正文描述:《低维自旋阻挫体系磁化过程中的微观状态变化模拟研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、万方数据分类号UDC密级学位论文低维自旋阻挫体系磁化过程中的微观状态变化模拟研究作者姓名:贾宁指导教师:杜安教授东北大学理学院申请学位级别:硕士学科类别:Ⅷ科学科专业名称:理论物理论文提交日期:2014年6月论文答辩日期:2014年6月学位授予日期:2014年7月答辩委员会主席:銮水评阅人:劫/i移葡渺东北大学2014年6月万方数据AThesisintheoreticalphysicsSimulationonthemicroscopicstatechangeinmagnetizingprocessforthel
2、owdimensional。frustratedystemsdimenSiOnalSDlnJrustratedsystemsByNingJiaSupervisor:ProfessorDuAnNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表
3、示谢意。学位论文作者签名:演宁日期:ja心6,)7学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:半年口一年口一年半町两年口学位论文作者签名:钎导师签名:杠寄签字日期:加1甲f·)7签字日期:伊,妒占'工7万方数据东北大学硕士学位论文低维自旋阻挫体系磁化过程中的微观状
4、态变化模拟研究中文摘要近些年,人们相继发现很多磁性材料在低温下表现出异于高温区的特殊磁学性质。当一种磁学系统中内部交换作用无法兼顾其晶格排列而使系统能量达到最低的现象称为阻挫效应。几何阻挫的存在无法使系统处于某一稳定的基态上,在低温下表现出复杂和奇特的物理性质,比如在Ca。Co。0。中出现多级磁化平台行为。虽然这种磁化平台行为已经被很多科学家发现,但是对于产生这种现象的微观机制仍然没有统一的解释。本文采用蒙特卡洛模拟方法,研究具有阻挫效应的三维堆砌三角晶格结构的伊辛模型。通过分析体系中自旋在外磁场中的稳定性和自
5、旋能量分布等行为,阐明带有阻挫效应的系统的低温磁化行为及其产生机制。最终,将宏观磁化行为与微观白旋构型一一对应,给出了宏观行为的微观本质。本论文主要进行如下几方面的研究:研究了铁磁性层间耦合作用下双层膜体系的磁化曲线。发现在磁化过程中磁化强度表现出三个磁化平台和两个磁滞行为,磁滞回线的宽度相等,并与层间交换作用大小成正比。通过分析体系中自旋的微观构型,发现由于层内交换耦合为反铁磁性,首先出现的是向下白旋被周围6个向上白旋围绕的磁有序构型。在进一步减小场强的情况下,层内反铁磁性耦合越来越起作用,最终形成向下与向上
6、自旋相等的磁有序构型,从而造成对应的磁化平台出现。经过对白旋按照其自身交换能大小进行分类,发现向上自旋与向下自旋数目以3:1的比例同时反转,并且向下自旋变化数所占的比例刚好是归一化磁化强度值在两个平台间变化值的一半。当层间耦合与层内耦合大小相等时,磁化曲线表现出三个未闭合的磁滞回线和净磁矩,对应磁化平台的磁化强度值也不再是简单的整比例数,所获得的理论结果与实验现象一致。研究了反铁磁性层间耦合作用下双层膜体系的磁化曲线。发现磁化过程中磁化强度也会表现出三个平台,但无磁滞行为。平台间的反转场值与层问耦合值成正比。通
7、过对体系内平台变化前后的自旋构型的演变结果分析,发现自旋是以错层的形式存在,同时在层内形成一个向下自旋由6个向上自旋包围的构型,导致形成的磁化平台值与铁磁性层间耦合的结果一样。当继续减小外磁场时,也会形万方数据东北大学硕士学位论文成向下自旋链,最终使得总的自旋值正反抵消,不存在净磁矩。从微观角度分析发现,向上白旋与向下自旋是以2:1的数目比例变化,且归一化平台变化值与向下自旋数目变化比重比例为2:1。当层间耦合值与层内耦合值大小相等时,磁化曲线表现出两个闭合的磁滞回线,而且磁化平台上的磁化强度值也不是简单的整数
8、比例。另外,铁磁性层间耦合作用下的多层体系的磁化曲线以及微观自旋构型与双层体系的磁化曲线以及微观自旋构型结果一致。关键词:伊辛模型:堆砌三角晶格;几何阻挫;磁化平台;蒙特卡洛方法万方数据东北大学硕士学位论文Abs仃actSimulationonthemicroscopicstatechangeinmagnetizingprocessforthelowdimensionalspinfru
显示全部收起
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。