,自引力系统的例子。本文指出了在小的宏观体系中,凸熵$S(E)$和负的相分离热容的出现是必然的,与力的作用范围无关。在$p-E$或$V-E$相图中液-气相变临界终点的出现也可以很容易地解释为不存在固-液相变临界终点。
2005-09-08 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermo-Statistics or Topology of the Microcanonical Entropy Surface
玻尔兹曼原理S(E,N,V.)= ln W(E,N,V.)允许解释的统计力学的封闭系统作为伪黎曼几何空间中的保守参数E,N,V. (the Ruppeiner语言中的守恒力学参数)而不调用热力学极限。拓扑由S(E,N,V.)的曲率控制。最有趣的区域是(错误的)正最大曲率区域,即相位分离区域。这是证明了一个典型的非广泛的系统,一个自引力和旋转的云在一个球形容器在各种能量和角动量的平衡。丰富多样的现实配置,作为单星,多星系统,环,最后气体,得到的平衡微正则相。给出了作为能量和角动量函数的整体相图,即曲率拓扑。不需要像察利斯非广延热力学那样的奇异形式。它进一步表明,一个有限的(甚至介观)系统接近平衡,其熵的变化Δ S \ge 0(第二定律),即使它的庞加莱复发时间是不大的。
2002-07-04 cond-mat.stat-mech nucl-th
Phase diagram for the spin-3/2 quantum ferromagnetic Blume-Capel model in a transverse crystal field: an approximation at the mean-field level
在自由能Bogoliubov不等式的框架下,利用标准平均场近似,研究了横向晶场中自旋$3/2$铁磁Blume-Capel模型的相图.我们画了一个非常丰富的相图,一阶和二阶过渡线;三临界点和四临界点; 2阶临界端点和双临界端点。此外,磁化强度作为温度的函数在很宽的范围内的值的纵向和横向晶体场的行为进行了分析。据我们所知,这种量子自旋模型只采用了有效场论,而有效场论又不能完全解释其相图中的多临界现象,因为该过程不是基于自由能的。因此,我们的研究结果对本模型的相图是新颖的,因为他们没有以前的报道。
2020-07-15 cond-mat.stat-mech
Superstatistics and the quest of generalized ensembles equivalence in a system with long-range interactions
利用Beck和Cohen(BC)的$χ^{2}$ -超统计量研究了无限程Blume-Capel模型,该模型是一个典型的典型系统,具有正则和微正则相图的不等价性.虽然不限于任何这些特定的热力学限制,我们的分析结果可以顺利地恢复正则和微正则系综解决方案,其非广延参数$q$是适当的调整。此外,我们将我们的研究结果与以前从广义规范框架扩展高斯系综(EGE)中获得的结果进行了比较。最后,我们表明,EGE和BC解决方案是等价的,在热力学水平。
2015-12-04 cond-mat.stat-mech
Long-range interacting rotators: connection with the mean--field approximation
我们分析了一个铁磁耦合的旋转子链的平衡性质,通过一个力的相互作用,衰减为$r^{-α}$,其中r是粒子间的距离和$α\ge 0$。我们的模型包含作为特殊情况下的平均场极限($α=0$)和第一近邻模型($α\to \infty$)。通过积分运动方程,我们得到的磁化和动能的微正则时间平均。关于长程序,我们在低能量下检测到三种不同的制度,这取决于$α$是否属于间隔$[0,1)$,$(1,2)$或$(2,\infty)$。此外,对于$0 \le α< 1$,微正则平均同意,经过简单的缩放,与平均场XY模型的正则系综中获得的。这种对应关系提供了一种数学上易于处理和计算上经济的方法来处理由缓慢衰减的长程相互作用所控制的系统。
1999-11-03 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the spin-1 XXZ Heisenberg ferromagnet with a single-ion anisotropy
在基于Gibbs-Bogoliubov不等式的变分方法的对近似框架内,构造了具有交换和单离子各向异性的自旋1量子海森堡模型的相图.在这种形式下,采用自适应变分方法得到与Oguchi对近似等价的结果。结果表明,单离子各向异性诱导三临界行为在所考虑的模型系统和三临界点的位置被发现依赖于交换各向异性强度。
2007-09-04 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of self-attracting systems
研究了两种短程势正则化下自吸引粒子微正则系综的相图:自引力费米子和经典粒子通过吸引软$-(r^2+r_0^2)^{-1/2}$库仑势相互作用.当正则化范围足够短时,自吸引系统表现出引力或类高斯跃迁。随着费米简并度或软半径的增大,引力相变过渡到正常的一级相变,在临界点变为二级相变,最后消失。一个常用的鞍点或平均场近似的适用性和亚稳态的重要性进行了讨论。
2002-05-09 astro-ph cond-mat.stat-mech
Phase diagrams and free-energy landscapes for model spin-crossover materials with antiferromagnetic-like nearest-neighbor and ferromagnetic-like long-range interactions
我们给出了一个在高自旋态和低自旋态之间具有两步跃迁的模型自旋交叉材料的相图、自由能图和序参量分布(一个具有反铁磁类最近邻和铁磁类长程相互作用的正方晶格伊辛模型)。Rikvold等人,Rev. B 93,064109(2016)]。结果是用最近引进的宏观约束的Wang-Landau蒙特卡罗模拟方法[C. H.陈,G. Brown和P.A. Rikvold,Phys. Rev. E 95,053302(2017)]。该方法的计算效率,使计算的热力学量的温度范围很广,应用领域,和远程相互作用强度。对于中等强度的长程相互作用,相图中的三临界点被成对的临界端点和平均场临界点所取代,这些临界点产生了角形的亚稳性区域。相应的自由能景观提供洞察的性质不对称,多个磁滞回线,已被实验观察到的自旋交叉材料的特点是竞争的短程相互作用和长程弹性相互作用。
2017-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and collapse of self-gravitating Brownian particles in D dimensions
我们解决热力学(平衡密度分布,相图,不稳定性分析......)和崩溃的自引力气体布朗粒子在D维,在正则和微正则系综。在正则系综中,我们导出了密度标度分布的解析形式,它衰减为f(x)=x^{-α},α =2。在微正则系综中,我们证明了f的衰变为f(x)=x^{-α max}},其中α max是一个非平凡指数.我们导出了alpha_{max}和f在大D极限下的精确展开式.最后,我们解决了D=2的问题,它显示了相当丰富和奇特的功能。
2002-04-14 astro-ph cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the dipolar Ising ferromagnet on a kagome lattice
本文研究了交换常数与偶极常数之比为$δ= 1$的可果美晶格上二维偶极伊辛铁磁体的场-温度相图。采用随机截断(SCO)$O(N)$ Monte Carlo方法,计算了条纹相和泡状相的序参量及其它物理量。我们发现两种条纹相在低场,其中相邻的条纹框架的分支自旋的排列变化,和两个气泡相在高场,其中三个自旋域(气泡)形成一个规则的三角形晶格,但三角形阵列的气泡变化的kagome晶格。我们还发现,随着电场的增加,在条纹相和气泡相之间以及气泡相和条纹相之间存在着无序相。我们讨论了这些阶段的特点和相变的细节。
2022-02-25 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a dilute ferromagnet model with antiferromagnetic next-nearest-neighbor interactions
研究了具有自旋浓度$x$、铁磁最近邻相互作用$J_1$和反铁磁次最近邻相互作用$J_2$的稀疏经典海森堡模型的自旋序.磁相位在绝对零度$T = 0$确定检查的刚度的基态,和那些在有限的温度$T \neq 0$确定计算Binder参数$g_L$和自旋相关长度$ξ_L$。在$x-T$相图中出现三个有序相:(i)铁磁(FM)相;(ii)自旋玻璃(SG)相;和(iii)FM和SG的混合(M)相。接近低于铁磁阈值$x_{\rm F}$时,发生了再入SG转变。也就是说,随着温度从高温降低,FM相、M相和SG相相继出现。在FM阶段增长的磁化强度在SG阶段消失。SG相的特征是铁磁团簇。因此,我们得出结论,该模型可以重现实验相图的稀铁磁体Fe $_x$金$_{1-x}$和Eu $_x$锶$_{1-x}$ S。
2005-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Temperature-field phase diagram of the two-dimensional dipolar Ising ferromagnet
研究了交换常数与偶极常数之比为$δ=1$的二维偶极Ising铁磁体在无磁场作用下的场致相变。通过使用平均场(MF)近似和蒙特卡罗(MC)方法与随机截断算法,这是一个$O(N)$模拟方法,我们显示的温度场相图。在MC研究中的取向顺序和结构因子进行了评估。二阶跃迁点由有限尺度分析确定,一阶跃迁点由能量直方图分析确定。虽然MF和MC相图都由几个条纹有序相的宽区域和它们之间以复杂条纹图案为特征的窄区域组成,但它们在可能的相和相边界上表现出定性和定量的差异。在MF相图中,三个主要的条纹有序相呈现嵌套结构,而在MC相图中,两个主要的条纹有序相分别位于不同的位置,这导致了取向顺序的特征场诱导重入转变。
2018-08-18 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the restricted solid-on-solid model coupled to the Ising model
本文研究了耦合到伊辛模型的受限固体-固体模型的相变,该模型可以从耦合的XY-伊辛模型导出.有两种类型的相变线。一条是伊辛过渡线,另一条是表面粗糙化过渡线。从XY模型的观点来看,后者是KT过渡线。利用微正则蒙特卡罗方法,我们得到了一个非常精确的二维相图。在我们研究的所有参数空间中,这两条过渡线是分离的。这一结果是强有力的证据表明,完全受挫XY模型命令由两个单独的过渡和粗糙化和重建过渡的晶体表面分别发生。
1996-12-30 cond-mat.stat-mech
Global phase diagram of bilayer quantum Hall ferromagnets
本文从微观上研究了双层量子霍尔赝铁磁体的层间距d与面内磁场$B_\parallel$的关系。除了前面分析的层间电荷平衡的公度态和非公度态外,我们还讨论了相应的层间电荷不平衡的“倾斜”QH态。我们预测一个大的异常,在倾斜过渡和形成的偶极条纹域的周期超过1微米的倾斜状态下的双层电容。
2001-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The effect of angular momentum conservation in the phase transitions of collapsing systems
考虑了微正则热力学中角动量守恒的影响。这与引力系统有关,在引力系统中,角动量守恒,力的坍缩性质使微正则系综成为物理过程的正确统计描述。作为粒子坐标的函数,得到了具有非零角动量的微正则分布函数。作为一个例子,推导出了一个由Thirring很久以前提出的引力粒子的简单模型。相图包含三个阶段:对于较低的角动量值$L$的系统的行为作为原始模型,显示出在低能量和熵与凸入侵者完全崩溃。对于$L$的中间值,在低能量下的坍缩是不完全的,并且熵仍然具有凸入侵者。对于大的$L$,既没有坍缩,也没有反常的物理量。这些结果的扩展到更现实的情况下暴露的简短讨论。
1998-06-30 astro-ph cond-mat.stat-mech
Multistability in an unusual phase diagram induced by the competition between antiferromagnetic-like short-range and ferromagnetic-like long-range interactions
竞争短程(SR)和长程(LR)相互作用之间的相互作用可以导致相图中的非平凡结构。最近,通过蒙特卡罗模拟在具有无限程类铁磁(F)相互作用的伊辛反铁磁体(IA)的相图中发现了喇叭形的不寻常结构[Phys. Rev. B { \bf 93},064109(2016);{ \bf 96},174428(2017)],以及在IA中,弹性原点建模自旋交叉材料的LR相互作用[Phys. Rev. B { \bf 96},144425(2017)]。为了澄清与喇叭结构相关联的性质,我们研究了IA模型的相图与无限范围的F相互作用,通过应用在集群平均场(CMF)近似的变分自由能。虽然简单的布拉格-威廉姆斯平均场论的每个子晶格不产生喇叭结构,我们发现这样的结构与CMF方法。这证实了由多位簇实现的局部热波动对于这种现象是必不可少的。我们详细研究了相图中亚稳相的结构。与Monte Carlo方法得到的相图相比,我们发现了一个三相点,在这个三相点上,类铁磁相、反铁磁相和无序相共存,同时还发现了六个伴随喇叭结构的三稳区.我们还指出,几个一级转变的特征端点出现在相图中。我们提出了三种可能的情况下的过渡相关的三稳区。最后,我们讨论了该相图中的三相点与一个可能的格子-气体模型中的三相点之间的关系,在该模型中,固相、液相和气相可以共存。
2018-10-03 cond-mat.stat-mech
Diagram Reduction in Problem of Critical Dynamics of Ferromagnets: 4-Loop Approximation
在临界动力学模型的重整化群方法的框架内,我们提出了一种方法,可以大大减少计算临界指数所需的积分数。用这种方法,我们执行的临界指数$z$的模型A在4-循环水平的计算,其中我们的方法允许减少积分的数量从66到17。讨论了这类图的Feynman表示中被积函数的构造方法。用扇形分解技术对积分进行了数值估计。
2017-12-16 cond-mat.stat-mech nlin.CD
A generalization of the spherical model: Reentrant phase transition in the spin one ferromagnet
通过将自旋为1的铁磁体的哈密顿量映射到经典球模型的哈密顿量上,研究了自旋为1的铁磁体可能的相变和相图。与球形模型中发生的情况类似,我们发现在一维和二维中没有相变。尽管如此,对于三维,我们得到的相图中,最重要的和意想不到的功能是在低温下的铁磁-顺磁过渡的存在。
1999-07-06 cond-mat.stat-mech
Models with short and long-range interactions: phase diagram and reentrant phase
我们研究了两个不同的哈密顿竞争本地,最近邻,和平均场耦合的相图。第一个例子对应于具有额外短程相互作用的HMF哈密顿量。第二个例子是一个简化的哈密顿偶极分层自旋结构,相对于第一个例子的新功能,各向异性的存在。这两个例子都解决了在正则和微正则系综使用的最小-最大方法与转移算子方法的组合。相图显示了长程相互作用系统的典型特征:系综不等价性、负比热和温度跃变。此外,在一个给定的参数范围内,我们报告的相位再入的签名。这也可以被解释为,当一个参数连续变化时,随着两个一阶相变的产生而存在双折射。
2010-05-25 cond-mat.stat-mech
A Blume-Capel Ising Ferromagnet with Annealed Vacancies on a Hierarchical Lattice
本文采用重整化群方法研究了一种具有分级晶格的稀伊辛铁磁体。一系列的相图已经被制作出来,用来探测温度和杂质浓度变化的影响。每个相图对应于我们晶格上的内部耦合系数的不同强度。相已被解释和临界指数计算的高阶跃迁。
2009-03-18 cond-mat.stat-mech
A Monte Carlo study of the three-dimensional Coulomb frustrated Ising ferromagnet
我们用蒙特卡罗模拟研究了三维伊辛模型的相图,该模型具有最近邻的铁磁相互作用和小的长程(库仑)反铁磁相互作用.我们已经开发了一种有效的聚类算法,并使用不同的晶格尺寸和几何形状,这使我们能够获得的温度挫折相图的主要特征。我们的有限尺寸标度分析证实,熔融的层状相到顺磁性相驱动的波动的一阶。在图的某些区域中观察到具有不同调制模式的有序相之间的过渡,与最近的平均场分析一致。
2001-05-30 cond-mat.stat-mech
Complete analysis of ensemble inequivalence in the Blume-Emery-Griffiths model
研究了平均场Blume-Emery-Griffiths模型中正则系综和微正则系综的不等价性。这推广了以前的结果获得的布卢姆-Capel模型。相图强烈地依赖于双二次交换相互作用K的值,这是Blume-Emery-Griffiths模型中存在的附加特征。在小的K值,作为布卢姆-Capel模型,线的第一和第二阶之间的铁磁和顺磁相相变,分离的三临界点,其位置是不同的两个合奏。在较高的K值的相图的变化显着,与三相点的外观中的正则系综中没有找到任何对应的微正则系综。此外,从三相点开始的一阶线之一终止于临界点,其在相图中的位置在两个系综中不同。这条线分离了两个顺磁相,其特征在于四极矩的不同值。这些功能以前没有研究过其他模型,大大丰富了景观的合奏不等价性,确定了新的方面,讨论了分类的相变的基础上奇异性理论。最后,我们讨论了遍历性打破,这是突出的存在差距在低能量的磁化强度的可访问值:它也显示了新的有趣的模式,不存在于布卢姆-卡佩尔模型。
2017-12-05 cond-mat.stat-mech
The Spin Reorientation Transition and Phase Diagram of Ultrathin Ferromagnetic Films
我们给出了具有垂直各向异性薄膜的二维海森堡模型的蒙特卡罗模拟结果。一个完整的相图作为各向异性和温度的函数,跨越了广泛的行为。我们讨论了我们的研究结果与实验结果在不同的cross-films。我们观察到并表征了一条自旋重取向跃迁线。这种从平面外条纹顺序到平面内铁磁顺序的过渡在参数空间的有限区域中呈现出顺磁间隙,如实验中所报道的。对于大的各向异性直接从低温条纹相的顺磁或tetraphylocene相与占主导地位的垂直磁化的过渡观察,也与实验一致。我们还显示了一个系统的相图没有交换,即与纯偶极和各向异性的相互作用。在低温下,它表现出与铁磁情况相似的行为,反铁磁相代替了条纹相。在这种情况下也发现了自旋重取向转变。
2007-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Comparison of the ferromagnetic Blume-Emery-Griffiths model and the AF spin-1 longitudinal Ising model at low temperature
我们推导出了在外加纵向磁场作用下一维Blume-Emery-Griffiths(BEG)模型和一维交错模型的Helmholtz自由能(HFE).我们详细讨论了该模型的铁磁版本的热力学行为,该模型在低温下的磁化强度的$z$分量中表现出与磁场相关的平台。我们还研究了它的比热和熵的行为,每个网站,在有限的温度。计算了铁磁BEG模型相图中不同相的分界线上基态的简并度,扩展了[S.M. de Souza和M.T. Magazz,J. of Mag. and Mag. Mat. {354}(2014)205]。我们探讨了在$T=0$相图的平等,与$\frac{K}{|J|} = -2$的铁磁BEG模型和自旋1 AF伊辛模型的$\frac{D}{|J|} > \frac{1}{2}$的影响。
2015-08-05 cond-mat.stat-mech
Topological phase diagrams of the frustrated Ising ferromagnet
在薄膜的磁化模式中出现复杂的调制结构是由竞争相互作用的令人沮丧的影响引起的公认的实验现象。使用粗粒度版本的伊辛铁磁体与偶极相互作用,我们开发了一种方法,使用从微观哈密顿量的信息来预测特定的拓扑相位中存在的温度-外部磁场相图。这是通过结合平均场变分计算和二维熔化的经典理论的重整化群方程来完成的。在这个框架中,我们能够区分当取向和平移对称性被打破,区分有序和无序状态的系统的所有温度和字段。我们观察到在弱偶极相互作用下由$H$ - $T$相图发展的再进入与异常拓扑转变的出现直接相关。这些结果激励实现新的实验磁性薄膜,以探索的磁性纹理的拓扑特性,允许识别这些材料中的新的奇异相。
2020-07-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Random-energy model in random fields
研究了存在随机场时的随机能量模型。这个问题得到了解决,无论是在微正则系综,而不诉诸副本的方法,并在正则系综使用副本的形式主义。详细研究了双峰和高斯随机场的相图。与高斯情形相反,双峰随机场可能导致三临界点和一阶跃迁。相图的一个有趣的特征是从顺磁相到混合相的一阶转变的可能性。
2006-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagram of S=1/2 XXZ chain with NNN interaction
研究了具有次近邻耦合α和各向异性δ的一维XXZ模型的基态性质。我们发现铁磁相和自发二聚相之间的直接转变。这是令人惊讶的,因为铁磁相是经典的,而二聚体相是纯粹的量子和量子相。我们还讨论了由于晶格畸变在现实系统中出现的键交替的效果。我们的结果意味着铁磁相和自旋Peierls相之间的直接转变发生。
1999-09-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagram of a three-dimensional dipolar Ising model with textured Ising axes
利用回火蒙特卡罗模拟研究了面心立方晶格上织构偶极伊辛模型的磁相图。模型的伊辛耦合遵循偶极-偶极相互作用。伊辛轴沿$\hat{z}$方向以单轴对称分布,极角具有高斯概率密度。这种分布提供了偶极伊辛模型的淬火无序实现,在平行轴偶极和随机轴偶极模型之间形成连续链接。正如预期的那样,相图呈现出三个不同的相:顺磁相、铁磁相和自旋玻璃相。在铁磁自旋玻璃线附近得到了准长程铁磁自旋玻璃相和重入自旋玻璃相。该模型提供了一种方法来预测磁性纳米粒子超晶体的磁相的易轴分布在强各向异性极限的织构。
2019-11-27 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the random field Ising model on the Bethe lattice
研究了具有对称二分随机场的Bethe晶格上的随机场伊辛模型的铁磁-顺磁相变相图。精炼的Bleher,Ruiz和Zagrebnov的论点[J. Stat. Phys.93,33(1998)],发现了唯一顺磁相存在的精确上限,这大大改进了早期的结果。几个数值估计之间的铁磁和顺磁制度的过渡线。所得结果与Bruinsma [Phys.Rev.B30,289(1984)]提出的铁磁性起始下限不一致。如果后者被证明是正确的,这将暗示稳定的铁磁相和稳定的顺磁相共存的区域。
2001-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Devil's Staircase Continuum in the Chiral Clock Spin Glass with Competing Ferromagnetic-Antiferromagnetic and Left-Right Chiral Interactions
利用重整化群理论研究了d=3维空间中q=5态的手征钟自旋玻璃模型,该模型同时具有铁磁-反铁磁竞争和左右手征阻挫.计算了温度、反铁磁键浓度p、随机手征强度和右手征浓度c的全局相图。该系统有一个铁磁相,许多不同的手性相,手性自旋玻璃相,和一个临界(代数)有序相。铁磁相和手征相在无序相边界处积累,并形成魔鬼楼梯谱,其中不同的有序相在相图空间的所有尺度上特征性地调解。浅和深的无序阶段,定期和温度倒置魔鬼的楼梯片段接壤的再入口,被视为。极其丰富的相图呈现为连续和定性变化的视频。
2017-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase diagram for ensembles of random close packed Ising-like dipoles as a function of texturation
我们用蒙特卡罗模拟研究了磁球随机密排系统,以估计它们的相图。球的单轴各向异性使得它们中的每一个都表现为沿着固定的易磁化轴的单个伊辛偶极子。我们探索的相图中的温度和所有领域的易轴之间的对齐(或纹理)的程度。这种对齐程度的范围从纹理情况(所有易轴指向一个共同的方向)到非纹理情况(随机分布的易轴)。在前一种情况下,我们发现在低温下的长程铁磁秩序,但是,作为程度的对齐是减少低于一定的阈值,铁磁相让位于自旋玻璃相。这种自旋玻璃相类似于先前在具有强冻结无序的其他偶极系统中发现的自旋玻璃相。铁磁性和自旋玻璃之间的转变通过一个窄的准长程铁磁有序的中间相。
2019-09-30 cond-mat.stat-mech hep-lat
Quantum-Mechanically Induced Asymmetry in the Phase Diagrams of Spin-Glass Systems
利用重整化群理论研究了自旋为1/2的量子海森堡模型在全维d空间中的性质。强不对称相图的温度和反铁磁键概率p得到的尺寸d \geq 3。在高温下接近纯铁磁和反铁磁系统的不对称性随着d的增加而消失。然而,在低但有限的温度下的不对称性在所有维度上都保持不变,反铁磁相后退到铁磁相。直接在铁磁和反铁磁相之间的有限温度的二阶相边界发生在d \geq 6,导致在其会议与边界的顺磁相的一个新的多临界点。在d= 3,4,5时,达到零温度的顺磁相不对称地介于铁磁相和折返反铁磁相之间。在任何维度上都不存在自旋玻璃相。
2008-04-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase Diagram of the Dynamics of a Precessing Qubit under Quantum Measurement
我们研究了在外加横向磁场作用下,连续测量单个量子位进动所引起的相变。在投影量子测量下,测量结果的概率分布可以精确地映射到一维伊辛模型的热力学概率分布,而一维伊辛模型的耦合可以通过磁场从铁磁到反铁磁的变化来改变。对于一般的序贯量子测量,我们发展了一种快速精确的算法来计算铁磁序和反铁磁序的概率分布函数,并在测量强度和磁场强度所构成的参数空间中得到了相图.在小测量强度的限制下,得到了到长程相互作用伊辛模型的映射.用全计数统计方法理解相图,并与以辫群为特征的拓扑相变联系起来。这一工作加深了对量子测量引起的相变的理解,并可能提供一种表征和控制量子演化的新方法。
2020-03-20 cond-mat.stat-mech quant-ph