Phase transitions in the four-component Potts model on a triangular lattice

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The Monte Carlo method is used to perform the simulation of four-component Potts model on a triangular lattice. Systems with linear dimensions of L × L = N and L = 10–160 are considered. Phase transitions in terms of the considered Potts model are studied using fourth-order Binder cumulants and histogram analysis of data. It is shown that, in the four-component Potts model on a triangular lattice, second-order transitions are observed.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. B. Babaev

Amirkhanov Institute of Physics Dagestan Federal Research Center, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: b_albert78@mail.ru
Russian Federation, Makhachkala, 367030

A. K. Murtazaev

Amirkhanov Institute of Physics Dagestan Federal Research Center, Russian Academy of Sciences

Email: b_albert78@mail.ru
Russian Federation, Makhachkala, 367030

References

  1. Бэкстер Р. Точно решаемые модели в статистической механике / Пер. с англ. Е.П. Вольского, Л.И. Дайхина; Под ред. А.М. Бродского. М.: Мир, 1985. 486 с.
  2. Onsager L. Crystal statistics. 1: A two- dimensional model with an order-disorder transitions // Phys. Rev. 1944. V. 65. P. 117–149.
  3. Houtappel R.M.F. Order-disorder in hexagonal lattices // Physica. 1950. V. 16. P. 425.
  4. Kanô K., Naya S. Antiferromagnetism. The Kagome Ising Net // Prog. Theor. Phys. 1953. V. 10. P. 158.
  5. Wu F.Y. The Potts model // Rev. Mod. Phys. 1982. V. 54. № 1. P. 235–268.
  6. Wu F.Y. Exactly Solved Models: A Journey in Statistical Mechanics. London: World Scientific, 2009.
  7. Ермилов А.Н. Аналитический метод исследования стохастической модели Поттса // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 1989. Т. 20. № 6. С. 1479.
  8. Wolff U. Collective Monte Carlo Updating for spin systems // Phys. Lett. 1989. V. 62. P. 361.
  9. Муртазаев А.К., Бабаев А.Б., Атаева Г.Я., Бабаев М.А. Фазовые переходы в разбавленной модели Поттса с числом состояний спина q=3 на квадратной решетке // ФТТ. 2022. Т. 64. С. 639.
  10. Муртазаев А.К., Бабаев А.Б. Вычислительная физика и проблемы фазовых переходов. М.: Физматлит, 2023. 184 с.
  11. Бабаев А.Б., Муртазаев А.К. Моделирование трехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке методом Монте-Карло // ФММ. 2023. Т. 124. № 7. С. 577–583.
  12. Peczac P., Ferrenberg A.M., Landau D.P. High-accuracy Monte Carlo study of the three-dimensional classical Heisenberg ferromagnet // Phys. Rev. B. 1991. V. 43. P. 6087.
  13. Eichhorn K., Binder K. Monte Carlo investigation of the three-dimensional random-field three-state Potts model // J. Phys.: Condens. Matter. 1996. V. 8. Р. 5209.
  14. Loison D., Schotte K.D. First and second order transition in frustrated XY systems // Eur. Phys. J. B. 1998. V. 5. P. 735.
  15. Муртазаев А.К., Бабаев А.Б. Фазовые переходы в двумерных моделях Поттса на гексагональной решетке // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 2022. Т. 161. № 6. С. 847–852.
  16. Фадеева М.А., Щур Л.Н. Моделирование четырехкомпонентной модели Поттса на гексагональной решетке методом Ванга–Ландау с контролируемой точностью // Журнал экспериментальной и теоретич. физики. 2022. Т. 162. С. 909–916.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Four-component Potts model on a triangular lattice (a); description of adsorption based on the Potts model (b).

Download (14KB)
3. Fig. 2. Dependence of the specific energy E on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (15KB)
4. Fig. 3. Dependence of specific heat capacity C on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (14KB)
5. Fig. 4. Dependence of the specific magnetic susceptibility χ on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (13KB)
6. Fig. 5. Dependence of spontaneous magnetization m on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (18KB)
7. Fig. 6. Dependence of Binder cumulants UL(T) on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (21KB)
8. Fig. 7. Dependence of Binder cumulants VL(T) on temperature for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (17KB)
9. Fig. 8. Histogram of energy distribution for the four-component Potts model on a triangular lattice.

Download (17KB)