Magnetocaloric effect in two-dimensional spin-1/2 antiferromagnets
本文研究了反铁磁自旋1/2海森堡模型在最简单的二维晶格，即正方形和三角形晶格上的磁热效应。给出了熵的数值计算结果，这些结果与一致的普适性质是一致的。然而，熵的绝对值在几何阻挫三角形晶格上比在非阻挫正方形晶格上更大，表明阻挫改善磁热性质。
2005-08-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Normal and inverse magnetocaloric effect in magnetic multilayers with antiferromagnetic interlayer coupling
用对近似方法研究了自旋为1/2的具有反铁磁层间耦合的磁性多层膜系统的热力学。特别注意的是磁热性能，量化的等温熵变。多层膜由两种磁性平面组成，其中一种是稀释的。在两个平面内的面内耦合具有任意的各向异性范围之间的伊辛和各向同性海森堡相互作用。构造并讨论了磁补偿现象发生时的相图。讨论了等温熵变与相互作用参数、磁组分浓度和外加磁场幅值的关系。正常和逆磁热效应的范围被发现和相关的补偿的存在或不存在。
2014-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric effect in one-dimensional antiferromagnets
在有限温度下，外加磁场会引起一维量子自旋系统熵的较大相对变化。这导致磁热效应，即在绝热（去）磁化过程期间的温度变化。利用Jordan-Wigner变换和精确对角化方法研究了几个一维自旋1/2模型的例子。在绝热（去）磁化过程期间，温度在场诱导的零温度量子相变附近下降。比较不同程度的挫折，我们发现更多的挫折系统冷却到较低的温度。对于几何阻挫自旋模型，在一定的磁场中，有限熵在零温度下仍然存在。这一性质表明，受抑量子自旋系统作为有前途的替代制冷剂材料的低温磁制冷。
2004-08-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Isothermal Entropy Change and Adiabatic Change of Temperature of the Antiferromagnetic Spin-1/2 Ising Octahedron and Dodecahedron
自旋为1/2的伊辛八面体和十二面体由于独特的反铁磁作用，在零磁场下表现出显著的磁化跳变，从而导致绝热退磁过程中的巨磁热效应。在目前的工作中，我们报告的两个基本的磁热响应函数的温度依赖性：等温熵变和绝热温度变化。结果表明，随着磁场的增加，伊辛八面体和十二面体的等温熵变普遍呈现较大的负熵变，这是它们冷却性能的证据。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech
Strong Mpemba Effect Through a Reentrant Phase Transition
University of Münster（明斯特大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）；University of Freiburg（弗赖堡大学）；Max Planck Institute for Multidisciplinary Sciences（马克斯·普朗克多学科科学研究所）
研究发现，在抗铁磁伊辛模型中，通过重新进入相变的温度淬火可产生强直接和逆Mpemba效应，其源于对最慢松弛模式的选择性激发，且在顺磁相中该模式为纯阶梯状。
2026-09-10 cond-mat.stat-mech
Phase diagram and transition properties of the Blume-Capel model: A Monte Carlo study
College of Physics and Optoelectronics, Taiyuan University of Technology（太原理工学院物理与光电工程学院）；National Institute of Metrology（中国计量科学研究院）
通过蒙特卡洛模拟验证了Jx-Jy Blume-Capel模型的三临界点位置，确认了恒温下磁场变化引起的重入行为，并揭示混合态中一维对称破缺机制，所有相关相变均为二级。
2026-10-07 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric effect in pyrochlore antiferromagnet Gd2Ti2O7
研究了烧绿石晶格上几何阻挫反铁磁体Gd_2Ti_2O_7的绝热退磁过程。与传统的顺磁性盐相比，该化合物在低于居里-外斯常数的温度范围内可以表现出十倍的温度降低。最有效的冷却观察到在120和60千奥斯特之间的字段间隔对应于饱和和自旋液相之间的交叉。这一现象表明，相当一部分的磁熵存在于强关联态。根据理论模型，这种熵与宏观数量的局部模式保持无间隙，直到饱和场。对经典自旋模型的蒙特卡罗模拟表明与实验符合得很好。该过程的冷却功率的实验估计，以期可能的技术应用。Gd_2Ti_2O_7的结果与低温磁制冷材料Gd_3Ga_5O_（12）的结果进行了比较。
2004-12-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Magnetocaloric effect in the spin-$1/2$ chain with competing interactions
研究了具有竞争相互作用的可积反铁磁海森堡自旋链的磁热效应。计算了量子自旋链在自旋极限下的Grüneisen参数，它与磁热效应密切相关。这是通过一组非线性积分方程的解来获得的，该方程描述了模型的热力学。我们还提供了结果的熵$S$和等熵的$(H,T)$平面。
2014-10-08 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Giant magnetocaloric effect, magnetization plateaux and jumps of the regular Ising polyhedra
用简单的图论方法研究了正多面体（Platonic固体）反铁磁Ising自旋团簇的磁化过程和绝热退磁.而伊辛立方体作为唯一的未受挫折（二分）自旋集群显示只有一个平凡的高原在零磁化，其他正伊辛多面体（四面体，八面体，二十面体和十二面体）另外显示一个或两个中间高原在分数值的饱和磁化强度。阐明了由于几何挫折而在中间平台出现的高度简并的基态的性质。结果表明，规则伊辛多面体在磁化跃迁附近表现出巨大的磁热效应，而伊辛八面体和十二面体属于最突出的几何阻挫自旋团簇，它们通过绝热退磁过程实现了高效的低温制冷.
2015-02-16 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric effect in integrable spin-s chains
研究了可积反铁磁高自旋链的磁热效应。本文利用Bethe近似技术和量子转移矩阵方法，精确计算了自旋链在磁热极限下的Grüneisen参数，该参数与磁热效应密切相关.我们还计算了（H，T）平面上的熵S和等熵线。我们已经能够确定量子临界点H_c^{（s）}=2/（s+1/2）看等熵和/或格吕奈森参数的特征行为。
2010-09-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in a proximity of magnetization steps and jumps of spin-1/2 XXZ Heisenberg regular polyhedra
用精确对角化方法研究了自旋为1/2XXZ的正多面体（四面体、八面体、立方体、二十面体和十二面体）反铁磁海森堡团簇的磁化过程和绝热退磁.它表明，XXZ交换相互作用的量子（XY）部分是存在额外的中间磁化平台和步骤，这是完全不存在的限制伊辛的情况下的主要原因。这个规则的唯一例外是自旋为1/2 XXZ的海森堡四面体，它只显示了与两个磁化步骤有关的水平交叉场的定量移动。结果表明，自旋为1/2的XXZ海森堡正多面体在磁化阶跃附近表现出增强的磁热效应，当去除磁场时，在能级交叉场的正上方（下方）温度会迅速下降（上升）.
2017-03-15 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric properties of frustrated tetrahedra-based spin nanoclusters
采用精确计数法研究了具有角、边、面共享拓扑结构的各种几何阻挫四面体Ising反铁磁纳米团簇的磁化强度、熵和磁热性质。结果发现，所研究的性质强烈依赖于纳米团簇的拓扑结构，可以是非常不同的，从一个单一的四面体以及烧绿石晶格形成的无限数量的角共享四面体。从磁热的角度来看，后两个系统的一个重要区别是在大多数研究的结构中没有基态零磁化平台，这在低温下有利于在绝热退磁过程中消失的磁场中出现巨磁热效应。具有这种性质的磁系统可能是技术应用的合适候选者，作为超低温的高效制冷机。
2019-03-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Enhanced magnetocaloric effect in frustrated magnets
研究了可果美、石榴石和烧绿石晶格上强阻挫经典海森堡反铁磁体的磁热力学。场致绝热温度变化（dT/dH）_S明显大于普通非阻挫磁体，并且在很宽的磁场范围内超过了理想顺磁体的冷却速率。磁热效应的增强与饱和磁场以下的受抑磁体中存在宏观数量的软模式有关。理论预测证实了广泛的蒙特卡罗模拟。
2002-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
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
Reentrant spin-glass transition in a dilute magnet
对具有铁磁近邻和反铁磁次近邻相互作用的稀疏经典海森堡模型进行了大尺度蒙特卡罗模拟。我们发现该模型再现了一个重入的自旋玻璃转变。也就是说，随着温度降低，磁化强度在低于某一温度时迅速增加，达到最大值，然后在某一较低温度时停止。低温相被认为是以铁磁团簇为特征的自旋玻璃相。
2005-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Rise and Fall of Reentrant Phase Transitions in a Coupled Spin-Electron Model on a Doubly Decorated Honeycomb Lattice
严格计算了双装饰蜂窝晶格上自旋-电子耦合模型的相图和自发磁化强度，该模型考虑了移动电子在装饰位上的量子力学跳跃、移动电子与局域自旋之间的最近邻伊辛耦合以及节点位上局域自旋之间的远邻伊辛耦合.自发有序的铁磁相，自发有序的反铁磁相和无序的顺磁相出现在相图中取决于装饰网站的电子填充，跳跃项的相对大小和都考虑耦合常数。它是证明的性质和大小的进一步邻居伊辛耦合之间的本地化自旋基本上影响的上升和下降的再入过渡接近的顺磁相和两个自发有序相之间的相边界。
2018-09-13 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric effect in quantum spin-s chains
利用精确对角化和量子蒙特卡罗模拟计算了外磁场中反铁磁量子自旋链的熵。磁热效应，即，绝热场变化期间的温度变化可以从等熵线导出。首先，我们专注于自旋s =1的链的例子，并表明，可以通过关闭的磁场的Haldle间隙冷却。然后，我们移动到量子自旋链和证明线性标度与$s$接近饱和场。同时，我们提出了一个新的方法来计算许多低的激发态使用Lanczos递归。
2009-07-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase diagrams of the transverse Ising antiferromagnet in the presence of the longitudinal magnetic field
本文研究了二维反铁磁伊辛模型在均匀纵向（$H$）和横向（$Ω$）磁场中的临界行为.利用单格点团簇关联的有效场论计算了正方形（$z=4$）晶格在$H-T$和$Ω-T$平面上的相图。我们只发现了二阶相变的所有字段值和重入行为没有观察到。
2012-07-09 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric properties of V6 molecular magnet
本文从理论上研究了含6个钒离子的多钒酸盐分子磁体V6的磁热性质，其中钒离子带有量子自旋$S = 1/2$。这种结构的特点是存在两个弱相互作用的自旋三角形与全反铁磁耦合。该系统的属性描述使用精确的数值对角化方法应用于量子海森堡模型，并利用场系综形式主义。计算并讨论了磁熵和磁比热随温度和外加磁场的变化关系。磁热性能通过等温熵变和熵对磁场的导数来量化。一个有趣的行为的等温熵变的发现，具有高度的可调性的磁热效应与初始和最终的磁场值。
2019-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic behaviour of magnetocaloric quantities in spin-1/2 Ising square trilayer
采用蒙特卡罗模拟和单自旋翻转Metropolis算法，研究了自旋为1/2，Ising的正方形Bravais晶格三层亚铁磁系统.这种系统的主体由三层组成，每层都完全由A或B型原子组成，导致两种不同的成分：ABA和AAB以及两种不同类型的磁相互作用：类似原子之间的铁磁和不同原子之间的反铁磁。对于这种系统，降低的剩余磁化强度的逆绝对值是补偿点和临界点之间的磁化强度极值与饱和磁化强度之比的绝对值。相对相互作用强度的变化的哈密顿量，为一系列的值，导致补偿点和临界点的位移和变化的幅度的绝对逆减少的剩余磁化强度。在无外加磁场的情况下，提出了约化剩余磁化强度的逆绝对值和补偿点与临界点之间的温度间隔对控制参数依赖关系的可能数学形式，并从这些关系得到了两种结构的相图。模拟系统的这种替代描述可以帮助技术人员根据所需特性设计磁热材料。
2020-11-07 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric effect in the distorted Ising-Heisenberg double sawtooth spin ladders
利用量子转移矩阵方法，严格研究了绝热退磁过程中反铁磁自旋1/2双自旋Ising-Heisenberg模型和扭曲阶梯上混合自旋（1，1/2）双自旋Ising-Heisenberg模型的熵和冷却速率.该模型包括XXZ之间的相互作用的间隙海森堡二聚体，伊辛耦合之间的最近邻自旋的腿和横档，和额外的循环四自旋交换（环交换）在每个块的正方形元格。在接近场致量子相变的情况下，我们比较了两种模型在量子临界点附近的冷却/加热能力。然而，我们观察到一个大的磁热效应的两个模型，混合自旋双阶梯显示出更大的磁热效率比自旋1/2双阶梯。在绝热退磁过程中，可以看到在零温度量子相变附近的温度下降。各向同性和各向异性参数的各种固定值明确地改变磁热效应的质量。这一特性表明，双螺旋Ising-Heisenberg阶梯作为有前途的替代制冷剂材料的低温磁制冷。
2018-05-26 cond-mat.stat-mech
Spin-1/2 $XXZ$ Heisenberg cupolae: magnetization process and related enhanced magnetocaloric effect
利用精确数值对角化方法，研究了反铁磁自旋为1/2 $XXZ$的Heisenberg团簇在不同交换各向异性值下绝热退磁过程中的磁化曲线和磁热效应.结果表明，自旋为1/2的$XXZ$ Heisenberg冲天炉与Ising冲天炉相比，至少多了一个磁化平台.该新颖的磁化平台在更宽的磁场范围上延伸，其中$XXZ$交换耦合的量子部分增加，以限制伊辛情况下存在的原始平台为代价。结果表明，自旋为1/2的$XXZ$-海森堡三角形和五角形圆顶在零磁场附近表现出增强的磁热效应，这使得这些磁性系统成为极有希望的零温制冷剂.
2021-01-18 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Exact calculation of the magnetocaloric effect in the spin-1/2 XXZ chain
利用量子转移矩阵技术和非线性积分方程计算了反铁磁自旋1/2XXZ链在绝热退磁过程中的熵和冷却率。的伊辛链（对应于无限大的各向异性）的极限情况下进行比较。我们的海森堡链的精确结果被用来作为一个crosscheck的数值精确对角化以及量子蒙特卡罗模拟，并允许我们基准的数值方法。在接近场诱导的量子相变时，我们观察到一个大的磁热效应。此外，我们验证了普遍的低温幂律的冷却速率和熵，特别是线性缩放熵与温度T的无间隙的Luttinger液体状态和缩放为\sqrt{T}场诱导的过渡到有间隙的阶段。
2009-12-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reentrant and Forward Phase Diagrams of the Anisotropic Three-Dimensional Ising Spin Glass
空间单轴各向异性d=3伊辛自旋玻璃在分级晶格上精确求解。五种不同的有序相，即铁磁相，柱状相，层状相，反铁磁相和自旋玻璃相，被发现在全球相图。当在平面内引入随机性时，自旋玻璃相比沿一个方向引入线时更广泛。相图截面，没有西森对称，西森对称线，或完全嵌入到西森对称，进行了研究。随着温度的降低，铁磁相和自旋玻璃相之间的边界可以是凹入的或向前的，即从自旋玻璃相后退或穿透到自旋玻璃相中。然而，这个边界总是重入的多临界点终止时，它是在西森对称线。
2009-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Effects of selective dilution on phase diagram and ground-state magnetizations of an Ising antiferromagnet on triangular and honeycomb lattices
本文采用有效场论研究了三角晶格和蜂窝晶格上选择性稀释伊辛反铁磁体的相图和基态磁化强度。不同的子晶格稀释一般不相等的概率结果在一个相当复杂的相图中的子晶格稀释参数空间。在阻挫三角晶格反铁磁体的情况下，选择性稀释影响阻挫的程度，这可能导致一些特殊的现象，如长程序的重入行为或不饱和的亚晶格磁化在零温度。蜂窝晶格上的选择性稀释伊辛反铁磁体是三角晶格中的一个子晶格被稀释完全去除的特殊情况。
2012-12-21 cond-mat.stat-mech
A generalized magnetic refrigeration scheme
我们用蒙特卡罗模拟研究了反铁磁体中的磁热效应，并与铁磁体中的磁热效应进行了比较。在反铁磁体中，当温度固定在Néel温度以下时，磁熵在有限磁场处达到最大值。利用这一事实，我们提出了一个协议，施加磁场，以实现最大效率的磁制冷反铁磁体。特别是，我们发现，在低温下，反铁磁体是更有用的磁制冷比铁磁体。
2014-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Critical line of honeycomb-lattice anisotropic Ising antiferromagnets in a field
我们使用数值转移矩阵方法，连同有限尺寸标度和共形不变性的概念，讨论二维蜂窝晶格伊辛自旋1/2磁体的临界特性，耦合是反铁磁沿至少一个晶格轴，在一个均匀的外部磁场。我们主要集中在场-温度参数空间中的相图的形状，为了做到这一点，检查的顺序和普遍性类的基本相变。我们的研究结果表明，在一个特定的情况下研究，临界线有一个有限长度的水平部分（即在恒定的字段），在零温度结束的相边界。除此之外，我们没有发现不寻常行为的证据，与早期研究中预测的折返特征不同。
2013-02-15 cond-mat.stat-mech
Magnetocaloric Effect of Topological Excitations in Kitaev Magnets
本文提出利用量子自旋液体的分数化拓扑激发实现亚开尔文制冷，并用张量网络计算揭示Kitaev模型中铁磁$Z_2$涡旋制冷及反铁磁无能隙相的高自旋熵。
2024-08-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The dynamic magnetic behaviors of the Blume-Capel Ising bilayer system
利用基于Glauber型随机动力学（DMFT）的平均场论，研究了两层正方晶格上自旋为1的Blume-Capel Ising双层膜系统（BCIS）在外加振荡磁场中的动态磁行为.利用Master方程得到了描述平均磁化强度随时间变化的动力学方程。通过求解这些动力学方程，得到了系统的动力学相。研究了动态序参量对温度的依赖性，以表征相变的性质（连续或不连续），并获得动态相变点（DPT）。动态相图中所示的铁磁/铁磁，反铁磁/反铁磁，反铁磁/反铁磁的相互作用在平面上的约化温度与磁场振幅，它们显示动态三临界和重入行为以及动态三相点。
2014-11-26 cond-mat.stat-mech
Magnetization Process and Adiabatic Demagnetization of the Antiferromagnetic Spin-1/2 Heisenberg Cubic Cluster
该研究通过完整能谱分析零维2×2×2反铁磁自旋1/2 Heisenberg立方团簇，揭示其低温四平台阶梯磁化及能级交叉场附近的增强磁热效应。
2013-05-29 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Reals-space renormalization group study of the anisotropic antiferromagnetic Heisenberg model on the square lattice
本文采用两种不同的实空间重正化群方法研究正方晶格上各向异性反铁磁自旋1/2海森堡模型。我们的计算允许的$T$与$Δ$相图的近似评价：结果表明存在一个临界值的$Δ>0$，在该值的临界温度为零，并存在重入行为的有序和无序相之间的临界线。这条临界线与伊辛模型属于同一普适类。我们的结果是按照以前的RSRG方法，但不与数值模拟和自旋波计算。
2000-06-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Universal low-temperature behavior of frustrated quantum antiferromagnets in the vicinity of the saturation field
我们研究了一些在饱和场附近支持局域磁振子态的受抑量子反铁磁体的低温热力学性质。为此，我们使用1）自旋系统的低能自由度到硬核对象晶格气体的映射和2）高达N=30个站点的有限自旋系统的精确对角化。所考虑的自旋系统表现出普遍的行为，这是由一个特定的硬核对象格子气代表独立的本地化磁振子状态。我们测试的格子气的描述，通过比较其预测与数值计算结果为低的能量状态的有限自旋系统。对于所有的挫折自旋系统考虑，我们发现一个强大的变化的低温比热通过饱和场和最大的等温熵在饱和场导致增强的磁热效应。
2006-04-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
