二维向列相和四方相的理论与模拟

最近的实验和模拟表明，即使由仅具有二重对称性的粒子组成，二维系统也能形成具有四重旋转对称性的四方相。为了理解这一效应，我们提出了一个关于近乎四重对称性（被弱破缺至二重对称性）粒子的统计力学模型。我们引入了一个系数κ来表征对称性破缺，并发现即使κ达到相当大的值，四方相仍然可以存在。通过自由能的朗道展开，我们计算了平均场相图，该相图与先前的硬粒子排除体积模型结果相似。为了验证我们的平均场计算，我们开发了一个三角晶格上自旋的蒙特卡罗模拟。模拟结果与朗道理论非常吻合。