ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД И КРОССОВЕРЫ НА КАИРСКОЙ РЕШЕТКЕ ДИПОЛЕЙ ИЗИНГА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом численных расчетов Монте-Карло исследуется термодинамика систем конечного числа спинов Изинга на решетке каирского спинового льда в модели дальнодействующего диполь-дипольного взаимодействия ограниченного радиуса. Каирская решетка состоит из вершин, объединяющих три либо четыре ближайших соседних спина. В модель добавлен параметр, варьирование которого позволяет без изменения геометрии каирской решетки менять баланс энергий взаимодействия между вершинами с тремя и четырьмя ближайшими спинами. Показано, что вариативный параметр влияет на характер процесса смены фаз от ближнего порядка к беспорядоку. При низких значениях этого параметра переход является кроссовером, а при его высоких значениях - фазовым переходом второго рода.

Об авторах

Ю. А. Шевченко

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: shevchenko.yuriy.a@gmail.com
Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

Э. А. Лобанова

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

И. В. Трефилов

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

В. С. Стронгин

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

П. А. Овчинников

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

К. В. Нефедев

Институт наукоемких технологий и передовых материалов, Дальневосточный федеральный университет; Институт прикладной математики Дальневосточного отделения Российской академии наук

Email: nefedev.kv@dvfu.ru
Департамент теоретической физики и интеллектуальных технологий Владивосток, Россия; Владивосток, Россия

Список литературы

  1. R. F. Wang, C. Nisoli, R. S. Freitas et al., Nature 439, 303 (2006).
  2. C. Nisoli, R. Moessner, P. Schiffer, Rev.Mod.Phys. 85, 1473 (2013)
  3. Y. Shevchenko, A. Makarov, and K. Nefedev, Phys. Lett.A 381, 428 (2017).
  4. Y. Shevchenko, K. Nefedev, and Y. Okabe, Phys. Rev.E 95, 052132 (2017).
  5. A. Farhan, P.M. Derlet, A. Kleibert et al., Nature Phys. 9, 375 (2013).
  6. A. Han, P.M. Derlet, A. Kleibert et al., Phys.Rev. Lett. 111, 057204 (2013).
  7. M. Saccone, K. Hofhuis, Y. Huang et al., Phys.Rev. Mater. 3, 104402 (2019).
  8. M. J. Morrison, T.R. Nelson, and C. Nisoli, New J. Phys. 15, 045009 (2013).
  9. S.H. Skjærvø, C.H. Marrows, R. L. Stamps et al., Nat.Rev.Phys. 2, 13 (2020).
  10. J. Park, B. L. Le, J. Sklenar et al., Phys.Rev.B 96, 024436 (2017).
  11. Y. Li, T.X. Wang, Z.T. Hou et al., Phys. Lett.A 380, 2013 (2016).
  12. G.W. Chern, M. J. Morrison, and C. Nisoli, Phys. Rev. Lett. 111, 177201 (2013).
  13. I. Gilbert, G.W. Chern, S. Zhang et al., Nature Phys. 10, 670 (2014).
  14. I. Gilbert, Y. Lao, I. Carrasquillo et al., Nature Phys. 12, 162 (2015).
  15. X. Zhang, A. Duzgun, Y. Lao et al., Nature Communications 12, (2021).
  16. H. Stopfel, U.B. Arnalds, A. Stein et al., Phys.Rev. Mater. 5, 114410 (2021).
  17. G.W. Chern, P. Mellado, and O. Tchernyshyov, Phys.Rev. Lett. 106, 207202 (2011).
  18. G.W. Chern and O. Tchernyshyov, Phil.Trans.Royal Soc.A: Math., Phys.Engin. Sci. 370, 5718 (2012).
  19. G. M¨oller and R. Moessner, Phys.Rev.B 80, 140409 (2009).
  20. A.G. Makarov, K. Makarova, Y.A. Shevchenko et al., JETP Lett. 110, 702 (2019).
  21. U.B. Arnalds, A. Farhan, R.V. Chopdekar et al., Appl.Phys. Lett. 101, 112404 (2012).
  22. I. Rousochatzakis, A.M. L¨auchli, and R. Moessner, Phys.Rev.B 85, 104415 (2012).
  23. A.M. Abakumov, D. Batuk, A.A. Tsirlin et al., Phys. Rev.B 87, 024423 (2013).
  24. M. Rojas, O. Rojas, and S.M. Souza, Phys.Rev.E 86, 051116 (2012).
  25. A.A. Tsirlin, I. Rousochatzakis, D. Filimonov et al., Phys.Rev.B 96, 094420 (2017).
  26. C. Castelnovo, R. Moessner, and S. L. Sondhi, Nature 451, 42 (2008).
  27. Ю.А.Шевченко, А. Г. Макаров, П.Д. Андрющенко и др., ЖЭТФ 151, 1146 (2017).
  28. R.G. Melko, B.C. Hertog, and M. J. P. Gingras, Phys.Rev. Lett. 87, 067203 (2001).
  29. R.G. Melko and M. J. P. Gingras, J. Phys.: Cond. Matt. 16, 1277 (2004).
  30. Y. Shevchenko, V. Strongin, V. Kapitan et al., Phys. Rev.E 106, 064105 (2022).
  31. K. Makarova, V. Strongin, I. Titovets et al., Phys. Rev.E 103, 042129 (2021).
  32. E.C. Stoner and E.P. Wohlfarth, Phil.Trans.Royal Soc. London. Series A, Math.Phys. Sci. 240, 599 (1948).
  33. S. Gliga, A.K´akay, L. J. Heyderman et al., Phys. Rev.B 92, 060413 (2015).
  34. N. Metropolis, A.W. Rosenbluth, M.N. Rosenbluth et al., J.Сhem. Phys. 21, 1087 (1953).
  35. W.K. Astings, Biometrika 57, 97 (1970).
  36. K. Makarova, A. Makarov, V. Strongin et al., J.Comp.Appl.Math. 427, 115153 (2023).
  37. H. Gould and J. Tobochnik, Comp. Phys. 3, 82 (1989).
  38. А.А. Гухман, Об основаниях термодинамики, ЛКИ (2010).
  39. S. Gluzman and V. I. Yukalov, Phys.Rev.E 58, 4197 (1998).
  40. H. Nishimori and G. Ortiz, Elements of Phase Transitions and Critical Phenomena, Oxford University Press (2010).
  41. C.A.F. Vaz, J.A.C. Bland, and G. Lauhoff, Rep. Prog. Phys. 71 056501 (2008).
  42. T. Bourdel, L. Khaykovich, J. Cubizolles et al., Phys. Rev. Lett. 93, 050401 (2004).
  43. W.G. Van der Wiel, S.D. Franceschi, T. Fujisawa et al., Science 289, 2105 (2000).
  44. P. Lubitz, M. Rubinstein, JJ. Krebs et al., J.Appl. Phys. 11, 6901 (2001).
  45. A. Farhan, A. Scholl, C. Petersen et al., Nature Commun. 1, 12635 (2016).
  46. W. F. Brown Jr. and A.H. Morrish, Phys.Rev. 4, 1198 (1957).
  47. J.A. Osborn, Phys.Rev. 11–12 , 351 (1945).
  48. A. Aharoni, J.Appl.Phys. 6, 3432 (1998).
  49. M. Saccone, A. Scholl, S. Velten et al., Phys.Rev.B 22, 224403 (2019).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024