Skip to main content
SUPERVISOR
Farhad Shahbazi,Keivan Aghababaei samani
فرهاد شهبازی دستجرده (استاد راهنما) کیوان آقابابائی سامانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Nafiseh Rahimi pour
نفیسه رحیمی پور

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده فیزیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1391

TITLE

Self-Consistent Gaussian Approximation Study of Magnetic Models in Bravais and Non-Bravais Lattices
S trongly correlated magnetic systems have recived graet attention in recent years because of their remarkable properties. But due to the complexity of such systems, our understanding of their unfamiliar observed properties is still incomplete. One of these interesting phenomena is frustration. A frustrated system remains disorderd at temperatures much less than Curie Weiss temperature. Ground state manifold of this system is macroscopically degenerate and this degenerate ground state is very sensitive to perturbations. In this thesis by concentrating on frustrated systems, we use some magnetic models to study Bravias and none- B ravias lattices. As a first step in modelling frustrated magnets, we introduce the normal" J 1 -J 2 Heisenberg model in honeycomb and diamond lattices. This model on bipartite lattice exhibits Neel ordering. However if the AF interactions between the next nearest neighbor() are increased with respect to the nearest neighbor(nn), the frustration effect arises. In such situations, new phases such as ordered phases with coplanar or spiral ordering and disordered phases such as spin liquids appear. Here, we find the spin liquid phases such as ring-liquid and pancake-liquid in honeycomb lattice. Also, fordiamond lattice we show that the degeneracy of ground state can be lifted by thermal fluctuations through the order by disorder mechanism.
سیستم‌های هم‌بسته‌ی قوی مغناطیسی به دلیل ویژگی‌های جالب توجه‌شان ، در سال‌های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند. اما پیچیدگی‌های موجود در چنین سیستم‌هایی باعث عدم دست‌یابی به شناخت کاملی از خصوصیات جالب آن‌ها شده است. یکی از این ویژگی‌های جالب ظهور پدیده‌ی ناکامی است. یک ماده‌ی ناکام مغناطیسی تا دماهای بسیار پایین‌تر از دمای کوری وایس نامنظم می‌ماند. حالت پایه‌ی چنین سیستمی دارای تبهگنی ماکروسکوپی بوده و این حالت پایه‌ی تبهگن نسبت به هر گونه اختلالی بسیار حساس است. در این پایان‌نامه با تمرکز بر روی سیستم‌های ناکام ، با به‌کارگیری مدل‌های مغناطیسی ، شبکه‌های براوه و غیربراوه را مورد بررسی قرار می‌دهیم. به عنوان اولین گام جهت مدل‌سازی سیستم‌های ناکام مغناطیسی ، مدل‌های کلاسیکی آیزینگ و هایزنبرگ را معرفی می‌کنیم. در ادامه انواع ناکامی را برشمرده و به بحث درباره‌ی اثرات تجربی ناکامی می‌پردازیم. پس از آن روش‌های به‌کار برده شده در این پایان‌نامه را به‌طور کامل شرح می‌دهیم. روش لاتینجر-تیزا برای یافتن پیکربندی بردار موج‌های منظمی که به ازای مقادیر مختلفی از شدت برهم‌کنش‌ها ، پایین‌ترین حالت انرژی را مشخص می‌کنند ، به‌کار می‌رود. در روش خودسازگار گاؤسی رفتارهای جمعی یک سیستم مغناطیسی با به‌کارگیری مدل‌های مغناطیسی مورد مطالعه قرار می‌‌گیرد. از آن‌جایی‌که تابع پارش دربرگیرنده‌ی اطلاعات ترمودینامیکی هر سیستمی است ، در این روش تابع پارش و سپس تابع هم‌بستگی را محاسبه می‌کنیم. اما کمیت مفید دیگر تابع ساختار است که از مجموع تمام هم‌بستگی‌ها حاصل می‌شود . شبکه‌های مربعی و مکعبی ساده شبکه‌هایی هستند که در این پایان‌نامه به عنوان نمونه‌هایی از شبکه‌های براوه با روش خودسازگار گاؤسی مورد مطالعه قرار می‌گیرند. در ابتدا با به‌کارگیری مدل آیزینگ بر روی این شبکه‌ها مقدار ثابت خودسازگار گاؤسی را به دست می‌آوریم. دمای گذار و نمای بحرانی پذیرفتاری مغناطیسی به ترتیب با رسم معکوس تابع پذیرفتاری مغناطیسی و تابع لگاریتمی پذیرفتاری قابل محاسبه‌اند. اما از آن‌جا که مدل آیزینگ دوبعدی توسط انزاگر به طور دقیق حل شده‌ ، با مقایسه‌ی مقادیر محاسبه شده از روش خودسازگار گاؤسی با نتایج حل دقیق می‌توان در مورد توانایی این روش برای محاسبه‌ی دمای بحرانی و نمای بحرانی ?? قضاوت کرد. در ادامه مدل هایزنبرگ را بر روی شبکه‌ی مکعبی ساده به‌کار می‌گیریم. در این‌جا نیز با محاسبه‌ی تابع هم‌بستگی و پذیرفتاری مغناطیسی می‌توانیم مقایسه‌ای میان نتایج حاصل از این روش و مقادیر حاصل از روش مونت کارلو داشته ‌باشیم. به منظور مطالعه‌ی مدل هایزنبرگ بر روی شبکه‌های لانه زنبوری و الماسی ، در ادامه ، روش‌های لاتینجر-تیزا و خودسازگار گاؤسی به‌کار گرفته می‌شوند. این مدل برروی شبکه‌های دوبخشی نظم نل نشان می‌دهد. حال اگر برهم‌کنش‌های پادفرومغناطیس بین همسایه‌های دوم نسبت به برهم‌کنش‌های پادفرومغناطیس همسایه اول افزایش یابد ، اثر ناکامی پدیدار می‌شود. در چنین شرایطی فازهای جدیدی هم‌چون فازهای منظم سطحی ، دارای نظم مارپیچ‌گونه و یا مایع اسپینی می‌توانند شکل بگیرند. در این‌جا فازهای مایع اسپینی نظیر مایع اسپینی حلقوی‌گونه و پن‌کیک‌گونه را در شبکه‌ی لانه زنبوری به دست می‌آوریم. هم‌چنین نشان می‌دهیم که در شبکه‌ی الماسی تبهگنی حالت پایه می‌تواند توسط افت و خیزهای دمایی از طریق مکانیسم نظم به واسطه‌ی بی نظمی برداشته شود. این پایان‌نامه را با بحث بر روی نتایج حاصل شده به انتها می‌رسانیم.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی