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具有Dzyaloshinskii-Moriya(DM)相互作用的量子自旋系统相变是凝聚态物理和统计物理学中的研究热点问题之一。本文应用二自旋集团平均场近似的方法研究了具有DM相互作用的量子自旋系统的相变和热力学性质。论文的主要内容如下:
1.在简立方格子上研究了具有DM相互作用自旋S=1的量子Heisenberg系统的临界性质,得到了各向异性参量△取不同值时系统的相图和Ising极限(△=1)时磁化强度随温度变化的曲线。结果表明,这种系统存在三临界点,约化的三临界温度是与各向异性参量△无关的常量,其值为Tt=1.71;然而约化的三临界DM相互作用参量是各向异性参量△的函数,其表达式为Dt=√19.50-(1-Δ)2.
2.在Blume-Capel(BC)系统中引入了DM相互作用,并研究了DM相互作用对蜂窝格子、正方格子和简立方格子上BC系统临界性质的热力学影响,得到了这三种系统的相图。结果表明,这三种系统都存在三临界点,并且三临界点不随DM相互作用参量单调变化而是先减小再增大,有一个极小值。