Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Shahbazi,Seyedakbar Jafari
فرهاد شهبازی دستجرده (استاد راهنما) سیداکبر جعفری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Zahra Jalali mola
زهرا جلالی مولا

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Series Expansion Study of Ising Model on Kagome Lattice
In this work, Ising model with different interactions on the two dimensional square and Kagome lattice is studied using the high temperature series expansion method. High temperature series expansion of zero field susceptibility of the ferromagnetic Ising model on the square lattice is derived to order 12. The series of zero field susceptibility analyzed by the Pade' approximation method. The critical temperature and critical exponent of the zero field susceptibility of the ferromagnetic Ising model on square lattice calculated. The results showed that with increasing order of series, critical temperatures approached to a specific value which is the critical temperature of the Ising model on the square lattice and this value approximately is equal to critical temperature of the zero field susceptibility of the exactly solved zero field Ising model on the square lattice. Therfore ferromagnetic Ising model on the square lattice showed the phase transition. Using the Pade' approximation , critical exponent of the zero field susceptibility is calculated which is in good agreement with critical exponent of the exactly solved Ising model on the square lattice. Next, high temperature series expansion of the zero field susceptibility of the ferromagnetic and two ferromagnetic and one ferromagnetic and antiferromagnetic interactions of the Ising model on the two dimensional Kagome lattice derived to order 12. These series analyzed by the Pade' approximation method. The results showed that ferromagnetic Ising model on kagome lattice have the ferromagnetic to paramagnetic phase transition. The critical exponents of the ferromagnetic Ising model on kagome lattice have a good agreement with critical exponent of the zero field susceptibility of the exactly solved Ising model on the square lattice. Therefore these two models have approximately same critical temperature. The critical exponents of this model consistent with the universality hypothesis have a good agreement with zero field susceptibility critical exponent of the exactly solved Ising model on the square lattice. But one ferromagnetic and antiferromagnetic interactions of the Ising model on kagome lattice did not show any phase transition because of the frustration. This frustration is related to the geometry of the Kagome lattice. These two models also have similar behavior. The last section, vertex functions and zero field susceptibility of the XY model on the square lattice using the free graph expansions is derived to order 8. Then zero field susceptibility of the XY model on square lattice is analyzed by the Pade' approximation method. The results did not show any phase transition for XY model on square lattice. Key words : Ising model, Kagome lattice, Zero field susceptibility, High temperature series expansion, Free graph expansion, XY model, Ionic disorder
در این پژوهش ابتدا به بررسی مدل آیزینگ بر روی شبکه ی دو بعدی مربعی و کاگومه به روش بسط سری دمای بالا پرداخته شد. با استفاده از روش بسط سری دمای بالا، بسط دمای بالای پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر مدل آیزینگ فرومغناطیس بر روی شبکه مربعی تا مرتبه ی 12 محاسبه شد. سپس به کمک تقریب پد به آنالیز بسط سری پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر پرداخته و دمای بحرانی و نمای بحرانی محاسبه شد. با بالا رفتن تعداد جملات بسط نتایج نشان دادند که دمای بحرانی به یک مقدار عددی مشخص میل می کند. نتیجه ای که به کمک تقریب پد برای نمای بحرانی حاصل شد با بالا رفتن مرتبه ی بسط مطابق فرضیه جهان شمولی در تطبیق خوبی با نمای بحرانی آیزینگ مربعی با حل دقیق بود. به طوری که می توان نتیجه گرفت که با بالا بردن تعداد جملات بسط سری می توان به نمای به دست آمده از حل دقیق مدل آیزینگ مربعی رسید. در ادامه بسط دمای بالای پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر مدل آیزینگ فرومغناطیس و مدل آیزینگ ترکیبی با دو برهمکنش فرومغناطیس و یک برهمکنش پادفرومغناطیس و مدل آیزینگ ترکیبی با دو برهمکنش پادفرومغناطیس و یک برهمکنش فرومغناطیس و مدل آیزینگ پادفرومغناطیس بر روی شبکه دو بعدی کاگومه تا مرتبه ی 12محاسبه و به کمک تقریب پد تحلیل شد. شبکه کاگومه شبکه ای غیر براوه متشکل از مثلث های پایه است. نتایج حاصل از این بررسی به این صورت بود که دو مدل آیزینگ فرومغناطیس و مدل آیزینگ ترکیبی با دو برهمکنش پادفرومغناطیس و یک برهمکنش فرومغناطیس به طور کاملا مشابه رفتار می کنند به نحوی که دمای بحرانی برای هر دو مدل تقریبا در یک دمای بحرانی رخ می دهند. نمای بحرانی پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر این دو مدل مطابق با فرضیه جهان شمولی در تطابق بسیار خوبی با نمای بحرانی به دست آمده برای پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر مدل آیزینگ مربعی با حل دقیق بود. اما در مورد دو مدل آیزینگ ترکیبی با دو برهمکنش فرومغناطیس و یک برهمکنش پادفرومغناطیس و مدل آیزینگ پادفرومغناطیس به علت اثر ناکامی مغناطیسی هیچ گونه گذار فازی مشاهده نشد. در آخر بسط گراف آزاد پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر مدل XY بر روی شبکه مربعی تا مرتبه 8 محاسبه شد. نتایج حاصل از این بررسی گذار فازی را برای این سیستم نشان نداد. کلمات کلیدی : مدل آیزینگ؛ شبکه کاگومه؛پذیرفتاری مغناطیسی میدان صفر؛ بسط سری دمای بالا؛ بسط گراف آزاد؛ مدل XY ؛ ناهمسانگردی تک یونی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی