Skip to main content
SUPERVISOR
Seyedakbar Jafari,Farhad Shahbazi
سیداکبر جعفری (استاد مشاور) فرهاد شهبازی دستجرده (استاد راهنما)
 
STUDENT
Hamid Mosadeq
حمید مصدق

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1385
In this thesis, we study S=1/2 Heisenberg model on honeycomb lattice with first and second neighbor anti-ferromagnetic exchange interactions ( J 1 -J 2 model), by Variational Monte Carlo(VMC), Exact Diagonalization (ED) and Bond Operator (BO) methods. First, using VMC method, the stability of Neel order, against the frustrating second neighbor interactio J 2 is investigated. We find that the ground state of model remains Neel ordered up to J 2 ? 0.2. Beyond this value, the ground state becomes and Nearest Neighbor Valence Bond (NNVB) bases, provide a body of evidence in favor of Plaquette valence bond ordering for 0.2 J 2 0.3. This state undergoes a transition to the staggered dimerized state at J 2 ?0.35. The BO calculations also support the ED results, except that this according to this method, the Neel to Plaquette transition occur at J 2 ?0.08. Keywords : Heisenberg model, Frustration, Spin liquid, staggered dimerized order, plaquette order.
. در این پایان‌نامه مدل هایزنبرگ پادفرومغناطیس با برهم کنش همسایه‌ی‌دوم را بر روی شبکه‌ی لانه زنبوری مطالعه می‌شود. علاوه بر انگیزه‌های تجربی،‌ تقارن‌هاو ارتباط این شبکه‌ی دوبعدی به دسته‌ای از ابررساناهای دمای بالا، عدد هم‌آرایی و غیر برآوه بودن شبکه‌ی لانه‌زنبوری،‌ مطالعه‌ی آن را به لحاظ نظری نیز جالب کرده است. شبکه لانه زنبوری یک شبکه ی‌دوبعدی است و در حالتی که هامیلتونی تنها شامل برهم کنش‌های پادفرومغناطیس بین همسای‌های اول است، اسپین‌ها در حالت پایه دارای نظم نل هستند. برای مطالعه‌ی پایداری نظم نل در این شبکه با افزایش شدت برهم کنش همسایه‌ی دوم، از روش مونت کارلوی وردشی و تابع موج وردشی پیوند ظرفیتی تشدیدی (RVB) استفاده می‌کنیم. این محاسبات نشان می‌دهد که فاز نل تا=0.2 به مرور کاهش می‌یابد و در این نقطه، طی یک گذار فاز، ارد فاز بی‌نظم می‌شود. بعد از این نقطه استفاده از نتایج محاسبات مونت کارلو اعتبار ندارد و باید از روش دیگری برای مطالعه‌ی ناحیه‌ی بی‌نظم استفاده کنیم. یکی از این روش‌ها که در همه‌ی ناحیه‌ها معتبر است روش قطری سازی دقیق است. مشکل روش قطری سازی دقیق این است که پایه‌های کاملی که برای نمایش ماتریسی هامیلتونی استفاده می‌شود با بزرگ کردن اندازه‌ی شبکه به طور نمایی افزایش می‌یابد. در این پایان‌نامه ما زیر مجموعه‌ای از پایه‌ی کامل را برای قطری کردن هامیلتونی معرفی می کنیم. ابعاد ماتریس هامیلتونی در این پایه‌ها به مراتب از ابعاد نمایش ماتریسی کامل هامیلتونی کوچک‌تر است. این موضوع به ما اجازه می‌دهد که اثرات اندازه‌ی محدود را بر روی کمیت‌های فیزیکی بهتر بررسی کنیم. نتایج محاسبه‌ی توابع همبستگی تعریف شده یک فاز بلوکی را در نزدیکی فاز منظم مغناطیسی آشکار می‌کند. این فاز با افزایش شدت برهم کنش همسایه‌ی دوم به یک فاز جفتی دندانه‌ای تبدیل می‌شود. تغییرات ناگهانی تابع‌های ساختار نشان می‌دهد که این گذار فاز احتمالا مرتبه‌ی یک است. برای این اثرات اندازه‌ی محدود را به طور کامل حذف کنیم، این ناحیه‌ی از مدل را با روش تحلیلی عملگرهای پیوندی مجددا مطالعه می‌کنیم. در این روش برای خلق و فنای حالت‌های چهارگانه‌ی یک جفت اسپین عملگرهایی تعریف می‌کنیم که به آن‌ها عملگرهای پیوندی می‌گویند. با بازنویسی هامیلتونی برحسب این عملگرها و قطری کردن آن بعد از بردن عملگرها به فضای فوریه، می‌توان حالت پایه و برانگیختگی‌های دستگاه را محاسبه کرد. برانگیختگی‌های این مدل می‌توانند نقاط گذار فاز را مشخص کنند.این روش نقطه‌ی گذار فاز را در =0.08گزارش می‌کند. همین محاسبات را برای عملگرهای یک خوشه‌ی شش اسپینی به جای دواسپینی تکرار می کنیم. استفاده از این عملگرها نقطه‌ی گذار فاز را تغییر نمی‌دهد ولی انرژی حالت پایه‌ای که از این عملگرها به دست می‌آید تا 0.3 کم‌تر از حالت قبلی است. بنابراین بعد از گذار فاز به فاز بی‌نظم در بازه‌ی0.08 0.3 حالت پایه‌ی بلوکی پایدارتر است و بعد از آن طی یک گذار فاز مرتبه‌ی اول فاز جفتی پایدار می‌شود. کلمات کلیدی: مدل هایزنبرگ، ناکامی مغناطیسی، نظم جفتی، نظم بلوکی

ارتقاء امنیت وب با وف بومی