Tuesday, April 2, 2013

hao01 伊辛(E.Ising)只考虑最近邻磁矩的相互作用,绕过了力学问题,直接给出了能谱

伊辛E.Ising

第一步是求解一个力学问题得到系统的能量谱

可能依赖于一些参数第二步是对一切可能的能量状态计算如



下的指数和
 
Z=Σ

expkT

其中是绝对温度是玻耳兹曼常数称为配分函数或统计

第三步是建立与热力学的关系实际上就是把指数和换成单

个指数Z=-FkT就是热力学中的自由能一切热力学量

都通过求对各个参数的导数得到而不需使用其他运算除了

理想气体等少数特例真正用这个三部曲得到解决的实际问题

微乎其微因为第一步并非统计的力学问题对于多粒子系统已

经极难求解而第二步的数学困难很大通常要靠各种近似方法

或避开计算去寻求定性结论

由于指数是极为光滑的连续函数求和更使函数的性质变

历史上对这一套三部曲的严重怀疑就在于它能不能说明磁

铁在升温过程中突然失去磁性这类相变现象以及相变点附近

许多物理性质的反常为了试图回答这个责难伊辛E.Ising

1925年提出一个非常简单的统计模型在晶体的每个格点

上放一个磁矩σ它可以有向上σ或向下σ两种

取向只考虑最近邻磁矩的相互作用当它们取向相同σσ

能量是负而取向相反σσ能量是这样就

绕过了力学问题直接给出了能谱

σ= JΣ近邻ij

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