量子自旋 5/2 Blume-Capel 模型于随机横向晶体场各向异性

本文研究了在横向和随机晶体场存在下的 S = 5/2 量子 Blume-Capel 模型的热力学性质。该系统由包含最近邻间隔交换相互作用、纵向单离子各向异性和横向单离子各向异性的哈密顿量描述。我们采用基于博克利亚科夫不等式的 Gibbs 自由能均匀化方法，推导了基本热力学势和磁化定律。详细分析了纵向和横向各向异性参数对磁性有序性和相变的影响。我们绘制了 various 各向异性参数组合下的磁化与温度图，探讨了正负值情况。我们的结果表明，该系统在大多数参数范围内表现出标准的二阶相变，未发现三临界行为。然而，对于某些正向各向异性值，模型在有序相中显示出一阶相变，表现为从较高自旋有序态到较低自旋有序态的跃迁。临界温度对各向异性参数的大小和符号敏感。特别是，负横向各向异性有助于磁性有序，提高临界温度；而正向各向异性则促进无序，降低临界温度。本研究对 S = 5/2 量子 Blume-Capel 模型的相图进行了全面分析，突出了横向场在修改临界行为中的作用。