铁粒子简单立方晶格中的粒子间关联：理论与计算机模拟

利用理论和计算机模拟研究了单畴铁粒子简单立方晶格（SCLF）中的各向异性粒子间关联。该理论基于亥姆霍兹自由能展开，类似于经典维里级数直至第二维里系数。亥姆霍兹自由能的解析公式以对数形式纳入，以最小化级数截断的影响。这一包含对晶格节点坐标离散求和的新理论方法，与偶极硬球流体的亥姆霍兹自由能经典维里展开进行了严格比较；讨论了 SCLF 与偶极硬球流体亥姆霍兹自由能之间的主要差异。将 SCLF 的亥姆霍兹自由能、磁化强度和初始磁化率的理论结果与分子动力学模拟数据进行了比较。在所有情况下，使用对数形式亥姆霍兹自由能的理论预测均更优，但其仅适用于有效偶极耦合常数 $\lambda_e < 1.5$ 的范围。对于最高的 $\lambda_e$ 值，分子动力学模拟中观察到 SCLF 中磁偶极子的结构转变。已表明对于 $\lambda_e \gtrsim 2$，系统中出现反铁磁序。