经典晶格气体自旋模型中的一级相变

本文研究了一些经典铁磁晶格气体模型，该模型由携带 $n$ 分量自旋 ($n=2,3$) 的粒子组成，并与 $D$ 维晶格 ($D=2,3$) 相关联；每个格点最多容纳一个粒子，从而隐含地允许硬核排斥；仅限于最近邻的成对相互作用是铁磁性的，且格点占据也受化学势 $\mu$ 控制。此前已对这些模型进行了平均场和双格点团簇处理（当 D=3 时），以及在 $\mu=0$ 情况下针对 D=2 和 D=3 的大正则蒙特卡洛模拟；所得结果显示出了与其饱和晶格对应物（即每个格点一个粒子）已知相同的临界行为。在此，我们通过大正则蒙特卡洛模拟研究了化学势为负且幅值足够大的情况；对于此前研究的四个对应模型中的每一个，均选择了 $\mu=-D/2$ 的值，并在另一个额外情形中选择了 $\mu=-3D/4$。我们主要发现了 D=2 和 D=3 下的一级相变证据，并定量表征了其行为。此外，还与最近的实验结果进行了比较。