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Potts model

已有 10560 次阅读 2018-3-28 11:18 |个人分类:物理|系统分类:科研笔记| model, 堡兹模型, Potts_model, Ising_model, model

该模型脱胎于Ising model:

http://blog.sciencenet.cn/blog-915-5815.html

可以从理论上预言临界点温度。

【历史】

1950年代澳大利亚物理学家Potts的导师Domb提出Potts模型,交给Potts去研究。

Ising模型只有两个自由度:自旋向上或者向下。Potts模型将Ising模型中自旋的取向自由度放宽到q个,这个q可以是一个很大的数。这样,每一个取向自由度代表一个空间取向。

【Potts 模型介绍】

q个取向可以定义为角度:

image.png

哈密顿量为:

image.png

其中,i,j为相邻的位点,image.png

image.png,则为standard Potts model,是研究的最多的。

可以看到,在q=2时,上式就是依辛模型的哈密顿了。堡兹模型在二维情况下也称为XY模型;在三维或者更高维情况下,物理图象则是一样的。

 

【求解情况】

对于standard Potts model,目前对于q>2的情况,只有平均场解。

考虑平均场下的哈密顿量:

image.png

γcoordination number

这样的话,以xi代表取各种取向的概率,可以给出自由能的形式:

image.png

注意,自由能才包含温度项,能量则不包含。系统在非孤立状态下,取自由能最低。

x0为某一特殊取向,将系统的状态写成如下形式:

image.png

则可以将自由能写成关于序参量s的表达式:

image.png

其中,临界点满足:image.png,则可求出临界点(for q>2)为:

image.png

其中image.png,也就是image.png


以上主要参考吴法岳先生的综述:

http://nuweb9.neu.edu/fwu/wp-content/uploads/Wu090_RMP54_235.pdf



https://blog.sciencenet.cn/blog-485752-1106066.html

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