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二维(2D)Ising 模型在外部磁场下的精确解

综合物理 2026-03-12 v3

摘要

通过修正的 Clifford 代数方法推导二维(2D)Ising 模型在外部磁场下的精确解。首先分析了 Clifford 代数表示、传递张量表示和示意表示中的传递矩阵,以检验该众多体相互作用系统中的非局域效应。确保该系统中存在非平凡的拓扑结构,这些结构类似于(但不同于)在零磁场下的三维(3D)Ising 模型中所见。因此,修改了适用于求解 2D Ising 模型在磁场下解析解的方法。对该系统中的拓扑问题施加额外旋转,作为拓扑 Lorentz 变换处理。该变换的旋转角由 Yang-Baxter 关系决定,其后通过对旋转角度的平均处理,以处理线性变化的拓扑作用。应用磁场会增加磁化,并将临界点位于更高温度。 在临界温度以上,磁化保持为零,直到临界场,此时其快速跳变,呈一次取向磁化过程。得到的配分函数和磁化对理解 2D 磁性材料的物理特性,特别是磁化过程具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.16935,
  title  = {Exact solution of the two-dimensional (2D) Ising model at an external magnetic field},
  author = {Zhidong Zhang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16935},
  year   = {2026}
}

备注

27 pages, 6 figures, Eqs.(21) and (22) are corrected and figure 6 is added