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Ising-Austausch

Festkörperphysik, Kopplung zwischen den Spins von magnetischen Systemen, wobei die Wechselwirkungsenergie nicht nur von der gegenseitigen Ausrichtung, sondern auch von der Orientierung der Spins bezüglich einer bestimmten Richtung abhängt. Ising-Austausch kann ein Grenzfall des anisotropen Heisenberg-Austauschs sein und in Festkörpern mit starker uniaxialer magnetischer Anisotropie auftreten, d.h. die Ausrichtung der Spins zu einer bestimmten Achse ist bevorzugt, während die Richtungen senkrecht dazu energietisch gleichwertig sind. Ist die z-Richtung die ausgezeichnete Magnetisierungsrichtung, so hat der Heisenbergsche Hamilton-Operator die Form

Ising-Austausch,

(a, b: Konstanten) und geht für Ising-Austausch bzw. im Grenzfall b = 0 in den Isingschen Hamilton-Operator über. Da nur die Spinkomponenten in z-Richtung relevant sind, wird das gleiche Verhalten wie beim Ising-Modell beobachtet.

 

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Ising-Modell

 

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