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各向异性驱动的 Blume-Capel 铁磁体磁化反转:蒙特卡洛研究

统计力学 2021-01-29 v4

摘要

采用 Metropolis 算法的蒙特卡洛模拟研究了二维自旋-1 Blume-Capel 铁磁体。从初始有序自旋构型出发,考察了在反向施加磁场(hh)情况下的磁化反转。详细研究了反转时间随单点各向异性强度的变化,观察到指数依赖关系。发现了平均反转时间随正、负各向异性的系统性变化。平均宏观反转时间被观察到与适当定义的微观反转时间呈线性相关。反转后的饱和磁化强度 MfM_f 依赖于各向异性强度 DD。得到了一个有趣的标度关系:Mfhβf(Dhα)|M_f| \sim |h|^{\beta}f(D|h|^{-\alpha}),其中标度函数形式为 f(x)=11+e(xa)/bf(x)= \frac{1}{1+e^{(x-a)/b}}Siz=0S_i^z=0(被所有 Siz=+1S_i^z=+1 包围)的密度随时间演化呈指数衰减。平均 Siz=1S_i^z=-1 密度的增长被拟合为函数 ρ1(t)1a+e(tct)/c\rho_{-1}(t) \sim \frac{1}{a+e^{(t_c-t)/c}}。特征时间显示 tcerDt_c \sim e^{-rD},并在 D=1.5D=1.5 处观察到指数下降速率的跨接。亚稳体积分数服从 Avrami 定律。

关键词

引用

@article{arxiv.2004.12586,
  title  = {Anisotropy driven reversal of magnetisation in Blume-Capel ferromagnet: A Monte Carlo study},
  author = {Moumita Naskar and Muktish Acharyya},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2004.12586},
  year   = {2021}
}

备注

10 pages Latex and 16 captioned figues, Four references added