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钻石链模型是凝聚态物理中重要的理论模型之一,它是一种准一维的晶格自旋系统。关于钻石链的理论研究层出不穷,与实验密切相关的多种不同形式的钻石链化合物得到了广泛的关注。本文利用转移矩阵方法研究了无限长Ising反铁磁钻石链。 利用转移矩阵方法对无限长含多体相互作用的Ising反铁磁钻石链进行了精确求解,得到了平均格点自由能的解析表达式,进一步得到了磁化强度、比热、磁化率的解析形式。首先得到了低温时外磁场作用下的磁化强度曲线,发现T→0时磁化强度曲线表现出平台行为,温度升高时平台逐渐消失。同时发现磁化强度平台行为与α(三体作用参数与近邻相互作用参数的比值)的大小密切相关。当α=0时平台个数为五个,随着α的增大,平台个数以及平台长短发生了明显变化。对低温T→0时的磁化强度平台分析后,得出了系统可能的自旋位型组态并求得了相对应的基态能量,得到了系统的基态相图。从相图中看出存在五个长程有序基态(磁饱和基态和各种磁化强度平台),对应着平均格点磁化强度(此处公式省略),相邻长程有序基态间存在着奇异基态,对应于磁化强度平台之间的间断点。对低温时的平台现象分析后可以得出:在温度T→0时,受外磁场作用且外磁场很大时,格点自旋趋向于沿外磁场方向排列,磁化强度曲线显示出m=±1的磁化平台。温度升高时,随着外磁场的减小磁化曲线显示出严格的磁化强度平台及平台间的跳跃,因为温度升高时热涨落对系统的影响越发明显,自旋间的相互作用逐渐减小,系统趋于一种无序状态,磁化平台逐渐消失。 最后分析了系统在奇异基态点和奇异基态点附近的磁化率和比热性质。发现在磁化平台区域磁化率存在峰值,奇异基态处磁化率随温度的减小而增大。在T→0时的磁化平台区域,系统磁化率和温度的乘积XkBT趋于0,而奇异基态处XkBT趋于非零常数。通过分析α=0,0.5时比热随温度的变化曲线发现,在奇异基态点和离奇异基态点比较远的磁化平台基态区域(分别对应于不同的外场取值)曲线为一条单峰值曲线;离奇异基态点比较近的区域,比热随温度的变化曲线为双峰曲线,不含多体相互作用,即α=0时此现象更加明显。