Магнетизм, спинтроника

Фазовые переходы в модели Изинга со смешанным спином на квадратной решетке

М. А. Магомедов, А. К. Муртазаев, С. Ш. Гасанов

Институт физики им. Х. И. Амирханова ДНЦ РАН, Махачкала, Россия

Аннотация: Высокоэффективными репличным-обменным алгоритмом метода Монте-Карло исследована модель Изинга со смешанным спином $S$ = (1/2,1) на квадратной решетке. Изучена система с фиксированными параметрами обменных взаимодействий и анизотропии: $J_1$ = -1 (между спинами в подрешетках $A$ и $B$), $J_2$ = -0.5 (между спинами в подрешетке $B$) и $D$ = 1.0 (анизотропия для спинов в подрешетке $B$). Рассчитаны температурные и полевые зависимости основных термодинамических характеристик (энергии, теплоемкости, энтропии, намагниченности). Визуализированы структуры основного состояния. Обнаружено наличие двух последовательных фазовых переходов: при $T_{C1}$ = 0.285 происходит переход в частично разупорядоченное состояние, а при $T_{C2}$ = 0.35 – переход в парамагнитное состояние. Детальный анализ полевых зависимостей выявил сложную, многоступенчатую кривую намагничивания, указывающую на множественные фазовые переходы, индуцированные полем. Обнаружена серия плат намагниченности, для каждой из которых определена магнитная структура. Рассчитаны критические значения поля, соответствующие переходам между этими фазами, что способствовало всестороннему пониманию фазовой диаграммы системы и ее реакции на внешние воздействия.

Ключевые слова: модель Изинга со смешанным спином, структура основного состояния, фазовые переходы, репличный-обменный алгоритм, метод Монте-Карло.

Поступила в редакцию: 13.05.2025
Исправленный вариант: 08.10.2025
Принята в печать: 22.10.2025

DOI: 10.61011/FTT.2025.11.62134.116-25

Реферативные базы данных:

•