Mô hình Ising spin-1 với tương tác trao đổi tứ cực trong từ trường ngoài: Nghiên cứu lý thuyết trong gần đúng trường trung bình
DOI:
https://doi.org/10.52714/dthu.15.2.2026.1749Tóm tắt
Mô hình Ising spin-1 với các tương tác trao đổi song tuyến tính và tứ cực trong từ trường ngoài được nghiên cứu trên mạng hình vuông hai chiều đơn giản trong gần đúng trường trung bình. Kết quả thu được cho thấy sự tồn tại của trật tự lưỡng cực hoặc trật tự tứ cực, tùy thuộc vào sự thay đổi cường độ của hai loại tương tác khi không có từ trường ngoài. Ngoài ra, ảnh hưởng của từ trường đến các trật tự này cũng được khảo sát chi tiết. Các kết quả này được phân tích thông qua sự hiện diện của các trạng thái có mômen từ khác không (tức Sz = \pm 1) và trạng thái không có mômen từ (tức Sz = 0) của hệ spin-1.Lượt tải
Tài liệu tham khảo
Barker, J., & Chantrell, R. W. (2015). Higher-order exchange interactions leading to metamagnetism in FeRh. Physical Review B, 92(9), 094402(1-5). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.094402
Blume, M., & Emery, J. V. (1971). Ising model for the 𝜆 transition and phase separation in He3-He4 mixtures. Physical Review A, 4(3), 1071-1077. https://doi.org/10.1103/PhysRevA.4.1071
Diep, H. T. (2014). Theory of Magnetism: Application to Surface Physics. World Scientific Publishing. https://doi.org/10.1142/8994
Kantar, E., & Erta¸ M. (2015). Thermodynamic quantities and phase diagrams of
spin-1 Blume Capel bilayer Ising model. International Journal of Modern Physics B, 29(20), 1550141(1-12). https://doi.org/10.1142/S0217979215501416
Kartsev, A., Augustin, M., Evans, R. F. L., Novoselov, K. S., & Santos, E. J. G. (2020). Biquadratic exchange interactions in two-dimensional magnets. npj Computational Materials, 6, 150(1-11). https://doi.org/10.1038/s41524-020-00416-1
Luo, C., Datta, T. & Yao, D. X. (2016). Spin and quadrupolar orders in the spin-1 bilinear-biquadratic model for iron-based superconductors. Physical Review B, 93(23), 235148(1-10). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.93.235148
Levitskii, R., Baran, O., & Lisnii, B. (2006). Phase diagrams of spin-1 Ising model with bilinear and quadrupolar interactions under magnetic field. Two-particle cluster approximation. The European Physical Journal B, 50, 439–443. https://doi.org/10.1140/epjb/e2006-00162-5
Mancini, F. P. (2010). Magnetic behavior of a spin-1 Blume-Emery-Griffiths model. Journal of Physics: Conference Series, 200, 022030(1-4). https://doi.org/10.1088/1742-6596/200/2/022030
Manojlović, M., Pantić, M., Škrinjar, M., Kapor, D., Stojanović, S., & Pavkov, M. (2006). Thermodynamic properties of the Ising and Heisenberg S=1 ferromagnet with biquadratic exchange and uniaxial anisotropy. Physica Status Solidi (b), 243(2), 530–541. https://doi.org/10.1002/pssb.200541166
Mila, F., & Zhang, F.C. (2000). On the origin of biquadratic exchange in spin 1 chains. European Physical Journal, 16, 7–10 (2000). https://doi.org/10.1007/s100510070242
Morin, P., & D. Schmitt, D. (1983). Magnetic and quadrupolar phase transitions in cubic rare-earth intermetallic compounds. Physical Review B, 27(7), 4412-4420. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.27.4412
Ni, J. Y., Li, X. Y., Amoroso, D., He, X., Feng, J. S., Kan, E. J., Picozzi, S., & Xiang, H. J. (2021). Giant biquadratic exchange in 2D magnets and its role in stabilizing ferromagnetism of NiCl2 monolayers. Physical Review Letter, 127(24), 247204(1-7). https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.247204
Rodbell, D. S., Jacobs, I. S., Owen, J., & Harris, E. A. (1963). Biquadratic exchange and the behavior of some antiferromagnetic substances. Physical Review Letters, 11(1), 10-12. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.11.10
Sablik, M. J., & Wang, Y. L.. (1979). Magnetic excitations in rare-earth antiferromagnets with bilinear and biquadratic pair couplings: Application to DySb. Physical Review B, 19(5), 2729-2748. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.19.2729
Sivardière, J. & Blume, M. (1972). Dipolar and quadrupolar ordering in Ising systems. Physical Review B, 5(3), 1126-1134. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.5.1126
Subedi, M. M., Deng, K., Stimpson, E., Flebus, B., & Sklenar, J. (2025). Investigating the dependence of the biquadratic exchange interaction on extrinsic factors in permalloy–ruthenium synthetic antiferromagnets. Journal of Applied Physics, 137(15), 153907. https://doi.org/10.1063/5.0252277
Zivieri, R. (2022). Critical behavior of the classical spin-1 Ising model for magnetic systems. AIP Advances, 12(3), 035326(1-5). https://doi.org/10.1063/9.0000288
