磁性薄膜中相变的性质

我们研究磁性薄膜的临界行为随薄膜厚度的变化。我们采用铁磁 Ising 模型结合高分辨率多重直方图 Monte Carlo(MC)模拟进行研究。结果表明,尽管在小厚度下二维行为仍占主导地位,但临界指数相对其二维值存在系统性的连续偏离。我们观察到,在同一厚度变化范围内,指数 $\nu$ 偏离其二维值的程度很小,而指数 $\beta$ 则偏离较大。此外,只要薄膜厚度固定,即不在垂直于薄膜的 $z$ 方向上进行有限尺寸标度,即使厚度非常大(但固定),也无法达到临界指数的三维值。因此,在数值可达的厚度范围内,不存在沿 $z$ 方向的有限尺寸标度就无法发生向三维普适类的过渡。我们根据 MC 所得的指数 $\alpha$ 值估计了该系统的有效维度。我们的结论是,就临界行为而言,薄膜表现为有效维度介于 2 与 3 之间的系统。