7 votos

Goldstone, en el modo de spin onda en 2D?

Estoy tratando de entender cómo Goldstone modos de destruir la gama larga de la orden en 1D y 2D giro de celosía. Empecé con un giro de la cadena, el uso de 1D XY-modelo, que tiene simetría continua. $H=- \sum_{<i j>} J_{ij}\; \cos(\theta_i-\theta_j)$ sin campo externo.

Si no hay un giro de la onda en esta cadena, la mitad de una longitud de onda va a destruir la magnetización. El costo de la energía se $\Delta E=(-J\cos(\frac{\pi}{N})+J)N$. Como $N\rightarrow \infty$, $\Delta E\rightarrow 0$. Así que no importa cuán baja sea la temperatura, de este modo va a destruir magnetización espontánea.

Pero estoy teniendo problemas para entender en 2D. La forma más fácil de la construcción es simplemente para poner de $N$ cadenas, y el costo de la energía se multiplica por $N$: $\Delta E=(-J\cos(\frac{\pi}{N})+J)N^2$. Pero esta vez, como $N\rightarrow \infty$, $\Delta E\rightarrow \frac{\pi^2}{2}J$. Así que si $k_BT\ll\frac{\pi^2}{2}J$, de este modo no puede existir y magnetización espontánea que va a suceder. Traté de otras posibles construcciones, como un giro de la onda de ir en diagonal, lo que no funciona. También miré los vórtices en XY-modelo, el 4 vueltas en el centro del vórtice costo $4J$ y creo que suma más de otros bonos, el costo total será igual o más de $\frac{\pi^2}{2}J$. Estoy pensando si es posible destruir la magnetización con la energía de menos de $\frac{\pi^2}{2}J$. Pero Mermin–Wagner teorema de los estados Goldstone modo con el cero de la energía va a destruir el estado ordenado, por lo que debe haber algo que me estoy perdiendo. Traté de encontrar una ilustración de este modo, pero la búsqueda "2D giro de onda" o "2D Goldstone modo de" sólo devuelve los cálculos o experimentos. Entonces, me pregunto ¿a qué se parece, ¿cuál es la alineación de los giros exactamente?

4voto

juandg Puntos 151

Generalmente, el argumento se basa en el hecho de que hay una banda de spinons (es decir, un continuo de los modos) por encima del suelo de los estados, así que no veo cómo su argumento anterior funciona. Uno, a continuación, sostiene que los modos son ocupados de acuerdo a la de Bose-Einstein de distribución, y uno, a continuación, calcula la corrección a la magnetización de estos modos, y encuentra que la corrección diverge. Por lo tanto, la hipótesis inicial de una simetría rota estado + spin teoría de la onda para las excitaciones de arriba no puede ser correcta.

Este argumento es, por ejemplo, aquí: http://www.scholarpedia.org/article/Mermin-Wagner_Theorem#Spin_Wavespero hay un montón de otras fuentes por ahí.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X