فرومغناطیس گاز فرمیونی غیر نسبیتی با استفاده از مدل مایع فرمی و برهمکنش تبادلی

در این مقاله خواص مغناطیسی گاز فرمیونی با استفاده از مدل مایع فرمی لانداو مورد بررسی قرار گرفته است. معادله حالت سیستم با در نظر گرفتن تبادل تک فوتونی مورد مطالعه قرار گرفته است. سهم برهمکنش تبادلی در انرژی سیستم از طریق دیاگرامهای فاینمن و مدل مایع فرمی لانداو محاسبه شده است. از آنجایی که در محاسبات مربوط به ماتریس پراکندگی، میتوان سهم جهت گیری های مختلف اسپینی را جداگانه محاسبه کرد؛ سهم حالتها با اسپین موازی و پاد موازی به صورت جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش وابستگی انرژی برهمکنشی سیستم به جهت گیریهای اسپینی مستقیما و از طریق ماتریس پراکندگی به دست می آید. حالتی که از لحاظ انرژی پایین تر باشد به عنوان حالت پایه سیستم در نظر گرفته میشود. با انجام محاسبات ترمودینامیکی در دماهای پایین، وجود فاز فرومغناطیس در دماهای پایین برای سیستم فرمیونی و نیز وابستگی دمایی چگالی بحرانی گذار از فاز فرومغناطیس به فاز غیر فرومغناطیس مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشانگر وجود فاز فرومغناطیس در دماهای پایین میباشد.