論文の概要: Magnetocaloric effect for a $Q$-clock type system
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2405.14000v1
- Date: Wed, 22 May 2024 21:15:10 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-05-24 20:04:17.219462
- Title: Magnetocaloric effect for a $Q$-clock type system
- Title（参考訳）: Q$-clock型系に対する磁化効果
- Authors: Michel Aguilera, Sergio Pino-Alarcón, Francisco J. Peña, Eugenio E. Vogel, Patricio Vargas,
- Abstract要約: スピンの正方格子に対応する磁気加工物質に作用する磁気特性について検討した。
格子サイズと磁気相転移に依存する効果を最大化する$Q$の値を求める。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: In this work, we study the magnetocaloric effect applied to a magnetic working substance corresponding to a square lattice of spins with $Q$ possible orientations known as the ``$Q$-state clock model" where for $Q\geq 5$, the systems present the famous Berezinskii-Kosterlitz-Thouless phase (BKT). Thermodynamic quantities are obtained in exact form for a small lattice size of $L \times L$ with $L=3$ and by the mean-field approximation and Monte Carlo simulations for $Q$ pairs between 2 and 8 with $L = 3, 8, 16, 32$ with free boundary conditions, and magnetic fields varying between $B = 0$ and $1$ in natural units of the system. By obtaining the entropy, it is possible to quantify the caloric effect through an isothermal process in which the external magnetic field on the spin system is varied. In particular, we find the values of $Q$ that maximize the effect depending on the lattice size and the magnetic phase transitions related to maximizing the caloric phenomena. These indicate that in a small lattice (up to $\sim 7\times 7$), when $Q\geq 5$, the transition that maximizes the effect is related to ferromagnetic to BKT type. In contrast, transitioning from BKT to paramagnetic type increases the system's caloric response when we work with a larger lattice size.
- Abstract（参考訳）: 本研究では, スピンの正方格子に対応する磁気加工物質に印加される磁気光学効果について検討し, 「$Q$状態クロックモデル」として, 有名なベレジンスキー-コステリッツ-Thouless相(BKT)を呈するシステムについて検討した。
平均場近似とモンテカルロによる2対と8対のQ$との自由境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件のフリー境界条件の2対のQ$と、B = 0$から1$の間の磁場の変化による。
エントロピーを得ることにより、スピン系の外部磁場が変化する等温過程を通じて、カロリー効果を定量化することができる。
特に, 温度現象の最大化に関連する格子サイズおよび磁気相転移に依存する効果を最大化する$Q$の値を求める。
これらのことは、小さな格子($\sim 7\times 7$)において、$Q\geq 5$のとき、効果を最大化する遷移は強磁性からBKTタイプに関係していることを示している。
対照的に、BKTから常磁性型への遷移は、より大きな格子サイズで作業する際の系のカロリー応答を増加させる。
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