低維自旋阻挫系統(tǒng)磁學性質(zhì)和磁熱效應(yīng)的研究.pdf

1、幾何阻挫系統(tǒng)顯示各種不尋常的現(xiàn)象:超導、自旋玻璃、自旋冰、自旋液體行為等，由于阻挫的存在從根本上改變了系統(tǒng)的對稱性和相變性質(zhì)，因此對含阻挫體系的研究近些年來越來越受到關(guān)注。
　　本文主要模擬正方晶格、三角晶格和Kagome晶格的磁學和熱力學性能。首先建立二維經(jīng)典Heisenberg反鐵磁自旋阻挫模型，然后分別用修正的和標準的Monte Carlo算法模擬了兩種不同的能量模型:各向異性能模型和價鍵聲子模型。重點模擬系統(tǒng)中有各向異性能

2、時，三種晶格的磁化強度、比熱和磁熵變等方面的內(nèi)容。
　　本文共分為五章，第一章介紹了阻挫晶格材料的概況，介紹了近年來國內(nèi)外對阻挫晶格材料的研究狀況。第二章介紹了Monte Carlo方法，建立二維經(jīng)典Heisenberg反鐵磁自旋阻挫模型，并推導了晶格系統(tǒng)的磁化強度、比熱和磁熵變方程。第三章和第四章分析了不同機制下三種晶格模型磁學性質(zhì)和磁熱效應(yīng)的變化規(guī)律。第五章給出結(jié)論。本文得出下列結(jié)論:
　　1.當各向異性常數(shù)一定時，分別

3、模擬了三種晶格體系在不同溫度下的等溫磁化曲線。溫度較低時，阻挫晶格的等溫磁化曲線出現(xiàn)多個磁化平臺，并且隨著溫度的升高，多個磁化平臺逐漸合成一個M=1/3的磁化平臺;溫度繼續(xù)升高，磁化平臺完全消失。正方晶格反鐵磁磁化曲線在低溫下也有平臺(M=0.0)出現(xiàn)。在不同的外加磁場下，模擬了磁化強度和比熱隨溫度的變化關(guān)系。在阻挫系統(tǒng)中，外磁場較小時，磁化強度隨溫度迅速減小;隨著外加磁場的增大，磁化強度隨溫度的變化曲線先增大后減小，表現(xiàn)一個圓形的峰。

4、說明在該磁場區(qū)，隨著溫度升高，熱力學波動并沒有完全抑制系統(tǒng)的磁化強度，反而加強了系統(tǒng)的磁化強度。
　　2.當溫度一定時，分別模擬了三種晶格系統(tǒng)在不同的各向異性常數(shù)下的等溫磁化曲線。磁化平臺個數(shù)隨著各向異性常數(shù)的增大而逐漸增多，平臺位置同時改變。正方晶格的等溫磁化曲線也出現(xiàn)了多個平臺結(jié)構(gòu)。
　　3.在價鍵聲子模型中，三角晶格的磁化曲線在不同的耦合常數(shù)下也會出現(xiàn)多個磁化平臺。
　　4.各向異性常數(shù)一定時，研究了三種晶格體系