Interface disorder and layer transitions in Ising thin films
用蒙特卡罗模拟研究了自旋为1/2的Ising薄膜(记为$(n)$)和自旋为1的Ising薄膜(记为$(m)$)界面的无序和层间跃迁.两个外部磁场,只作用于自旋1/2膜,和晶体磁场只作用于自旋1膜的影响,研究了一个固定的温度和两个膜之间的耦合常数$J_p$的选定值。据发现,对于大的值的常数$J_p$,层的膜$(n)$,以及那些膜$(m)$,经历一阶分层过渡。另一方面,对于任何晶场值$Δ$,膜$(n)$的唯一无序层是属于界面膜$(n)/(m)$的层。我们表明存在一个临界值的晶体场$Δ_c$,高于该值的薄膜$(n)$的这一特定层是无序的。我们发现,$Δ_c$依赖于两个薄膜之间的恒定耦合$(J_p)$的值。
2005-08-12 cond-mat.stat-mech
Critical Casimir forces for Ising films with variable boundary fields
采用基于自由能差积分的蒙特卡罗模拟方法计算了具有不同边界场的三维伊辛薄膜的临界Casimir力。我们研究了临界Casimir力的标度行为,包括与边界场有关的标度变量。考虑到有限的尺寸校正缩放。我们特别注意的表面场强度的范围内,从排斥力的变化,以吸引力的温度增加。我们的数据进行了比较,与文献中的其他结果。
2011-06-25 cond-mat.stat-mech
Effects of the randomly distributed magnetic field on the phase diagrams of the transverse Ising thin film
研究了零中心高斯随机磁场分布对横向Ising薄膜相图和基态磁化强度的影响。作为一个公式,微分算子技术和解耦近似的有效场论内已被使用。得到了相图随高斯分布宽度(σ)的变化规律,并着重讨论了特殊点坐标随分布参数的演化。此外,我们还详细研究了其基态的纵向和横向磁化行为。
2012-09-18 cond-mat.stat-mech
Revisiting "swings" in the crossover features of Ising thin films near Tc(D)
本文用Monte Carlo方法研究了Ising薄膜在Tc(D)附近向二维过渡时的“摆动”效应。我们发现,效果是非常大的比热有效的临界指数相比,“摆动”已经指出的Capehart和Fisher的磁化率。这些效应显著改变了系统随厚度(D)从二维到三维行为的演化,迫使有效指数通过特征三临界点(TCP)值附近。
2000-02-17 cond-mat.stat-mech
Effective field approach to the Ising film in a transverse field
本文在有效场论的框架下研究了自旋为1/2的伊辛薄膜在横场作用下的相变。我们评估的临界温度的膜作为交换相互作用,横向场和膜厚度的函数。我们发现,当表面交换作用与体交换作用之比R=Js/J小于某一临界值Rc时,薄膜的临界温度Tc/J小于体临界温度Tc^B/J,并随着R的进一步增大而趋近于Tc^B/J。另一方面,当R>Rc时,Tc/J大于相应半无限系统的体相Tc^B/J和表面Tc^S/J的临界温度,并随着R的进一步增大而趋近于Tc^S。
1998-09-23 cond-mat.stat-mech
Spin flip statistics and Spin wave interference patterns in Ising ferromagnetic films: A Monte Carlo study
用蒙特卡罗模拟研究了两个相干球磁场波驱动下二维伊辛铁磁体中的自旋波干涉。发现自旋波的传播和干涉符合经典的两点源干涉图样规则。在晶格的一个边界上观察到自旋波的干涉图样。用自旋翻转统计方法研究了高温和低温下的干涉图样。相消干涉表现为大量的自旋翻转,反之亦然。
2017-06-19 cond-mat.stat-mech
Boundary conditions and the critical Casimir force on an Ising model film: exact results in one and two dimensions
临界系统中的有限尺寸效应可以解释为普适的Casimir力。在这里,我们比较卡西米尔力的自由,周期性和反周期性的边界条件下的伊辛模型在一维和二维的准确计算的情况下。我们采用了一种新的程序,使我们能够计算卡西米尔力与周期性和反周期性的边界条件分析在一个透明的方式。有趣的是,在周期边界条件下,我们发现吸引的Casimir力,而在反周期边界条件下,我们发现排斥的Casimir力。
2010-01-06 cond-mat.stat-mech
Mangetic properties of Ising thin-films with cubic lattices
我们用蒙特卡罗模拟模拟观察了立方晶格结构Ising薄膜的磁行为随温度和厚度的变化,特别是在临界区。采用四阶Binder累积量提取临界温度,并推导了简化几何下的有限尺寸标度理论的推广,用于计算临界指数。磁化强度和磁化率每自旋在每层也进行了研究。此外,平均场计算也进行了比较。我们发现,随着薄膜厚度的增加,磁行为从二维向三维变化。通过蒙特卡罗模拟和平均场分析也观察到临界温度从二维到体值的交叉。然而,模拟表明,临界指数仅从其二维值变化很小。特别地,具有多达八层的膜的结果提供了二维普遍性的强有力的指示。
2003-07-11 cond-mat.stat-mech
Phase diagrams in the Blume-Emery-Griffiths Ising films
研究了单离子晶体场作用下具有双线性和双二次交换作用的自旋1伊辛模型。除了四种常见的相:无序DIS,铁磁FER,反四极AQU和亚铁磁FRI外,我们还发现了三种新的相:亚晶格A非磁相NMA,亚晶格B非磁相NMB和全局非磁相NMG.这些阶段进行了研究,对于每一层的膜,无论是在温度晶体场平面$(T,Δ)$或在双二次耦合晶体场平面$(d,Δ)$,对于不同的膜厚度。另一方面,在双二次耦合和晶场为负值时,研究了层四极矩$q_{A}, q_{B}$和层磁化$m_{A}, m_{B}$的热行为。当双二次耦合系数、温度和晶场一定时,薄膜的每一层可以属于不同的相。为了说明这种情况,给出了$d=-3.0$、$Δ=-3.0$和$T=1.3$的示例。
2005-07-04 cond-mat.stat-mech
Kinetic Ising model in an oscillating field: Avrami theory for the hysteretic response and finite-size scaling for the dynamic phase transition
利用蒙特卡罗模拟和解析理论研究了二维自旋1/2最近邻运动Ising铁磁体在振荡场中的磁滞现象。注意力集中在大系统和强场振幅的温度低于T_c。在该参数范围内,磁化通过随机成核和随后与所施加的场对准的许多自旋液滴的生长而切换。使用依赖于时间的扩展的Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami(KJMA)理论的亚稳衰变,我们分析的统计特性的磁环面积和磁化强度和施加的磁场之间的相关性。这种分析使我们能够准确地预测广泛的蒙特卡罗模拟的结果。平均环路面积表现出一个非常缓慢的渐近,对数依赖于产品的振幅和频率的应用领域。这可以解释在以前的尝试,以适应这个数量的低频行为的实验和数值数据的幂律不一致的指数估计报告。在较高的频率下,我们观察到一个动态的相变。应用标准的有限尺寸标度技术从二阶平衡相变理论到这个非平衡相变,我们得到的过渡频率和临界指数的估计(β/nu \approx 0.11,γ/nu \approx 1.84和nu \approx 1.1)。除了他们的意义的解释最近的实验切换在铁磁和铁电纳米粒子和薄膜,我们的研究结果提供了证据的普遍性和有限尺寸标度的相关性,在空间扩展的非平稳系统的动态相变。
1998-12-15 chao-dyn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effective-field theory study of the dynamical Ising-type thin films
利用有效场论研究了不同层数的Ising型薄膜在外加振荡场作用下的定态解。该展览侧重于了解外场频率和振幅对几种强大治疗方法的系统整体行为的影响。特别注意三维无限体系统临界温度的特殊点的动力学参数演化,其中表面和修正的交换参数是不重要的。介绍了薄膜的一些重要特性,如表面增强现象、厚度对动态过程的影响等。试图解释竞争时标(系统的内在微观弛豫时间和外部振荡场的时间周期)与特殊点临界温度坐标频散之间的关系。
2013-10-28 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of an Ising model for ultrathin magnetic films
我们研究了具有竞争铁磁交换和偶极相互作用的二维伊辛模型的临界性质,该模型模拟了单层极限下具有高面外各向异性的超薄磁性薄膜。在这项工作中,我们提出了一个详细的计算的$(δ,T)$相图,$δ$交换和偶极相互作用强度之间的比率。我们比较了平均场近似和Monte Carlo数值模拟的结果在该地区的低值的$δ$,确定存在一个最近检测到的相位与顺序在不同的部分的相图,除了众所周知的条纹和tetravelet液相。这两种计算之间的一个显着的定性差异是,在该地区的Monte Carlo相图,由平均场近似预测的平衡条纹宽度的温度依赖性的情况下。我们还检测到的亚稳态条纹状态的数量增加的存在下,作为值的$δ$增加。
2009-07-09 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in Ising magnetic films and superlattices
在平均场论的框架下,我们研究了伊辛磁性薄膜和超晶格中的相变。利用转移矩阵方法,分别导出了伊辛磁性薄膜和超晶格相变温度的两个一般非线性方程。该方程适用于任意交换作用常数和任意层数的薄膜和超晶格。作为交换相互作用常数的函数的相变温度的数值结果。
1999-10-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Study of first-order interface localization-delocalization transition in thin Ising-films using Wang-Landau sampling
利用广泛的蒙特卡罗模拟,我们研究了具有反对称竞争壁的薄伊辛膜的界面局域化-离域化转变,其中转变是强一阶的一组参数。这是通过在能量空间中利用Wang-Landau采样(WLS)估计模型的态密度(DOS)来实现的,使用单自旋翻转以及N倍方式更新。从态密度,我们计算与构型能相关的正则平均值,如内能,比热,以及自由能和熵。通过在模拟过程中采样微正则平均值,我们还计算与磁化相关的热力学量,如序参量的减少的四阶累积量。通过对比热最大值、累积量最小值和能量概率分布的等权准则的有限尺寸标度,我们估计了三种不同膜厚下无限大系统的三重温度.半无限系统的润湿温度的计算与帮助的杨方程。在大的膜厚度的限制的三重温度被认为是朝着相应的半无限伊辛模型根据标准的毛细管波理论的润湿温度收敛。我们讨论了在能量空间中观察到的较大的膜厚度和横向线性尺寸的WLS的减慢。在WLS的情况下,在空间的总磁化,我们发现的证据表明,减缓减少,可以归因于持续的自由能垒由于形状转变。
2004-10-11 cond-mat.stat-mech
The Thermodynamic Behaviors and Glass Transition on the Surface/Thin Film of An Ising Spin Model on Recursive Lattice
为了研究过冷液体的亚稳性和理想玻璃化转变,设计了一个由平面单元构成的准二维递归格子,对Ising自旋玻璃体系的表面热力学进行了研究.该晶格被构造为部分Husimi晶格的混合物表示的散装和一维单键表示的表面。格的递归性质被用来实现精确的计算。该模型有一个反铁磁相互作用,产生一个有序的相确定为晶体,和一个亚稳的解决方案,代表非晶/亚稳相。考虑了比最近邻距离更远的粒子之间的相互作用。利用偏配分函数计算了理想晶体和表面上模型的过冷液体态的自由能和熵。通过分析晶体和过冷液体态的自由能和熵,我们可以识别出表面的熔化转变和二级理想玻璃化转变。结果表明,由于配位数的变化,表面的转变温度比体相体系显著降低。我们的计算与其他人进行的表面和薄膜热力学的实验和模拟结果一致。
2014-12-15 cond-mat.stat-mech
Crossover of Critical Behavior in Dynamic Phase Transitions of Multilayer Ising Model Systems
本文利用 Monte Carlo 模拟研究铁磁薄膜动态相变中临界行为的维度 crossover,发现 DPT 比 TPT 在更大厚度下发生二维到三维转变,揭示了表面效应及尺度差异对非平衡系统标度律的影响。
2025-09-16 cond-mat.stat-mech
Solvation forces in Ising films with long-range boundary fields: density-matrix renormalization-group study
使用准精确的密度矩阵重整化群方法,我们计算的溶剂化力在二维伊辛膜厚度L受到相同的代数衰减边界场与各种衰减指数p.在散装临界点的溶剂化力获得了普遍的贡献,这是长期的L由于临界波动,一种现象被称为临界Casimir效应。对于p = 2,3和50,我们研究了溶剂化力沿伪相共存和沿临界和亚临界等温线的标度行为。
2011-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal anisotropic finite-size critical behavior of the two-dimensional Ising model on a strip and of d-dimensional models on films
研究了无限条几何中一般三角晶格上二维伊辛模型在有限方向上周期、反周期和自由边界条件(bc)下有限尺寸临界行为的各向异性效应.精确的结果得到的自由能量密度的有限尺寸贡献的标度函数。在临界附近的给定温度下,体关联长度xi_>最大,xi_<最小,我们发现这些函数对比例xi_< / xi_>和参数化关联体取向的角度的依赖性是几何的,而不是动力学的。由于标度函数是独立的二维伊辛模型内的各向异性的特定微观实现,我们的结果提供了一个有限的验证的普遍性。我们通过考虑d维薄膜上一般弱各向异性模型的自由能量密度的有限尺寸标度来解释我们的观察结果,即,在L x无穷^(d-1)几何中,bc在有限方向上,在与各向异性和各向同性情况相关的剪切变换下不变。这使我们能够将各向异性存在下的自由能标度函数与相应的各向同性系统的自由能标度函数联系起来。我们解释我们的结果作为一个简单和透明的情况下,各向异性的普遍性,其中,相比各向同性的情况下,缩放功能还取决于相关体积的形状和方向。我们推测,这种普遍性延伸到的情况下,几何形状和/或BC是不不变的剪切变换和主张的有效性,各向异性系统的两个尺度因子的普遍性。
2012-10-04 cond-mat.stat-mech
Thickness dependent Curie temperature and power-law behavior of layering transitions in ferromagnetic classical and quantum thin films described by Ising, XY and Heisenberg models
用二位点集团近似下的有效场论研究了经典和量子薄膜中的铁磁-顺磁相变。居里温度的变化作为薄膜厚度的函数已被检查。居里温度从相应的体值的相对移动已被调查的移位指数$λ$。我们已经发现,移位指数$λ$显然取决于表面的铁磁交换耦合的强度。此外,我们还没有观察到任何显着的差异之间的经典和量子指数为一个特定的模型。
2014-12-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ising metamagnets in thin film geometry: equilibrium properties
人工反铁磁体和人工超磁体因其潜在的应用前景而受到人们的广泛关注。在一些简化的假设下,这些系统可以用薄的伊辛变磁膜来模拟。本文采用Wang/Landau方法和重要抽样蒙特卡罗模拟研究了这些薄膜的平衡性质。一方面,我们讨论了微正则态密度及其显著特征。另一方面,我们分析规范的各种全球和层量。我们得到了薄伊辛超磁体的相图作为温度和外部磁场的函数。而块体系统的相图只表现出一个反铁磁和顺磁相之间的相变,薄伊辛变磁体的相图包括一个额外的中间相,其中的表面层之一已与所施加的磁场的方向对齐。这种额外的相变是不连续的,并在临界终点结束。因此,可以在不经过相变的情况下逐渐从反铁磁相变为中间相。
2011-10-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Study of Damage Propagation at the Interface Localization-Delocalization Transition of the Confined Ising Model
利用蒙特卡罗模拟研究了短程竞争磁场($h$)作用于受限磁性伊辛薄膜中损伤的传播。由于电场的存在,薄膜在明确定义的临界温度$T_w(h)$下经历润湿转变。事实上,竞争场导致不同取向的磁畴之间出现界面。对于$T < T_w(h)$($T > T_w(h)$),这种界面与壁有界(无界),而就在$T_w(h)$处,界面基本上位于膜的中心。结果发现,损伤的时空扩展变得相当增强的界面的存在下,这作为一个“催化剂”的损伤引起的总损伤面积的增加。通过外推到热力学极限,使用有限尺寸标度的方法来评估损伤扩展的临界点。与已知的伊辛模型的有序-无序转变特征的临界温度相比,润湿转变有效地移动了损伤扩展临界点的位置.发现这样的临界点位于非湿相内。
2007-05-30 cond-mat.stat-mech
Stiffness from Disorder in Triangular-Lattice Ising Thin Films
我们研究了具有有限个垂直堆叠层的三角晶格伊辛模型,并证明了两个Berezinskiii-Kosterlitz-无相变的低温再进入,这导致了扩展的无序状态下降到$T=0$。数值结果补充了一个有效的低温二聚体理论的推导。与无序有序相反,我们提出了一个新的方案,在挫折自旋系统中的涨落诱导有序。虽然短程自旋-自旋相关性因波动而增强,但在足够低的温度下,由于拓扑缺陷的扩散,准长程有序性被排除。
2014-04-15 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Dynamic-Symmetry-Breaking Breathing and Spreading Transitions in Ferromagnetic Film Irradiated by Spherical Electromagnetic Wave
用二维Ising铁磁体的蒙特卡罗模拟研究了球形电磁波穿过铁磁薄膜时薄膜的动力学响应。对于球面EM波的频率和波长的一组固定值,并且根据EM波的振幅和系统的温度的值,识别三种不同的模式。观察到了静态钉扎模、局部动态呼吸模和扩展动态扩展模。观察到了非平衡动力学对称性破缺呼吸和扩散相变,并得到了相变温度与电磁波磁场幅值的关系。绘制了全面的相图。当磁场幅值变小时,在二维Ising铁磁体的平衡相变温度处,呼吸相变和扩散相变的边界最终合并。
2013-08-20 cond-mat.stat-mech
Influence of the driving mechanism on the response of systems with athermal dynamics: the example of the random-field Ising model
研究了驱动机构对非热动力系统滞回响应的影响。在有限温度下的局域平均场论框架下(但忽略热激活过程),我们比较了在随机场伊辛模型(RISK)中控制外磁场$H$或外磁化$M$时得到的与速率无关的磁滞回线.观察到两种不同的行为,这取决于无序强度。在大的无序,$H$驱动和$M$驱动的协议产生相同的磁滞回线的热力学极限。在低无序时,当$H$驱动的磁化曲线不连续(由于存在宏观雪崩)时,$M$驱动的回路是折返的,而感应场表现出强的间歇性波动,并且仅是弱的自平均。这些结果的相关性,在铁磁材料,记忆合金,和其他无序系统的实验观察进行了讨论。
2006-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ising nematic phase in ultra-thin magnetic films: a Monte Carlo study
我们研究了具有竞争铁磁交换和偶极相互作用的二维伊辛模型的临界性质,该模型模拟了单层极限下具有高面外各向异性的超薄磁性薄膜。我们提出的数值证据表明,两种不同的情况下出现在模型中的交换偶极强度比的不同值,即,一个单一的一阶条纹-tetrandoms相变或两个相变在不同的温度与中间伊辛相之间的条纹和tetrandomones。我们的结果与Abanov等人[Phys.Rev.B51,1023(1995)]预测的结果非常相似,但对于条纹-双折射和向列-四折射相变,我们提出了比这些作者预测的更复杂的临界行为。我们还表明,存在发散的自由能垒在条纹的过渡使得有可能获得通过缓慢冷却亚稳过冷态的温度远低于过渡之一。
2006-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Exact results for the temperature-field behavior of the Ginzburg-Landau Ising type mean-field model
研究了平均场Ginzburg-Landau Ising型模型中的序参量分布、局域和总磁化率对温度和外磁场的依赖关系.我们研究的情况下,膜的几何形状时,膜的边界表现出强烈的吸附系统的相(组件)之一。我们这样做,使用一般的标度参数,并推导出这些量的相应标度函数的精确分析结果。此外,我们还研究了它们在毛细凝聚状态下的行为。基于导出的精确解析表达式,我们得到了一个意想不到的结果--在相变线中存在一个区域,在该区域中,系统在连续切换到通常的从气体到液体状态的跳跃之前,从较低密度的气体跳到较稠密的气体,在系统的中间,系统跳到其本体临界温度以下。它还表明,在毛细冷凝线上共存的局部磁化率分布之一是一个最大值,而另一个是两个局部最大值的中心,大约,在系统中的两个气液界面。
2015-07-02 cond-mat.stat-mech
Dynamic phase transition and hysteresis dispersion law of the kinetic Ising model with next-nearest neighbor interaction
在二维铁磁动力学伊辛模型中,研究了次近邻相互作用对动态相变和磁滞回线面积律的影响。我们发现,包括NNN相互作用的NN动力学伊辛模型的DPT边界的磁场和温度的值更大的移动。因此,NNN动力学伊辛模型可以表现出相互作用诱导的DPT。同样在低频极限(f $\to$ 0)中,磁滞回线面积定律A(h $_{o}$,f)从h $^{0.70}_{o}$ f $^{0.36}$(NN)变为h $^{0.14\pm 0.01}_{o}$ f $^{0.13\pm0.01}$(NNN),其中h $_o$是外场振幅,f是频率。动力学伊辛模型中的DPT和滞后现象是由于系统的亚稳态寿命和外场的时间周期之间的竞争而产生的。包括NNN相互作用改变了系统的亚稳态寿命。这将导致DPT和滞后特性发生变化。我们的结论是,系统的亚稳态寿命是敏感的,不仅晶格尺寸,外场振幅,温度,但也存在于系统中的额外的相互作用。进一步通过跟踪动态序参量Q的概率密度P(Q),我们得出DPT是二阶的结论。
2009-12-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Casimir effect for films in the 3D Ising universality class: Symmetry breaking boundary conditions
本文研究了具有对称破缺边界条件的三维伊辛普适类薄膜的热力学Casimir力。为此,我们模拟改进的Blume-Capel模型上的简单立方晶格。我们研究两种情况++,其中边界处的所有自旋固定为+1和+-,其中一个边界处的自旋固定为+1,而另一个边界处的自旋固定为-1。在分析Monte Carlo和实验数据时的一个重要问题是对标度的修正。由于我们模拟的是一个改进的模型,因此可以忽略与L_0^-Ω成比例的缩放校正,其中L_0是薄膜的厚度,Ω约为0.8。这使我们能够专注于由边界条件引起的缩放校正。我们证实了理论上的期望,即这些修正可以用有效厚度L_0,eff = L_0 + L_s来解释。研究了薄膜的关联长度、单位面积能量、磁化强度分布和体临界点的热力学Casimir力,发现在我们的模型和边界条件下,L_s=1.9(1)。利用L_s的这个结果,我们发现在我们考虑的整个温度范围内,对于厚度L_0=8.5、16.5和32.5所得到的有限尺寸标度曲线的一个很好的塌陷。我们将热力学Casimir力的有限尺寸标度函数θ_++和θ_+-的结果与用de Gennes-Fisher局部泛函方法、场论方法和一个二元混合物的实验所得到的结果进行了比较.
2010-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The magnetization-driven random field Ising model at T=0
研究了当磁化强度M被外部控制,磁场H成为输出变量时,T=0时随机场伊辛模型(Rsing)的滞回演化.动力学是一个简单的修改的单自旋翻转动力学中使用的H驱动的情况下,包括在翻转连续的自旋与最大的本地字段。这允许在具有两个协议的系统所遵循的微观轨迹之间进行详细比较。随机图与连通性z=4(贝特格)和3-D立方晶格上进行模拟。在没有宏观雪崩的情况下,两种方案得到了相同的内能U(M),且不依赖于微观态是否稳定。在Bethe晶格上,宏观雪崩内部的能量也与沿着磁滞回线的不稳定分支用H驱动算法解析计算的能量一致。输出场,这里定义为dU/dM,表现出非常大的波动与磁化,是不是自平均。与实验情况的关系进行了讨论。
2006-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theoretical studies on switching of magnetisation in thin film
本研究采用 Monte-Carlo 模拟考察 Ising 与 Blume-Capel 模型的磁化翻转,揭示随机场、表面相互作用、各向异性及自旋态数对亚稳态寿命和成核规律的影响。
2022-08-26 cond-mat.stat-mech
Numerical study of the depinning transition of a ferromagnetic magnetic domain wall in films
采用二维无规场Ising系统,考虑偶极-偶极相互作用,对二维磁性薄膜中畴壁的退钉过程进行了第一性原理数值研究。我们观察到DW的非常规激活型运动,并揭示其分形结构DW附近的脱钉转变。我们确定的标度函数描述的临界动力学附近的过渡,并获得普适指数建立钉扎势的热软化和临界动力学之间的联系。我们观察到,调谐的偶极-偶极相互作用的强度开关DW动态之间的两个不同的普遍性类对应于两个不同的动态制度,运动中的随机势和随机力。
2015-01-19 cond-mat.stat-mech
Fluctuation induced forces in critical films with disorder at their surfaces
我们研究淬火表面无序的有效相互作用的两个平面表面浸没在流体的临界附近,属于伊辛体普适性类之间的影响。我们考虑的情况下,在无规表面场的情况下,表面的膜属于表面的普遍性类的所谓普通的过渡。我们分析发现,在线性弱耦合制度,即,在包括平均场贡献和高斯涨落时,具有零平均值的随机表面场的存在导致对两个限制表面之间的临界Casimir相互作用的吸引的、无序诱导的贡献。我们的分析,场论结果与相应的蒙特卡罗模拟数据进行了比较。
2017-03-09 cond-mat.stat-mech
The thermodynamic Casimir force: A Monte Carlo study of the crossover between the ordinary and the normal surface universality class
我们研究了三维伊辛普适类中从普通曲面普适类到正规曲面普适类的交叉问题。这种交叉是相关的行为的二元混合物的膜附近的分层点和弱吸附在一个或两个表面。我们在简单立方晶格上对改进的Blume-Capel模型进行了蒙特卡罗模拟。我们考虑系统与膜的几何形状,在各种边界条件的应用。我们讨论了由表面引起的标度校正及其与所谓外推长度的关系。为此,我们分析的磁化曲线附近的薄膜表面的行为。对于普通曲面普适类,我们得到了重整化群指数y_{h_1} =0.7249(6)的精确估计.接下来,我们研究了热力学Casimir力在从普通到正常表面普适类的交叉区域。为此,我们计算的交叉有限尺寸标度函数的泰勒展开到二阶h_1周围h_1=0,其中h_1是在一个表面的外部场。我们检查泰勒展开的适用范围,通过模拟在有限的h_1值。最后研究了强吸附极限h_1 \rightarrow \infty的逼近。我们的结果证实了二维伊辛模型条纹的精确计算所得到的定性图象[D. B. Abraham和A. Maciolek,Phys. Rev. Lett. 105,055701(2010)],3D伊辛模型的平均场计算和初步蒙特卡罗模拟,[T. F. Mohry等人,Phys.Rev.E81,061117(2010)]:对于h_1和膜厚度的某些选择,热力学卡西米尔力作为温度的函数改变符号,并且对于温度和h_1的某些选择,它也作为膜厚度的函数…
2011-04-26 cond-mat.stat-mech
Equilibrium and non-equilibrium properties of synthetic metamagnetic films: A Monte Carlo study
具有强垂直各向异性的人工合成反铁磁体可以用层状伊辛反铁磁体来模拟。占的事实,即在实验系统中的铁磁层,通过间隔物反铁磁耦合,是多层,我们提出了一个描述通过伊辛膜的铁磁堆叠组成的多层反铁磁耦合。我们研究了这些系统的平衡和非平衡性质,其中我们改变了每个堆栈中的层数。使用数值模拟,我们构建了平衡温度$-$磁场相图的各种情况下。我们发现相同的主导功能(三个稳定的阶段,其中一个相边界结束在一个关键的端点,而其他相边界显示了一个三临界点,在该点的过渡变化从第一至第二顺序)为所有研究的情况下。使用时间相关的量,我们还研究了温度淬火后发生的有序过程。长寿命的亚稳态的性质进行了讨论的薄膜,而厚膜,我们计算的表面自相关指数。
2014-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Order-disorder layering transitions of a spin-1 Ising model in a variable crystal field
利用平均场论,研究了在变表面晶场$Δ_{s}$作用下自旋为1的伊辛模型的磁有序-无序分层转变.由$N$层形成的膜的每一层$k$在有限的表面晶体场处无序,所述表面晶体场根据$Δ_k=Δ_s/k^α$、$k=1,2,...,N$和$α$为正常数的规律分布。我们建立了温度-晶场相图,发现第一层$k_0$存在一个恒定的三临界点和重入现象。对于剩余的$N-k_0 $层,这种重入现象是不存在的,但是三临界点存在并且不仅取决于膜厚度,而且取决于指数$α$。另一方面,建立了表面晶场$Δ_{s}$的固定值和参数$α$的选定值的表面磁化的热行为。
2002-07-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological phase diagrams of the frustrated Ising ferromagnet
在薄膜的磁化模式中出现复杂的调制结构是由竞争相互作用的令人沮丧的影响引起的公认的实验现象。使用粗粒度版本的伊辛铁磁体与偶极相互作用,我们开发了一种方法,使用从微观哈密顿量的信息来预测特定的拓扑相位中存在的温度-外部磁场相图。这是通过结合平均场变分计算和二维熔化的经典理论的重整化群方程来完成的。在这个框架中,我们能够区分当取向和平移对称性被打破,区分有序和无序状态的系统的所有温度和字段。我们观察到在弱偶极相互作用下由$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
Impact of layer defects in ferroelectric thin films
基于修正的横场中伊辛模型,我们证明了铁电薄膜中的缺陷层,如含有杂质、空位或位错的层,能够引起极化的强烈增加或减少,这取决于缺陷层内交换相互作用的变化。利用格林函数技术可以计算具有结构缺陷的材料的极化、激发能和临界温度。数值上我们发现,作为温度,膜厚度和层之间的相互作用强度的函数的偏振。理论计算结果与不同铁电薄膜的实验数据符合较好。
2004-11-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Influence of layer defects on the damping in ferroelectric thin films
本文应用格林函数技术,在横场中对伊辛模型进行修正,计算了含结构缺陷的铁电薄膜的元激发阻尼和相变温度。基于阻尼函数的解析表达式,我们分析了其依赖于温度,薄膜厚度和相互作用强度的数值。结果表明,铁电薄膜中的缺陷层、含杂质或空位的层以及含位错的层,由于缺陷层内交换作用的不同,都能引起阻尼的强烈增加。对于不同厚度的铁电薄膜,计算结果与实验数据符合得很好。
2005-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Prethermal nematic order and staircase heating in a driven frustrated Ising magnet with dipolar interactions
受到高频驱动的多体系统可以表现出有趣的热化行为。在加热到无特征的无限温度状态之前,这些系统可以在以各种顺序为特征的预热阶段中度过指数级长的时间。在这里,我们揭示了丰富的非平衡相图的驱动沮丧的二维伊辛磁铁与竞争的短程铁磁和长程偶极相互作用。我们表明,有序的条纹和条纹相,这出现在平衡作为温度的函数,支持后续的预热阶段在一个新的多步加热过程中的路线走向最终的热死。我们讨论了实验的铁磁薄膜和其他驱动感生的阻挫磁体的现象的影响。
2022-11-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Loss separation for dynamic hysteresis in magnetic thin films
本文根据损耗分离的唯象原理,发展了铁磁薄膜的动态磁滞理论。我们观察到,值得注意的是,损耗分离理论,最初推导出的大块金属材料,是适用于无序磁系统在相当一般的条件下,无论特定的阻尼机制。我们证实了我们的理论驱动的随机场伊辛模型的数值模拟,并通过重新检查几个实验数据在薄膜的动态滞后文献报道。所有的实验研究和模拟发现一个自然的解释损失分离。我们的理论预测的驱动场速率的功率损耗的依赖性符合令人满意的所有数据在整个频率范围内,从而调和在不同的材料中观察到的普遍性明显缺乏。
2006-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Hysteresis properties at zero temperature in the Dipolar-Random Field Ising Model
本文提出了一种改进的二维随机场伊辛模型,在经典的随机场哈密顿量中加入了偶极相互作用项。在一个类似的模型中,已经证实了系统状态可以表现出条纹图案形式的域,这是具有强垂直各向异性的薄材料的典型。在这项工作中,我们表明,在零温度下获得的磁滞回线可以显示出严格的相似性,在薄的磁性材料,如石榴石薄膜中获得的循环。在我们的模型中,随着系统的演变,畴成核和畴壁运动的过程在时间上是分开的。这一显著的事实使我们能够更好地理解这个自旋系统家族中的成核过程。
1999-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech