论文部分内容阅读
特殊的磁性材料在社会生活和科学研究中有重要的意义。然而由于这些材料中电子间的强关联效应,使我们从理论上理解这些材料所表现出来的奇特性质显得尤为困难。引力全息对偶理论为研究强耦合量子体系提供一个新的有效手段。本文将主要介绍作者及其合作者利用引力全息对偶理论研究磁性控制的强耦合电子体系的相关工作。首先,我们将考虑具有质量的2-形式场分别与四维和五维的Lifshitz黑洞背景中麦克斯韦场的耦合,并构造全息顺磁铁磁相变模型。在探子极限下,通过数值和解析方法研究此模型。我们发现Lifshitz动力学临界指数z只是定量地对磁矩和单磁场主导的磁滞回线有影响,而定性上两者的变化趋势不发生改变。当外磁场强度为零且温度足够低时,有自发磁矩和铁磁相变发生,临界温度附近拟合磁矩,临界指数为1/2,符合平均场论的结果。同时Lifshitz标度参数z的增加将促进相变并增加直流电阻,此行为类似于某些材料中的巨磁阻效应。如果外磁场非零,对任意的临界指数z,磁化率密度都满足居里-外斯定律。但z的增加将缩短外磁场周期。其次,我们在非经典的麦克斯韦框架下,研究非线性电动力学对磁系统的影响,结果发现这种非线性修正项的存在与经典的麦克斯韦相比,将含有更为丰富的信息。其中最为普遍的是Born-Infeld(BI)动力学修正。我们用数值打靶算法研究了以四维史瓦西黑洞为背景,BI动力学标度参数b对全息铁磁模型的影响,结果表明非线性参数b将抑制相变,且磁矩较难形成。最后,我们分别以四维史瓦西黑洞和Lifshitz黑洞为背景,将2-形式场与两种不同的非线性动力学(指数形式和对数形式)耦合,构造了全息顺磁铁磁相变,并和Born-Infeld非线性动力学作对比。通过对比三种形式的非线性动力学,我们发现在没有外磁场时,三种高阶非线性动力学修正项均导致临界温度Tc和磁矩N的减小,即抑制相变。且无论在何时空背景下,在临界温度附近,指数形式的非线性动力学对临界温度、磁矩影响较大,尤其是动力学临界指数z值很大时,这种影响尤为显著。同样地,外磁场强度不为零时,指数形式的非线性动力学对磁滞回线的影响较为明显。