20260

Модель Ізінга Теорія середнього поля (ще наз наближення Брега-Вільямса)

Доклад

Физика

Модель Ізінга Теорія середнього поля ще наз наближення БрегаВільямса. Модельний Гамільтоніан такої системи: 1 де Н – напруженість магнітного поля. Тобто в системі за відсутності магнітного поля існує спонтанна намагнічуваність. Наближення для моделі Ізінга наближення середнього поля.

Украинкский

2013-07-25

93.5 KB

7 чел.

3.

Модель Ізінга Теорія середнього поля (ще наз наближення Брега-Вільямса).

Модель Ізінга : кристалічна гратка у вузлах якої розміщені частинки з магнітним моментом μ . Магнітний момент може знаходитися лише в 2-х положеннях: або за полем, або проти нього напрямлений.

Сили взаємодії вважаються короткодіючими, так що в гратці взаємодіють один з одним лише найближчі сусіди.

Магнітний момент взаємодіє із зовнішнім магнітним полем, а також існує парна взаємодія між найближчими магнітними моментами.

Модельний Гамільтоніан такої системи:

  (1) де Н – напруженість магнітного  поля.

μi μj  - магнітні моменти (для спрощення μi =±1); =const взаємодії.

Ми будемо розглядати систему з тенденцією до феромагнітної впорядкованості. (Феромагнетизм – магніто впорядкований стан речовини, при якому всі магнітні моменти атомних носіїв магнетика в речовині паралельні, і вона володіє самодовільною намагніченістю. Паралельна орієнтація магнітних моментів встановлюється при температурах нижче за температуру Кюрі).

Наша задача: знайти яка намагнічуваність М  системи.  - намагнічуваність на один момент. Тобто в системі за відсутності магнітного поля існує спонтанна намагнічуваність.

Наближення для моделі Ізінга  - наближення середнього поля. Суть теорії середнього поля полягає в тому, що викидають один магнітний момент і обчислюють середнє поле, що утворилось іншими магнітними моментами в цій дирці. Потім розглядається рух частинки в середньому полі (задача стає одночастинковою).

З формули  (1): ,   - сума йде по найближчим сусідам.

Наближення середнього поля – замінюється миттєві картинки поля його середнім значенням.

(1) де вільна енергія Гельмгольца , а статсума -

(2). Підставляємо (1)в (2)

, а оскільки

Отже  - рівняння стану магнітної системи у наближенні середнього поля (повязує між собою величини Н М і Т).

Це рівняння трансцендентне відносно R .

Розглянемо тепер термодинамічну поведінку магнетика в околі точки фазового переходу і знайдемо критичні індекси.

1.β – критичний індекс кривої співіснування( характеризує швидкість зменшення і прямування до нуля спонтанної намагніченості  ).

 (4) це відповідає точці Кюрі.

2.δ – індекс критичної ізотерми (  характеризує швидкість наближення Н до критичного значення в залежності від М: ).

. Запишемо рівняння стану магнітної системи в іншому вигляді:

Використовуючи (4) запишемо :

отже δ=3.

3. γ – показник ізотермічної сприйнятливості ( характеризує швидкість зростання поляризує мості  поблизу критичної точки : )

;    

1).

2)      

4.α – індекс ізохорної теплоємності ( характеризує поведінку С при наближенні для критичної точки вздовж критичної ізохори  )

Теплоємність в критичній точці має стрибок.. Теорія середнього поля не враховує флуктуацій!

Наприклад. Для двовимірної системи β=, а в наближенні середнього поля β=½. Нехтуючи флуктуаціями ми пропустили самодію момента самого на себе.


Ткюрі

Т

EMBED Equation.3  

-1

1

H


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18240. Предметно-пространственная среда как условие развития личности ребенка 218 KB
  Пространственная предметная среда обеспечивает психологическое здоровье личности, базис личностной культуры, способствует развитию индивидуальности (ориентированной не на «запрограммированность», а на содействие развитию, где основная тактика общения педагога - сотрудничество).
18241. Особые формы финансирования инвестиционных проектов. Особенности проектного финансирования 90 KB
  Финансирование капитальных вложений представляет собой расходование денежных средств на приобретение элементов основного капитала (основных фондов, основных средств), в том числе на новое строительство, расширение, реконструкцию и техническое обновление действующих предприятий, приобретение машин, оборудования; инструмента, инвентаря, проектно-изыскательские работы и др.
18242. Изучение ассортимента и оценка качества безалкогольных газированных напитков, поступающих на реализацию в магазин «Дикси» 723.5 KB
  Провести анализ рынка безалкогольных газированных напитков России и Челябинска; дать подробную товароведную характеристику безалкогольных газированных напитков; дать характеристику организационно-хозяйственной деятельности магазину «Дикси» и его материально-технической базе; рассмотреть условия и сроки хранения безалкогольных газированных напитков в магазине...
18243. Технологическое производство консервы «Сайра натуральная» 635.5 KB
  Под технологическими процессами подразумевают искусственное воздействие на объект переработки с целью изменения или сохранения на длительное время структурно-механических, физико-химических, биологических, микробиологических или иных его свойств, формы, размеров, состояния и пр.
18244. Вивчення законів постійного струму на прикладі містка Уітстона і компенсаційної схеми 361 KB
  Лабораторна робота №4 Вивчення законів постійного струму на прикладі містка Уітстона і компенсаційної схеми Мета роботи: 1.Вивчити метод вимірювання опору за допомогою мостової схеми а також компенсаційний метод вимірювання електрорушійної сили далі ЕРС. ...
18245. ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА 64.5 KB
  PAGE 3 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА Мета роботи: а виміряти великий опір за допомогою електричного розряду у неоновій лампі; б дослідити залежність періоду рела
18246. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 467 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН. По назначению электрические машины постоянного тока делятся на генераторы и двигатели. Генераторы вырабатывают электрическую энергию поступающую в энергос...
18247. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 303.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Переменным называют ток изменение которого по значению и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени. Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется ...
18248. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ 763.5 KB
  ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ Полупроводники занимают по электропроводности промежуточное положение между металлами проводниками электрического тока и диэлектриками. Особенность электро