物理百科

玻茨模型

2022-12-25

Potts model

简介

Potts模型是Ising模型的推广,其中自旋可以多于两个分量.

考虑位于平面格点上的自旋系统. 每一自旋可取q个方向中的一个

θn=2nπ/q,n=0,1,2,…,q-1.一般的最近邻互作用只依赖于相对取向θij=θni-θnj.这样的系统具有Z(q)对称性,其Hamilton量为

当J(θ)=ε1cosθ时,模型称作平面Potts模型.有时也称矢量Potts 模型或时钟模型. 当J(θij)=ε2δni,nj时,称标准Potts模型或Potts模型,如果ε2>0,则为铁磁性的,如果ε2<0,则为反铁磁性的.根据q的取值,可在模型名称前冠以“q态”字样.

平面和标准模型有一定的对应关系. 当q=2时,取ε2=2ε1,q=3时,取ε2=3ε1/2 ,则两种模型分别等价. 而四态平面模型可约化为q=2模型,q>4时,则没有明显关系.

Potts模型可以包括外场和多格位互作用,点阵的维数d=3 ,4的数值时研究亦已有报道,还有的延拓到其它d值.

Potts模型与其它的一些模型有关. 除q=2退化为Ising模型外,q=0极限对应于电阻网络问题,q=1/2极限为稀自旋玻璃问题,q=1极限为渗流问题.二维的Potts模型与冰规则顶角模型等价.

Potts模型有广泛的实验基础. 吸附在石墨表面的氪膜上的4He系统被测有q=2模型的临界行为. 在覆盖为1/3时,吸附在石墨上的4He系统被认为有q=3的Potts模型的性质. q=4时,相当于吸附在石墨表面的氪膜上的N2以及吸附在镍表面的O2等. 近年来,由于Z (q)模型在格点规范理论中的重要性和表面物理的迅速发展,Potts模型的研究受到进一步的重视.

拓展资料