N-ベクトルモデル

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テンプレート:Mvar-ベクトルモデルテンプレート:Lang-en-short)、あるいは、テンプレート:Math モデルは、統計力学的なモデルのひとつ。相転移テンプレート:仮リンク磁性などを説明するために用いられる、非常に単純化された(もしくは実効的な)モデルである。ユージン・スタンレーにより導入されたテンプレート:Sfn

テンプレート:Mvar-ベクトルモデルやその一般化の数学的表式や解法については、テンプレート:仮リンク テンプレート:En の記事に詳しい。

古典的表式

このモデルでは、格子点上に テンプレート:Mvar 成分の(古典的なスピン テンプレート:Math を置く。もともとのユージン・スタンレーによる1968年の表式テンプレート:Sfnテンプレート:Sfnでは、最近接のスピン テンプレート:Mathテンプレート:Math のみの間に相互作用があり(最近接相互作用)、スピンの絶対値は 1 に限られる。ハミルトニアンは以下のように与えられる。

H=Ji,jSiSj.

ここで テンプレート:Mvar結合定数である。和は、隣接するスピン テンプレート:Math のペアのすべてを渡り、テンプレート:Math は標準的なユークリッド内積を表す。

スピンの次元は テンプレート:Mvar であるが、格子空間の次元は テンプレート:Mvar とは別に独立して決めることができる。

テンプレート:Mvar-ベクトルモデルの特別の場合として、以下のものが特によく知られている。

テンプレート:Mathテンプレート:仮リンク テンプレート:En
テンプレート:Mathイジング模型
テンプレート:Math – (古典)XY模型
テンプレート:Math(古典)ハイゼンベルク模型
テンプレート:Math標準模型テンプレート:仮リンク テンプレート:Enトイモデル

モデルの拡張

このモデルのよくある拡張として、最近接格子点だけではなくより遠くの格子点との相互作用を考慮するモデルがある。これにより、結合定数が場所に依存するような場合もとりあつかうことができる。ハミルトニアンは テンプレート:Math がそれぞれ格子点全体をわたるものとして以下のように与えられる。

H=i,jJijSiSj

他にも、個々の特別の場合のモデルについて様々な拡張がある。

量子論的表式

量子論的表式ではスピンを古典的に取り扱うことはできず、スピン演算子により表現される量子スピンとして取り扱わなければならない。古典的表式との主な相違点は、 テンプレート:Mvar 次元のスピン演算子同士は交換しないことである。以下の特別の場合が知られている。

テンプレート:Mathテンプレート:仮リンク テンプレート:En
テンプレート:Mathイジング模型
テンプレート:Math – (量子)XY模型
テンプレート:Mathテンプレート:仮リンク

出典

テンプレート:脚注ヘルプ テンプレート:Reflist

参考文献

テンプレート:Physics-stub