Thursday, March 6, 2014

bnu01 quantum_statistics 临界指数 热力学量对于约化温度和外场表现出幂率的依赖,幂律中的指数

*同的系统的临界行为是类似的, *力学量对于约化温度和外场表现出幂率的依赖

*系. *些幂律中的指数, *为临界指数

http://physics.bnu.edu.cn/application/faculty/wuxintian/quantum_statistics/scaling_law_universal.pdf

*意味着重正化变换使伊辛模型在一*温度的性质映射到另一个温度上了.

*没有外场时, *这里温度是决定热力学的唯一参量, *度的映射变换意味着

*力学性质的映射.

*正化群是个标度变换群, *心是消去一部分自旋自由度. *种消去自旋自由度的

*法肯定会丧失一些物理信息. *可以证明在临界点上, *些丧失的物理信息不

*要, *要的信息被保留了下来.



L
 
*一次重正化群变换, *统的尺度单位就要增大 *, *应的量出来的长度就会

*短为原来的 . *临界点上, *联长度为无穷大, *正化群变换将不改变这


L/1
*长度. *就是说, *临界点上, *联长度是变换不变的. *实系统的其它热力学

*质在临界点上也是重正化群变换不变的. *于上面讨论的模型, *意味着临界点




*以有
 
 
*个不动点.


1

'
JJ ß


)2ln(cosh

2
=
 
ß
 
*动点及其物理含义

*正化群方程
 
 
*个变换可以不断地作下去, *们把它写为


)2ln(cosh

2

1
nn
 
)()1(



ß
 
JJ
 
=
 
+
 
ß
 
)*2ln(cosh

2
*式是关于第n+1***和第n*变换之间的关系.


1

*
JJ ß



=
 
ß
 
, * , *到



ß
 
*
+ nn

)()1(



==
 
ß

ß
 
*应于
 
 
8=T

=ß


0*
0=T




*应于
 
 
*然只有两个不动点, *它的点在重正化群的变换下都是动的, *们来研究一下

8=*ß


2)()()1(


nnn
 
ß
 
])(21ln[

2


JJJ
 
*动点意味着

*个不动点
 
 
*正化群流, *给定一个初始点, *它在重正化群下如何变化.

*看 *近的情况,

0* =ß


1

)2ln(cosh
+˜=
 
ß
 
2

1
)(2)(


nn
 
ß
 
JJ
 
+
 
ß
 
)(
ß
 
<<˜

<<
 
+
 
nn
 
)1()(



ß
 
JJ
 
1,



ß
 
*回 *. *种不动点称为稳定的不动点.

0* =ß

8=*ß


)()(


nn
 
>>
 
+
 
nn
 
)1()(



JJ
 
ß
 
+==
 
1,
ß
 
2

1
ß
 
*看 *近的情况,



-+
 
42)()1(


JJnn
 
1

]2/)1(ln[


eeJJ
)2ln(cosh

2
)(


n
 
ß

ß
 
ß
 
2

1

1
4)(


Jn
 
eJ
 
2ln


2
ß
 
-
 
+-*
 
ß
 
*开 *. *种不动点称为不稳定的不动点.

8=*ß

8=*ß



ß
 
*一个示意图表示如下
 
 
0* =ß

*们知道临界点在 **上. *看看这一点附近的重正化群变换的含义.

8=ß

*一维伊辛模型的解可知, *零温附近, *联长度很长, *


2/
ß
 
2 J
e
 
=
 
*
 
*平均的意义下, *旋形成尺度为关联长度大小的畴, *内自旋方向一致.



*

*

*

*

*
 
nn
 
)()1(



nJJn
 
)(2ln22)1(

ee *



-+
 
===
 
ß
 
2/2/2/
+
 
ß
 
*
 
*新的尺度单位下, *出的关联长度是原来的1/2!

*重正化群的变换下, *量长度越变越短. *联长度大意味着里临界点近,*联

*度小意味着里临界点远. *重正化群的变换下, *温时的性质映射到了高温时

*性质.

*们在研究重正化群时, *要利用了临界点时系统的关联长度是无穷大这一点.

*于重正化群变换在临界点附近的性质, *们也是用关联长度来说明的. *联长度

*征了是涨落的尺度. *临界现象中, *落是不可忽略的. *么关联长度和热力学



*
 
*, *如自由能是如何联系的呢? *面我们做一个定性的说明.



*

*

*

*
 
0=



surface
u
d

block
 
u *



=
 
STUF -=



uu

V
 
U +=


)(
surfaceblock

d
 
*
 
s 2ln=



surface
s
 
0=



block
ss

V
 
S +=




*部分

*内自旋取向
 
 
)(
surfaceblock

d
 
*块互不相关,

*两种取向.




*以看出自由能
 
 
*
 
*同, *熵贡献

*零.

(7.4.68)*



d
 
-
 
*
 
*
 
d
 
|~|


tF
~


F
 
*
 
-
 
*
 
2
*
 
-d


|~|


tC
 
*由能为

*量部分
 
 
|~| t
*虑到

*有
 
 
22
-= 2

(7.4.71)*




*

*得到 *样就有
 
 
*为空间维数并不是个临界指数, *以叫 Josephson

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