Spontaneous order in the highly frustrated spin-1/2 Ising-Heisenberg model on the triangulated Kagome lattice due to the Dzyaloshinskii-Moriya anisotropy
通过建立与Kagome格点上自旋1/2伊辛模型的精确映射,精确求解了三角化Kagome格点上自旋1/2的伊辛-海森堡模型.结果表明,无序的自旋液体状态,否则发生在基态的挫折自旋系统的假设,有足够强的反铁磁内三聚体相互作用,被消除的基态的任意但非零的Dzyaloshinskiii-Moriya各向异性。
2008-06-16 cond-mat.stat-mech
Influence of a spatial anisotropy on presence of the intermediate one-half magnetization plateau of a spin-1/2 Ising-Heisenberg branched chain
本文用转移矩阵法精确求解了磁场中自旋为1/2的Ising-Heisenberg支链,该支链由规则交替的Ising自旋和Heisenberg二聚体组成,并含有一个附加的侧支.自旋为1/2的Ising-Heisenberg支链包含两个不同的Ising和一个Heisenberg耦合常数。整个基态相图由三个不同的基态形成,这三个基态取决于磁场和三个考虑的耦合常数之间的相互作用:调制的量子反铁磁相,量子亚铁磁相和经典铁磁相。结果表明,连接到两个不同的伊辛耦合常数的相互作用各向异性的影响,大大的中间一半的磁化平台,这是一个宏观表现的量子亚铁磁相的击穿。
2021-09-21 cond-mat.stat-mech
Anisotropy and universality: Critical Binder cumulant of the two-dimensional Ising model
我们重新分析了具有周期边界条件的正方形晶格上的各向异性二维伊辛模型的临界Binder累积量U* 的转移矩阵和Monte Carlo结果。自旋耦合最近的相邻站点之间和次最近的相邻站点之间沿晶格对角线之一。我们发现,U* 只依赖于各向异性的渐近临界长距离功能,无论其实现通过铁磁或反铁磁次近邻耦合。我们修改早期的重整化群计算,以获得定量描述的各向异性依赖的U*。我们的研究结果支持我们最近声称的有效性的普遍性的临界现象中存在的弱各向异性。
2013-04-24 cond-mat.stat-mech
Mixed spin-1/2 and spin-1 Ising model with uniaxial and biaxial single-ion anisotropy on Bethe lattice
通过星-三角和三角-星映射变换与精确的递推关系相结合,精确求解了Bethe晶格上自旋为1/2和自旋为1的混合伊辛模型,该模型同时具有单轴和双轴单离子各向异性项.详细研究了磁性能(磁化强度、相图和补偿现象)。特别关注的是单轴和双轴单离子各向异性的影响,基本上影响自旋1原子的磁性行为。
2009-02-02 cond-mat.stat-mech
Quantum Annealing search of Ising spin glass ground state(s) with tunable transverse & longitudinal fields
在这里,我们首先简要讨论量子退火技术。然后我们研究了横向场和纵向场同时调谐的Sherrington-Kirkpatrick自旋玻璃模型的量子退火。这两个场都与时间有关,并且从高值开始同时消失。我们解决,而小的系统,含时薛定谔方程的总哈密顿量采用数值技术。在退火结束时,我们得到的最终态与经典自旋玻璃系统的精确基态有很高的重叠度。
2014-05-15 cond-mat.stat-mech
Exact results of a mixed spin-1/2 and spin-S Ising model on a bathroom tile (4-8) lattice: effect of uniaxial single-ion anisotropy
在严格的星三角映射变换框架下,研究了单轴单离子各向异性对浴室瓷砖(4-8)晶格上自旋1/2和自旋S(S>=1)混合伊辛模型磁性的影响.特别注意的是集中在几个值的量子自旋数S建立的相图。结果表明,混合自旋浴室瓷砖晶格表现出非常相似的相边界的混合自旋蜂窝晶格的临界点只是稍微增强相对于前者。单轴单离子各向异性对总磁化强度与温度的关系的影响进行了特别研究。
2006-03-31 cond-mat.stat-mech
The effect of uniaxial crystal-field anisotropy on magnetic properties of the superexchange antiferromagnetic Ising model
利用扩展映射技术精确研究了单轴晶场各向异性的广义Fisher超交换反铁磁模型。应用装饰-迭代变换,得到了所研究系统的配分函数与相应格点上标准零场自旋1/2伊辛模型的配分函数之间的精确关系.因此,对于任意自旋值S的装饰原子,导出了所有物理量的精确结果。特别注意的是支付给调查的影响,晶场各向异性和外部纵向磁场的磁性能的系统下的调查。最有趣的基态和有限温度相图,亚晶格磁化强度和其他热力学量的热依赖性的数值结果进行了讨论。
2006-03-14 cond-mat.stat-mech
S=1 kagomé Ising model with triquadratic interactions, single-ion anisotropy and magnetic field: exact phase diagrams
我们考虑一个S=1的kagomé伊辛模型,其中kagomé晶格的每个三角形面周围具有三次相互作用,单离子各向异性和施加磁场。一个映射建立了磁正则配分函数的模型和巨正则配分函数的kagomé晶格气体模型与本地化的三粒子相互作用之间的等价性。由于在单参数格子气体模型中已知精确的凝聚相图,因此映射直接提供了三参数S=1伊辛模型的相应精确相图。由于各向异性与相互作用竞争,结果包括影响相图拓扑结构变化的汇合奇点的出现,具有纯正或负斜率的相边界曲线(磁场与温度)以及显示非单调性的中间情况,以及具有不同形状和取向的共存曲线(磁化强度与温度),在某些情况下捕获均匀相。
2002-04-30 cond-mat.stat-mech
Can the Ising critical behavior survive in non-equilibrium synchronous cellular automata?
研究了二维同步更新概率元胞自动机(PCA)系统中类Ising相变的普适类,其时间演化规则为Glauber型或多数表决型,各向异性程度不同.虽然早期的工作表明,耦合的地图格子和PCA同步更新规则属于一个普遍性类不同的伊辛类,仔细计算显示,同步Glauber PCA应归类为伊辛类,无论各向异性的程度。多数表决PCA的系统大小考虑的屈服指数$ν$这是两个类之间,更接近伊辛值,轻微的依赖于各向异性。结果表明,伊辛临界行为是强大的各向异性和同步性,这些类型的非平衡PCA。现在已经没有任何已知的PCA属于非伊辛类。
2006-07-07 cond-mat.stat-mech
Bethe lattice approach study of the mixed spin-$\frac{1}{2}$ and spin-$\frac{7}{2}$ Ising model in a longitudinal magnetic field
利用精确的递推关系,研究了Bethe晶格上具有晶场的自旋$\frac{1}{2}$和自旋$\frac{7}{2}$混合伊辛模型在纵向磁场中的磁性.构造了基态相图。在$(k_{\text{B}}T/|J|, D/|J|)$平面上的均匀晶场的情况下,在没有晶格配位数$z = 3, 4, 6$的外部约束的情况下,显示出温度依赖性。详细计算和研究了序参量和相应的响应函数以及内能,以反映相界和相应温度的真实性质。平均磁化强度的热变化根据Néel命名法进行分类。
2018-03-30 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
Geometric phase of the one-dimensional Ising chain in a longitudinal field
对于定常横场(TF)中含有自旋$1/2$和交换偶$J$的一维伊辛链,利用Berry相位(BP)等拓扑序参量,已经发展了一个解析理论.对于TF伊辛链,依赖于交换偶和场强的非零BP表征了相应的宇称对称破缺和时间反转(PT)。然而,在约化场强为$ε$的纵向场(LF)中,一维伊辛链似乎存在拓扑相变。如果在零温下加入LF,研究者认为LF也会影响PT对称性,存在不连续的BP。但理论上的定性还没有很好的依据。本文试图针对这一问题进行研究。利用Jordan-Wigner变换,给出了一维LF伊辛链中哈密顿量的四费米子相互作用形式。进一步利用Wick定理和平均场论的方法,较好地处理了四费米子相互作用。我们在动量空间中求解了基态能量和基态波函数。我们讨论了BP,并建议存在非零BP时,$ε=0$在顺磁性的情况下,$J<0$和$-1<ε<1$,在抗磁性的情况下,$J>0$。
2019-10-16 cond-mat.stat-mech
Variational method study of the spin-1 Ising model with biaxial crystal-field anisotropy
基于自由能的Bogolyubov不等式,在变分法的框架内研究了存在双轴晶场各向异性时自旋为1的伊辛模型的相图.我们研究了横向晶场$D_{y}$对$T-D_{x}$平面相图的影响。通过使用有效场论(EFT)的蜂窝状(% $z=3$),正方形($z=4$)和简单的立方($z=6$)晶格($z$是配位数)的结果只显示连续相变,而变分方法提出了一级和连续相变的$D_{y}=0$ %。我们还使用了EFT的$z$较大的值,我们观察到的相图中的三临界点的存在下,$z\geq 7$,根据变分方法的结果。
2008-03-06 cond-mat.stat-mech
Ground-state properties of the one-dimensional transverse Ising model in a longitudinal magnetic field
用量子保真度方法研究了纵向磁场作用下一维横向伊辛模型的临界性质。我们使用精确对角化得到的基态能量和相应的本征向量的晶格尺寸高达24自旋。保真度磁化率的最大值用于定位系统中存在的各种相边界。通过检查相应的基态本征矢量,确定了每个相的主导自旋排序的类型。对于给定的反铁磁最近邻相互作用J2,我们计算了保真度磁化率作为横向场(Bx)和纵向场(Bz)强度的函数。(Bx,Bz)平面中的相图显示了三相。这些发现与已发表的文献相反,该文献声称该系统只有两个阶段。当Bx < 1时,我们观察到小Bz值的反铁磁相和大Bz值的顺磁相。对于Bx > 1和低Bz,我们发现了一个无序相,该相经历了一个相变到一个顺磁相的大值的Bz。
2018-11-23 cond-mat.stat-mech
Effect of Single-ion Anisotropy on Magnetocaloric Properties of Frustrated Spin-$s$ Ising Nanoclusters
用精确计数法研究了单离子各向异性对自旋$s\geq 1$反铁磁伊辛团簇磁热性质的影响.结果发现,包括单离子各向异性参数$D$可以导致一个更复杂的基态行为,这也反映在有限温度下的磁热效应(MCE)。对于负的$D$(易面各向异性),随着$s$的增加,基态磁化强度作为外场的函数逐渐显示出各种高度的平台数量的增加。除了具有$D < D_0 \leq 0$的整数$s$的情况之外,第一磁化平台具有非零高度。这种性质有助于在绝热退磁过程中以温度突然下降的形式增强MCE,因为磁场消失到零。在具有较大$s$和$D>0$(易轴各向异性)的系统中,冷却速率可以大大提高,尽管其对这些参数的依赖性强烈依赖于簇的几何形状。从所研究的系统中,在2CS集群中发现了观察巨型MCE的更有利条件,该集群由两个角共享四面体组成,其实验实现可以在技术上用于超低温的高效制冷。
2020-10-30 cond-mat.stat-mech
Magnetization Plateaux in the Antiferromagnetic Ising Chain with Single-Ion Anisotropy
利用转移矩阵技术精确研究了两个具有单离子各向异性的一维自旋1反铁磁Ising模型在低温外磁场作用下的性质。对于两种类型的模型(由模型1和2表示),获得每自旋的磁化强度($m$)作为磁场($H$ %)和各向异性参数($D$)的显式函数。模型1是Ohanyan和Ananikian [ \emph{Phys. Lett. A} \textbf{% 307}(2003)76]最近处理的模型的扩展:我们将他们的模型推广到自旋为1的情况,并包括了单离子各向异性项。在正(或零)各向异性($D\geq 0$)和强反铁磁耦合($α=J_{A}/J_{F}\geq 3$)的极限下,$m \times H$曲线定性上与自旋$S=1/2$的情况相同,在$m/m_{sat}=1/3$处只有一个平台。另一方面,对于负各向异性($D<0$),我们观察到更多的平台($m=1/6$和2/3),这取决于$D$和$% α$的值。第二个模型(模型2)与Chen等人最近使用Monte Carlo模拟研究的模型相同[ \emph{J. Mag. Mag. Mat. } \textbf{262}(2003)258)];这里,在精确的传递矩阵框架内处理该模型。
2009-05-04 cond-mat.stat-mech
On bond anisotropy for the ising model through the geometry of numbers
通过数的几何将格点与伊辛模型关联,定义随机格点临界温度并证明可积性指数。
2024-07-20 cond-mat.stat-mech math.DS
Multicritical behavior of the two-dimensional transverse Ising metamagnet in a longitudinal magnetic field
利用基于自由能Peierls-Bogoliubov不等式的平均场变分法研究了超反铁磁Ising模型在均匀纵向($H$)和横向($Ω$)磁场中的磁现象.采用单自旋团簇模型得到了该模型的近似热力学性质。在磁场和温度($T$)平面,即$H-T$和$Ω-T$,相图分析了各向异性正方形晶格上的比率$α=J_{y}/J_{x}$的一些值,其中$J_x$和$J_y$是交换相互作用沿$x$和$y$方向,分别。取决于哈密顿参数的范围,只有二阶跃迁线,只有一阶跃迁线,或存在三临界点的一阶和二阶跃迁线。相应的相图显示在低温下沿一级相变线没有重入行为。这些结果与用等效场论在团簇尺寸相同的情况下得到的结果不同。
2016-07-13 cond-mat.stat-mech
Dynamic Phase Transition in 2D Ising Systems: Effect of Anisotropy and Defects
本文研究了受各向异性或淬火缺陷影响的二维 Ising 模型动态相变,发现二者均会降低动态临界温度,并提出利用几何量预测含淬火随机性磁性系统的动态行为。
2024-01-25 cond-mat.stat-mech
Interface-Roughening Phase Diagram of the Three-Dimensional Ising Model for All Interaction Anisotropies from Hard-Spin Mean-Field Theory
用硬自旋平均场论计算了d=3单轴各向异性相互作用伊辛模型的粗糙化相图,从解耦平面到各向同性模型再到固-固模型.相图包含有序相变线,在较低的温度下,粗糙化相变线,其中有序域之间的界面粗糙化。在各向异性增加时,粗糙化转变温度在各向同性的情况下之后稳定,而有序化转变温度增加到无穷大。对于d=2的伊辛模型,在各向异性的整个范围内重复计算,不产生粗糙化过渡。
2011-12-05 cond-mat.stat-mech
Operator growth in the transverse-field Ising spin chain with integrability-breaking longitudinal field
研究了一维横场伊辛自旋链随纵场强度变化的算符增长动力学。海森堡图像中的算子在扩展的希尔伯特空间中展开。最近,有人提出,扩展动力学具有一个普遍的特征,标志着潜在的量子动力学的混沌性。我们数值证明了在纵向场的存在下,算子的增长动力学遵循一维混沌系统的普遍标度律。我们还发现当纵向场打开时,算子增长动力学满足交叉标度律,交叉标度律证实了均匀纵向场使系统在任意非零值处混沌。我们还讨论了交叉标度对热化动力学的影响以及非均匀局域纵向场的影响。
2021-09-08 cond-mat.stat-mech quant-ph
Marginal Anisotropy in Layered Aperiodic Ising Systems
研究了二维层状非周期伊辛系统在极端各向异性极限下的行为,系统对应于横场中的量子伊辛链。耦合的调制遵循通过替代产生的非周期性序列。根据Luck准则,当序列的游荡指数为零时,这样的扰动变得很小。三个边缘序列被认为是:倍周期,纸折叠和三折叠序列。它们对应于临界温度偏移的大体积扰动。精确地获得了三个序列的表面磁化强度。两个表面上的局部磁化的标度尺寸随调制因子连续变化。发现量子链的低能激发与系统的尺寸L成L^z的比例。这是强各向异性系统的预期行为,其中z是两个方向上的相关长度的指数之比。各向异性指数z等于两个表面上的局部磁化强度的标度维数之和。各向异性的标度行为进行了验证,以及其他表面和体积的关键属性的数值。
1997-09-04 cond-mat.stat-mech
Random Ising chain in transverse and longitudinal fields: Strong disorder RG study
受化合物${\rm LiHo}_x{\rm Y}_{1-x}{\rm F}_4$的启发,我们考虑了具有随机耦合的Ising链,在同时存在随机横向和纵向场的情况下,利用强无序重整化群方法研究了它在零温下的低能性质.在没有纵向场的情况下,系统表现出量子有序和量子无序相分离的临界点的无限无序。当纵向随机场开启时,有序相消失,重整化群的轨道被吸引到两个无序不动点:一个是经典随机场Ising链的特征,另一个描述量子无序相.两个无序相被分界线分开,分界线开始于无限无序固定点,附近有强烈的量子涨落。
2023-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quantum Phase Transitions in the Ising model in spatially modulated field
数值研究了竞争空间调制(周期和振荡)纵向场中横向场伊辛模型的相变。在没有横向场的情况下存在多相点,其中对于具有$N$自旋的系统,波长为$λ$的纵向场的简并度为$(\frac {1 + \sqrt{5}}{2})^{2N/λ}$,这是从$λ=2$的已知结果获得的精确结果。在$Γ$(横向场)与$h_0$(纵向场的振幅)相图中的相变由质量间隙$Δ$的消失获得。我们发现,对于所有的相变点,以这种方式获得,$Δ$显示有限大小的标度行为,标志着一个连续的相变无处不在。临界指数值表明该模型属于二维伊辛模型的普适类。纵向场被发现具有相同的标度行为的横向场,这似乎是一个独特的功能的竞争领域。得到了两个不同波长调制场的相位边界。接近$h_c$处的多相点,相位边界表现为$(h_c - h_0)^b$,其中$b$也依赖于$λ$。
2000-10-18 cond-mat.stat-mech
Exact results of the one-dimensional tranverse Ising model in an external longitudinal magnetic field
利用广义装饰-迭代映射变换,精确计算了一维混合自旋-1/2和自旋-S(S >1/2)横向伊辛模型在外加纵向磁场作用下的磁性.在假定只有自旋S原子与横向场相互作用的情况下,导出了吉布斯自由能、纵向磁化强度、横向磁化强度、熵和比热的精确结果,并进行了详细的讨论。除了横向磁化强度的标准温度变化外,还发现了另外两个非平凡的热依赖性,结果支持了自旋从纵向到横向的重取向发生在窄温区的观点。
2002-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
First-Order Excited-State Quantum Phase Transition in the Transverse Ising Model with a Longitudinal Field
本文对比研究了横场伊辛模型中的两类量子相变,发现其第一激发态在纵向场增大时出现此前未被报道的一阶量子相变,并通过模式图像揭示了连续与一阶相变在模式竞争上的本质差异。
2023-01-05 cond-mat.stat-mech
Kinetic Blume-Capel Model with Random Diluted Single-ion Anisotropy
本研究采用正方形晶格和Glauber动力学方法,探讨在振荡磁场下Blume-Capel Ising系统中晶体-场相互作用的稀释效应。十四个不同的相图已被观察到在温度-磁场空间的晶体场相互作用的浓度是不同的。此外,还与纯自旋1的Ising系统的结果作了比较.
2011-06-12 cond-mat.stat-mech
Random-anisotropy mixed-spin Ising on a triangular lattice
通过蒙特卡罗模拟研究三角晶格上混合自旋伊辛亚铁磁系统的随机各向异性效应,揭示不同随机各向异性强度下相变级次的变化规律。
2023-05-25 cond-mat.stat-mech
Dynamics of longitudinal magnetization in transverse-field quantum Ising model: from symmetry-breaking gap to Kibble-Zurek mechanism
我们证明了在横向磁场中量子伊辛模型的破缺能隙可以从磁场逐渐淬灭后发生的纵向磁化的自由演化中提取出来。为此,我们进行数值模拟的伊辛链与周期性或开放的边界。我们还研究了纵向磁化的绝热演化的条件,发现我们的模拟和预测的基础上的非平衡相变的Kibble-Zurek理论之间的极好的协议。我们的研究结果应该是相关的正在进行的冷原子和离子实验的目标无论是平衡或动力学方面的量子相变。它们也可以用于对D-Wave机器进行基准测试。
2020-01-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Longitudinal-field fidelity susceptibility analysis of the $J_1$-$J_2$ transverse-field Ising model around $J_2/J_1 \approx 0.5$
Okayama University(冈山大学)
本文通过纵向场保真度分析$J_1$-$J_2$横向场伊辛模型在$J_2/J_1\approx 0.5$附近的临界行为,估计多临界指数并验证$β$-函数行为。
2026-01-05 cond-mat.stat-mech
Critical properties of a spin-1 triangular lattice Ising antiferromagnet
采用蒙特卡罗模拟方法研究了单离子各向异性下三角晶格上自旋为1的几何阻挫伊辛反铁磁体的临界行为。以前已经发现,长程序可以存在于自旋大于某个临界值估计为11/2的各向同性系统。我们表明,单离子各向异性的存在下,可以导致部分长程序在低温区,甚至低于这个临界值,即自旋1,在一定范围内的各向异性强度。在更高的温度下,我们确定了另一个阶段的Berezinsky-Kosterlitz-无齿型,并使用有限尺寸标度分析评估的相关衰减指数。我们还研究了各种本地自旋模式在各自的阶段的密度。
2012-12-21 cond-mat.stat-mech
Disordered and ordered states of exactly solvable Ising-Heisenberg planar models with a spatial anisotropy
利用广义装饰迭代和星三角映射变换研究了一类特殊的精确可解Ising-Heisenberg平面模型的基态和有限温度性质.所研究的自旋系统表现出一个有趣的量子行为表现在一个显着的几何自旋挫折,这似乎尽管所考虑的模型系统的纯铁磁相互作用。这种自旋挫折起源于XXZ海森堡相互作用中最近相邻自旋之间的易平面各向异性,有利于它们的横向分量的铁磁排序,而它们的纵向分量是反铁磁排列的。
2006-03-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Axial and off-axial dynamic transitions in uniaxially anisotropic Heisenberg ferromagnet: A comparison
用蒙特卡罗模拟研究了单轴各向异性海森堡铁磁体在正弦变化磁场作用下的磁特性。研究了轴向(仅沿各向异性方向施加场)和离轴(仅沿与各向异性方向相反的方向施加场)动态转变。通过研究动态序参量分量的分布,发现轴向相变在低各向异性时是不连续的,而在高各向异性时变为连续。离轴过渡被发现是连续的各向异性的所有值。在无限的各向异性限制,这两种类型的过渡进行了比较,在伊辛铁磁体中观察到的相同值的字段和频率。Ising铁磁体的无限各向异性轴向相变和动力学相变发生在不同的温度下,而伊辛模型的无限各向异性离轴相变和平衡铁-对位相变发生在相同的温度下。
2003-07-10 cond-mat.stat-mech
Magnetization plateaus in the antiferromagnetic Ising chain with single-ion anisotropy and quenched disorder
我们研究了反铁磁自旋1链的低温磁化强度随外加均匀磁场的变化而出现的平台。晶体场相互作用存在于模型中,交换常数遵循随机猝灭(伯努利或高斯)分布。使用传输矩阵技术,我们计算的最大李雅普诺夫指数,并从它,在低温下的磁化强度作为磁场的函数,对于不同的值的晶体场和宽度的分布。对于伯努利分布,相对于均匀情况(F。利泰夫de Sousa和N. S.布兰科索尔{ \bf 147},494(2008)),并且当磁场变化时,它们的存在可以与不同的基态相关联。对于高斯分布,均匀的情况下,保持小的宽度,但高原结构消失,随着宽度的增加。
2015-05-15 cond-mat.stat-mech
Exact solution of the mixed-spin Ising model on a decorated square lattice with two different kinds of decorating spins on horizontal and vertical bonds
通过与各向异性正方(矩形)格点上自旋1/2伊辛模型建立精确的映射关系,精确求解了在水平键和垂直键上分别放置两种不同装饰自旋SB和SC的装饰正方格点上的混合自旋(1/2,SB,SC)伊辛模型.特别考察了单轴单离子各向异性对修饰自旋S_B和S_C的影响。如果修饰自旋S_B和S_C分别为整数和半奇数,或者相反,则所研究的模型显示出自发有序的“准一维”自旋系统所具有的一种非常特殊的临界行为,这是单离子各向异性强化的结果。我们已经发现了令人信服的证据,这种显着的自发有序几乎出现,即使所有整数值的装饰自旋倾向于他们的“非磁性”自旋状态S=0和系统变得无序,只有进一步增加的单离子各向异性。单离子各向异性参数也是在施加纯亚铁磁性或混合铁-亚铁磁性的自旋排列时,总磁化强度的各种温度依赖性的起源。
2007-07-16 cond-mat.stat-mech
Strong- and weak-universal critical behaviour of a mixed-spin Ising model with triplet interactions on the Union Jack (centered square) lattice
通过建立严格的映射等价关系,精确求解了具有四种不同三重自旋相互作用和单轴单离子各向异性的米字格点上自旋1/2和自旋S混合伊辛模型与对偶正方形格点上零场(对称)八顶点模型.上述精确映射等价性的严格证明由两种独立的方法提供,这两种方法利用零场八顶点模型的图论表示或自旋表示。的相互作用的各向异性以及单轴单离子各向异性的相变和临界现象的影响,特别是检查。结果表明,所考虑的模型具有较强的普遍的临界行为与恒定的临界指数时,考虑各向同性模型与四个相等的三重态相互作用或各向异性模型与一个三重态相互作用不同于其他三个。具有两种不同的三重态相互作用的各向异性模型,这是成对彼此相等,相反,表现出弱的普遍的临界行为与临界指数连续变化的相对强度的三重态相互作用以及单轴单离子各向异性。证明了自旋为整数值的混合自旋伊辛模型的临界指数的变化与自旋为半奇数值的混合自旋模型的临界指数的变化基本不同。
2018-01-08 cond-mat.stat-mech
Universal amplitude ratios for scaling corrections on Ising strips with fixed boundary conditions
研究了带固定($+ -$)边界条件的伊辛模型的(解析)有限尺寸修正.我们发现,次显性有限尺寸修正标度应该是$a_k/N^{2k-1}$的形式的自由能$f_N$和$b_k^{(n)}/N^{2k-1}$的反相关长度$ξ_n^{-1}$,与整数值$k$。我们调查了一套$\{a_k, b_k^{(n)}\}$通过精确的评估和他们的变化后,不同的各向异性的耦合。我们发现,振幅比$b_k^{(n)}/a_k$保持不变时,不同的耦合各向异性。这种普遍的行为正确地再现共形微扰的方法。
2011-08-12 cond-mat.stat-mech
Bridging quantum many-body scar and quantum integrability in Ising chains with transverse and longitudinal fields
量子多体痕(QMBS)和量子可积性(QI)是孤立系本征态热化假说(ETH)被打破的两种不同机制。在这项工作中,我们揭示了一个光滑的路线,连接这两个ETH打破机制的伊辛链与横向和纵向领域。具体地说,从初始Ising反铁磁态出发,我们发现通过同时改变Ising耦合($J$)和纵向场($h$)而保持它们的比值不变,动力学系统经历了从QMBS到QI的平滑的非热交叉,这对应于具有任意最近邻排斥的Rydberg哈密顿量.偏离这个比例,我们进一步确定了一个连续的热化轨道($h,J$)平面,正是由伊辛过渡线,这表明热化和量子临界点之间的密切关系。最后,我们绘制出一个完全不同的动力学相图从一个初始的铁磁状态,热化被证明是同样促进的共振自旋翻转在特殊的比例$J$和$h$。通过桥接伊辛链中的QMBS和QI,我们的结果证明了ETH在更广泛的物理环境中的击穿,这也提出了一种通过非平衡动力学中的热化来表征量子相变的替代方法。
2022-12-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reentrant phase transitions and multicompensation points in the mixed-spin Ising ferrimagnet on a decorated Bethe lattice
将修饰迭代变换与精确递推关系相结合,严格求解了修饰Bethe格上的混合自旋伊辛模型.临界线,补偿温度,总的和亚晶格磁化的精确结果得到一个精确的映射关系与相应的自旋1/2伊辛模型上一个简单的(未装饰)贝特晶格。次近邻相互作用和单离子各向异性对亚铁磁模型的磁性质的影响进行了研究。结果表明,总磁化强度可以表现出多重补偿现象,临界温度与单离子各向异性的关系基本上随Bethe晶格的配位数而变化.观察重入相变的可能性与底层贝特晶格的足够高的配位数有关。
2012-06-28 cond-mat.stat-mech
Magnetoelastic signatures of thermal and quantum phase transitions in a deformable Ising chain under a longitudinal and transverse magnetic field
Institute of Physics, Faculty of Science, P. J. Šafárik University(P.J.沙法里克大学理学院物理研究所)
研究通过磁弹性耦合分析可变形伊辛链在纵向和横向磁场下的热和量子相变特征,揭示了不连续和连续相变的差异及弹性软化现象。
2026-03-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Shape Effects of Finite-Size Scaling Functions for Anisotropic Three-Dimensional Ising Models
用蒙特卡罗模拟研究了尺寸为$L_1 \times L_1 \times aL_1$($a$:各向异性参数)的三维各向异性伊辛模型的有限尺寸标度函数.我们研究了Binder参数$g$和磁化分布函数$p(m)$的有限尺寸标度函数对$a$的依赖性。我们已经表明,有限尺寸标度功能的$p(m)$在临界温度的变化,从一个双峰结构的单峰之一,增加或减少$a$从1。当系统具有较大的二维各向异性时,我们还研究了层状正方晶格Ising模型在临界温度附近的有限尺寸标度。我们发现三维和二维的有限尺寸标度行为依赖于参数是固定的,一个统一的视图的三维和二维有限尺寸标度行为已获得各向异性的三维伊辛模型。
1999-09-17 cond-mat.stat-mech
Quantum Ising Heat Engines: A mean field study
本研究基于伊辛模型和非平衡动力学平均场方程,分析经典与量子四冲程热机效率,推导的解析公式与数值结果吻合,且发现合适横纵场下混合量子伊辛热机效率可显著提升。
2024-03-21 cond-mat.stat-mech
Triangular anisotropies in Driven Diffusive Systems: reconciliation of Up and Down
驱动扩散系统(DDS)的确定性粗粒度的描述已受到明显的不一致性与动力学伊辛模型的DDS。在朝向驱动稳态的演化中,两个系统中的“三角形”各向异性相对于驱动场指向相反的方向。我们表明,这是非普遍的行为,在这个意义上说,三角形各向异性“翻转”与伊辛相互作用的局部修改。三角形各向异性的符号和大小也随温度而变化。我们还翻转了粗粒度模型的各向异性,尽管还没有达到最新的发展阶段。我们的研究结果说明了确定性粗粒度和随机伊辛DDS的研究,以确定驱动系统中的普遍现象的比较。粗粒度系统在分析和计算效率方面特别有吸引力。
1999-03-02 cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of spin-3/2 Blume-Capel model on rectangular lattice under longitudinal magnetic field
在平均场近似下,研究了单离子各向异性和纵向磁场作用下,一维具有铁磁双线性短程相互作用$K^{\rm F}=K(1+x)$,垂直方向具有反铁磁双线性短程相互作用$K^{\rm AF}=K(-1+x)$的矩形晶格上自旋3/2的Blume-Capel模型.量$x$表征垂直方向上相互作用之间的耦合,并且其绝对值不超过1。在研究亚晶格磁化强度与温度关系的基础上,构造了不同纵向磁场和单离子各向异性值时的($x$,temperature)平面相图。该模型的全球相图显示了不寻常的丰度。
2019-05-14 cond-mat.stat-mech
Quenching and generation of random states in a kicked Ising model
本文数值研究了具有脉冲横向场和连续纵向场的反冲伊辛模型。从一个大的横向场和一个几乎是本征态的状态开始,脉冲横向场被淬灭,同时增强纵向场。多体纠缠的产生被观察到,随着类似于量子共振的现象时,纠缠不演变的脉冲持续时间的某些值。远离共振,纵向场可以驱动纠缠到接近最大值,这是同意以及与随机状态。进一步的证据表明,所获得的时间演化态确实具有这种随机态的一些统计特性。作为对比,当字段有一个稳定的值的情况下,也进行了讨论。
2013-05-22 cond-mat.stat-mech quant-ph
Exactly solvable mixed-spin Ising-Heisenberg diamond chain with the biquadratic interactions and single-ion anisotropy
考虑了混合自旋-(1/2,1)Ising-Heisenberg金刚石链的一个精确可解变体.垂直自旋为1的二聚体被视为具有海森堡双线性和双二次相互作用以及单离子各向异性的量子二聚体,而位于中间位置的自旋为1和自旋为1/2之间的所有相互作用都采用伊辛形式。详细分析了$T=0$的基态相图。相图显示出相当丰富的基态的多样性:饱和的一个,三个亚铁磁性的磁化等于3/5和另外四个亚铁磁性的基态的磁化等于1/5。在零磁场条件下,还存在两个宏观简并的受抑基态。在经典的传递矩阵形式下精确求解该模型,我们得到了系统所有热力学函数的精确表达式。模型的热力学性质通过精确计算配分函数得到了精确的描述,在直接的经典转移矩阵体系中,转移矩阵的元素包含了垂直自旋为1的XXZ二聚体的量子态的信息(垂直链的局域哈密顿量的本征值).
2010-11-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetization Switching in Small Ferromagnetic Particles: Nucleation and Coherent Rotation
研究了在外加磁场驱动下铁磁小颗粒的热激活磁化翻转机制。对于低的单轴各向异性的自旋旋转相干,而足够大的单轴各向异性,他们的行为伊辛样,即开关,然后是由于成核。用蒙特卡罗模拟研究了具有单轴各向异性的经典三维海森伯模型从相干旋转到成核的交叉。从亚稳态寿命的温度依赖性的转换过程的能量势垒可以确定。对于无限的各向异性的情况下,我们比较数值模拟的伊辛模型与理论结果的能量障碍,单液滴和多液滴成核。模拟的势垒与理论预测一致。
1998-09-17 cond-mat.stat-mech
Universal and non-universal amplitude ratios for scaling corrections on Ising strips
我们认为伊辛自旋在临界带。对于宽度为$N$位点的条带,假设对标度的次显性(加性)有限尺寸校正的形式为自由能的$a_k/N^k$和逆相关长度的$b_k/N^k$,整数值为$k$。我们调查了一套$\{a_k,b_k\}$($k \geq 2$)的精确评估和数值转移矩阵对角化技术,以及它们的变化后,不同的各向异性的耦合,自旋量子数$S$,和(有限)的相互作用范围,在所有情况下,为周期性(PBC)和自由(FBC)边界条件的整个带。我们发现,系数比$b_k/a_k$保持不变时,不同的耦合各向异性$S=1/2$和第一个邻居的耦合,PBC和FBC(尽管在不同的值在任何一种情况下)。在$S$或交互作用范围发生变化时,不会保持这种通用行为。
2011-09-06 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the two-dimensional dipolar Heisenberg model with the Dzyaloshinskii-Moriya interaction and the Ising anisotropy
研究了具有Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用、Ising各向异性($η$)和偶极相互作用($H$)的二维海森堡模型在零磁场和有限磁场下的相变.对于偶极相互作用的三种典型强度(零、弱和强),我们通过使用Monte Carlo方法和$O(N)$算法估计Skyrmion晶格和螺旋相的序参量以及面内磁化强度,给出了$H$ - $η$相图。我们在相图中发现三种类型的skyrmion晶格相,即,两个正方形晶格和一个三角形晶格,具有对角和垂直(或水平)条纹的螺旋相,倾斜铁磁相和极化铁磁相。偶极相互作用的影响以复杂的方式改变skyrmion和螺旋相的类型。偶极相互作用还扩展了有序相的区域,伴随着相边界向正$H$和$η$方向的移动,并导致skyrmions密度的增加和螺旋结构的节距长度(条纹宽度)的缩短。我们讨论的相变的特点的细节。
2021-03-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Loop Algorithm for Quantum Transverse Ising Model in a Longitudinal Field
Chongqing University(重庆大学);Center of Quantum Materials and Devices, Chongqing University(重庆大学量子材料与器件中心)
本文提出了一种适用于瑞利德原子链和柯克伍德量子比特冰的循环算法,通过新型合并-解合并过程显著提高了量子横向伊辛模型在纵向磁场下的模拟效率。
2025-12-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Characteristic, dynamic, and near saturation regions of Out-of-time-order correlation in Floquet Ising models
我们研究了有和没有纵向场的恒场Floquet系统中的无序关联(OTOC)的特性、动力学和饱和机制。在OTOC的计算中,我们把纵向和横向的局域自旋作为观测量,它们分别是用Jordan-Wigner费米子表示的局域和非局域的。我们使用的OTOC的精确解析解的可积模型(没有纵向场项)与横向自旋作为可观和数值解的其他可积和不可积的情况下。当局部自旋沿横向方向时,这两种情况下产生的OTOCs在等于可观察值之间的间隔的反冲处偏离1,而当局部自旋沿纵向方向时,需要一个额外的反冲。偏离统一所需的反冲次数取决于观测量之间的分离,与Floquet周期和系统大小无关。在动态区域,OTOC在两种模型中均表现出幂律增长,可积(无纵向场)以及不可积(有纵向场)。幂律的指数随着可观测量之间的间隔增加而增加。在饱和区附近,OTOC以非常小的速率线性增长。
2022-08-17 cond-mat.stat-mech quant-ph
Magnetization switching in a Heisenberg model for small ferromagnetic particles
研究了在外加磁场作用下铁磁微粒的热激活磁化翻转。对于低的单轴各向异性,可以预期自旋相干地旋转,而对于足够大的各向异性,它们应该表现为Ising样,即,那么该切换应该是由于成核。我们研究了具有有限各向异性的经典三维海森堡模型从相干旋转到成核的这种交叉。交叉受颗粒的尺寸、驱动磁场的强度和各向异性的影响。我们讨论了相关的能量障碍,必须克服在切换过程中,并找到理论论据,产生积极有利的反转机制,为上述数量的给定值。用海森堡模型和伊辛模型的蒙特卡罗模拟证实了上述结果。
1998-09-17 cond-mat.stat-mech
Absence of Domain Wall Roughening in a Transverse Field Ising Model with Long-Range Interactions
我们研究了横场伊辛模型中的粗糙化跃迁。作为一个修改的横向伊辛模型与短程相互作用,这已被证明表现出畴壁粗糙化,我们已经研究了一个粗糙化过渡的情况下的长程相互作用的可能性,因为这样的系统是物理实现在绝缘体LiHoF 4。强伊辛各向异性和长程力的结合自然导致畴壁的形成,但我们发现长程力破坏了粗糙化过渡。
2005-08-08 cond-mat.stat-mech
Exact results of the mixed-spin Ising model on a decorated square lattice with two different decorating spins of integer magnitudes
利用基于广义装饰迭代映射变换的精确解析方法,研究了装饰正方形格子上的混合自旋伊辛模型,在格子的水平键和垂直键上分别放置两个不同的整数大小的装饰自旋SB = 1和SC = 2.除了基态分析,系统的有限温度特性也进行了详细的研究。从我们的研究中出现的最有趣的数值结果涉及到一个惊人的自发有序的“准一维”自旋系统的临界行为。发现当装饰自旋(S_B或S_C)中的一个子晶格趋向于它们的“非磁性”自旋态S = 0时,系统才会出现这种非常显著的自发有序,并且只有在进一步的单离子各向异性强化时,系统才会变得无序。单离子各向异性后的总和子晶格磁化强度的温度依赖性的效果也特别调查。
2007-05-16 cond-mat.stat-mech