稀土钬超薄膜的蒙特卡罗模拟
统计力学
2015-05-13 v1 材料科学
摘要
受近期超薄螺旋磁性钬薄膜实验结果的启发，我们假设一个具有六层间交换常数的哈密顿量，对不同厚度的薄膜进行了广泛的经典蒙特卡罗模拟。分析了磁结构和临界性质。对于n>16（n为薄膜中自旋层数），达到正确的体材料极限；而对于较低的n，薄膜性质明显受到螺旋螺距与表面效应之间强烈竞争的影响，该竞争涉及大部分自旋层：在厚度范围n=9-16内，出现三种不同的磁相，高温无序顺磁相和低温长程有序相之间由一个有趣的中间温度块状相分隔，其中外层有序层与一些内部无序层共存。这些内层的相变显示出Kosterlitz-Thouless相变的特征。最后，对于n<~7，薄膜最终坍缩为准共线有序。我们还提出了蒙特卡罗模拟结果与现有实验数据的比较，并建议进行进一步的实验研究。
引用
@article{arxiv.0901.1366,
title = {Monte Carlo simulations on rare-earth Holmium ultra-thin films},
author = {Fabio Cinti and Alessandro Cuccoli and Angelo Rettori},
journal= {arXiv preprint arXiv:0901.1366},
year = {2015}
}
备注
29 pages, 14 figures