12_Термодинамические функции и фрустрационные свойства магнетиков

Название

2021_3_12_Термодинамические функции и фрустрационные свойства магнетиков

Название иностранное

2021_3_12_Thermodynamic functions and frustration properties of magnets

Название журнала

Территория новых возможностей. Вестник Владивостокского государственного университета экономики и сервиса.

Год издания

2021

Номер журнала

3

Вид издания

Научное издание

Тип материала

Статья научного журнала

Аннотация

В настоящей работе получены выражения, позволяющие вычислить свободную энергию и энтропию для магнитной системы, для которой есть точное или приближенное выражение для намагниченности. Вывод этих выражений опирается толькона асимптотическое поведение намагниченности при увеличении внешнего поля и на значение гамильтониана магнитной системы в состоянии насыщения. Поэтому полученный результат легко может быть распространен на достаточно широкийкласс магнитных моделей как чистых, так и с немагнитным разбавлением. Полученное выражение для магнитной энтропии может служить средством анализа фрустрированного состояния в системе. В качестве признака фрустрированности магнит-ной системы в работе используется отличие от нуля энтропии основного состояния. Примером магнитной системы, допускающей возникновение фрустраций, служит одномерная модель Изинга во внешнем поле с взаимодействием только ближай-ших соседей. Анализ выражения для намагниченности этой модели позволяет построить фазовую диаграмму основного состояния. Фазовыми переменными на этой диаграмме являются константа обменного взаимодействия ближайших соседей ивеличина внешнего поля. Диаграмма состоит из трех двумерных областей с положительной, отрицательной и нулевой намагниченностью соответственно. Границы между этими областями можно рассматривать как отдельные зоны диаграммы сосвоими значениями намагниченности. Анализ выражения для энтропии показывает, что энтропия основного состояния обращается в ноль во внутренних точках областей диаграммы, что говорит об отсутствии фрустраций в этих областях. Энтропия основного состояния не равна нулю на границах областей с нулевой и ненулевой намагниченностью.Ключевые слова и словосочетания: фрустрация, модель Изинга, фазовая диаграмма.