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外磁场中的 Ising 流体:积分方程方法

统计力学 2016-08-31 v1 软凝聚态物质

摘要

本文采用积分方程方法研究了外磁场存在下 Ising 自旋流体的相行为。计算基于软平均球近似,使用高效算法求解 Ornstein-Zernike 方程、闭合关系及外场约束的耦合方程组。针对具有不同磁性与非磁性 Yukawa 类相互作用强度比 RR 的一大类 Ising 流体模型,获得了包含磁场 HH 在内的整个热力学空间的相图。同时研究了对应于势函数中磁性与非磁性 Yukawa 部分的反演屏蔽长度 z1z_1z2z_2 变化的影响。结果表明,RR 以及 z1z_1z2z_2 的改变可导致相图呈现不同的拓扑结构。特别地,取决于 RR 的取值,液-气相变的临界温度随 HH 增大要么单调减小,要么呈非单调行为,要么单调增大。顺磁-铁磁相变亦受 RR 和屏蔽长度变化的影响。当 H=0 时,Ising 流体映射为对称非磁性二元混合物的简单模型。当 HH \to \infty 时,其还原为纯非磁性流体。结果与现有模拟及其他理论方法的预测进行了比较。结果表明,平均球近似比平均场理论更精确,尤其对于具有短程吸引势的系统(当 z1z_1z2z_2 较大时)。在 Kac 极限 z1,z2+0z_1,z_2 \to +0 下,两种方法的结果趋于一致。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0403402,
  title  = {Ising fluids in an external magnetic field: an integral equation approach},
  author = {I. P. Omelyan and I. M. Mryglod and R. Folk and W. Fenz},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0403402},
  year   = {2016}
}

备注

28 pages, 14 figures, submitted to Phys. Rev. E