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
Absence of Dipole Glass Transition for Randomly Dilute Classical Ising Dipoles
随着温度的降低，三维稀偶极系统将发生自旋玻璃转变。与此相反，我们发现从王朗道蒙特卡罗模拟，在低浓度$x$，偶极随机放置在一个立方晶格偶极相互作用不经历相变。我们发现，在热力学极限的“玻璃”转变温度$T_g$为$1/\sqrt{N}$，其中$N$是偶极子的数量为零。在低温下，较低浓度（$x=4.5%$）的每个粒子的熵大于较高浓度（$x=20%$）。
2005-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ising Dipoles on the Triangular Lattice
本文提出了一种计算纯偶极耦合经典自旋系统的集团蒙特卡罗方法。它是测试和应用于有限阵列的垂直伊辛偶极子的三角形格子。这个模型是一个修改与长程相互作用的几何挫折伊辛反铁磁体。通过测量能量、磁化强度和交错磁化强度的积分自相关时间，发现团簇蒙特卡罗（MC）算法比单自旋翻转算法有更高的效率，并发现在所研究的模型中存在一个有限的温度跃迁，其特征在于比热和交错磁化强度的峰值。
2001-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Topological floating phase in a spatially anisotropic frustrated Ising model
我们提出了新的结果的有序化过程的二维伊辛模型与各向异性挫败次近邻相互作用。我们集中在一个特定的宽的温度和参数区域，以确认两个特定阶段的模型的存在。第一阶段是一个不相称的代数有序（浮动）相出现在从顺磁高温相的过渡。然后，该模型经历了一个反铁磁有序的第二相与对角铁磁条（有序波矢量$\vec q = (π/2, π/2)$）的过渡。我们分析了几个观测量中出现的非常规特征，例如，能量，结构因素，和相关函数的广泛的蒙特卡罗模拟，并仔细检查晶格尺寸的影响。对于中间相的分析研究，Villain-Bak理论适用于本模型。结合数值和分析工作，我们提出了定量的相图模型，特别是，主张在中间拓扑浮动相。
2013-08-06 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stripe-tetragonal phase transition in the 2D Ising model with dipole interactions: Partition-function zeros approach
我们进行了多重正则模拟来研究具有偶极相互作用的二维伊辛模型的临界行为。本文研究了在相互作用δ范围内的热力学相变，在此范围内观察到了宽度为h=1的条纹结构相。从局部更新算法获得的有争议的结果已被报道用于该区域，包括声称存在二阶相变线，该线在位于δ=0.85和1之间的某个地方的三临界点上方变为一阶。我们的分析依赖于从多规范模拟中获得的具有高统计数据的复杂配分函数零点。前导配分函数零点的有限尺寸标度关系产生临界指数ν，该临界指数明显与单个二阶相变线一致，从而排除了相图中该区域的三临界点。取向序参量的比热和磁化率的分析进一步支持了这一结论。
2012-06-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
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
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
Nature of the spin-glass phase in dense packings of Ising dipoles with random anisotropy axes
利用回火蒙特卡罗模拟，我们研究了指向随机轴的Ising偶极子的致密堆积的自旋玻璃相。我们考虑L^3偶极子系统：（a）放置在晶格常数为$d$的简单立方晶格的位置上，（b）放置在直径为d的随机闭合填充球的中心，这些球占据了64%的体积。对于这两种情况，我们发现一个平衡的自旋玻璃相低于温度T_sg。我们计算了自旋玻璃重叠参数q和它们的关联长度xi_L。从xi_L随T和L的变化，我们确定了两个系统的T_sg。在自旋玻璃相，我们发现（a）<q>随L的代数减小，（b）xi_L/L不随L的增大而发散。在非常低的温度下，我们发现梳状分布的q是样本依赖。我们发现，交叉重叠尖峰高于一定值的样本的分数以及尖峰的平均宽度是大小无关的量。所有这些结果都与自旋玻璃相中的准长程序相一致，正如先前在非常稀释的偶极系统中所发现的那样。
2016-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase transitions and autocorrelation times in two-dimensional Ising model with dipole interactions
具有最近邻铁磁和长程偶极相互作用的二维伊辛模型具有丰富的相图。偶极相互作用的存在改变了铁磁基态预期的纯伊辛模型的一系列条纹相作为相互作用强度的函数。蒙特卡罗模拟和直方图重加权技术应用于多个直方图进行识别的临界温度的相变发生的条纹宽度$h=2$的正方形晶格。特别是，我们的目标是研究的中间体，这是观察到的大晶格尺寸。对于这些晶格尺寸，我们计算的临界温度的条纹，线向列型，tetraxide过渡，临界指数，和大量的自由能势垒与共存相。我们还评估了我们的时间序列的长期相关性附近的有限大小的临界点，通过研究集成的自相关时间$τ$的晶格尺寸的函数。这使我们能够推断出如何严重的临界慢化的长程相互作用和附近的热力学相变的系统。
2009-12-17 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Theory of paramagnetic scattering in highly frustrated magnets with long-range dipole-dipole interactions: The case of the Tb2Ti2O7, pyrochlore antiferromagnet
由稀土磁矩组成的高阻挫反铁磁体是目前实验和理论研究的热点。稀土离子通常具有小的交换相互作用和大的磁矩。这使得有必要详细了解长程磁偶极-偶极相互作用在这些系统中的作用，特别是在顺磁相中发展的自旋-自旋相关性的背景下，但通常无法凝聚成常规的长程磁有序相。这种情况在受抑烧绿石反铁磁体材料Tb 2 Ti 2 O 7中得到最显著的强调，尽管反铁磁居里-外斯温度Tcw ~ -20 K，但Tb 2 Ti 2 O 7在低至50 mK时不有序。在本文中，我们报告的结果从平均场论计算的顺磁弹性中子散射的高度挫折的磁系统与长程偶极-偶极相互作用，重点是Tb 2 Ti 207系统。将Tb_2Ti_2O_7模拟为反铁磁<111>Ising烧绿石，发现平均场顺磁散射与实验观测结果不一致.通过简单的对称性参数，我们表明，所观察到的Tb 2 Ti 207中的顺磁相关被排除由任何自旋哈密顿量，认为只有伊辛自旋，但定性一致的海森堡矩。明确计算的顺磁散射模式的<111>伊辛和海森堡模型，其中包括有限的单离子各向异性，支持这些主张。我们提供的建议，调和需要恢复自旋各向同性与伊辛样结构所建议的单离子性质的Tb 3+。
2005-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Spin Glass Transition at Nonzero Temperature in a Disordered Dipolar Ising System: The Case of LiHoxY{1-x}F4
自旋玻璃态是凝聚态物理中最有趣的问题之一，它的磁矩（自旋）冻结在随机方向上。虽然大多数理论研究都集中在爱德华-安德森模型的伊辛自旋只有离散的“上/下”方向，这样的伊辛系统是罕见的实验。LiHo $_{x}$ Y $_{1-x}$ F $_{4}$是一种几乎理想的Ising SG材料，其中Ho $^{3+}$矩由Ising自旋很好地描述。在LiHo $_{x}$ Y $_{1-x}$ F $_{4}$中，Ho $^{3+}$磁矩主要通过固有的受抑静磁偶极-偶极相互作用相互作用。导致SG行为的随机阻挫源自偶极耦合Ho $^{3+}$被非磁性Y $^{3+}$随机取代。在本文中，我们提供了令人信服的证据，从广泛的计算机模拟SG过渡在非零温度下发生在一个现实的微观模型LiHo $_{x}$ Y $_{1-x}$ F $_{4}$，从而解决了长期存在的，仍然在进行中，争议的SG过渡无序偶极伊辛系统的存在。
2009-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Role of positional disorder in fully textured ensembles of Ising-like dipoles
该研究通过数值模拟探究类伊辛偶极子系综中位置无序的作用，推导了各向同性构型的T-Φ相图，发现了铁磁有序阈值与自旋玻璃相，并证实各向异性结构可增强铁磁有序。
2023-10-04 cond-mat.stat-mech hep-lat
A Phase Prediction Method for Pattern Formation in Time-Dependent Ginzburg-Landau Dynamics for Kinetic Ising Model without a priori Assumptions on Domain Patterns
提出了一种在含时Ginzburg-Landau动力学模型下，考虑偶极-偶极相互作用的单轴二维动力学伊辛模型中斑图形成的相位预测方法.考虑到材料厚度的影响，通过假设沿磁化轴的均匀性，该模型对应于薄的磁性材料与长程排斥相互作用。我们提出了一个新的理论基础来理解的影响的材料参数的磁畴图案的形成的平衡方程的线性和非线性力之间的平衡在平衡态。在此理论基础上，我们提出了一种新的方法来预测在给定参数的动力学条件下，经过时间演化后所达到的平衡态中的相位。安扎基湾福岛，Y。Hidaka和T. Oka，Ann. Phys. 353，107（2015）]，适用于$ϕ^4$模型。虽然该方法与实际数值结果并不完全一致，但它没有任意的参数和函数来调整预测。换句话说，它是一种对域模式没有先验假设的方法。
2020-09-01 cond-mat.stat-mech
Monte Carlo study of the spin-glass phase of the site-diluted dipolar Ising model
利用回火蒙特卡罗模拟，研究了磁偶极子的场地稀释伊辛系统.所有的偶极子都随机地放置在简单立方晶格中所有L^3位置的分数x上，并沿着给定的晶轴指向。当x_c< x<=1，x_c = 0.65时，在低于某一温度时发现一个反铁磁相，当x从上到下趋向于x_c时，反铁磁相消失。在较低的x值下，我们发现在低于由k_B T_{sg} = x e_d给出的温度下的平衡自旋玻璃（SG）相，其中e_d是最近邻偶极-偶极相互作用能。我们研究了（a）|q|的相对均方差D_q^2，其中q是SG重叠参数，以及（b）xi_L/L，其中xi_L是相关长度。从它们随温度和系统尺寸的变化，我们确定了T_{sg}。在SG阶段，我们发现：（i）平均值< |q| >和<q^2>随L的增加而代数地减小;（ii）q/的双峰但宽的分布< |q| >似乎与L无关;以及（iii）xi_L/L在常数T下随L的增加而增加，但外推到1/L -> 0得到有限值。所有这些都与SG相中的准长程序相一致。
2010-02-11 cond-mat.dis-nn 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
Comment on `Ising Pyrochlore Magnets: Low Temperature Properties, ``Ice Rules,'' and Beyond' by R. Siddharthan et al., Phys. Rev. Lett. 83, 1854 (1999)
在这篇评论中，我们认为Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$没有表现出向部分有序态的转变，这与PRL 83，1854（1999）中所讨论的不同，它表现出自旋冰行为，Siddharthan等人的实验比热数据可以用“偶极自旋冰”来解释。模型包括一个预期的贡献从核何自旋适当的长程治疗的偶极-偶极相互作用。
1999-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Kosterlitz-Thouless transition of magnetic dipoles on the two-dimensional plane
一个相变的普适类通常由维数和固有对称性等因素决定。我们研究了磁偶极子系统，其中基态对称性和基本的晶格结构以一种复杂的方式相互耦合。二维正方晶格磁偶极子系统经历属于二维伊辛普适类的有序-无序相变。根据Prakash和Henley [Phys. Rev. B { \bf 42}，6572（1990）]，这可能与四重对称基态有关，这表明与四态时钟模型相似。假设这种对称连接成立，蜂窝晶格上的磁偶极子，具有六重对称的基态，应该表现出与六态时钟模型一致的Kosterlitz-numerless跃迁。这是通过在本调查中的数值模拟验证。然而，有人指出，这种对称性的论点并不总是适用，这表明，对称性以外的因素可以是决定性的普遍性类的磁偶极子系统。
2011-04-10 cond-mat.stat-mech
Mean Field Theory of the Three-Dimensional Dipole Superspin Glasses
我们研究了三维系统的磁性纳米粒子偶极子随机取向沿淬火易轴。磁矩的方向由伊辛变量描述，伊辛变量允许磁矩沿其随机方向翻转。使用标准平均场近似和复制技术，它表明，该系统经历了有限的温度相变到自旋玻璃相。
2010-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ising pyrochlore magnets: Low temperature properties, ice rules and beyond
烧绿石磁铁是自旋冰行为的候选者。我们提出了相关的烧绿石家族R2 Ti 2 O 7（R=稀土）的理论模拟支持选定的系统上的磁热测量。通过考虑长程偶极-偶极以及短程超交换相互作用，我们得到了三种不同的行为：（i）有序的双简并态，（ii）高度无序的状态与广泛的过渡到顺磁性，（iii）部分有序的状态与急剧过渡到顺磁性。因此，这些相互竞争的相互作用可以引起与传统的“自旋冰”非常不同的行为。在实际化合物中可以看到密切对应的行为-特别是Ho 2 Ti 2 O 7对应于以前没有讨论过的情况（iii），而不是前面建议的情况（ii）。
1999-03-22 cond-mat.dis-nn 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
Dynamic dipole and quadrupole phase transitions in the kinetic spin-1 model
利用Glauber型随机动力学方法，在平均场近似下，研究了自旋1的Ising模型在时变（正弦）磁场中具有任意双线性和双二次相互作用的动力学哈密顿量的动态相变.的性质（一阶或二阶）的过渡的特征在于通过调查的动态序参量的热变化的行为。在温度和磁场幅值平面上得到了动态相变（DPT）和相图，并发现了六种基本类型的相图。相图显示出一个或两个动态三临界点，这取决于双二次相互作用（K）。除了无序相（D）和铁磁相（F）外，系统中还存在FQ + D、F + FQ和F + D共存相区，当K值较高时，F和F + D相消失。
2006-10-05 cond-mat.stat-mech
Ill-Behaved Convergence of a Model of the Gd3Ga5O12 Garnet Antiferromagnet with Truncated Magnetic Dipole-Dipole Interactions
以前的研究已经发现，计算认为远程磁偶极相互作用截断在一个有限的截止距离Rc预测假的（非物理的）远程有序相伊辛和海森堡系统的烧绿石晶格。在本文中，我们表明，类似于这两种情况下，使用截断偶极相互作用模型的Gd 3Ga 5 O 12石榴石反铁磁体的计算也预测非物理相位与无公度有序波矢量q_ord是非常敏感的偶极截止距离Rc。
2006-11-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Metastable states in disordered Ising magnets in mean-field approximation
提出了短程随机交换无序伊辛磁体磁相中出现指数大数亚稳态的机制。它是基于这样的假设，即过渡到不均匀的磁相的结果，从宏观上大量的稀疏离域模附近的本地化阈值的冷凝。在该机制的框架下，利用平均场近似的变形，得到了零基态磁化的无规磁体（稀反铁磁体、二元自旋玻璃、偶极相互作用的稀铁磁体）的亚稳态的性质.建立了磁相中缓慢非平衡过程的特征与亚稳态热力学参数之间的关系。
2001-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Modulation and correlations lengths in systems with competing interactions
我们研究关联函数中存在的竞争的长期和短期的相互作用，找到多个相关和调制长度。本文计算了任意长程相互作用下伊辛铁磁体的基态条宽。在大的$n$系统中，我们证明了对于一个被一般的竞争长程相互作用挫败的短程系统，交叉温度$T^*$转向未挫败短程系统的临界温度（即，其中消除了令人沮丧的长距离相互作用）。我们还表明，除了某些特殊的交叉点，相关和调制长度的总数仍然保守。我们推导出一个一般系统的调制长度随温度的变化与铁磁相互作用和相反的长程相互作用的基态附近的表达式。我们说明，与确切的偶极相互作用的关联函数有很大的不同，其中的偶极之间的标量积的形式被假定。
2011-06-01 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetic ordering of random dense packings of freely rotating dipoles
我们用数值模拟的方法研究了海森堡偶极子的随机密堆积。偶极子位于相同球体的中心，这些球体在空间中占据固定的随机位置，并填充空间体积的一部分$Φ$。参数$Φ$的范围从相当低的值（典型的无定形集合）到随机密堆积极限中出现的最大值$Φ$ =0.64。我们假设偶极子可以自由旋转，并且没有局部各向异性。和通常的物理变量一样，这类系统的物理特性也依赖于$Φ$。具体地，我们探讨这些系统的磁有序，以描绘在温度- $Φ$平面的相图。对于$Φ\gtrsim0.49$，我们发现准长程铁磁有序与强长程自旋玻璃有序共存。对于$Φ\lesssim0.49$的铁磁秩序消失让位给自旋玻璃相类似的伊辛偶极系统与强大的冻结无序。
2020-07-28 cond-mat.stat-mech hep-lat
Monte Carlo study of the two-dimensional site-diluted dipolar Ising model
利用回火蒙特卡罗模拟，研究了二维格位稀释偶极Ising系统.偶极子随机地放置在正方形晶格中所有L^2位置的一部分x上，并沿着共同的晶轴指向。当x_c< x<=1，x_c = 0.79（5）时，在低于某一温度时，发现了一个反铁磁相，当x从上面接近x_c时，反铁磁相消失。在较低的x值下，我们研究了（i）自旋玻璃（SG）重叠q的分布，（ii）它们的相对均方差Δ_q^2和峰度，以及（iii）xi_L/L，其中xi_L是SG相关长度。从它们随温度和系统尺寸的变化，我们发现，顺磁相覆盖整个T>0的范围。我们的结果使我们能够获得与T=0，1/nu=0.35（10）的相关长度相关的临界指数的估计。
2010-04-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Low-temperature spin-glass behaviour in a diluted dipolar Ising system
利用蒙特卡罗模拟研究了位稀释偶极伊辛模型的自旋玻璃态的性质。我们考虑一个简单立方晶格中所有L^3格点的一部分x上随机放置的偶极子系统，这些格点沿着给定的晶轴向上或向下指向。对于x < 0.65，已知这些系统在低于与x成比例的温度T_sg时表现出平衡自旋玻璃相。在高稀释度和非常低的温度下，以及深在SG阶段，我们发现尖峰分布的重叠参数q是强烈的样品依赖性。我们专注于与大激励相关的尖峰。从累积分布的q和一对关联函数的平均超过几千个样本，我们发现，对于所研究的系统大小，尖峰的平均宽度，并与尖峰高于一定的阈值的样本的分数不随L明显变化。这是比较与谢灵顿-柯克帕特里克模型的行为。
2015-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Classical dipoles on the kagome lattice
受磁性材料、阻挫纳米阵列和冷原子系统的最新发展的启发，我们研究了偶极自旋在阻挫二维kagome晶格上的行为。通过结合Luttinger-Tisza方法、数值能量极小化、自旋波分析和并行回火Monte-Carlo方法，我们研究了包含偶极和最近邻相互作用的哈密顿量的长程有序和有限温度相变.对于弱偶极相互作用和中等偶极相互作用，系统进入一个三个子晶格长程有序状态，每个三角形具有消失的偶极和四极矩，而占主导地位的偶极相互作用，我们发现亚铁磁三个子晶格顺序。这些也是XY自旋的基态。我们讨论的激发，以及相变，这些国家。我们发现行为与伊辛临界的120度状态一致，而亚铁磁状态似乎与漂移指数。kagome最近邻海森堡模型的著名零能量激发平坦带被提升到有限能量，但随着偶极相互作用的加入，仅获得最小的色散。
2015-02-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Why spin ice obeys the ice rules
自旋冰化合物Ho $_2$ Ti $_2$ O $_7$和Dy $_2$ Ti $_2$ O $_7$的低温熵可用最近邻反铁磁伊辛模型来描述，即“冰规则”。这是令人惊讶的，因为自旋之间的主要耦合是它们的长程偶极相互作用。我们发现，这种现象可以理解，而优雅：一个可以构建一个模型偶极相互作用，通过添加较短的范围，这产生{ \it精确}相同的基态，因此T=0熵，作为最近邻相互作用。模型和真实偶极相互作用之间的微小差异的处理再现了Gingras等人的详细数值工作。我们还导致一个更一般的概念之间的相互作用的投影等价。
2005-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Ising models with long-range dipolar and short-range ferromagnetic interactions
本文研究了具有长程（类偶极）和最近邻铁磁（FM）相互作用的$d$ -维伊辛模型的基态。长程相互作用的强度为$r^{-p}$、$p>d$，而FM相互作用的强度为$J$。如果$p>d+1$和$J$足够大，则基态是FM，而如果$d<p\le d+1$，则FM状态不是$J$的任何选择的基态。在$d=1$中，我们表明，对于任何$p>1$的基态有一系列的过渡，从反铁磁状态的周期2到$2h$ -周期状态的块的大小$h$交替符号，大小$h$增长时，FM相互作用强度$J$增加（一个概括的情况下，$0<p\le 1$也讨论了这一结果）。在$d\ge 2$中，我们证明，对于$d<p\le d+1$，基态能量的主导渐近行为同意大$J$与从周期条纹态获得的，被证明是真正的基态。在基态轮廓的几何形状进行了讨论。
2006-08-21 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum phase transitions in transverse field spin models: from statistical physics to quantum information
本文以自旋为1/2的横场伊辛模型和XY模型为例，综述了自旋系统在横场磁场中的量子相变。首先概述了量子相变，我们介绍了一些模型哈密顿量。我们提供了精确的解决方案，在一个空间维度连接他们的共形场理论研究。我们还讨论了Kitaev模型和其他一些精确可解的自旋系统。研究量子相变的存在下淬火的随机性和挫折的相互作用的详细介绍。我们讨论新的现象，如格里菲斯-麦考伊奇点。然后，我们转向最近的主题，如信息理论措施的量子相变在这些模型中，如并发，纠缠熵，量子不和谐和量子保真度。然后，我们专注于非平衡动力学的各种横向场系统的量子临界点和线。在提到快速淬火研究后，我们详细讨论了缓慢的动力学和讨论Kibble-Zurek缩放的缺陷密度淬火后，跨临界点和其修改淬火跨临界线，无间隙区域和多临界点。主题，如不同的淬火方案的作用，局部淬火，淬火模型与随机相互作用和淬火耦合到一个热浴的自旋链被触及。非平衡动力学和量子信息理论措施之间的联系，在一定程度上。我们表明Kibble-Zurek标度和绝热演化的状态之间的连接，以及绝热动力学作为量子优化技术称为量子退火的工具的应用。最后一节是致力于详细讨论最近的横向伊辛类系统的实验研究。
2015-06-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
From classical to quantum criticality
在$ϕ^4$理论的框架下研究了零温下从经典相变到量子相变的交叉。零温下的经典跃迁可以用朗道理论描述，在加入量子涨落后转变为量子伊辛跃迁。我们在量子涨落很弱的情况下计算了跃迁线。计算是基于经典和量子跃迁之间的交叉的重整化群分析，并且即使对于低于4的时空维度$D$也能很好地控制。特别是，对于$D=2$，我们得到了一个解析表达式的过渡线，这是有效的参数范围很广，证实了基于密度矩阵重整化群的数值计算。这种行为可以通过测量捕获离子或排斥相互作用偶极系统中线性锯齿形不稳定性的相图来测试。
2014-03-10 cond-mat.stat-mech
50 years of correlations with Michael Fisher and the renormalization group
本文回顾作者与导师Michael E. Fisher的交往，并介绍始于1970年代、至今仍存未解问题的几项重正化群研究，涵盖偶极磁体、双临界点和随机场伊辛模型。
2023-07-07 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Thermodynamic Properties of the Dipolar Spin Ice Model
我们对偶极自旋冰模型的热力学性质进行了详细的理论概述，该模型已被证明是伊辛烧绿石材料Dy_2Ti_2O_7和Ho_2Ti_2O_7的良好定量描述符。我们表明，偶极自旋冰模型可以再现一个有效的准宏观简并基态和自旋冰行为的这些材料时，偶极-偶极相互作用的长程性质是仔细处理使用Ewald求和技术。然而，这种简并最终在低温下被解除。通过平均场论和蒙特卡罗模拟技术确定了长程有序态。最后，我们研究了偶极自旋冰模型在外加磁场中的行为，并与实验结果进行了比较。我们发现，一些不同的长程有序状态的青睐依赖于场方向的模型。
2003-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Long-range influence of a pump on a critical fluid
耦合到守恒密度的泵产生长程调制，这是由动力学的非平衡性质引起的。我们研究这些调制是如何修改的临界点，系统表现出内在的长程相关性。要做到这一点，我们考虑一个泵的扩散流体，这是已知的，以产生一个电偶极电位的形式和电流的形式的偶极场的临界点以上的密度分布。我们证明，虽然目前保持其形式在临界点，密度分布的变化剧烈。在临界状态下，在$d<4$维度中，密度与平均值的偏差由距泵大距离$r$和相对于泵的取向成角度$θ$的${\rm sgn}(\cos(θ))|\cos(θ)/r^{(d-1)}|^{1/δ}$给出。在短距离内，存在与$\cos(θ)/r^{d-3+η}$特征的交叉。这里，$δ$和$η$是伊辛临界指数。还考虑了局域抽运对临界点以下畴壁结构的影响。
2022-03-29 cond-mat.stat-mech
Ferroelectric and Dipolar Glass Phases of Non-Crystalline Systems
在最近的一封信[物理。{ \bf 75}，2360（1996）]我们简要讨论了位置无序偶极材料中铁电有序的存在和性质。在这里，我们报告进一步的结果，并给出我们的工作的完整描述。利用随机冻结和动态无序的偶极软球模型研究了非晶态系统中的铁电有序。我们还给出了物理解释的模拟结果中的短期和长期的相互作用。考虑了偶极矩具有1、2和3个分量（分别为伊辛、XY和XYZ模型）的情况。发现伊辛模型在冷冻非晶体系中显示铁电相，而XY和XYZ模型在低温下形成偶极玻璃相。在动态无序模型中，运动方程是解耦的，使得粒子平移完全独立于偶极力。这些系统自发地发展长程铁电秩序在非零温度下，尽管没有任何微调的短程空间相关有利于偶极秩序。此外，由于这是一个非平衡模型，我们发现，顺电铁电过渡依赖于粒子的质量。对于XY和XYZ模型，临界温度外推到零的粒子的质量变得无限大，而对于伊辛模型的临界温度几乎是独立的质量和一致的随机冻结系统在相同的密度的铁电转变。因此，在无限质量极限下，冻结的非晶态系统的结果被恢复。
1997-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the absence of ferromagnetism in typical 2D ferromagnets
我们认为伊辛系统在$d$维最近邻铁磁相互作用和远程排斥（反铁磁）的相互作用，衰减的权力，$s$，的距离。这种模型的物理背景进行了讨论，这主要是$d=2$和$s=3$，在长距离，真正的磁偶极子之间的真正的磁相互作用是这种形式。我们证明了当衰变功率高于$d$且不超过$d+1$时，则在所有温度下，自发磁化强度为零。与此相反，我们还表明，超过$d+1$（与$d\ge2$）磁顺序的权力可以发生。
2006-12-07 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Ferromagnetic ordering in mazelike stripe liquid of a dipolar six-state clock model
本研究针对多铁性六方锰酸盐铁电有序相关的偶极六态时钟模型开展蒙特卡洛模拟，发现其随降温经历两次BKT转变与一级条纹有序相变，中间相为具短程条纹有序和特殊铁磁有序的迷宫状六方液体。
2024-12-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The dipolar spin glass transition in three dimensions
由于自旋之间的长程相互作用以及稀有区域效应，稀偶极伊辛磁体仍然是一个众所周知的难以解决的问题。我们研究了一种新的各向异性稀偶极Ising系统[Phys.Rev.Lett.1999]。{ \bf 114}，247207（2015）]，其作为随机稀释的经典自旋冰的有效描述而出现，所述自旋冰是无无序极限中的原型自旋液体，具有小部分$x$的非磁性杂质。Metropolis算法内的并行热回火计划未能实现平衡，这个问题已经为小系统尺寸。受先前关于单轴随机偶极子的工作[Phys. Rev. X { \bf 4}，041016（2014）]的启发，我们提出了一种改进的簇蒙特卡罗算法，该算法是为消除由{ \it有效冻结}自旋的簇产生的平衡瓶颈而量身定制的。通过对$x=1/128$进行大规模模拟，并使用有限尺寸标度，我们表明存在一个有限温度的自旋玻璃转变，并给出强有力的证据表明，该临界点的普遍性是独立的$x$时，它是小的。在这个$x \ll 1$极限中，我们还提供了热指数$ν=1.27(8)$和异常指数$η=0.228(35)$的第一个估计。
2019-06-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Critical Behavior Analysis of Pure Dipolar Triangular Lattice via Equilibrium and Non-Equilibrium Monte Carlo Simulations
本研究利用优化的Tomita蒙特卡洛算法，通过平衡与非平衡两种模拟方法，发现XY偶极三角晶格的临界行为可能属于接近二维伊辛普适类的新普适类。
2025-08-14 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
The ferromagnetic transition and domain structure in LiHoF4
使用蒙特卡罗模拟，我们确认，稀土化合物LiHoF 4是一个很好的实现的偶极伊辛模型。在只有一个自由参数的情况下，我们对磁化强度、比热和反磁化率的计算在单个开尔文温度范围内在定量水平上与实验数据相匹配，包括在1.53 K处的铁磁转变。使用并行回火方法和达到系统的大小高达32000偶极子与周期性的边界条件，我们能够给出强有力的直接证据的对数修正预测的重整化群理论。由于偶极模型的长程和角度依赖性，样品的形状和畴在有序态中起着至关重要的作用。我们超越格里菲斯定理，并考虑在有限的宏观样品中产生的表面校正导致的理论磁畴。我们预测，在退磁因子N>0的圆柱体中，基态畴结构由磁化方向相反的平行薄片组成，宽度取决于退磁因子。
2009-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quantum criticality in chains of planar rotors with dipolar interactions
本文利用密度矩阵重正化群方法研究了偶极相互作用的平面转子链，发现随转子平面取向变化会发生从无序到偶极有序的量子相变，并揭示了涵盖Ising至XY模型的不同普适类。
2024-01-05 cond-mat.stat-mech physics.atm-clus physics.chem-ph
Perturbative Quantum Monte Carlo Study of LiHoF4 in a Transverse Magnetic Field
P.B.查克拉博蒂{ \it等人}，Phys. Rev. B { \bf 70}，144411（2004））在外部横向磁场$B_x$中对LiHoF $_4$ Ising磁性材料的研究显示出与实验结果的差异，即使对于量子波动小的小$B_x$也是如此。这种差异持续渐近接近经典的铁磁体顺磁体相变。在本文中，我们数值重新研究的温度$T$，与横向场相图的LiHoF $_4$在弱$B_x$制度。在这个制度下，从一个有效的低能量自旋1/2描述的LiHoF $_4$，我们应用累积展开推导出一个有效的依赖于温度的经典哈密顿量，包括微扰的小量子涨落附近的经典相变在$B_x=0$。利用这个有效的经典哈密顿量，我们通过经典的蒙特卡罗模拟研究了$B_x-T$的相图.特别是，我们调查的各种效果，可能是在以前的QMC结果和实验之间的差异的来源的相图的影响。例如，我们考虑两种不同的方式处理的长程偶极-偶极相互作用，并探讨如何修改$B_x-T$相图时，使用不同的微观晶体场哈密顿量。我们的工作的主要结论是，我们完全重现以前的QMC结果在小$B_x$。不幸的是，我们探索的微观哈密顿量的修改都不能提供一个$B_x-T$相图兼容的小半经典$B_x$制度的实验。
2008-01-02 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the dilute magnet LiHo_xY_{1-x}F_4
本文研究了适用于稀磁化合物LiHo_{x} Y_{1-x} F_4的具有局域交换作用的有效长程伊辛偶极子模型。我们的计算产生的最近邻交换相互作用的值为0.12 K。用蒙特卡罗方法计算了铁磁相和顺磁相的相界T_c（x）。我们证明了实验观察到的T_c随稀释度的线性下降并不是简单的平均场结果，而是涨落、交换作用和超精细耦合的综合效应。此外，我们还发现了一个临界稀释度x_c=0.21（2），在此值以下没有有序性。与最近的蒙特卡罗模拟相似的模型，我们发现没有证据的实验观察到的冻结的玻璃态在我们的计算。我们将Stephen和Aharony的理论应用于LiHo_{x} Y_{1-x} F_4，发现该理论确实预言了自旋玻璃的有限温度冻结。差异的原因进行了讨论。
2007-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
