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本文采用张量重正化方法研究了二维反铁磁Potts模型上的部分长程序。通常的长程序是晶格上所有格点都参与的,然而存在部分的长程序,也就是晶格上只有一部分格点参与的长程有序。过去人们发现部分长程序存在于阻挫系统中,我们研究的反铁磁Potts模型是没有阻挫,但是存在部分有序的系统。
通过这些研究,我们发现部分有序的发生有两种机制:一个是熵驱动,在所有的状态数里部分有序的状态数远远大于其它的状态数,因而产生长程有序;另一个是能量驱动,能量的最小化要求一些格点长程有序,另一些格点有一定的自由度而无序。缺陷的存在是区分这两种序的方法。
这些年随着量子计算和量子信息理论的发展,很多张量网络方法被提出,其中有一些方法可以用来计算二维统计模型的配分函数。这些方法都是先把配分函数表示成张量网络形式,再把张量网络进行收缩,都可以处理热力学极限下的系统,这是相比于其他数值方法最大的优势,除此之外计算精度也是其一大优势。我们使用张量重正化群,二次张量重正化群和时间演化块消灭算法计算了几种平面格子上Potts模型的配分函数。
Diced格子上q=3的反铁磁Potts模型,基态的状态数有无限多个,其中一套子格的格点有序的状态数在其中占据主导,于是会发生由于这些部分格点的长程有序导致的相变。我们发现union-jack格子上q=4也存在这种部分有序,并且这上面q=3会发生两个相变,第一个相变之后系统会进入部分有序相。
Union-jack是中心正方格子。跟正方格子一样,diced格子也是由四边形构成的,同样的可以在四边形的中心加点而得到centered-diced格子。我们发现centered-diced格子上q=3也会发生两个相变,而且不仅q=4上有部分有序,q=5时也有。做为阻挫系统的q=2的union-jack格子和centered-diced格子上也都存在部分有序。
Checker-board格子是在一部分正方格子的四边形上加中心格点而得到的,这上面q=2和q=3都存在部分有序,跟前面的几种有序不同这里的部分有序完全是能量的最小化要求产生的。在diced格子上的部分四边形上加中心格点,在四边形不同的选择方式下我们得到四种dilute-centered-diced格子,这些格子从q=2到q=4都存在部分有序。这些有序有些是状态数占据主导而产生的,有些是能量最小化导致的。
我们的研究是张量相关重正化群方法在经典统计物理上的应用,我们发现跟铁磁Potts模型相比反铁磁上的物理更加丰富,在不同晶格和不同q值时有不同的行为。我们的工作增加了人们对Potts模型的了解,扩展了人们在部分长程序方面的知识面,增强了人们对于相变和临界现象的兴趣。