随机横向单轴与双轴晶场Blume-Emery-Griffiths模型的相变性质

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本文在有效场理论和切断近似框架内,研究自旋S=1的随机横向单轴与双轴晶场Blume-Emery-Griffiths(BEG)模型的相变性质,展示了一些新的相变现象。   首先,研究体系处于随机横向单轴晶场BEG模型在T-Dx和T-α空间的相图。在弱排斥势作用下,横向晶场参数l<0时,三临界点从横向晶场正方向渡越到负方向。变为吸引势作用时,三临界点消失,有序相范围扩大。在强排斥势作用下,当随机横向晶场具有大小不同,方向相同或相反的两部分晶场时,交错磁一顺磁相界线趋于Dx/J→+∞或收敛于某些特定的Dx/J值。当l=±0.5时,在Dx/J=0处有一固定的横向晶场简并态,对于l=-0.5,在Dx/J>0处还另有一非固定的横向晶场简并态。   其次,研究双轴晶场BEG模型作用的情况。仅讨论横向稀疏晶场时,T-Dx、T-Dz及T-α空间中的相图。在T-Dz空间中,当体系处于弱排斥势作用时,Dx/J从+3.0变化到-7.0时,重入现象先增强后变弱;横向晶场稀疏使重入现象和三临界点展现出丰富多彩的变化;当α>0时,两条二级相变线之间存在由两个三临界点隔开的一条级相变线,定义为A-型双三临界点。在T-Dx空间中,当弱排斥势作用时,理想模型存在一个基态简并态,稀疏的引入产生退简并现象;而当吸引势作用时,在理想情况下,有两个基态简并态。稀疏的引入不会产生退简并现象,但简并程度明显降低;相变线上出现B-型双三临界点;当Dz/J=-4.5,相变线上出现由A-型和B-型构建的新颖的三个三临界点。当体系处于强排斥势作用时,在T-α空间中,出现相分离与三临界点共存想象,稀疏的引入削弱这一现象。横向晶场取负时,随着负纵向晶场的增大,铁磁相和顺磁相的范围缩小,双临界点向右平移且降低。在T-Dx空间中,当Dz/J=0时,交错磁一顺磁相界线延伸至Dx/J→∞。排斥势变强时,铁磁相相范围缩小,而交错磁相范围增大。在T-Dz空间中,在纯态情况下,随着横向场由正向负减小,交错磁相范围先缩小后扩大,双临界点先降低后上升。而在较大的负横向晶场处稀疏会导致不寻常的临界现象。
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