Tipping without Flipping: A Novel Metastable "Tilted" State in Anisotropic Ferromagnets in External Fields
我们表明,在适当的各向异性铁磁体,稳定和亚稳定的“倾斜”相发生,其中磁化${\vec M}$使零和$180$度之间的角度与外部施加的${\vec H}$。调整外部场的大小或温度可以导致这些状态之间的连续转变。一个独特的特征是这些转变之一是在两个{ \it亚稳态}状态之间。在跃迁附近,纵向磁化率变得异常,其指数与临界指数具有{ \it exact}标度关系。
2010-08-02 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
Effects of Disorder in a Single-site anisotropic XY ferromagnet: A Monte Carlo study
本研究通过蒙特卡洛模拟,探讨了无序对三维单点各向异性XY铁磁体相变的影响,发现各向异性随机分布降低有序温度,而淬火随机场降低转变温度,补偿场与各向异性强度呈线性关系。
2025-03-27 cond-mat.stat-mech
Critical behaviours of anisotropic XY ferromagnet in the presence of random field
本文用蒙特卡洛模拟研究三维各向异性XY铁磁体在随机场下的临界行为,发现各向异性提高临界温度而随机场降低临界温度,且补偿场与各向异性强度呈线性关系。
2024-05-02 cond-mat.stat-mech
Many-body Green's function theory for thin ferromagnetic anisotropic Heisenberg films: treatment of the exchange anisotropy
本文将我们以前研究铁磁薄膜磁化重取向的多体格林函数理论推广到包括交换各向异性。这导致了额外的动量依赖性,需要在形式上做一些重要的改变。该理论是为任意自旋值S和多层膜。比较了交换各向异性和单离子各向异性对铁磁薄膜磁性的影响。
2003-03-19 cond-mat.stat-mech
Multiple dynamic transitions in anisotropic Heisenberg ferromagnet driven by polarised magnetic field
采用蒙特卡罗模拟方法研究了具有时间相关(但空间上均匀)磁场的单轴(Z轴)各向异性海森堡铁磁体。时间相关的磁场被视为椭圆极化,其中合成场矢量在X-Z平面内旋转。系统从高温冷却(在存在椭圆极化磁场的情况下)。随着温度的降低,人们发现,在低各向异性极限的系统经历了三个连续的动态相变。通过研究动态比热的温度变化,证实了这三个动态转变。动态比热的温度变化呈现出三个峰值,表示三个动态转变点。
2003-12-05 cond-mat.stat-mech
Anisotropic bulk and planar Heisenberg ferromagnets in uniform, arbitrarily oriented magnetic fields
如今,移动电子设备的进一步缩小引起了严重的问题,例如能量消耗和局部散热。在这种情况下,自旋波多数门制成的非常薄的铁磁薄膜可以提供一个可行的替代方案。然而,磁性薄膜的类似缩小最终迫使后者作为准二维磁体操作,其磁特性尚未完全理解,特别是与任意方向上的各向异性和外部磁场相关的磁特性。为此,我们研究了易平面和易轴各向异性铁磁体的行为-无论是在二维和三维-受到均匀磁场,沿任意方向施加。本文采用双时间温度依赖格林函数和Tyablikov退耦近似,求解了自旋为1/2的海森堡哈密顿量。我们确定各种磁性,如居里温度和磁化强度作为温度和所施加的磁场的函数,讨论系统的维数和各向异性的类型的影响。详细研究了各向异性海森堡铁磁体中发生的磁重取向转变。重要的是,自发磁化被发现是不存在的易平面二维自旋系统与短程相互作用。
2018-04-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Barkhausen avalanches in anisotropic ferromagnets with $180^\circ$ domain walls
我们发现,巴克豪森噪声在二维无序铁磁体扩展畴壁的特点是雪崩尺寸指数$τ_s =1.54$在低的无序。随着无序度的增加,由于新畴的成核,特征畴尺寸相对于系统尺寸减小,并且与$τ_s=1.30$的标度行为发生动态相变。在有限的驱动速率下,指数减小。结果与最近观察到的行为在非晶金属间化合物和Fe-Co-B薄带时,所施加的各向异性应力是不同的。
2000-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Critical Temperature Studies of the Anisotropic Bi- and Multilayer Heisenberg Ferromagnets in Pair Approximation
本文将对近似方法应用于具有简单立方结构的双层和多层磁系统的研究。该方法允许考虑与非伊辛耦合相关的量子效应。本文采用各向异性海森堡自旋$S=1/2$模型,并考虑相变温度作为交换积分强度的函数,符合在低维磁性的发病中的作用的平面内和平面间的各向异性相互作用。居里温度的补偿效应被发现的双层系统的相邻平面内的非对称相互作用。本文预测了强面间相互作用的居里温度的饱和。然而,这种效果的多层系统发生时,只有当平面间的相互作用是纯粹的各向同性字符。
2013-04-07 cond-mat.stat-mech
Exact asymmetric Skyrmion in anisotropic ferromagnet and its helimagnetic application
在二维平面上的螺旋磁网中实验观察到了作为复杂自旋织构的拓扑Skyrmions。在纯铁磁模型中出现这种孤立子态的理论基础是Belavin和Polyakov(BP)很早以前就提出的,即用任何解析函数表示的精确解。我们提出了一个创新的推广的BP解决方案的各向异性铁磁体,基于物理动机的几何(在)平等,这需要确切的Skyrmion到一个新的类的功能超出解析。稳定这种亚稳态在helimagnets的可能性进行了讨论与建设的个别Skyrmion和Skyrmion晶体的不对称性,可能会被发现在精密实验。
2016-05-16 cond-mat.stat-mech math.GT nlin.SI
An EFT for anisotropic anti-ferromagnets: gapped Goldstones, pseudo-Goldstones, and phase transitions
本文为各向异性反铁磁体构建低能有效场论,揭示带隙戈德斯通、赝戈德斯通及自旋翻转相变,并匹配氧化镍,助力暗物质探测。
2025-08-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Effective field investigation of dynamic phase transitions for site diluted Ising ferromagnets driven by a periodically oscillating magnetic field
利用有效场论(EFT)分析了周期振荡磁场作用下定域稀磁Ising铁磁体的动力学行为。利用Glauber型随机过程求解了蜂窝格子($z=3$)运动方程。全局相图和相应的动态序参量的变化作为一个函数的哈密顿参数和温度已被详细研究,它已被证明,该系统具有重入现象,以及一个动态三临界点,消失足够弱的稀释。
2012-03-03 cond-mat.stat-mech
Critical aspects of three-dimensional anisotropic spin-glass models
研究了简单立方晶格上具有纵向各向异性键随机性的$\pm J$三维伊辛模型。随机交换相互作用仅适用于$z$方向,而在其他两个方向,$xy$ -平面,我们考虑铁磁交换。通过实施一个有效的并行回火计划,我们概述了该模型的相图,并将其与相应的各向同性的,以及以前研究的各向异性(横向)的情况下。我们对铁磁-顺磁和自旋玻璃-顺磁跃迁线进行了详细的有限尺寸标度分析,并讨论了铁磁-自旋玻璃跃迁区。我们的结论是,目前的模型共享相同的普适类的各向同性模型,但在对称点有一个相当高的转变温度从自旋玻璃态的顺磁相。我们的铁磁-自旋玻璃转变线的数据支持的各向同性模型的重入行为相比,向前的行为。
2014-10-31 cond-mat.stat-mech
Ferromagnetic phase of a uniaxial magnet with anisotropic biquadratic exchange
研究了具有易平面单离子各向异性(SIA)和各向异性双二次交换作用(BQEI)的单轴磁体的铁磁相(FMP).已经考虑了站点自旋$S$的情况$S=1$。得到了有限温度下自旋激发谱的两个分支$T$的表达式,确定了谱模稳定的条件。构造了$T-h$坐标系下的谱模稳定图。该图证明,在某些条件下,温度降低伴随着光谱模式稳定性的破坏,随着温度进一步降低,其恢复;即观察到再进入现象。从FMP到对称性自发破缺相的二级相变(PT)的温度已被证明在很大程度上取决于BQEI各向异性常数。
2010-07-06 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Multiscaling in the 3D critical site-diluted Ising ferromagnet
本文通过数值研究三维临界位点稀释Ising铁磁体,计算关联函数高阶矩的衰减指数,发现临界温度下存在明确的多重标度行为。
2024-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
GPU-accelerated Monte Carlo simulations of anisotropic Heisenberg ferromagnets
蒙特卡罗方法是一种强大的技术,用于计算热力学磁性状态,否则无法解决的自旋哈密顿量,但该方法变得计算上的限制与自旋的数量增加,真实材料和纳米结构的模拟是繁琐的。本文介绍了在图形处理器(GPU)上加速三维各向异性海森堡模型的蒙特卡罗模拟。这里提出的方法的GPU实现提供了两个数量级的加速超过传统的实现,并使大型系统的模拟,与任何晶格,包含高达$10^8$自旋在一个单一的GPU。这提供了模拟数百纳米大小的复杂结构和设备的可能性,以便以原子分辨率计算它们在有限温度下的磁状态。
2021-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Hund's rule and metallic ferromagnetism
我们研究紧束缚模型的巡回电子在两个不同的频带,有效的现场相互作用表示库仑排斥和洪德规则。我们证明,足够大的现场交换各向异性,所有的基态显示金属铁磁性:它们表现出宏观磁化,宏观分数的电子是空间离域的,并没有能隙的动力学激发。
2004-11-10 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el math-ph
Quantum Spin-$1$ Anisotropic Ferromagnetic Heisenberg Model in a Crystal Field: A Variational Approach
本文采用基于自由能Bogoliubov不等式的变分方法,研究了晶场作用下量子自旋-$1$各向异性铁磁海森堡模型.在Bogoliubov计划的一个改进的对近似已被使用。得到了与温度有关的热力学函数,并提供了比以前的简单平均场方案更好的结果。在量子自旋-$1$仍然不可积的一维中,我们得到了自由能、磁化强度和四极矩以及相变温度在经典极限下的精确结果,或者在量子情况下的近似精确结果。在二维和三维的相应的全球相图已获得的哈密顿量的参数的函数。一阶过渡线,二阶过渡线,三临界点和四临界点,和临界端点已被定位通过分析的最小的亥姆霍兹自由能和一个朗道样展开的近似自由能。在零温度下只发现了一级量子跃迁。限制的情况下,如各向同性海森堡,布鲁姆-卡佩尔和伊辛模型进行了分析和比较,从其他分析方法以及从蒙特卡罗模拟获得的结果。
2013-11-26 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium multicritical behavior in anisotropic Heisenberg ferromagnet driven by oscillating magnetic field
本文用蒙特卡罗模拟研究了在时间相关的(但在空间上是均匀的)磁场存在下的海森堡铁磁体(沿z方向的单轴各向异性)。时间相关的磁场被认为是椭圆极化的,其结果是场矢量在XZ平面内旋转。在低各向异性的限制下,系统的动力学响应作为温度和磁场的振幅的函数进行了研究。随着温度的降低,系统经历了多次动态相变。在此极限下,详细研究了多重相变,并在振幅和温度范围内画出了所观察到的多重相变的相图,相变的性质(连续/不连续)取决于四阶Binder累积量比的温度变化和相变点附近的序参量分布。有限尺寸的研究支持的过渡。动态序参量分量的方差随温度的变化表明在动态相变点附近存在发散的长度尺度。还简要地研究了多重动力学转变温度的频率依赖性。
2005-11-28 cond-mat.stat-mech
Application of the Projected Dynamics Method to an Anisotropic Heisenberg Model
投影动力学方法最初是为了研究铁磁离散自旋模型中的亚稳衰变而发展起来的。在这里,我们将其应用到一个经典的,连续的海森堡模型与各向异性铁磁相互作用,它的发展下的蒙特卡洛动态。各向异性足够大,可以与伊辛模型进行比较。我们描述了投影动力学方法,以及如何将其应用到这个连续自旋系统。我们还讨论了如何提取亚稳态寿命,以及如何从小系统外推到更大的系统。
1999-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech