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各向异性偶极系统在零浓度极限下存在热力学自旋玻璃相

无序系统与神经网络 2014-10-30 v2 材料科学

摘要

稀偶极相互作用系统中的有序性质可追溯至 Debye 的工作,是磁学中最基本、最古老且尚未解决的问题之一。虽然在几种 RKKY 相互作用系统中很容易观察到自旋玻璃有序,但偶极自旋玻璃仍存在争议并受到持续审视,例如在 LiHoxY1xF4{{\rm LiHo_xY_{1-x}F_4}} 中,这是一种稀土随机稀释的单轴 (Ising) 偶极系统。特别是,尚不清楚这些典型材料中的自旋玻璃相是否在零浓度极限下依然存在。我们使用大规模 Monte Carlo 模拟研究 LiHoxY1xF4{{\rm LiHo_xY_{1-x}F_4}} 的有效模型,该模拟结合了并行回火与一种特殊的团簇算法,以克服在极端稀释下出现的数值困难。我们发现,对于所有 Ho 离子浓度,直至数值上可达到的最小浓度 0.1%,包括与实验研究一致的高达 16.7% 的 Ho 离子浓度,均存在从顺磁相到自旋玻璃相的相变。我们的结果表明,随机稀释的偶极 Ising 系统在偶极浓度趋于零的极限下具有自旋玻璃相,其临界温度随浓度线性趋于零,这与平均场理论一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.4782,
  title  = {Existence of a Thermodynamic Spin-Glass Phase in the Zero-Concentration Limit of Anisotropic Dipolar Systems},
  author = {Juan Carlos Andresen and Helmut G. Katzgraber and Vadim Oganesyan and Moshe Schechter},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.4782},
  year   = {2014}
}

备注

6 pages, 3 figures, 2 tables