準(zhǔn)一維鐵磁自旋模型中的反鐵磁阻挫效應(yīng).pdf

1、由于一維或準(zhǔn)一維量子強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)具有很多新奇的物理現(xiàn)象，因此低維強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)一直是凝聚態(tài)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。在低維系統(tǒng)中，阻挫和量子漲落的相互作用將會(huì)使系統(tǒng)的物理性質(zhì)更加多樣化。目前通常用來(lái)處理量子強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的數(shù)值方法有:嚴(yán)格對(duì)角化方法(Exact Diagonalization)、量子蒙特卡洛方法(quantum Monte Carlo)和密度矩陣重整化群方法(Density Matrix Renormalization Group，DMRG

2、)，其中的DMRG方法是處理一維或準(zhǔn)一維強(qiáng)關(guān)聯(lián)系統(tǒng)強(qiáng)有力的工具。本論文主要運(yùn)用Lanczos對(duì)角化方法和DMRG方法研究含反鐵磁阻挫的近鄰鐵磁海森堡模型中，反鐵磁阻挫效應(yīng)引起的基態(tài)量子相變。不僅具有理論意義，而且還將有益于新型磁納米材料的研制。
　　 本論文主要包括了兩個(gè)部分:第一部分包含三個(gè)章節(jié):第一章簡(jiǎn)要介紹一維及準(zhǔn)一維量子自旋系統(tǒng)的研究背景和研究現(xiàn)狀;第二章主要介紹了嚴(yán)格對(duì)角化方法和密度矩陣重整化群(DMRG)方法的基本理

3、論及ALPS(Algorithms and Libraries for Physics Simulations)軟件;第三章是文章用到的幾個(gè)物理量和理論模型的簡(jiǎn)單介紹。
　　 在第二部分中，分為兩個(gè)章節(jié)分別給出對(duì)混合梳子和混合梯子模型的研究結(jié)果。我們發(fā)現(xiàn)，在兩種模型中，反鐵磁阻挫效應(yīng)引起了不同的相變過(guò)程。第四章我們研究了反鐵磁阻挫引起的混合梳子模型的量子相變。在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的混合梳子模型中，隨著阻挫的變化，基態(tài)會(huì)從S=L的鐵磁態(tài)，經(jīng)

4、歷一段S≠(0)的亞鐵磁態(tài)區(qū)域，之后再轉(zhuǎn)變到S=(0)的反鐵磁態(tài);而在混合梯子模型中則有不同影響。這一章，我們分別用經(jīng)典解析方法、DMRG方法、嚴(yán)格對(duì)角化方法對(duì)梳子模型的相變過(guò)程進(jìn)行了分析，得到了熱力學(xué)極限下的兩個(gè)臨界點(diǎn)分別為0.25和0.45473，也得出結(jié)論，經(jīng)典解析結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果有略微不同。
　　 第五章是含反鐵磁阻挫的混合梯子模型的基態(tài)相圖。在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的混合梯子模型中，隨著反鐵磁阻挫的增強(qiáng)，基態(tài)從S=L的鐵磁態(tài)直接轉(zhuǎn)