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磁性体系平衡与非平衡相变临界点的预测 近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室M02课题组的博士生张天乙,万蔡华副研究员和韩秀峰研究员,提出了一种基于频率依赖响应函数的通用型相变临界点预测指标,适用于平衡与非平衡两种磁相变系统临界点的预测。对于一个磁性材料,可以使用磁场和自旋力矩这两种方法去翻转磁性材料的磁矩,前者对应平衡相变,后者对应非平衡相变。在磁场Bz驱动磁矩翻转的情况(图a)下,通过施加一个水平扰动场Bx0 cos(ωt),磁矩的水平分量mx的峰值和磁场Bz以及频率ω的关系如图b所示。随着Bz接近临界点Bc,静态(ω = 0)响应函数按照反比例函数形式趋向于发散,而动态(ω = ωc本征磁共振频率)响应函数逐渐减小(图c),因此静态响应函数可以作为磁场翻转磁矩过程的预测指标。对于自旋力矩驱动磁矩翻转的情况(图d),mx的峰值和自旋力矩Jstt以及频率ω的关系如图e所示。随着Jstt接近临界点Jc,动态(ω = ωc)响应函数按照反比例函数形式趋向于发散,而静态(ω =0)响应函数逐渐降低(图f),因此动态响应函数可以作为自旋力矩翻转磁矩的预测指标。进一步的研究表明,这些静态和动态指标可以在一阶线性微分系统的框架内统一,为预测平衡和非平衡相变的临界点提供了一种可推广的策略。 相关成果以“Predictive Indicator of Critical Point in Equilibrium and Nonequilibrium Magnetic Systems”为题,发表在Physical Review Letters杂志(https://doi.org/10.1103/81nz-k6tb),中国科学院物理研究所M02组博士张天乙为第一作者,万蔡华副研究员和韩秀峰研究员为通讯作者,该项研究得到了科技部国家重点研发项目、国家自然科学基金和中国科学院国际交流计划项目的资助。 #物理#科学#科研进展#中科院#中科院物理所
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