Автореферат (1150467)
Текст из файла
На правах рукописиПоспелов Евгений АнатольевичЧИСЛЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРАВНОВЕСНОГОКРИТИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ СТРУКТУРНОНЕУПОРЯДОЧЕННЫХ СИСТЕМ01.04.02 — теоретическая физикаАвторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукОмск — 2014Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультетаОмского государственного университета им.
Ф.М. Достоевского.Научный руководитель:доктор физико-математических наук,профессор Прудников Владимир ВасильевичОфициальные оппоненты: Щур Лев Николаевич,доктор физико-математических наук, профессорИнститут теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАНведущий научный сотрудникАплеснин Сергей Степанович,доктор физико-математических наук, профессорИнститут физики им. Л.В. Киренского СО РАНведущий научный сотрудникВедущая организация:Институт физики им. Х.И. АмирхановаДагНЦ РАН, г.
Махачкала2014 г. вна заседании дисЗащита состоится " "сертационного совета Д 212.232.24 при Санкт-Петербургском государственномуниверситете по адресу: 199004, Санкт-Петербург, Средний пр. ВО, д. 41/43,ауд. 304С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербурского государственного университета и на сайтеhttp://spbu.ru/science/disser/soiskatelyu-uchjonoj-stepeni/dis-list/details/14/57Автореферат разослан "Ученый секретарьдиссертационного советад.ф.-м.н., профессор"2014 года.Аксенова Елена ВалентиновнаОбщая характеристика работыАктуальность темы.
В реальных макроскопических системах всегда присутствуют те или иные дефекты. Структурные дефекты могут иметь различнуюприроду и оказывать различное влияние на процессы, протекающие в твердыхтелах. Поэтому описание влияния дефектов структуры во всех возможных формах их проявления остается одной из актуальных и сложных проблем теориифазовых переходов и критических явлений.Ренормгрупповой анализ с использованием –разложения [1] показал, чтокритическое поведение структурно неупорядоченных изингоподобных систем сточечными дефектами действительно характеризуется новым набором критических индексов, значения которых не зависят от концентрации точечных дефектовв области их малых концентраций. Однако сходимость асимптотических рядов–разложения для систем с дефектами еще более слабая, чем для однородных.
Вто же время, остается актуальным вопрос о влиянии сильного разбавления спиновой системы немагнитными атомами примеси. Согласно теории перколяции,после увеличения концентрации дефектов выше некоторого порогового значения(порог примесной перколяции, для кубической решетки соответствует концентрации спинов ≈ 0.69 (в приближении взаимодействия ближайших соседей)),примеси могут образовывать связанную структуру. Влияние этого примесногоперколяционного порога до сих пор остается открытой проблемой.В окрестности температуры фазового перехода второго рода время релаксации является расходящейся величиной: rel ∼ | − |− . Таким образом,системы в критической точке не достигают равновесия в течение всего релаксационного процесса.
В работах [2, 3] было проведено численное исследованиеметодами Монте-Карло критической динамики трехмерной структурно неупорядоченной модели Изинга. В работе [2] получено значение динамического критического индекса = 2.62, а в [3] – = 2.35(2) в предположении его независимости от концентрации дефектов начиная от уровня слабого разбавленияи вплоть до порога спиновой перколяции. Однако полученное значение критического показателя системы плохо согласуется с экспериментальным значением = 2.18(10), полученным в работе (Rosov N. et al., 1992) для слабо разбавленного изингоподобного магнетика Fe0.9 Zn0.1 F2 .
В работе [4] было осуществлено теоретико-полевое описание критической эволюции трехмерной чистой иструктурно неупорядоченной модели Изинга и получены значения = 2.024(6)(чистая система) и = 2.1792(13) (слабо неупорядоченная система), соответственно, в четырехпетлевом и трехпетлевом приближениях с применением крядам теории различных методов суммирования, хорошо согласующиеся в рам3ках погрешностей с результатами экспериментального исследования.
В работахВакилова А.Н. и Прудникова В.В. [5, 6] на основе анализа результатов компьютерного моделирования критической динамики разбавленных магнетиков, былавыдвинута гипотеза существования двух классов универсальности критического поведения неупорядоченных систем с различными значениями критическихиндексов для слабо и сильно неупорядоченных систем.Другой особенностью поведения систем в критической области является иханомально медленная динамика. В связи с этим могут возникать необычныесвойства их неравновесного поведения, проявляющиеся в случае, когда время релаксации системы к равновесному термодинамическому состоянию велико или недостижимо в течение времени экспериментального исследования.Особый интерес представляют эффекты старения и нарушение флуктуационнодиссипативной теоремы (ФДТ), обусловленные существованием двухвременныхзависимостей для корреляционной функции и функции отклика от времени наблюдения и времени ожидания (промежуток времени от момента приготовления образца до момента времени измерения его свойств).
Первоначально обнаруженные в сложных спин-стекольных системах [7, 8], данные особенностинеравновесного поведения, как показали различные аналитические и численныеисследования [9, 10], наблюдаются и в системах в окрестности точки фазового перехода второго рода, так как их критическая динамика характеризуетсяаномально большими временами релаксации. Введенное для спиновых стеколфлуктуационно-диссипативное отношение (ФДО), связывающее двухвременныеспиновые функцию отклика и корреляционную функцию, и обобщающее ФДТна случай неравновесного поведения, становится новой универсальной характеристикой критического поведения.Ренормгрупповые расчеты предельного ФДО ∞ в рамках метода - разложения для диссипативной модели с несохраняющимся параметром порядкабыли проведены в работах [11,12].
Были получены значения ∞ = 0.429(6) длячистой системы в двухпетлевом приближении и ∞ ≃ 0.416 для слабо неупорядоченной модели в однопетлевом приближении. Проведенные исследованияпоказали, что сложности выделения флуктуационных поправок в двухвременных зависимостях корреляционной функции и функции отклика не позволяютоднозначно выявить характер влияния дефектов на ∞ для трехмерной моделиИзинга.Целями настоящей диссертации являются∙ исследование влияния немагнитных атомов примеси на критическое поведение изингоподобных спиновых систем посредством численного моделирова4ния методами Монте-Карло трехмерной модели Изинга для случаев слабого исильного уровня разбавления.∙ численное исследование методом коротковременной динамики процесса критической эволюции трехмерной неупорядоченной модели Изинга.
Определение значений для независимых динамических ′ , и статических , критических индексов с учетом ведущих поправок к скейлингу.∙ численное исследование эффектов старения в поведении однородной и структурно неупорядоченной трехмерной модели Изинга. Расчет и анализ двухвременных зависимостей корреляционной функции и функции отклика дляразличных значений времени ожидания.∙ исследование нарушения флуктуационно-диссипативной теоремы для трехмерной структурно неупорядоченной модели Изинга.
Расчет предельногофлуктуационно-диссипативного отношения ∞ и выявление влияния структурного беспорядка на его значение.Научная новизна результатов.1. Впервые выявлено существование двух универсальных динамических критических режимов со степенным временным изменением измеряемых величинв случае слабого разбавления системы. На раннем временном интервале реализуется неравновесное критическое поведение, соответствующее поведениюоднородной системы, и лишь затем, проходя через режим кроссоверного поведения, реализуется динамический режим критического поведения неупорядоченной системы.2. Впервые определено асимптотическое значение неравновесного критическогопоказателя ′ для структурно неупорядоченной модели Изинга с учетом ведущих поправок к скейлингу.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
