横场和晶场作用下S=2的Ising模型的磁性质

摘要

采用平均场理论,计算了高自旋S=2且处于外界横向磁场的Ising模型,推导出系统有限温度下磁矩及自由能的理论计算公式,利用数值计算方法得到了系统在有限温度下的磁化曲线,重点考察了有限温度下纵向晶场D和横场Ω对自旋系统磁化曲线及自由能的影响.从磁化曲线中观察到了4种相变特征:一级有序-有序相变、一级有序-无序相变、二级有序-无序相变及重入现象.研究发现重入现象只发生于存在横向磁场的情况下;一级相变发生在狭小的晶场和横场范围内,一级有序-有序相变的存在范围更加狭小,而二级有序-无序相变存在于较大的晶场和横场范围内;总体上说一级相变对应的温度较二级相变对应的温度低;晶场是促进相变发生的因素;横场是限制相变发生的因素.