Kritische Verhaltensweisen und magnetokalorische Effekte in einer gemischten Spin-(5 2,1) hexagonalen Nanodraht mit Monte-Carlo-Simulation

Die magnetischen Eigenschaften und magnetokalorischen Effekte eines gemischten Spin-Ising-Modells, das aus Spins (S = 1) und (σ = 5/2) auf einer hexagonalen Nanodrahtstruktur besteht, wurden mittels Monte-Carlo-Simulationen, die auf dem Metropolis-Algorithmus basieren, untersucht. Die Effekte von Austauschkopplungen, Kristallfeldern, Magnetfeldern und Temperatur auf die Magnetisierung, Suszeptibilität, Ordnungsparameter, Kompensationspunkte, Entropie und adiabatische Temperatur wurden im Detail analysiert. Diese Studie zeigt das Vorhandensein interessanter kritischer Phänomene, insbesondere das Kompensationsverhalten. Darüber hinaus wurden die Grundzustandsphasediagramme in den (J C /|J|), (D C /|J|, D S /|J|) und (J,h/|J|) Ebenen erstellt, die mehrere stabile Konfigurationen zeigen, die hochgradig sensitiv auf Austauschwechselwirkungen und Kristallfelder reagieren. Die Kompensationspunkte treten bei spezifischen Bereichen der Systemparameter auf. Es wurde festgestellt, dass die Kompensationstemperatur auftaucht, wenn (J C /|J| > 0.1) und (D C /|J| > 0.5) für den Spin. Formel: siehe Text Sublattice, während die (J S ) und (D S ) Parameter keine Schwellenwertwirkung zeigen. In diesem Fall bleibt die Kompensationstemperatur konstant. Bezüglich des magnetokalorischen Effekts, der durch die Änderung der magnetischen Entropie (ΔS m ) und die Änderung der adiabatischen Temperatur (ΔT ad ) gekennzeichnet ist, wurden signifikante Variationen um die Kompensationstemperatur (T comp ) und die kritische Temperatur (T C ) beobachtet, was auf ein starkes Potenzial für fortschrittliche magnetische Kühlanwendungen hindeutet.