پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 25 |
| تعداد شماره‌ها | 935 |
| تعداد مقالات | 7,686 |
| تعداد مشاهده مقاله | 12,532,264 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 8,906,529 |
مقالۀ پژوهشی: توابع پاسخ ترمودینامیکی در ناحیۀ بحرانی کوانتمی زنجیرۀ اسپین‌ـ2/1 مدل XY | ||
| فیزیک کاربردی ایران | ||
| دوره 10، شماره 3 - شماره پیاپی 22، مهر 1399، صفحه 81-88 اصل مقاله (2.14 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22051/ijap.2021.34570.1190 | ||
| نویسندگان | ||
| سمیرا مشهور1؛ محمد اسکوییان1؛ سعید مهدوی فر* 2؛ روح الله جعفری3 | ||
| 1مربی، گروه فیزیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
| 2استاد، گروه آموزشی فیزیک، دانشگاه گیلان، رشت، ایران | ||
| 3استادیار، دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی زنجان، زنجان، ایران | ||
| چکیده | ||
| در این مقاله زنجیرۀ اسپین‌ـ2/1 مدل XY در حضور میدان مغناطیسی عرضی در نظر گرفته‌ایم. ابتدا با استفاده از روش فرمیونش، هامیلتونی را در حد ترمودینامیک قطری و طیف انرژی سیستم محاسبه کرده‌ایم. نمودار فاز حالت پایۀ سیستم شامل دو فاز دارای گاف فرومغناطیس و پادفرومغناطیس است. این دو فاز توسط نقطۀ بحرانی کوانتمی از یکدیگر جدا شده‌اند، که همسایگی این ناحیه را، ناحیۀ بحرانی کوانتمی می‌نامند. سپس با استفاده از طیف انرژی سیستم، انرژی آزاد و کمیت‌های ترمودینامیکی مانند آنتروپی، گرمای ویژه، ضریب انبساط مغناطیسی و نسبت گرونایزن را محاسبه و رفتار این کمیت‌ها را در نواحی بحرانی کوانتمی مطالعه کرده‌ایم. نتایج نشان می‌دهد، که رفتار متفاوت گرمای ویژه در ناحیۀ بحرانی ریشه در کار مکانیکی در فرآیند همدما دارد. مضاف بر اینکه نسبت گرونایزن همواره مستقل از دما در نواحی بحرانی کوانتمی است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| زنجیرۀ اسپین‌ـ2/1؛ مدلXY؛ فرمیونش؛ گرمای ویژه؛ ناحیه بحرانی کوانتمی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Research Paper: Thermodynamic Response Functions in the Quantum Critical Region of Spin-1/2 XY Chain Model | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Samira Mashhour1؛ Mohammed Oskooeian1؛ Saeed Mahdavifar2؛ Rouhollah Jafari3 | ||
| 1Instructor, Department of Physics, University of Guilan, Rasht, Iran | ||
| 2Professor, Department of Physics, University of Guilan, Rasht, Iran | ||
| 3Assistant Professor, Department of Physics, University of advanced studied, Zanjan, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| The spin-1/2 XY chain model in the presence of a transverse magnetic field is considered. The ground state phase diagram consists of two gapped ferromagnetic and the paramagnetic phases. These two phases are separated from each other by the quantum critical point, a neighborhood of which, is known as the quantum critical region. First, using the fermionization approach the Hamiltonian is diagonalized and the spectrum is obtained. Then, using energy spectrum of the system, free energy and thermodynamic quantities such as entropy, specific heat, magnetic expansion coefficient and Grüneisen ratio are calculated and the behavior of these quantities is studied in the quantum critical region. Results show that the different behavior of the specific heat in the critical region is related to the work in the isothermal process. Moreover, the Grüneisen ratio is always independent of the temperature in the critical quantum regions. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Spin-1/2 Chain, XY Model, Fermionization, Specific Heat, Quantum Critical Region | ||
| مراجع | ||
|
[1] Sachdev S., “Quantum Phase Transitions”, Cambridge University Press, Cambridge (1999). [2] Gu B., Su G., Gao S., Magnetic properties of J–J–J' quantum Heisenberg chains with spin S= 1/2, 1, 3/2 and 2 in a magnetic field, Journal of Physics: Condensed Matter 17,6081 (2005). [3] Zhu L., Garst M., Rosch A., Si Q., Universally diverging Grüneisen parameter and the magnetocaloric effect close to quantum critical point, Phys. Rev. Lett.91, 066404 (2003). [4] Tishin A. M., Spichkin Y. I., The magnetocaloric effect and its applications, Institute of Physics Publishing, Bristol, Philadelphia, (2003). [5] Zhitomirsky M. E., Honecker A., Magnetocaloric effect in one-dimensional antiferromagnets, Theory and Experiment 07, P07012 (2004). [6] Garst M., Rosch A., Sign change of the Grüneisen parameter and magnetocaloric effect near quantum critical points, Physical Review B 72, 205129 (2005). [7] Ribeiro G. A. P., The magnetocaloric effect in integrable spin-s chains, Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment, P12016 (2010). [8] Trippe C., Honecker A., Klümper A., Ohanyan V., Exact calculation of the magnetocaloric effect in the spin-1/2 XXZ chain, Physical Review B 81, 054402 (2010). [9] Wolf B, Tsui Y., Jaiswal-Nagar D., Tutsch U., Honecker A., Removic-Langer K., Magnetocaloric effect and magnetic cooling near a field-induced quantum-critical point, Proceedings of the National Academy of Sciences, 108, 6862-6866 (2011). [10] Jahangiri J., Amiri F., Mahdavifar S., Thermodynamic behavior near the quantum orders in dimerized spin S=1/2 two-leg ladders, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 439, 22-29 (2017). [11] Merchant P., Normand B., Kramer K., Boehm M., Morrow D., and Ruegg C., Quantum and classical criticality in a dimerized quantum antiferromagnet, Nat. Phys. 10, 373 (2014). [12] Schuberth E., Tippmann M., Steinke L., Lausberg S., Steppke A., Brando M., Krellner C., Geibel C., Yu R., Si Q., Emergence of superconductivity in the canonical heavy-electron metal YbRh2Si2, Science 351, 485 (2016). [13] Wu J., Zhou F., and Wu C., Quantum criticality of bosonic systems with the Lifshitz dispersion, Phys. Rev. B 96, 085140 (2017). [14] Wu J., Zhu L., Si Q., Crossovers and critical scaling in the one-dimensional transverse-field Ising model, Phys. Rev. B 97, 245127 (2018). [15] Mancini M., “Fermionization of Spin Systems”, Thesis, (2008). [16] Bogoliubov N., “On the theory of superfluidity.” J. Phys 11.1, 23 (1947). [17] Mofidnakhaei F., Khastehdel Fumani F., Mahdavifar S., and Vahedi J., “Quantum correlations in anisotropic XY-spin chains in a transverse magnetic field”, Phase Transitions 91, no. 12 1256-1267 (2018). [18] Zhitomirsky M. E., Tsunetsugu H., Exact low-temperature behavior of a kagome antiferromagnet at high-fields, Phys. Rev. B.70, 100403 (2004). [19] Hasanzadeh J., Feiznejad Z., Mahdavifar S., Specific heat of the 1D spin-1/2 Ising model with added Dzyaloshinskii- Moriya interaction, J. Supercond. Nov. Magn. 27, 595, (2014). [20] Amiri F., Mahdavifar S., Hadipour H., Shahri Naseri M., Thermodynamics of the spin-1/2 Two-leg ladder compound (C5H12N2)2CuBr4, J. Low Temp. Phys. 177, 203 (2014). | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 725 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 487 |
||