大粒子数二维硬核玻色子系统的量子蒙特卡罗模拟
采用随机级数展开的量子蒙特卡罗方法研究二维硬核的玻色-赫伯德模型的热力学性质.首先通过算符变换将模型映射成为二维反铁磁准海森伯模型.变换后的模型比通常的海森伯模型多一项,该项正比于系统的格点总数N,对于大粒子数的系统,该项使模拟耗时指数增加,所以难以计算大粒子数系统.采用非局域操作循环更新后,这个困难可以得到很好的解决,可使粒子数总数增大到几千个.研究结果表明,粒子数密度在0—0.5范围内增大时,能量呈递减趋势,并趋于某一定值,随着正方晶格系统尺度增大,能量也随之增大;正方晶格系统尺度一定时,能量和磁化强度随着温度的升高而增大,化学势的变化对能量和磁化强度没有影响,能量随着正方晶格系统尺度增大而增大,磁化强度却随之减小;正方晶格系统尺度一定时,化学势的增大对比热没有影响,随着温度的升高比热出现先增大后减小的趋势,最后趋于某个值,达到平衡,而正方晶格系统尺度越大,比热曲线增大部分的趋势越大,减小部分的趋势也更明显,参照朗道超流理论,本文模拟的能量和比热曲线趋势与朗道二流体模型下HeⅡ的理论研究一致;不同正方晶格系统尺度的影响不大,均匀磁化率倒数在0—0.5（J/k_B）的低温范围内有很小的波动,J为耦合能,k_B为玻尔兹曼常数,温度在0.5—2（J/k_B）的范围内,均匀磁化率的倒数随着温度的升高而增大,且曲线的趋势显示了一种类似近藤行为.
量子蒙特卡罗方法、随机级数展开、硬核玻色子、玻色－赫伯德模型
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O413(理论物理学)
国家自然科学基金11104143资助的课题
2012-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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