具有Fe4N结构的最近邻Ising模型相变的研究

对具有Fe4N结构的Ising模型,采用平均场理论,推导出考虑最近邻相互作用下系统的磁矩和自由能公式,并由数值计算方法,给出了为定值时的磁化曲线及相变曲线,得到了系统的相变特征。研究发现二级相变普遍存在,一级有序—有序相变、一级有序—无序相变及重入现象只存在于一定的晶场范围内,相图中重入现象、一级有序—无序相变、一级有序—有序相变对应的曲线相交于一点。相图中的低温相变特征与基态相图完全吻合。     

具有Fe4N结构的最近邻Ising模型相变的研究

对具有Fe₄N结构的Ising模型,采用平均场理论,推导出考虑最近邻相互作用下系统的磁矩和自由 能公式,并由数值计算方法,给出了为定值时的磁化曲线及相变曲线,得到了系统的相变特征。研究发现二级相变 普遍存在,一级有序-有序相变、一级有序-无序相变及重入现象只存在于一定的晶场范围内,相图中重入现象、一 级有序-无序相变、一级有序-有序相变对应的曲线相交于一点。相图中的低温相变特征与基态相图完全吻合。     

横场和晶场作用下S =2 的Ising 模型的磁性质

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Ψ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。     

高自旋横向BC模型的热力学性质

在BC模型框架下考虑横向磁场作用的高自旋S=2的铁磁自旋系统,采用平均场理论得到系统的内能和比热的数值计算公式,重点研究了系统在相变点附近的热力学性质,尤其是一级相变的热力学性质,还考察了纵向晶场D对自旋系统热力学性质的影响。研究发现,当有相同的横场作用时,系统在较小的晶场范围内才会出现相变潜热,对应的比热发生跃变,即发生一级相变现象,此后随着晶场的增加系统不再出现相变潜热,内能连续变化,对应的比热发生跃变,即发生二级相变现象。系统发生一级有序-有序相变时,比热跃增;系统发生二级相变时,比热跃减。在二级相变区域内能随晶场的减小而增加,比热随晶场的减小而减小;在一级相变区域,内能和比热的变化比较复杂。     

准一维有机铁磁体中的位间电子-电子相互作用

利用扩展的Hubbard模型,对具有链间耦合的准一维有机铁磁链系统的稳定性进行了研究。结果表明,最近邻格点间电子Coulomb排斥相互作用的加强将削弱系统高自旋铁磁性基态的稳定性;电子-声子耦合相互作用与最近邻格点间电子Coulomb排斥相互作用对稳定系统的高自旋铁磁性基态起着不同的作用;系统内的第三近邻电子跳跃相互作用与最近邻格点间电子Coulomb排斥相互作用之间存在着竞争。此外,对系统中的电荷密度和自旋密度分布受最近邻格点间电子Coulomb相互作用影响情况亦进行了讨论。     

S=2的单轴各向异性横向Ising模型的基态磁性质

对处于外界横向磁场中,单自旋S=2的具有单轴各向异性场的Ising铁磁体模型,采用平均场理论(MFA),基于Bogoliubov不等式,以Gibbs自由能为判据,推导出系统基态磁矩及自由能的理论公式,重点考察了单轴各向异性场D和横场Ω对自旋系统基态磁化曲线及自由能的影响,并且从磁化曲线可观察系统一阶、二阶相变的特征。研究发现随着单轴各向异性场和横场的变化,磁化曲线可分成3种:系统的磁矩由2跃变到1,发生一阶有序-有序相变;系统的磁矩由2或1跃变到0,发生一阶有序-无序相变;系统的磁矩由2或1平滑地变化到0,发生二阶有序-无序相变。在m-D/(zJ)基态磁化曲线中随着Ω的增加,系统的磁矩由2到1,1到0的一阶相变现象相继消失;同样在m-Ω/(zJ)基态磁化曲线中随着D的增加,也相继消失。通过对基态自由能曲线的分析还发现当Ω增加或D增加时,自由能总是呈下降的趋势。     

旋量凝聚体中偶极作用的平均场效应

为了揭示偶极相互作用对于冷原子体系磁学性质的影响,研究了偶极自旋-1,自旋-2和混合自旋-1玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC)的基态性质.首先用平均场方法处理场算符并作单模近似,然后对能量泛函最小化,便得到系统的基态相图,再与无偶极作用的旋量BEC相图比较.计算结果表明,在偶极相互作用下,自旋-1系统中铁磁相的简并被解除,自旋-2和混合自旋-1系统中铁磁相与其它相的边界发生移动.偶极相互作用对于自旋-2碱金属原子的影响在量值上小于对自旋-1碱金属原子的影响,在形式上类似于对于混合自旋-1BEC的影响.各相边界的计算量值可为实验观察提供参考.     

有机铁磁体中的非最近邻电子跳跃相互作用

基于链间耦合的准一维有机铁磁体的理论模型，对存在于系统中的非最近邻电子跳跃相互作用和电-声耦合所给予系统铁磁性的影响进行了研究。结果显示，次近邻电子跳跃相互作用会减弱系统铁磁性基态的稳定性，而第3近邻电子跳跃相互作用则会使系统的铁磁性基态更加稳定；系统内的电-声耦合相互作用与次近邻电子跳跃相互作用在稳定系统的高自旋铁磁基态方面所起的作用相反，彼此间存在着竞争。此外，对系统中的电荷密度和自旋密度分布受非最近邻电子跳跃相互作用和电-声耦合的影响情况亦进行了讨论。     

利用自旋动力学研究立方铁磁晶体自旋波的解析解

在只考虑到次近邻自旋相互作用情况下,利用自旋动力学求解三维立方体铁磁晶体磁振子谱(自旋波谱)的解析解.结果表明:次近邻交换积分J2与最近邻交换积分J1的比γ值越大,立方铁磁系统中磁振子能量越大,并且,磁振子能谱主要被最近邻交换积分J1所决定.磁振子能量随波矢露的增加而增大,并且在R点上的磁振子能量只与最近邻交换积分J1相关.     

Pr^3＋基态在不同晶场影响下分裂的理论计算

基于晶场理论,采用点电荷模型,通过模拟3种不同晶系含Pr化合物PrPtAl,Pr2Pt2In2和Pr2Ge2In的磁化率倒数-温度关系曲线,得到各自的晶场分裂能和相应的波函数,并从理论上分析了不同对称性的晶场对Pr3 离子基态的影响.模拟计算表明,非Kramers离子Pr3 本来简并的九重基态受晶场影响分裂得到了单基态,模拟计算得到的PrPtAl第一激发能、第二激发能以及总分裂能与中子散射实验结果吻合较好.     

Field-induced Magnetic Phase Transitions in Ferrimagnet GdMn2Ge2: H-T Magnetic Phase Diagrams

Ｉｎａｔｗｏｓｕｂｌａｔｔｉｃｅｆｅｒｒｉｍａｇｎｅｔｗｉｔｈａｎｔｉｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｅｘｃｈａｎｇｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｉｎｓｉｄｅｏｎｅｏｆｔｈｅｓｕｂｌａｔｔｉｃｅｓｇｒｅａｔｖａｒｉｅｔｉｅｓｏｆｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓａｎｄｆｉｅｌｄｉｎｄｕｃｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓａｒｅｐｏｓｓｉｂｌｅｄｕｅｔｏａｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｉｓｓｕｂｌａｔｔｉｃｅ.Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｐｈａｓｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓｉｎｓｕｃｈｆｅｒｒｉｍ…     

量子点系统中纠缠的演化

在多个量子点组成的自旋链系统中,各点之间的距离都很短,次近邻相互作用在很多情况下不能被忽略。研究有次近邻相互作用时,由四个量子点组成的自旋链系统中的边界纠缠情况,给出Concurrence的解析表达式及其随时间的演化情况。研究结果表明,次近邻相互作用对纠缠有着重要的影响,可以通过调节环境参数和近邻相互作用的强度来减小次近邻相互作用对系统纠缠的影响。这种调节方法在量子点系统中很容易实现。     

Field-induced magnetic phase transitions in ferrimagnet GdMn2Ge2: H - T magnetic phase diagrams

Magnetic properties of a two-sublattice ferrimagnet with antiferromagnetic exchange interaction inside one of the sublattices are calculated within the framework of the molecular field theory taking into account the anisotropy of unstable sublattice. The magnetization curves of single crystal GdMn₂Ge₂ for the magnetic field parallel and perpendicular to the c-axis at different temperatures are calculated. Field-induced magnetic phase transitions in GdMn₂Ge₂ are discussed. Calculated H - T magnetic phase diagrams are in fair agreement with experimental data. Biography of the first author: GUO Guang-hua, associate professor, born in 1964, received Ph. D. degree in 1999, majoring in condensed matter physics.     

一种改进的测井时间序列的最大Lyapunov指数求取方法

测井时间序列的解释和测井相识别是油田开发工作中的首要难题,极大地影响后续工作的成效.应用混沌理论,以相空间重构为基础,研究了油层组的混沌吸引子的特点.在此基础上,给出了一种改进的测井时间序列的最大Lyapunov指数求取方法.改进后的算法缩小了最近邻点的搜索范围,提高了运算效率.实验结果表明,不同的油层组具有不同的最大Lyapunov指数,所有油层组的最大Lyapunov指数均大于0.     

一种连续最近邻查询的优化方法

连续最近邻查询是空间数据库中最重要的查询之一,在地理信息系统和位置定位服务等领域有重要应用.给定一个空间数据集P和查询线段q,连续最近邻查询返回结果＜R,T＞,其中T是一个间隔,R是这个间隔中所有点的最近邻.已有的连续最近邻查询算法无法实现I/O的优化,为此,提出一种优化的连续最近邻查询方法,该方法具有较高的I/O效率,不仅在减少磁盘访问数量方面进行优化,同时也提高CPU的性能.     

具有长程相互作用正方晶格的色散关系和热容

根据晶格动力学理论计算具有长程相互作用二维单原子正方晶格的色散关系,在简谐近似下,得到了考虑任意近邻原子色散关系的一般表达式。 分析了最近邻和次近邻近似下的结果,当近邻数 p 较大时,第 p近邻的原子对第一布里渊区内平均振动频率的贡献随近邻数的增大以幂律形式衰减。 以长程库仑相互作用为例,进行数值计算和分析。 在此微观动力学的基础上,研究了长程相互作用对宏观热容的影响。 数值计算长程库仑相互作用系统的热容,且发现热容随近邻数的增大以幂律形式衰减。     

煤矿瓦斯浓度预测的ANFIS方法研究

将时间序列分析方法与自适应神经模糊推理系统（ANFIS）结合，构建煤矿瓦斯浓度的预测模型．根据Takens理论，重构煤矿瓦斯浓度相空间，分别采用互信息法确定相空间时延和假近邻法确定相空间维数；然后在重构相空间中，运用自适应神经模糊推理系统构建煤矿瓦斯浓度的预测模型，并应用混合学习算法整定模型参数．结果表明，得到的模型训练和检验均方根误差分别为0．0214和0．0216，充分体现了ANFIS具有显著的学习能力和良好的泛化能力，同时也表明该预测模型是切实可行的．