Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2023, выпуск 9 » Статья стр. 1455
>>>
Фазовые переходы в фрустрированных моделях Изинга (О б з о р)
DOI: 10.21883/FTT.2023.09.56240.114
Муртазаев А.К.1, Рамазанов М.К.1
1Институт физики Дагестанского федерального исследовательского центра РАН, Махачкала, Россия
Email: akai2005@mail.ru, sheikh77@mail.ru
Поступила в редакцию: 18 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 23 июня 2023 г.
Принята к печати: 24 июня 2023 г.
Выставление онлайн: 3 сентября 2023 г.
PDF версия
Рассмотрено современное состояние исследований фазовых переходов и критических явлений в фрустрированных моделях Изинга. Обсуждаются результаты, полученные на основе высокоэффективных алгоритмов метода Монте-Карло для моделей Изинга на решетках различных размерностей и типов. Основное внимание уделено результатам изучения фазовых переходов, критических и термодинамических свойств моделей Изинга с учетом обменных взаимодействий первых и вторых соседей, а также внешнего магнитного поля. Приводятся фазовые диаграммы зависимости критической температуры от величины обменного взаимодействия вторых соседей и внешнего магнитного поля. Определены области наблюдения фазовых переходов первого и второго рода. Установлены классы универсальности критического поведения. Для некоторых моделей установлены диапазоны с неуниверсальным критическим поведением. Обсуждаются особенности критического поведения фрустрированных моделей Изинга. Ключевые слова: модель Изинга, фрустрации, фазовые переходы, метод Монте-Карло. DOI: 10.21883/FTT.2023.09.56240.114
  1. W. Lenz. Z. Phys. 21, 613 (1920)
  2. E. Ising. Z. Phys. 31, 253 (1925)
  3. L. Onsager. Phys. Rev. 65, 117 (1944)
  4. T.D. Lee, C.N. Yang. Phys. Rev. 87, 410 (1952)
  5. J.C. Wheeler. Ann. Rev. Phys. Chem. 28, 411 (1977)
  6. M. Blume, V.J. Emery, R.B. Griffiths. Phys. Rev. A 4, 1071 (1971)
  7. C.J. Thompson. Biopolymers 6, 1101 (1968)
  8. S. Torquatto. Phys. Biol. 8, 015017 (2011)
  9. E. Alvarez-Lacalle, B. Echebarria, J. Spalding, Y. Shiferaw. Phys. Rev. Lett. 114, 108101 (2015)
  10. A. Mailhot, M.L. Plumer, A. Caille. Phys. Rev. B 50, 6854 (1994-II)
  11. K. Binder, E. Luijten. Phys. Rep. 344, 179 (2001)
  12. D.P. Landau. Physica A 205, 41 (1994)
  13. И.П. Белоборов, Р.С. Гехт, В.А. Игнатченко. ЖЭТФ 84, 1097 (1983)
  14. D. Loison, A.I. Sokolov, B. Delamotte, S.A. Antonenko, K.D. Schotte, H.T. Diep. Письма в ЖЭТФ 72, 487 (2000). [JETP Lett. 72, 337 (2000)]
  15. J. Snyder, J.S. Slusky, R.J. Cava, P. Schiffer. Nature 413, 48 (2001)
  16. J.S. Gardner, A. Keren, G. Ehlers, C. Stock, Eva Segal, J.M. Roper, B. F k, M.B. Stone, P.R. Hammar, D.H. Reich, B.D. Gaulin. Phys. Rev. B 68, 180401 (2003)
  17. G. Moller, R. Moessner. Phys. Rev. Lett. 96, 237202 (2006)
  18. F.A. Kassan-Ogly, B.N. Filippov, A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov, M.K. Badiev. JMMM 324, 3418 (2012)
  19. С.Е. Коршунов. УФН 176, 233 (2006)
  20. Р. Бэкстер. Точно решаемые модели в статистической механике / Под ред. А.М. Бродского. Мир, М. (1985). 486 с
  21. L.D. Fosdik. Bull. Am. Phys. Soc. 2, 239 (1957)
  22. D.P. Landau. Phys. Rev. B 13, 2997 (1976)
  23. D.P. Landau. Phys. Rev. B 14, 255 (1976)
  24. D.P. Landau. Phys. Rev. B 16, 4164 (1977)
  25. K. Binder. Phys. Status Solidi B 46, 567 (1971)
  26. L. Hua, J.W. Tucker. JMMM 140-144, 1509 (1995)
  27. D. Farsal, M. Snina, M. Bennai, M. Badia. J. Supercond. Nov. Magn. 30, 2187 (2017)
  28. D. Farsal, M. Bennai, M. Badia. SPIN 8, 1850010 (2018)
  29. T. Balcerzak, K. Sza owski, A. Bobak, M. vZukovivc. Phys. Rev. E 98, 022123 (2018)
  30. Y. Aoyama, W. Chen, M. Tanaka. J. Phys. Soc. Jpn. 66, 272 (1997)
  31. M.E.J. Newman, G.T. Barkema. Phys. Rev. E 53, 393 (1996)
  32. E.T. Gawlinski, S. Kumar, M. Grant, J.D. Gunton, K. Kaski. Phys. Rev. B 32, 1575 (1985)
  33. C. Dekker, B.J. Dikken, A.F.M. Arts. Solid State Commun. 54, 887 (1985)
  34. J.D. Shore, G.M. Thurston. Phys. Rev. E 92, 062123 (2015)
  35. H.-J. Wu, W. Wang, B.-C. Li, Q. Li, J.-H. Xu, F. Wang. J. Phys. Chem. Solids 136, 109174 (2020)
  36. O. Nagai, Y. Yamada, K. Nishino, Y. Miyatake. Phys. Rev. B 35, 3425 (1987)
  37. R. Bidaux, N. Boccara. Phys. Rev. B 34, 4881 (1986)
  38. M. Danino. Solid State Commun. 52, 885 (1984)
  39. S.N. Coppersmith. Phys. Rev. B 32, 1594 (1985)
  40. J.D. Kimel, S. Black, P. Carter, Y.L. Wang. Phys. Rev. B 35, 3347 (1987)
  41. С.В. Белим, И.Б. Ларионов. Вестн. Московск. ун-та. Сер. 3. Физика. Астрономия 4, 58 (2018)
  42. T. Arh, B. Sana, M. Pregelj, P. Khuntia, Z. Jaglivcic, M.D. Le, P.K. Biswas, P. Manuel, L. Mangin-Thro, A. Ozarowski, A. Zorko. Nature Mater. 21, 416 (2022)
  43. K. Dutta, D. Talukdar. JMMM 556, 169344 (2022)
  44. Y. Shokef, A. Souslov, T.C. Lubensky. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (PNAS) 108, 11804 (2011)
  45. W. Kerler, P. Rehberg. Phys. Rev. B 49, 9688 (1994)
  46. А.К. Муртазаев, И.К. Камилов, М.К. Рамазанов. ФТТ 47, 1125 (2005)
  47. M. Schmidt, G.L. Kohlrausch, F.M. Zimmer. Physica A 596, 127126 (2022)
  48. E. Jurvcivsinova, M. Jurvcivsin. Physica A 603, 127731 (2022)
  49. R.M. Liu, W.Z. Zhuo, X.B. Lu, X.S. Gao, M.H. Qin, J.-M. Liu, S. Dong. Phys. Rev. E 93, 032114 (2016)
  50. R. Moessner, S.L. Sondhi. Phys. Rev. B 63, 224401 (2001)
  51. A.G. Cavaliere, A. Pelissetto. J. Phys. A 52, 174002 (2019)
  52. Д.Н. Ясинская, В.А. Улитко, Ю.Д. Панов. ФТТ 63, 1350 (2021)
  53. E. Jurvcivsinova, M. Jurvcivsin. Phys. Rev. E 104, 044121 (2021)
  54. Е.С. Цуварев, Ф.А. Кассан-Оглы, А.И. Прошкин. ЖЭТФ 158, 504 (2020)
  55. J. Wu, D.C. Mattis. Phys. Rev. B 67, 224414 (2003)
  56. T. Yoshioka, A. Koga, N. Kawakami. J. Phys. Soc. Jpn. 73, 1805 (2004)
  57. N. De La Espriella, G.M. Buendia, J.C. Madera. J. Phys. Commun. 2, 025006 (2018)
  58. H. Bouda, L. Bahmad, R. Masrour, A. Benyoussef. J. Supercond. Nov. Magn. 32, 1837 (2019)
  59. A. Jabar, R. Masrour. Physica A 515, 270 (2019)
  60. R. Masrour, A. Jabar. Physica A 539, 122878 (2020)
  61. E. Jurvcivsinova, M. Jurvcivsin. Phys. Rev. B 101, 214443 (2020)
  62. E. Jurvcivsinova, M. Jurvcivsin. Physica A 583, 126338 (2021)
  63. E. Jurvcivsinova, M. Jurvcivsin. Phys. Lett. A 388, 127043 (2021)
  64. С.В. Белим, И.Б. Ларионов, Р.В. Солонецкий. Физика металлов и металловедение 117, 1115 (2016)
  65. P.F. Godoy, M. Schmidt, M.F. Zimmer. Phys. Lett. A 384, 126687 (2020)
  66. H. Li, L.-P. Yang. Phys. Rev. E 104, 024118 (2021)
  67. A.O. Sorokin. Physica A 602, 127621 (2022)
  68. Y. Hu, P. Charbonneau. Phys. Rev. B 104, 144429 (2021)
  69. A.V. Zarubin, F.A. Kassan-Ogly, A.I. Proshkin. JMMM 514, 167144 (2020)
  70. F.A. Kassan-Ogly, A.I. Proshkin. Phys. Met. Metallogr. 120, 1359 (2019)
  71. A.I. Proshkin, F.A. Kassan-Ogly. Phys. Met. Metallogr 120, 1366 (2019)
  72. G. Toulouse. Commun. Phys. 2, 115 (1977)
  73. В.С. Доценко. УФН 163, 1 (1993)
  74. A.P. Ramirez. Annu. Rev. Mater. Sci. 24, 453 (1994)
  75. В.С. Доценко. УФН 165, 481 (1995)
  76. И.К. Камилов, А.К. Муртазаев, Х.К. Алиев. УФН 169, 773 (1999)
  77. К. Биндер. Методы Монте-Карло в статистической физике / Под. ред. Г.И. Марчука, Г.А. Михайлова. Мир, М. (1982). 400 с
  78. A. Mitsutake, Y. Sugita, Y. Okamoto. Biopolymers (Peptide Science) 60, 96 (2001)
  79. F. Wang, D.P. Landau. Phys. Rev. Lett. 86, 2015 (2001)
  80. M.N. Barber. J. Phys. A 12, 679 (1979)
  81. D.P. Landau, K. Binder. Phys. Rev. B 31, 5946 (1985)
  82. J.A. Plascak. Physica A 183, 563 (1992)
  83. D.P. Landau, K. Binder. Monte Carlo Simulations in Statistical Physics. Cambridge University Press, Cambridge (2000)
  84. M.P. Nightingale. Phys. Lett. A 59, 486 (1977)
  85. R. H. Swendsen, S. Krinsky. Phys. Rev. Lett. 43, 177 (1979)
  86. K. Binder, D.P. Landau. Phys. Rev. B 21, 1941 (1980)
  87. K. Minami, M. Suzuki. J. Phys. A 27, 7301 (1994)
  88. J.L. Morian-Liopez, F. Aguilera-Granja, J.M. Sanchez. Phys. Rev. B 48, 3519 (1993)
  89. J.L. Moran-Lopez, F. Aguilera-Granja, J.M. Sanchez. J. Phys.: Condens. Matter 6, 9759 (1994)
  90. E. Lopez-Sandoval, J.L. Moran-Lopez, F. Aguilera-Granja. Solid State Commun. 112, 437 (1999)
  91. C. Buzano, M. Pretti. Phys. Rev. B 56, 636 (1997)
  92. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.К. Бадиев, ФНТ 37, 1258 (2011)
  93. K. Binder, J.-Sh. Wang. J. Status Phys. 55, 87 (1989)
  94. Junqi Yin, D.P. Landau. Phys. Rev. E 80, 051117 (2009)
  95. К. Биндер, Д.В. Хеерман. Моделирование методом Монте-Карло в статистической физике. Наука, М. (1995)
  96. A.R. Anjos, J.R. Viana, J.R. Sousa. Phys. Lett. A 372, 1180 (2008)
  97. A. Kalz, A. Honecker. Phys. Rev. B 86, 134410 (2012)
  98. S. Jin, A. Sen, A.W. Sandvik. Phys. Rev. Lett. 108, 045702 (2012)
  99. A.E. Ferdinand, M.E. Fisher. Phys. Rev. 185, 832 (1969)
  100. M.E. Fisher, M.N. Barber. Phys. Rev. Lett. 28, 1516 (1972)
  101. P. Peczak, A.M. Ferrenberg, D.P. Landau. Phys. Rev. B 43, 6087 (1991)
  102. D. Staufer, A. Aharony. Introduction to Percolation Theory. Taylor \& Francis, London (1994)
  103. А.К. Муртазаев, И.К. Камилов, М.К. Рамазанов. ФНТ 32, 323 (2006)
  104. A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov. Phys. Rev. В 76, 174421 (2007)
  105. Ch. Holm, W. Janke. Phys. Rev. B 48, 936 (1993)
  106. A. Malakis, P. Kalozoumis, N. Tyraskis. Eur. Phys. J. B 50, 63 (2006)
  107. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, Ф.А. Кассан-Оглы, М.К. Бадиев. ЖЭТФ 144, 1239 (2013)
  108. F.A. Kassan-Ogly, A.K. Murtazaev, A.K. Zhuravlev, M.K. Ramazanov, A.I. Proshkin. JMMM 384, 247 (2015)
  109. A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov, M.K. Badiev. Physica B: Condens. Matter 476, 1 (2015)
  110. M.K. Ramazanov, A.K. Murtazaev, M.A. Magomedov. Solid State Commun. 233, 35 (2016)
  111. Р. Chandra, Р. Coleman, I. Ritchey. J. de Physique 33, 591 (1993)
  112. J.T. Chalker, Р.С.W. Holdsworth, Е.F. Shender. Phys. Rev. Lett. 68, 855 (1992)
  113. A.B. Harris, C. Kallin, A.J. Berlinsky. Phys. Rev. В 45, 2899 (1992)
  114. Р.С. Гexт, И.Н. Бондаренко. ЖЭТФ 113, 2209 (1998)
  115. M. Wolf, K.D. Schotte. J. Phys. A 21, 2195 (1988)
  116. R.S. Gekht, V.I. Ponomarev. Phase Transitions 20, 27 (1990)
  117. M. Stahn, R.E. Lechner, H. Dachs, H.E. Jacobs. J. Phys. C 16, 5073 (1983)
  118. M.G. Townsend, G. Longworth, E. Roudaut. Phys. Rev. В 33, 4919 (1986)
  119. T. Matsuo, H. Suga. Rev. Inorg. Chem. 3, 371 (1981)
  120. М. Takano, Т. Shinjo, Т. Takada. J. Phys. Soc. Jpn. 30, 1049 (1971)
  121. Т. Takagi, М. Mekata. J. Phys. Soc. Jpn. 62, 3943 (1993)
  122. М.К. Рамазанов. Письма в ЖЭТФ 94, 335 (2011)
  123. M.K. Ramazanov, A.K. Murtazaev, M.A. Magomedov, M.K. Badiev. Phase Transitions 91, 610 (2018)
  124. A.R. Anjos, J.R. Viana, J.R. de Sousa, J.A. Plascak. Phys. Rev. E 76, 022103 (2007)
  125. D.R.O. Salmon, N. Crokidakis, A.M. Neto, T.I. Padilha, J.R. Viana, J.R. de Sousa. Int. J. Mod. Phys. B 27, 1350162 (2013)
  126. М.К. Рамазанов, А.К. Муртазаев. Письма в ЖЭТФ 101, 793 (2015)
  127. М.К. Рамазанов, А.К. Муртазаев. Письма в ЖЭТФ 103, 522 (2016)
  128. J.C. Le Guillou, J. Zinn-Justin. Phys. Rev. B 21, 3976 (1980)
  129. H.T. Diep, P. Lallemand, O. Nagai. J. Phys. C 18, 1067 (1985)
  130. L.W. Bernardi, K. Hukushima, H. Takayama. J. Phys. A 32, 1787 (1999)
  131. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов. ФТТ 59, 1797 (2017)
  132. M.K. Ramazanov, A.K. Murtazaev. Phase Transitions 91, 83 (2018)
  133. G.H. Wannier. Phys. Rev. 79, 357 (1950)
  134. G.F. Newell. Phys. Rev. 79, 876 (1950)
  135. R.M.F. Houtapel. Physica 16, 425 (1950)
  136. J. Hose, K. Kadanoff, S. Kirkpatricks, D.R. Nelson. Physica 16, 1217 (1977)
  137. D. Blankschtein, M. Ma, A. N. Berker, G.S. Grest, C.M. Soukoulis. Phys. Rev. B 29, 5250 (1984)
  138. G.A. Baker, Jr., B.G. Nickel, D.I. Meiron. Phys. Rev. B 17, 1365 (1978)
  139. O. Heinonen, R.G. Petschek. Phys. Rev. B 40, 9052 (1989)
  140. M.L. Plumer, A. Mailhot, R. Ducharme, A. Caille, H.T. Diep. Phys. Rev. B 47, 312 (1993)
  141. A. Bunker, B.D. Gaulin, C. Kallin. Phys. Rev. B 48, 15 861 (1993)
  142. N. Todoroki, S. Miyashita. J. Phys. Soc. Jpn. 73, 412 (2004)
  143. H. Shiba. Prog. Teor. Phys. 64, 466 (1980)
  144. M. Kaburagi, T. Tonegawa, J. Kanamori. J. Phys. Soc. Jpn. 51, 3857 (1982)
  145. P. Matsubara, S. Ikeda. Phys. Rev. B 28, 4064 (1983)
  146. P. Matsubara, S. Inawashira. J. Phys. Soc. Jpn. 53, 4373 (1984)
  147. H. Yoshizawa, K. Hirakawa. J. Phys. Soc. Jpn. 46, 448 (1980)
  148. E. Rastelli, S. Regina, A. Tassi. Phys. Rev. 71, 174406 (2005)
  149. A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov, M.K. Badiev. Physica A 507, 210 (2018)
  150. F. Wang, D.P. Landau. Phys. Rev. E 64, 056101 (2001)
  151. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.К. Бадиев. ФНТ 45, 1493 (2019)
  152. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.К. Бадиев. ФТТ 61, 1898 (2019)
  153. М.К. Бадиев, А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов. ЖЭТФ 150, 722 (2016)
  154. P.H. Lundow, K. Markstrоm, A. Rosengren. Phil. Mag. 89, 2042 (2009)
  155. P. Butera, M. Comi. Phys. Rev. B 65, 144431 (2002)
  156. P. Butera, M. Comi. Phys. Rev. B 72, 014442 (2005)
  157. M. Plischke, J. Oitmaa. Phys. Rev. B 19, 487 (1979)
  158. J.R. Banavar, D. Jasnow, D.P. Landau. Phys. Rev. B 20, 3820 (1979)
  159. M.J. Velgakis, M. Ferer. Phys. Rev. B 27, 401 (1983)
  160. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, Ф.А. Кассан-Оглы, Д.Р. Курбанова. ЖЭТФ 147, 127 (2015)
  161. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, Д.Р. Курбанова, М.К. Бадиев, Я.К. Абуев. ФТТ 59, 1082 (2017)
  162. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.А. Магомедов, Д.Р. Курбанова. ФТТ 60, 1798 (2018)
  163. А.К. Муртазаев, М.А. Магомедов, М.К. Рамазанов. Письма в ЖЭТФ 107, 265 (2018)
  164. A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov, D.R. Kurbanova, M.A. Magomedov, K.Sh. Murtazaev. Mater.Lett. 236, 669 (2019)
  165. Y.-H. Song, Y. Kim, N. Li, B.-N. Lu, R. He, D. Lee. Phys. Rev. C 104, 044304 (2021)
  166. M.Yu. Lavrentiev, D. Nguyen-Manh, S.L. Dudarev. Phys. Rev. B 81, 184202 (2010)
  167. R. Leidl, H.W. Diehl. Phys. Rev. B 57, 1908 (1998)
  168. P. Villars, K. Cenzual, R. Gladyshevskii. Handbook of inorganic substances. Berlin (2017). P. 1955
  169. E. Mengotti, L.J. Heyderman, A. Bisig, A. Fraile Rodr guez, L. Le Guyader, F. Nolting, H.B. Braun. J. Appl. Phys. 105, 113113 (2009)
  170. A. Smerald, F. Mila. Phys. Rev. Lett. 115, 147202 (2015)
  171. S. Mahmoudian, L. Rademaker, A. Ralko, S. Fratini, V. Dobrosavljevic. Phys. Rev. Lett. 115, 025701 (2015)
  172. A.K. Murtazaev, M.K. Badiev, M.K. Ramazanov, M.A. Magomedov. Physica A 555, 124530 (2020)
  173. М.К. Бадиев, А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.А. Магомедов. ФНТ 46, 824 (2020)
  174. A.K. Murtazaev, M.A. Magomedov, M.K. Ramazanov, M.K. Badiev. Physica E 142, 115320 (2022)
  175. М.К. Бадиев, А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, М.А. Магомедов. ЖЭТФ 161, 753 (2022)
  176. А.К. Муртазаев, М.К. Рамазанов, К.Ш. Муртазаев, М.А. Магомедов, М.К. Бадиев. ФТТ 62, 229 (2020)
  177. K.S. Murtazaev, A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov, M.A. Magomedov, A.A. Murtazaeva. Low Temperature Phys. 47, 515 (2021)
  178. K.S. Murtazaev, M.A. Magomedov, A.K. Murtazaev, M.K. Ramazanov. Physica E 148, 115646 (2023).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme