Karma spin-1 ve spin-2 ısing sisteminin dinamiği

Abstract

Zamana bağlı salınımlı dış manyetik alan altında, kristal alan etkileşimli kinetik karma spin-1 ve spin-2 Ising sisteminin dinamik davranışları korelasyonlu etkin alan teorisi ve ve Glauber-tipi stokhastik dinamik kullanılarak detaylıca araştırıldı. Sistemin etkin alan dinamik denklemlerinin zamanla değişimi Glauber geçiş oranları kullanılarak elde edildi ve bu denklemler çözülerek sistemdeki mevcut faz bölgeleri bulundu. Faz dönüşümlerinin doğasını karakterize etmek (birinci ve ikinci derece faz geçişi) ve dinamik faz geçiş (DFG) sıcaklıklarını elde etmek için, dinamik düzen parametrelerinin davranışı indirgenmiş sıcaklığın bir fonksiyonu olarak incelendi. Dinamik faz diyagramları iki farklı düzlemde dış manyetik alanın sıcaklığa bağlı (h, T) ve sıcaklığın kristal alan (T, d) grafikleri sunuldu. Bu faz diyagramlarının, paramanyetik (p), ferrimanyetik (i), ferromanyetik (f) temel fazlarının yanında karma (i+p) ve (p+f) faz veya bölgeleri gözlemlendi. Elde edilen sonuçlar diğer karma spin sistemleriyle yapılan çalışmalarla karşılaştırılarak detaylıca açıklandı. Faz diyagramlarının özellikleri indirgenmiş kristal alan etkileşme parametrelerine kuvvetli bir şekilde bağlı olduğu bulundu. Ayrıca sistem üzerindeki korelasyonların etkisini gözlemleyebilmek için ortalama alan yaklaşıklığı ile elde edilen sonuçlar karşılaştırıldı ve bazı birinci derece faz geçiş çizgilerinin kaybolduğu bulundu. Elde edilen sonuçların bazı teorik ve deneysel sonuçlarla uyumlu olduğu gözlemlendi.

The dynamic behavior of the kinetic mixed spin-1 and spin-2 Ising system with crystal field interactions are examined in detail within the effective field theory with correlations and Glauber type stochastic dynamics in the presence of a time varying (sinusoidal) external magnetic field. The time evolution of the effective field dynamic equations of the system is obtained by using the Glauber-type stochastic dynamics. We employ the Glauber-type stochastic dynamics to construct a set of coupled dynamic effective field equations, and we solve these equations to find the phases in the system. We also investigate the thermal behavior of the dynamic order parameters to characterize the nature (first- or second-order) of the dynamic phase transitions (DPTs) and obtain the DPT points. The phase diagrams are presented in two different planes, i.e., the magnetic field via temperature (h, T) and temperature via crystal filed (T, d). A comparison is made with the results of other kinetic mixed spin systems and the results are given in detail. The properties of these phase diagrams are found to be strongly depending on the crystal field interaction. We also performed a comparison with the mean-field prediction in order to point out the effects of correlations and found that some of the dynamic first-order phase lines, which are artifacts of the mean-field approach, disappeared. We find the results are in good agreement with some previous theoretical and experimental works.