Дискретные Системы

В статистической механике — системы, микроскопич. состояния к-рых определяются заданием состояний в каждом из узлов фиксированной пространственной решетки. С точки зрения приложений — это модели твердого тела, в к-рых одно из микроскопич. движений, связанное с изменением состояний в узлах решетки, выделено и считается независимым от других. Одна из наиболее простых Д. с- модель Изинга (1925) — характеризуется галшльтонианом где i=ri- координаты узлов решетки, si= ±1. Эта модель используется для исследования сплавов типа замещения, магнетиков, решетчатого газа и др. Для Д. с. такого типа характерно наличие в них при температуре ниже l-точки дальнего порядка — общей регулярности в направлении спинов si магнетиков или регулярности в чередовании атомов различного сорта в бинарных сплавах, к-рая при повышении температуры пропадает в точке ql (точке l-перехода) с характерным выбросом теплоемкости cu , в то время как ближний порядок — корреляция отдельного узла с окружающими его узлами — такого резкого изменения не претерпевает. Качественное описание явлений упорядочения укладывается в теорию типа теории молекулярного поля. Несмотря на математич. простоту модели, точное решение в общем виде получено только для одномерной модели и для плоской ферромагнитной решетки (J(i, j)>0) с взаимодействием только ближайших соседей и в случае h=0. Одномерная модель фазового перехода не претерпевает, а двухмерная имеет особенность теплоемкости логарифмич. типа (принципиально в случае N стремится к бесконечности). Для общего случая разработаны приближенные методы в области низких и высоких температур. Из других моделей распространена модель магнетиков Гейзенберга, гамильтониан к-рой отличен от гамильтониана модели Изинга тем, что числа si заменены на siz, а произведение sisj — на (si, sj), где si — спиновые Паyли матрицы. Целый класс Д. с. с определенным типом взаимодействия узлов решетки допускает асимптотически точное при рассмотрение с помощью метода аппроксимирующих гамильтонианов [3]. Лит.:[1] ХуангК., Статистическая механика, пер. с англ., М., 1966; [2] Займан Дж., Принципы теории твердого тела, пер. с англ., М., 1966; [3] Боголюбовы. Н. (мл.), Метод исследования модельных гамильтонианов, М., 1974. И. А. Квасников.