Дальневосточный математический журнал

К содержанию выпуска


Термодинамические свойства систем спинов Гейзенберга на квадратной решетке с взаимодействием Дзялошинского – Мория


В.Ю. Капитан, Е.В. Васильев, Ю.А. Шевченко, А.В. Пержу, Д.Ю. Капитан, А.Е. Рыбин, К.С. Солдатов, А.Г. Макаров, Р.А. Волотовский, К.В. Нефедев

2020, выпуск 1, С. 63–73
DOI: https://doi.org/10.47910/FEMJ202007


Аннотация
В работе представлены результаты численного моделирования термодинамических свойств массива классических спинов Гейзенберга, размещенных на двумерной квадратной решетке. Используя методы Метрополиса и Ванга – Ландау, мы рассматриваем температурное поведение системы с конкурирующими взаимодействиями Гейзенберга и Дзялошинского – Мория (ДМ) в сравнении с классической системой Гейзенберга. Показан процесс формирования скирмионов в зависимости от величины внешнего магнитного поля.

Ключевые слова: численное моделирование, термодинамика, модель Гейзенберга, алгоритм Метрополиса, алгоритм Ванга – Ландау, взаимодействие Дзялошинского – Мория, скирмион

Полный текст статьи (файл PDF)

Библиографический список

[1] B. Heinrich, J. A. C. Bland, “Ultrathin magnetic structures”, II: Measurement techniques and novel magnetic properties Vol. 2, Springer Science & Business Media, 2006.
[2] V. Belokon, V. Kapitan, O. Dyachenko, “The combination of the random interaction fields’ method and the Bethe–Peierls method for studying two-sublattice magnets”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 401, (2016), 651–655.
[3] V.V. Prudnikov, P.V. Prudnikov, D. E. Romanovskii, “Monte Carlo simulation of multilayer magnetic structures and calculation of the magnetoresistance coefficient”, JETP letters, 102:10, (2015), 668–673.
[4] Pavel V. Prudnikov, Vladimir V. Prudnikov, Maria A. Menshikova, Natalia I. Piskunova, “Dimensionality crossover in critical behaviour of ultrathin ferromagnetic films”, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 387, (2015), 77–82.
[5] Koh Yang Wei, Lee Hwee Kuan, Okabe Yutaka, “Dynamically optimized Wang-Landau sampling with adaptive trial moves and modification factors”, Physical Review E, 88:5, (2013), 053302.
[6] Belokon V. I., Kapitan V. Yu., Dyachenko O. I., “Concentration of magnetic transitions in dilute magnetic materials”, Journal of Physics: Conference Series, 490:1, (2014), 012165.
[7] Landau David P., Binder Kurt, A guide to Monte Carlo simulations in statistical physics, Cambridge university press, 2014.
[8] V. Yu. Kapitan, A. V. Perzhu, and K. V. Nefedev, “High-performance Monte Carlo Simulation of Multilayer Magnetic Films”, Journal of Nano–& Electronic Physics, 9:5, (2017), 05015(4pp).
[9] V. Yu. Kapitan, K. V. Nefedev, “Labyrinth Domain Structure in the Models with Long- range Interaction”, Journal of nano– and electronic physics, 6:3, (2014), 03005 [4 pages].
[10] S. Do Yi, S. Onoda, N. Nagaosa, J. H. Han, “Skyrmions and anomalous hall effect in a Dzyaloshinskii-Moriya spiral magnet”, Physical Review B, 80:5, (2009), 054416.
[11] A. Belemuk, S. Stishov, “Phase transitions in chiral magnets from Monte Carlo simulations”, Physical Review B, 95:22, (2017), 224433.
[12] V. Yu. Kapitan, Y. A. Shevchenko, A. V. Perzhu, E. V. Vasiliev, “Thermodynamic Proper- ties of Heisenberg Spin Systems”, Key Engineering Materials, 806:4, (2019), 142–154.
[13] I. Dzyaloshinsky, “A thermodynamic theory of “weak” ferromagnetism of antiferromagnetics”, Journal of Physics and Chemistry of Solids, 4:4, (1958), 241–255.
[14] T. Moriya, “Anisotropic superexchange interaction and weak ferromagnetism”, Physical Review, 120:1, (1960), 91.
[15] Rakic Predrag S., Radosevic Slobodan M., Mali Petar M. Stricevic Lazar M,Petric Tara D, “Multipath Metropolis simulation: An application to the classical Heisenberg model”, Physica A: Statistical Mechanics and its Applications, 44, (2016), 69–80.
[16] F. Wang, D. Landau, “Efficient, multiple-range random walk algorithm to calculate the density of states”, Physical review letters, 88:10, (2001), 2050.
[17] M. Deserno, “How to generate equidistributed points on the surface of a sphere”, If Polymerforshung (Ed.), 2004, 99.
[18] G. Brown, T. C. Schulthess, “Wang–Landau estimation of magnetic properties for the Heisenberg model”, Journal of applied physics, 97:10, (2005), 477.
[19] James Ahrens, Berk Geveci, Charles Law, “Paraview: An end-user tool for large data visualization”, The visualization handbook, 77, (2005).
[20] A. A. Sorokin, S. V. Makogonov, S. P. Korolev, “The information infrastructure for collective scientific work in the Far East of Russia”, Scientific and Technical Information Processing, 44:4, (2017), 302–304.

К содержанию выпуска