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关联函数(或两点关联函数)
~ 当
足够大
称为关联长度。在临界点附近,设
~
标度变换
∴
~~
因为在临界点附近发散,相应地涨落无穷大,所以改变格点长度等微观细节,不影响体系的大范围性质,如幂次行为、临界指数等,这便是普适性。
用重整化群的观点看,无关参量在标度变换下在不动点附近的无关性便是普适性的结果或体现。
第六节 二维Ising模型
三角点阵
取 ,如图构造自旋块
思考题: why?
关联长度,从式(5)看到,序参量对外场的导数在临界点趋于无穷,这就意味着关联长度在临界点也应趋于无穷;于是,又再引入另外一些临界指数v、η来描写ξ的临界行为:
(7)
以及T=Tc时,关联函数随r的变化渐近于:
, (8)
式中d为系统的空间维数,上面引入这一系列参量
β、α、α'、γ、γ'、v、v'、η、δ
等都称作临界指数。按上面简述的朗道理论以及加上序参量空间变化的朗道理论的发展,求得的临界指数应是:
(9)
这和实验数据是不符合的,可参阅附表。从理论方面,二维的伊辛模型有严格的解,解得的临界指数是:
(10)
而三维的伊辛模型的数值解是:
(11)
这些都说明,基于平均场思想的朗道理论,由于忽略了Tc附近的热涨落,对描述临界行为来说是不够正确的。临界现象的研究,特别是由式(5)、(6)、(7)、(8)等描述的、体系自由能高于一次的导数在临界点附近的奇性行为,是近年来凝聚态物理与统计物理最活跃的研究领域之一。通过一些最普遍的理论分析以及很精细的实验检验,有下面几方面的规律。
① 标度关系。从普遍的热力学定律,要求上述9个临界指数应满足一些严格的不等式,如
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