动力学Ising系统中的随机磁滞与共振

我们使用蒙特卡洛模拟和解析理论，研究了在振荡场中二维、自旋1/2、最近邻、动力学Ising铁磁体的磁滞现象。关注点集中在低于$T_{c}$温度下的小系统和弱场振幅。对于这些受限参数，磁化通过随机成核单个与外加场对齐的自旋液滴来切换。我们使用含时成核理论和变率马尔可夫过程理论，分析了在该参数区域观察到的随机磁滞。该理论使我们能够在不使用任何可调参数的情况下，准确预测大量蒙特卡洛模拟的结果。随机响应与平均场模型或更大空间扩展系统的模拟中观察到的结果有质的不同。我们考虑了磁滞回线面积概率密度的频率依赖性，并表明其平均值在渐近低频下缓慢交叉到随频率和振幅的对数衰减。平均回线面积和磁化的驻留时间分布都显示了随机共振的证据。我们还证明了驻留时间分布与磁化时间序列的功率谱密度之间的联系。除了对解释凝聚态物理近期实验（包括铁磁和铁电纳米颗粒及超薄膜中的开关研究）具有重要意义外，我们的结果还与周期性驱动的耦合双稳态系统（含随机噪声）的一般理论相关。