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《張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)算法及其對相變的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代號10532學(xué)號S150700530分類號O469密級不保密碩士學(xué)位論文張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)算法及其對相變的研究學(xué)位申請人姓名陳勇培養(yǎng)單位物理與微電子科學(xué)學(xué)院導(dǎo)師姓名及職稱余亞斌教授余繼鋒助理教授學(xué)科專業(yè)物理學(xué)研究方向凝聚態(tài)理論論文提交日期2018.05.15學(xué)校代號:10532學(xué)號:S150700530密級:不保密湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)算法及其對相變的研究學(xué)位申請人姓名:陳勇導(dǎo)師姓名及職稱:余亞斌教授余繼鋒助理教授培養(yǎng)單位:物理與微電子科學(xué)學(xué)院專業(yè)名稱:物理學(xué)論文提交日期:2018.05.15論文答辯日期:2018.05.30答辯委員會主席:馮頁新副教授Tensorne
2、tworkstatemethodsanditsstudyofthephasetransitionsbyChenYongB.S.(ShangQiuNormalUniversity)2014AthesissubmittedinsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofScienceinPhysicsintheGraduateschoolofHunanUniversitySupervisorprofessorYuYaBinandassistantprofessorYuJiFengMay,2018碩士學(xué)位論文摘要對奇特的相及
3、相變的研究一直是凝聚態(tài)物理和統(tǒng)計物理學(xué)的一個中心課題,系統(tǒng)在不同的相中表現(xiàn)出迥然不同的性質(zhì),例如Ising模型中的鐵磁相和順磁相,XY模型中的拓?fù)湎嗟?。通常在?jīng)典模型的相變中有兩種驅(qū)動力,一種是熱驅(qū)動,另一種是相互作用驅(qū)動,對于量子模型,量子漲落在相變中起重要作用。相互作用種類越多,系統(tǒng)的相變越復(fù)雜。1944年統(tǒng)計物理學(xué)家LarsOnsager在一維Ising模型精確解的基礎(chǔ)上精確求解了二維Ising模型,證明了統(tǒng)計物理是可以描述相變的。我們都知道Ising模型的哈密頓量是非常簡單的,每個格點上的自旋只和與它相鄰的自旋有相互作用,有限大的系統(tǒng)我們可以精確求解,但是真實的世界往
4、往是無限大的,也就是說,我們必須要在熱力學(xué)極限下來研究問題,這就成為一個非常棘手的問題,所以近些年來,物理學(xué)界一直在尋找更簡便,更有效的計算方法。尤其20世紀(jì)以來,計算機的計算能力得到了顯著的提高,使得物理工作者們可以在計算機的輔助下用數(shù)值方法來模擬沒有解析解的問題,例如三維Ising模型和二維量子模型?,F(xiàn)階段,物理學(xué)界對這個模型還沒有找到解析解,所以,一般都采用數(shù)值解法,數(shù)值解法有兩種,一種是蒙特卡洛(MC)方法,另一種就是本文中用到的張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)方法(TNS)。模型哈密頓量的研究和模擬方法的改進同樣重要。通過對五態(tài)鐘表模型進行研究,我們發(fā)現(xiàn)鐘表模型中存在比Ising模型和X
5、Y模型更多的相及相變,在鐘表模型中主要存在三種相,第一種是低溫鐵磁相(長程序),第二種是臨界相(準(zhǔn)長程序),最后一種是順磁相(短程序)。相應(yīng)地,系統(tǒng)里存在兩個相變,一個發(fā)生在鐵磁相和臨界相之間,另一個發(fā)生在臨界相和順磁相之間?,F(xiàn)在人們普遍關(guān)注的是這兩個相變的位置以及類型。我們計算了五態(tài)鐘表模型的熱力學(xué)量和關(guān)聯(lián)函數(shù),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)確實存在三種相及兩個相變。另外通過計算磁化率,我們確定了第二個相變點的位置,最后我們通過計算不動點的張量得到了系統(tǒng)的簡并度,確定了兩個相變點的位置。我們得到第一個相變點發(fā)生在0.9029(1),第二個相變點發(fā)生在0.9520(1)。我們得到的結(jié)果與最近的MC
6、結(jié)果以及DMRG結(jié)果非常接近,說明了張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)算法,不但能解決像Ising模型這樣的二級相變,也能解決像XY模型這樣的拓?fù)湎嘧?。另外我們通過觀察系統(tǒng)的兩個相變點隨外磁場的變化發(fā)現(xiàn):第一個相變點隨著外磁場的增加有減小的趨勢,第二個相變點隨著外磁場的增加有增大的趨勢,這個結(jié)果可能從側(cè)面反映了這兩個相變可能不是同一個類型的,但是還沒有找到確鑿的證據(jù)能夠證明第一個相變不是拓?fù)湎嘧?。所以關(guān)于鐘表模型,還有許多工-II-碩士學(xué)位論文作可以做,比如:1、第一個相變點的確切位置,以及與第二個相變點的對偶關(guān)系。2、第一個相變的相變類型,以及尋找到刻畫這個相變類型的物理學(xué)量。3、在鐘表模型的臨界
7、相中是否有離散對稱性的殘留。關(guān)鍵詞:相變;Ising模型;XY模型;鐘表模型;張量網(wǎng)絡(luò)態(tài)算法;張量重整化群-III-碩士學(xué)位論文AbstractThestudyofphasesandphasetransitionshasalwaysbeenacentraltopicinthecondensedmatterphysicsandthestatisticalphysics.Thesystemhasverydifferentpropertiesindifferentphases,suchastheferroma