Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ФИЗИКА

ПОВЕРХНОСТНЫЕ СПИНОВЫЕ ВОЛНЫ И НАМАГНИЧЕННОСТЬ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ В СЛОИСТОЙ ФРУСТРИРОВАННОЙ МОДЕЛИ ИЗИНГА

not_en 240 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 41 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 05.08.2018
Фрустрированные спиновые системы значительно более широко представлены среди реальных магнитных материалов. Характерным признаком таких систем является невозможность достижения стабильного состояния, удовлетворяющего всем условиям системы. Учёт взаимодействия со вторыми ближайшими соседями при рассмотрении геометрически фрустрированных состояний (как в случае антиферромагнетика с треугольной решёткой) допускает существование метастабильных состояний.
Введение

Исследование систем, состоящих из большого числа взаимодействующих между собой частиц, является одной из актуальнейших проблем современной физики, большой вклад в решение физических проблем в этой области внесли академики Боголюбов Н.Н., Ландау Л.Д., Ширков Д.В. и другие. Также эта тема широко развивалась не только в нашей стране, но и зарубежом (Р. Фейнманом, К. Биндером, Д. Ландау и многими другими). В настоящее время эта тема продолжает оставаться на острие внимания. Среди обширного круга задач в рамках теории систем, состоящих из большого числа взаимодействующих между собой частиц, большой интерес представляет исследование фазовых переходов и термодинамического поведения веществ, с определенным типом упорядочения. Этот тип упорядочения происходит при определенной температуре, при этом переход происходит в узкой области температур и называется фазовым переходом. Фазовые переходы – в физике, это переход вещества из одной фазы в другую при изменении внешних условий. В фазовом переходе в определенных условиях, например, при достижении определенной температуры, резко изменяется внутренние параметры вещества. При фазовом переходе первого рода изменяются первичные параметры: объем, внутренняя энергия, концентрация. А при фазовом переходе второго рода меняются производные по температуре и давлению: теплоемкость, коэффициент теплового расширения, различного рода восприимчивости. Поэтому он невидим невооруженным глазом, в отличии от фазового перехода первого рода. Проблема фазовых переходов остается одной из актуальныхпроблем теоретической физики. Главные задачи, решаемые статистической теорией фазовых переходов, заключаются в выяснении возникновения фазовых переходов и определения его параметров. И хотя причины фазовых переходов уже определены (потеря равновесия материнской фазой, перестройка структуры вещества), но определение параметров перехода вычислительно затруднено. Фазовые переходы с упорядочением, возникают в различных физических системах: в ферромагнетиках и антиферромагнетиках, бинарных сплавах, в гелии в сверхтекучем состоянии и в сверхпроводниках. Изучение фазовых переходов и связанных с ними критических явлений традиционно привлекают к себе активное внимание физиков. В настоящее время представление о фазовых переходах проникают в различные области науки (физика твердого тела, физическая химия, биохимия и биофизика макромолекул, квантовой электроники). Большой интерес представляют фазовые переходы второго рода, связанные с перестройкой структуры вещества без обмена энергией с окружающей средой. Описание фазовых переходов на основе микроскопической модели вещества представляет большие математические трудности ввиду сложной структуры реальных веществ и сложных потенциалов взаимодействия между атомами. В связи с этим для исследования закономерностей фазовых переходов рассматриваются модели, отображающие основные свойства реального тела и позволяющие провести численное или аналитическое описание системы и таким образом описать фазовый переход. Для изучения закономерностей фазовых переходов весьма удобными оказались модели теории магнетизма. Для описания магнитных систем существует множество моделей. Одна из них впервые была предложена в 1920 году В.Ленцем. Далее эта модель была изучена Э.Изингом и получила его имя. Целью работы является исследование поверхностных спиновых волн и намагниченности поверхностного слоя в слоистой фрустрированной модели Изинга. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. Изучить обширную литературу, включая современные статьи в журналах, в том числе и зарубежных на тему фазовых переходов, решеточных моделей статистической физики, магнитных фазовых переходов и моделей, позволяющих адекватно описывать магнитные фазовые переходы, а также подготовить по исследованному материалу литературный обзор, включающий также анализ современной литературы . 2. Изучить фрустрированные системы и рассмотреть фазовые переходы, происходящие в фрустрированной модели Изинга с простой кубической решеткой.
Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6 1.1. ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД 8 1.2. СПИНОВЫЕ ВОЛНЫ В АНТИФЕРРОМАГНЕТИКАХ 15 1.3. ФРУСТРАЦИЯ 20 2. МОДЕЛЬ ИЗИНГА 27 2.1. ФРУСТРИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ ИЗИНГА НА СЛОИСТОЙ ТРЕУГОЛЬНОЙ РЕШЕТКЕ 29 3. АЛГОРИТМ МЕТРОПОЛИСА 31 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЧИСЛЕННОГО ЭКСПЕРИМЕНТА 36 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 40 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 41
Список литературы

1. Калиникос Б.А. Спиновые волны в ферромагнитных пленках. Соросовский образовательный журнал, 1996, №5, с. 93-100. 2. Ахиезер А.И., Барьяхтар В.Г., Пелетминский С.В. Спиновые волны. М.: Наука, 1967. 368 с. 3. К. Биндер, Д.В. Хеерман. Моделирование методом Монте-Карло в статистической физике. // М.: Наука, 1995. 4. Муртазаев А.К. Исследование критических явлений в спиновых решеточных системах методами Монте-Карло. УФН 176, 1119, 2006. 5. Муртазаев А.К., Камилов И.К., Рамазанов М.К. «Статическое критическое поведение 3D фрустрированной модели Гейзенберга на слоистой треугольной решетке» // ФНТ 32, 323, 2006. 6. P.W.Anderson, "Antiferromagnetism. Theory of Superexchange Interaction", Physical Review 79, 350 (1950). 7. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. «Теоретическа физика», М., Физматлит, 2002, 808 с. 8. Мейлихов Е.З. «Трагическая и счастливая жизнь Эрнста Изинга» // Природа, — 2006. — № 7. 9. Бэкстер Р. Точно решаемые модели в статистической механике М.: Мир, 1985. 10. Соболь И. М. Метод Монте-Карло. — М.: Наука, 1968. — 64 с. 11. Рамазанов М.К., Муртазаев А.К., Магомедов Г.М., Джамаева Н.М. Дагестанский. Критические свойства трехмерной фрустрированной антиферромагнитной модели Гейзенберга на треугольной решетке. УДК 239.2, 2008. 12. М. Х. Харрасов, И. Р. Кызыргулов, И. Ф. Шарафуллин, А. Г. Нугуманов // Фазовые переходы и критические явления в пленках мультиферроиков с орторомбической магнитной структурой // Известия РАН. Серия физическая, 2016, том 80, № 6, с. 766-768 13. Kharrasov M.Kh., Kyzyrgulov I.R., Sharafullin I.F., Nugumanov A.G. The correlations between dynamic interactions in antiferromagnetic multiferroics // Solid State Phenomena, 2015. Vols 233-234. P. 383-387. 14. Diep H.T. Theory of Magnetism: Application to Surface Physics, World Scientific Publishing Company Pte Limited, (2013). 15. Стенли Г. Фазовые переходы и критические явления. М.: Мир. – 1973. – 419с. 16. Metropolis N., Rosenbluth W., Rosenbluth N. et al. Equation of state calculations by fast computing machines // Jour. Chem. Phys. – 1953. – V.21, N. 6. – P.1087-1092.
Отрывок из работы

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Модель Изинга — одна из стандартных моделей статистической физики, исследованию которой посвящено огромное число публикаций. Эрнст (или Эрнест) Изинг – автор работы, в котором впервые рассматривалась модель, названная позже его именем, и которая стала его первой и единственной публикацией. В 1924 г. в диссертации, написанной под руководством Вильгельма Ленца, сформулировал модель ферромагнетизма (Модель Изинга) ставшую в настоящее время основой для создания статистических моделей фазовых переходов в различных областях физики. Для одномерной и двумерной моделей Изинга получены точные решения. Фрустрация — невозможность одновременной минимизации всех слагаемых гамильтониана. То есть спин не может находиться в основном состоянии при любом значении температуры. Примерами систем обладающим фрустрацией являются различные системы магнитных моментов в спиновых стёклах, электрические диполи в смесях сегнето- и антисегнетонаноэлектриках, электрические квадруполи в некоторых молекулярных кристаллах. Явление вырождения основного состояния происходит в любой замкнутой цепочке, состоящий из произвольного количества спинов, если произведение спин-спиновых взаимодействий вдоль цепочки отрицательно. Термин «фрустрация» был введен в магнетизм Жераром Тулузом в 1977 году и с начала использовался только для описания геометрических фрустраций. На сегодня концепция фрустраций включает в себя и магнитоупругие связи, и орбитальные степени свободы, и электронное допирование. Фрустрации существуют при наличии конкурирующих взаимодействий, и только в антиферромагнетиках. Спиновые волны — это волны намагниченности в магнитоупорядоченных веществах: ферромагнетиках, антиферромагнетиках и ферримагнетиках. В соответствии с принципом корпускулярно-волнового дуализма они являются в это жевремя частицами или точнее квазичастицами, которые называются магнонами. Представление о спиновых волнах ввел в 1930 году Ф.Блох. За 5 лет до этого Дж. Уленбек и С. Гаудсмит предположили, что электрон обладает собственным моментом количества движения – спином. Согласно представлениям квантовой механике, проекция момента количества движения электрона на некоторую ось – ось квантования может принимать может принимать только два значения. Исследование спиновых волн с большими волновыми векторами позволяет получать информацию о таких параметрах материала, как энергия обменного взаимодействия, и дает возможность проверять и напрямую сравнивать результаты теоретических расчетов динамических свойств ультратонких магнитных плёнок с экспериментом.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg