Model točení - Spin model

A spin model je matematický model používá se ve fyzice především k vysvětlení magnetismus. Modely Spin mohou být klasický nebo kvantová mechanické povahy. Spinové modely byly studovány v kvantové teorii pole jako příklady integrovatelné modely. Modely Spin se také používají v teorie kvantové informace a teorie vypočítatelnosti v teoretická informatika. Teorie spinových modelů je dalekosáhlé a sjednocující téma, které prochází mnoha oblastmi.

Úvod

V běžných materiálech vytvářejí magnetické dipólové momenty jednotlivých atomů magnetické pole, které se navzájem ruší, protože každý dipól směřuje v náhodném směru. Feromagnetické materiály pod jejich Curieova teplota, nicméně, exponát magnetické domény ve kterém jsou atomové dipólové momenty místně zarovnány a vytvářejí z domény makroskopické nenulové magnetické pole. Jedná se o běžné „magnety“, které všichni dobře známe.

Studium chování těchto „spinových modelů“ je prosperující oblastí výzkumu v fyzika kondenzovaných látek. Například Isingův model popisuje otočení (dipóly), které mají pouze dva možné stavy, nahoru a dolů, zatímco v Heisenbergův model vektor rotace může směrovat jakýmkoli směrem. U určitých magnetů se magnetické dipóly mohou volně otáčet pouze ve 2D rovině, což je systém, který lze adekvátně popsat tzv. xy-model.

Chybějící jednotná teorie magnetismu[1] nutí vědce modelovat magnetické systémy teoreticky s jedním nebo kombinací těchto spinových modelů, aby pochopili složité chování atomových magnetických interakcí. Numerické implementace těchto modelů vedla k několika zajímavým výsledkům, jako je kvantitativní výzkum v teorii fázové přechody.

Kvantové

A model kvantové rotace je kvantový hamiltonián model, který popisuje systém, který se skládá ze spinů, které buď interagují, nebo ne, a jsou aktivní oblastí výzkumu v oblastech silně korelovaný elektron systémy, teorie kvantové informace, a kvantové výpočty.[2] The fyzické pozorovatelnosti v těchto kvantových modelech jsou vlastně operátory v a Hilbertův prostor působící na stavové vektory na rozdíl od fyzikálních pozorovatelných v odpovídající klasice rotační modely - jako Isingův model - což jsou komutativní proměnné.


Viz také

Reference

  1. ^ Nolting, Wolfgang; Ramakanth, Anupuru (2009). Kvantová teorie magnetismu. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN  9783540854159.
  2. ^ Michael Nielsen a Isaac Chuang (2000). Kvantové výpočty a kvantové informace. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  0-521-63503-9. OCLC  174527496.

Bibliografie

  • Bethe, H. (březen 1931). „Zur Theorie der Metalle“. Zeitschrift für Physik. 71 (3–4): 205–226. doi:10.1007 / BF01341708. S2CID  124225487.
  • R.J. Baxter, Přesně řešené modely ve statistické mechanice, London, Academic Press, 1982 [1]
  • Affleck, Iane; Marston, J. Brad (1. března 1988). „Velký limit n Heisenberg-Hubbardova modelu: Důsledky pro supravodiče s vysokým Tc“. Fyzický přehled B. 37 (7): 3774–3777. doi:10.1103 / PhysRevB.37.3774. PMID  9944997.

externí odkazy