我国科学家在量子相变理论研究获重要进展

仙仙

记者3月3日从中国科学院金属研究所获悉，该所研究员张志东近日求出二维横场伊辛模型的精确解。这是张志东在求出铁磁性三维伊辛模型精确解、确定自旋玻璃三维伊辛模型计算复杂度下限之后取得的又一项重要研究成果。


相变存在于自然界的许多物质中，是物理学研究的重要课题。张志东介绍，量子相变广泛存在于磁性材料、铁电材料、超导材料等，以及金属—绝缘体转变、量子霍尔效应等体系中。深入理解量子相变也是凝聚态物理的重要研究方向。


“伊辛模型是一个非常重要的理论模型，可以用来描述在多体相互作用自旋体系的物理性能和相变过程，三维伊辛模型精确解是物理学的百年难题。”张志东说，他根据二维横场伊辛模型与三维伊辛模型之间的等价关系，确定了两个模型之间参数对应关系，再利用前期工作中求出的三维伊辛模型精确解直接推导出二维横场伊辛模型的精确解。


张志东说，随着对石墨烯为代表的二维材料的研究，二维材料成为一个研究量子相变的平台。二维横场伊辛模型精确解对深入理解量子相变具有极其重要的意义。三维伊辛模型可以被映射为许多物理模型，并且可以应用到物理、化学、生物、数学、计算机、经济、社会等学科领域。此次研究表明，前期工作中获得的三维伊辛模型精确解可以推广应用，用来解释许多相关体系的物理性质和相变过程。（中青报·中青网记者邱晨辉）