Skip to main content
SUPERVISOR
Behrouz Mirza,Ahmad Shirzad
بهروز میرزا (استاد راهنما) احمد شیرزاد (استاد مشاور)
 
STUDENT
Arezoo Sheibany
آرزو شیبانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387
In this thesis we calculate Casimir force in one dimensional Ising model with four boundary conditions (periodic, anti periodic, free and fix) in presence of magnetic field, two dimensional Ising model in presence of magnetic field and patts model with three boundary conditions (periodic, free and fix) in presence of magnetic field. There are many systems in nature which are subjected to fluctuations, of thermal or quantum origin. For such systems, under certain physical conditions, Casimir forces, created by the confinement of fluctuations exist and have been calculated. The usual way to obtain the Casimir forces uses equilibrium techniques and is therefore valid only for systems in thermodynamic equilibrium. Casimir forces for these systems are calculated in the spirit of the original work of H. G. Casimir for the electromagnetic case. The method takes as a starting point Hamiltonian of the system, from which the partition function is calculated, either directly or using functional integration. In the calculation of the partition function one must take into account the boundary conditions, that is, the macroscopic bodies which are immersed in the system. The partition function of the system will have different values for different configurations, e.g., different separations of the objects. Once the partition function has been obtained, its logarithm provides the free energy F. The final step required to obtain the Casimir force is the calculation of the pressure as the difference in the free energy when the configurations of the macroscopic bodies change (for example, changing their position, distance or sizes). Ising model simple-minded lattice-statistical model has been proposed by Lenz and five years later has been exactly solved by Ising for the particular case of the linear chain. In this thesis we consider similar super-exchange models on the kagome lattice. Our main result is an equivalence of partition function of a kagome Ising model to the partition function of a honeycomb Ising model in zero field a result which renders the model soluble. We calculate partition function of two dimensional kagome Ising model then calculate free energy and Casimir force. The Q-state Potts model is a generalization of the Ising model. The Potts model is also related to other outstanding problems in physics and mathematics. Recently, the exact results on the Yang-Lee zeros of the ferromagnetic Potts model have been found using the one-dimensional model. Glumac and Uzelac found the eigen values of the transfer matrix of the one-dimensional Potts model for general Q. In this thesis we calculate partition function of one dimensional Patts model then calculate free energy and Casimir force. Key Words: Casimir force, Ising model, Boundary conditions, Patts model, Kagome lattice
دراین پایان نامه هدف محاسبه ی نیروی کازیمیر در مدل آیزینگ یک بعدی با چهار شرط مرزی (دوره ای، پاددوره ای، آزادوثابت) در حضور میدان مغناطیسی و همچنین محاسبه نیروی کازیمیر در مدل آیزینگ دو بعدی و مدل پاتس با سه شرط مرزی (دوره ای، آزادوثابت) در حضور میدان مغناطیسی است. نیروی کازیمیر بوسیله محدود کردن نوسانات کوانتومی و گرمایی بوجود می آید. بهترین روش محاسبه نیروی کازیمیر تکنیکهای تعادل است. بنابراین فقط برای سیستمهایی که در تعادل ترمودینامیکی هستند بکاربرده می شوند. برای محاسبه نیروی کازیمیر ابتدا لازم است تابع پارش محاسبه شود. در محاسبه تابع پارش باید شرایط مرزی سیستم در نظر گرفته شود . منظور از شرایط مرزی اجسام ماکروسکوپی غوطه ور در محیط هستند. بعد از محاسنه تابع پارش، با محاسبه لگاریتم آن انرژی آزاد سیستم را به دست می آوریم و در نهایت نیروی کازیمیر را حساب می کنیم. مدل آیزینگ، مدلی برای مواد مغناطیسی می باشد. در این مدل ماده مغناطیسی متشکل از اسپین هایی است که روی جایگاه های یک شبکه منظم قرار گرفته اند. مدل آیزینگ یک بعدی توسط آیزینگ برای یک رشته خطی از ذرات حل شده است. دز این پایان نامه تابع پارش مدل آیزینگ یک بعدی برای هر چهار شرط مرزی در حضور میدان مغناطیسی محاسبه شد و با استفاده از انرژی آزاد، نیروی کازیمیر را در این مدل به دست آوردیم. حل دقیق مدل آیزینگ دو بعدی برای شبکه مربعی در میدان مغناطیسی غیر صفر هنوز به دست نیامده است. فیشر حلی از مدل آیزینگ پاد فرومغناطیس ابرتبادلی در حضور میدان غیر صفر ارائه نمود. مدل فیشر روی یک شبکه مربعی آرایش یافته تعریف شده که از طزیق برهمکنشهای ابر تبادلی روی یکدیگر تاثیر می گذارند. در این پایان نامه ما مدل ابر تبادلی مشابه، روی شبکه کاگومه در نظر می گیریم. هدف ما معادل کردن تابع پارش شبکه کاگومه با شبکه لانه زنبوری در میدان صفر است که باعث می شود مدل قابل حل شود. با جایگذاری تابع پارش شبکه لانه زنبوری، تابع پارش کاگومه را به دست آوردیم در ادامه با محاسبه ی انرژی آزاد، نیروی کازیمیر را به دست می آوردیم. مدل پاتس تعمیم مدل آیزینگ به بیش از دو حالت اسپینی می باشد. در این مدل، اسپین ها مقادیر متفاوت را می توانند داشته باشند. در مدل پاتس، با محاسبه ی تابع پارش در حضور میدان مغناطیسی نیروی کازیمیر را به دست آوردیم و در این محاسبات به این نتیجه رسیدیم که نیروی کازیمیر به شرایط مرزی بستگی دارد. هدف اصلی ما تعمیم نتایج به دست آمده در مقالات قبلی که مربوط به حالتهای بدون میدان بوده به حالتهایی در حضور میدان مغناطیسی بوده است. کلمات کلیدی : مدل آیزینگ، نیروی کازیمیر، مدل پاتس، انرژی آزاد، میدان مغناطیسی، شرایط مرزی و مواد فرومغناطیس و پاد فرومغناطیس

ارتقاء امنیت وب با وف بومی