1Ising Model是凝聚态中非常经典的一个模型。
2首先是因为它本身形式简单。另一个原因,它与很多东西是等价的。比如:磁铁加热失去磁性,合金中的相变,社交网络,疾病传播……基本与网络有关的,与多体相互作用的都可以与Ising Model扯上关系。它也是Potts统计模型在q=2情况下的例子,potts model也是非常重要且应用广泛的一个例子。对不同的情况,模型中的参数是不同的。我们之所以去研究它,是因为背后有一个非常重要的思想:相变与临界。
3位于同一个相里的两个状态,定性上是相同的,就像不管90度的水,还是10度的水,它们看起来是特别像的。而不同相的东西,定性上是不同的,就像100度的水与100度的汽是完全不同的状态。就拿磁铁的相变与疾病传播来说,磁铁中的高温相(没有形成大片的磁筹)与疾病中还没有大规模传播的状态可以看作一个相。我们最关心的当然是临界点(转变点)上,就是一个磁铁刚好失去磁性,或者一个传染病刚好开始大规模传播的时刻。相变点的状态是具有分形特征的,此时系统会有各个索标度下的相似性,什么是标度律,可以简单地这么说:在临界点,你拿放大镜看系统,看起来好像与没拿时看到的很像,差不多。(分形)在靠近临界点的时候,拿2倍放大镜去看温度时的状态,就与没拿放大镜看时的状态是相似的。这个就是其中一个临界指数。各种不同系统来说,只要同属于Ising model,这个标度行为中的各类临界指数是相同的。
伊辛模型是描述物质相变的一种模型。物质经过相变,要出现新的结构和物性。发生相变的系统一般是在分子之间有较强相互作用的系统,又称合作系统。我们最关心的当然是临界点(转变点)上,就是一个磁铁刚好失去磁性,或者一个传染病刚好开始大规模传播的时刻。相变点的状态是具有分形特征的,此时系统会有各个索标度下的相似性,什么是标度律,可以简单地这么说:在临界点,你拿放大镜看系统,看起来好像与没拿时看到的很像,差不多。(分形)在靠近临界点的时候,拿2倍放大镜去看温度时的状态,就与没拿放大镜看时的状态是相似的。这个就是其中一个临界指数。各种不同系统来说,只要同属于Ising model,这个标度行为中的各类临界指数是相同的。
在铁和镍这类金属中,当温度低于居里温度(见铁磁性)时,原子的自旋自发地倾向某个方向,而产生宏观磁矩。温度高于居里温度时,自旋的取向非常紊乱,因而不产生净磁矩。当温度从大于或小于两边趋于居里温度时,金属的比热容趋于无限大。这是物质在铁磁性状态和非铁磁性状态之间的相变,它并不包含在P.厄任费斯脱所分类的相变中。伊辛模型就是模拟铁磁性物质的结构,解释这类相变现象的一种粗略的模型。它的优点在于,用统计物理方法,对二维情形求得了数学上严格的解。这就使得铁磁性物质相变的大致特征,获得了理论上的描述。






