键稀疏和随机晶场Blume-Emery-Griffiths模型的铁磁材料的临界行为和磁学性质

论文摘要

本文在有效场理论的框架内,基于简立方晶格讨论了自旋为S=1的键稀疏和随机晶场Blume-Emery-Griffiths（BEG）模型的临界行为和磁学性质。键稀疏、随机混合（±）晶场,偶极与偶极相互作用与交换相互作用的比率（α）之间的相互影响使BEG模型展示出一些新的现象。当模型中同时考虑键稀疏和随机晶场两种无序分布,所给出的相图显示二级相变线中存在由双三临界点确定的一级相变区,一级相变区将随键稀疏浓度增加而扩大,晶场的两种不同随机行为强力地影响一级相变区和重入相变。当α>0时,在T-D平面内,当满足特定的无序条件时,相图上出现了三临界点和相变盲区。值得注意的是,当引入强键稀疏时,随着随机晶场浓度的变化,相变线上出现了单三临界点,甚至双三临界点。当α<0时,对于所有的键稀疏和随机晶场浓度条件下都不会出现三临界点,与α>0相比,相图中的盲区明显扩大。在外场下,键稀疏和随机晶场两种无序因子共同作用使磁化和磁化率曲线呈现出一种不规则的行为。例如,在较大的负晶场区域中,在χ-T平面内,磁化率曲线出现双峰现象。当α<-1时,相图中同时给出了铁磁-顺磁的相界,交错磁-顺磁相界和无序相的交点,即双临界点。另外,在一定的随机晶场范围内铁磁-顺磁相界和交错磁-顺磁相界的交点-----双临界点消失。更重要的是,在T-D图中,在一定的键稀疏范围内出现了铁磁相和交错磁相的共存区,这些现象在之前的文献里都未曾报道。因此,比率α、晶场D、可调正负晶场参量l、键稀疏和随机晶场浓度两种无序因子对临界行为和磁学性质有重要的影响。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 理论模型
• 1.2 本文的主要工作
• 第二章 键稀疏和随机晶场BEG 模型的临界行为和外场下的磁学性质
• 2.1 理论推导
• 2.2 对于临界行为的结果讨论
• 2.3 对于磁化特性的结果讨论
• 2.4 结论
• 第三章 键稀疏和随机晶场BEG 模型的铁磁相与交错磁相研究
• 3.1 理论推导
• 3.2 结果讨论
• 3.3 结论
• 结束语
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间完成的论文
• 致谢