Alternatif tabakalı balpeteği örgüsü üzerinde karma spin-1 ve spin-3/2 sisteminin dengeli davranışı
Equilibrium behaviour of mixed spin-1 and spin-3/2 ising system on a honeycomb lattice with alternative layers
Yazar: SALİH AKBUDAK
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA KESKİN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Alternatif tabakalı balpeteği örgüsü üzerinde karma spin-1 ve spin-3/2 Ising sistemi korelasyonlu etkin alan teorisi ile incelendi. Spin-1 ve spin-3/2 atomları birbirini takip eden tabakalı balpeteği örgüsü üzerine yayılmıştır. Her bir tabakadaki komşu spinlerin ferromanyetik ve dikey olarak sıralı spinler ve komşu spinlerin bilinear değişim parametresinin işaretine bağlı olarak ferromanyetik veya antiferromanyetik olarak etkileştikleri var sayıldı. Sistemin taban durum faz diyagramı boyuna manyetik alan (h) ve tek-iyon potansiyeli veya kristal alan etkileşim (?) düzleminde elde edildi. Ortalama alt örgü mıknatıslanmalarının ve toplam mıknatıslanmanın sıcaklığa bağlı değişimleri incelendi ve h=0 için (?/ ? J3 ? , kT/ ? J3 ? ) düzlemi yanısıra etkileşim parametreleri ve indirgenmiş sıcaklık düzlemlerinde faz diyagramları sunuldu. Telafi (compensation) davranışının türünü ve telafi noktalarını belirlemek için toplam mıknatıslanmanın sıcaklığa bağlılığı çalışıldı. Sistemde paramanyetik, nonmanyetik ve ferrimanyetik fazları içeren faz diyagramları elde edildi. Bununla birlikte, sistemde birinci ve ikinci dereceden faz geçişi meydana geldiğinden, sistem üçlü-kritik nokta da sergilemektedir. Ayrıca sistemin alınganlık ve iç enerjisi nümerik olarak incelendi.Anahtar Kelimeler: Anahtar kelimeler: Karma spin-1 ve spin-3/2 Ising modeli; Etkin Alan Teorisi; Mıknatıslanma; Faz diyagramı; Telafi sıcaklıkları

Abstract:
A mixed spin-1 and spin-3/2 Ising system with alternative layers of a honeycomb lattice in the absence of a longitudinal magnetic field is studied within the effective-field theory with correlations. Spin-1 atoms and spin-3/2 atoms are distributed in alternative layers of a honeycomb lattice. We consider that the nearest-neighbor spins of each layer are coupled ferromagnetically and the interaction between the vertically aligned spins and adjacent spins are coupled either ferromagnetically or antiferromagnetically depending on the sign of the bilinear exchange interactions. The ground state phase diagram of the model is obtained in the longitudinal magnetic field (h) and a single-ion potential or crystal-field interaction (?) plane. We investigate the thermal variations of the layer magnetizations, and present the phase diagrams in the (?/ ? J3 ? , kT/ ? J3 ? ) plane as well as the interaction parameters and the reduced temperature planes for h=0. We also study the temperature dependence of the total magnetization to find the compensation temperatures, as well as to determine the type of compensation behavior. The phase diagrams contain the paramagnetic, nonmagnetic and ferrimagnetic phases. The system undergoes first- and second -order phase transitions; hence the system presents a tricritical point behavior. Moreover, the succeptibility and internal energy of the system are numerically examined in the absence of the applied longitudinal magnetic field.Keywords: Mixed spin-1 and spin-3/2 Ising model; Effective-field theory; Magnetization; Phase diagram; Compensation temperature.