《低維磁性模型中疇壁運動釘扎相變的數值模擬研究》是依託浙江海洋大學，由欽小平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：低維磁性模型中疇壁運動釘扎相變的數值模擬研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：欽小平
- 依託單位：浙江海洋大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
低維磁性模型中的疇壁運動現象是近年來理論和實驗研究的熱點。研究結果表明低維磁性材料中疇壁呈現出各種不同的運動形態和相變現象。如：有序-無序相變、釘扎-退釘扎相變、弛豫-蠕動相變等。驅動力類型、隨機場分布形式和強度等均影響疇壁的形態。過去一些年，描述疇壁運動的典型方法是無序淬火的QEW方程。該方程未考慮微觀相互作用，理論上也存在一定的不自洽性，並且理論與實驗結果存在差別。因此，本項目將引入含無序相互作用的微觀格點模型，用蒙特卡羅方法模擬低維磁性模型的疇壁運動。系統地研究疇壁運動的相變和臨界現象，特別是釘扎-退釘扎相變，並與其他理論模型和實驗進行比較。本項目研究的科學意義在於：理論上，疇壁運動是典型的非平衡態動力學過程；套用上，疇壁運動與新型的存儲設備及邏輯運算元件的開發相關。因此，該項目的研究具有重要的理論意義，同時也具有一定的實用價值。
結題摘要
本項目主要研究對象是低維磁性材料的疇壁運動現象，該問題在理論和實驗方面一直是熱點問題。項目研究的目的是發展帶無序相互作用的微觀格點模型，通過蒙特卡羅方法模擬低維磁性材料的疇壁運動，系統地研究疇壁運動的相變和臨界現象。本項目的主要研究內容和結果如下：（1）對二維clock模型，比較了單自旋翻轉的Metropolis算法、Heatbath算法、Metropolis和Heatbath算法相結合的方法，研究發現，從冪次行為的開始時間和長度區間來判斷，Heatbath算法是最有效的。同時，我們還發展了6態clock模型的機率表。（2）將XY模型中的贗磁化強度定義方法進行了推廣，可適用於任何初態，以完全無序初態為例，贗磁化強度具有很好的冪次行為，並且也可用於確定二維Ising模型的溫度相變點。（3）進行了缺陷TiO2中鐵磁性的第一性原理計算，計算了在未摻雜TiO2中單個氧空位VO、單個鈦空位VTi、特別是氧空位VO和鈦空位VTi共存時的電子結構和磁性質，結果驗證了氧空位VO可以提高鐵磁有序，並且總磁矩隨著氧空位VO數量的增多而增加，該結果與實驗符合的很好。本項目的完成對低維磁性材料疇壁運動的深入探索提供了參考和一定的理論研究基礎。
