Karma Ising modelinin denge ve denge yakınındaki faz geçişi özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Bu çalışmada, rasgele bir kristal alan varlığında, karma spinlere sahip ferrimanyetik bir Ising sistemi istatistiksel denge kuramı ve Onsager tersinmez termodinamik kuramını birleştiren bir yöntem ile incelenmiştir. İlk olarak ortalama alan yaklaşımı altında sistemin alt örgü mıknatıslanmaları ve düzen parametrelerine ait manyetik özellikleri ve denge duygunlukları incelenmiştir. Daha sonra Helmholtz serbest enerji üretimi ifadesinden yararlanılarak sistemin kinetik denklemleri elde edilmiştir. Bu aşamada kinetik denklemlerin çözümlerinden sistemin durulma zamanları ve dinamik duygunlukları elde edilmiştir. Dinamik duygunluklar, denge duygunlukları ile karşılaştırılarak düşük ve yüksek frekans limitleri incelenmiştir. Ayrıca, aynı anda meydana gelen iki tersinmez sürecin çapraz etkilerini temsil eden köşegen olmayan Onsager kinetik katsayısının durulma süreçleri ve sabit frekans için dinamik duygunluklar üzerine etkileri incelenmiştir. Son olarak, sabit sıcaklıkta dinamik duygunlukların logaritmalarının frekansın logaritması ile değişimleri ve dinamik duygunlukların reel kısımlarının sanal kısımlara göre elde edilmesi ile oluşan Argand diyagramları incelenmiş ve yorumlanmıştır. The mixed spin ferrimagnetic Ising system with a random crystal field has been investigated by making use of a method which combines equilibrium theory of critical phenomena and theory of irreversible thermodynamics. Firstly, the magnetic properties of sub-lattice magnetizations and order parameters and equilibrium susceptibilities have been investigated under the mean field approximation. Then, kinetic equations of the system have obtained using the Helmholtz free energy production expression. At this point, relaxation times and dynamic susceptibilities of the mixed spin ferrimagnetic Ising system have been obtained with solutions of the kinetic equations. The temperature dependencies of the dynamic order parameter susceptibilities near the phase transition temperatures have been analyzed for limits of low and high frequencies and according to various values of non-diagonal Onsager phenomenological rate coefficient. Finally, the frequency variances of the dynamic total and staggered susceptibilities near the phase transition points are studied by Argand diagrams as well as isothermal double logarithmic plots of magnetic absoption and dispersion factors.