[waleed_isec]

تأثيرات المجال المغناطيسي الخارجي المنتظم ودرجة الحرارة على الخواص المغناطيسية لنظام ثنا قطبي فيرومغناطيسي مضاد في بعدين: دراسة بارامترية



في هذا البحث تمت دراسة التأثيرات الناشئة عن مجال مغناطيسي خارجي منتظم على الخواص المغناطيسية لشبيكة- ثنائية البعد –مربعة-ثنا قطبية- فرومغناطيسية مضادة، لنظام ثنائي البعد بابعاد ( 104×104 ، 64×64 ، 32×32)، على درجات حرارة محددة وعلى الدرجة صفر كلفن.

في هذه الدراسة، تدور العزوم المغناطيسية الكلاسيكية في مستوى النظام وتتفاعل فيما بينها من خلال تأثيرات التبادلية من نوع الفيرومغناطيسية المضادة مع الايونات المجاورة القريبة وكذلك التأثيرات الثنا قطبية ذات المدى الطويل اضافة الى المجال المغناطيسي الخارجي المنتظم الذي يؤثر على احد محوري الشبيكة.

اثناء الدراسة تم تثبيت مقدار عامل التأثيرات التبادلية J (نوع الفرومغناطيسية المضادة) بين الايونات المتفاعلة على القيمة J = - 1.20 g حيث تمثل g مقدار عامل التأثيرات الثنا قطبية.

بيَّنتْ نتائج الحسابات على درجة حرارة صفر كلفن والتي تتعلق بالمستوى الارضي للنظام، ان النظام يتحول من طور الفيرومغناطيسية الى طور الفيرومغناطيسية المضادة الثنا قطبية كلما نقصت قيمة المجال المغناطيسي الخارجي المنتظم، وان التحوُّل يحصل على القيمة ho = 6.00 g، وكلما نقصت قيمة شدة المجال المغناطيسي الخارجي اكثر تحدث عملية ترتيب للعزوم المغناطيسية الكلاسيكية من خلال الدوران المستمر لهذه العزوم حتى يشكل طور الفرومغناطيسية المضادة المتعامدة مع المجال المغناطيسي الخارجي المؤثر على النظام.

اظهرت النتائج ان النظام على القيمة صفر للمجال المغناطيسي المؤثر يفضل طور الفيرومغناطيسية المضادة الثنا قطبية بحيث تتم اعادة اصطفاف العزوم المغناطيسية بشكل متعامد مع المجال المغناطيسي المؤثر عليها (طور متعامد مع المجال المؤثر : AF1 ).

على درجات حرارة محدودة، تم تحديد "شكل الطور" كعلاقة بين المجال المغناطيسي الخارجي المؤثر h ودرجة الحرارة Tمن خلال عمليات محاكاة النظام باستخدام طريقة مونت كارلو.

على درجات حرارة منخفضة اظهرت نتائج المحاكاة ان النظام يظهر انتقالاً من الدرجة الاولى من طور الفيرومغناطيسية (FE) الى طور الفيرومغناطيسية المضادة (AF) كلما نقص المجال المغناطيسي المؤثر على النظام. عندما يصبح مقدار المجال المؤثر صفرا، فان النظام يفضل طور الفيرومغناطيسية المضادة الثنا قطبية بحيث تترتب العزوم المغناطيسية على زوايا ± 45ْ مع محور الشبيكة (طور AF2 ).

على قيم صغيرة للمجال المغناطيسي الخارجي، اظهرت نتائج مونت كارلو ان النظام يظهر انتفالاً من الدرجة الثانية عندما ينتقل من طور الفيرومغناطيسية المضادة الثنا قطبية الى طور البارامغناطيسية.

على اية حال، عندما تكون قيم المجال المغناطيسي المؤثرة كبيرة جداً ودرجات الحرارة منخفضة فان النظام يترتب على طور الفيرومغناطيسية. عندما تزداد درجات الحرارة يميل النظام تدريجياً الى الفوضى ليدخل طور البارامغناطيسية.

علاوة على ذلك، اظهرت نتائج مونت كارلو في المحاكاة انه يوجد مدى من القيم للمجال المغناطيسي المؤثر يظهر فيه النظام انتقالاً من الدرجة الاولى من طور الفيرومغناطيسية المضادة الثنا قطبية الى طور الفيرومغناطيسية كلما زادت درجة الحرارة.


النص كامل ملف PDF
التحميل