Investigation of the dynamic behaviors of mixed Spin-1/2and Spin-1 ising nanowire system

INVESTIGATION OF THE DYNAMIC BEHAVIORS OF MIXED SPIN-1/2 AND SPIN-1 ISING NANOWIRE SYSTEM (M. Sc. Thesis) Önder AKYÜZ NEVSEHIR HACI BEKTAS VELI UNIVERSTY GRADUATE SCHOOL OF NATURAL AND APPLIED SCIENCES December 2019 ABSTRACT The nonequilibrium magnetic properties (phase transition temperatures, phase diagrams, hysteresis loop areas and dynamic correlations) are studied, within a mean-field approach, in the mixed spin-1/2 and spin-1 Ising nanowire system under the presence of a time varying (sinusoidal) magnetic field by using the Glauber-type stochastic dynamics. The time-dependence behavior of order parameters and the behavior of average order parameters in a period, which is also called the dynamic order parameters, as a function of temperature, are investigated. Temperature dependence of the dynamic magnetizations, hysteresis loop areas and correlations are investigated in order to characterize the nature (first- or second-order) of the dynamic phase transitions as well as to obtain the dynamic phase transition temperatures. We present the dynamic phase diagrams in the magnetic field amplitude and temperature plane. The phase diagrams also contain paramagnetic (p), ferrimagnetic (i), nonmagnetic (nm) phases, three coexistence or mixed regions, i+nm, i+p and nm+p, which strongly depend on interaction parameters. The phase diagrams also exhibit first- and second-order phase transitions as well as a dynamic tricritical point. The system also exhibits a reentrant phenomena. Keywords: Mixed spin-1/2 and spin-1 Ising system; Nanotube; Mean-field approach system; Glauber-type stochastic dynamic.KARMA SPİN-1/2 VE SPİN-1 ISING NANOTEL SİSTEMİNİN DİNAMİK DAVRANIŞLARININ İNCELENMESİ (Yüksek Lisans Tezi) Önder AKYÜZ NEVŞEHİR HACI BEKTAŞ VELİ ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ Aralık 2019 ÖZET Zamana bağlı salınımlı dış manyetik alan altında karma spin-1/2 ve spin-1 Ising nanotel sisteminin dinamik manyetik özellikleri (faz geçiş sıcaklıkları, faz diyagramları, histeresis döngü alanları, dinamik korelasyon davranışları), ortalama alan yaklaşımı (OAY) ve Glauber-tipi stokhastik dinamik kullanılarak incelendi. Karma spin-1/2 ve spin-1 Ising nanotel sisteminin kararlı fazlarını elde etmek için düzen parametrelerinin zamana bağlı davranışları çalışıldı. Dinamik faz geçişlerinin doğasını (birinci veya ikinci mertebeden) karakterize etmek ve dinamik faz geçiş (DFG) sıcaklıklarını elde etmek için dinamik düzen parametrelerinin, histeresis döngü alanlarının ve korelasyonların davranışı sıcaklığın bir fonksiyonu olarak incelendi. Sistemin manyetik alan genliği ve sıcaklık düzleminde dinamik faz diyagramları sunuldu. Karma spin-1/2 ve spin-1 Ising nanotel sisteminin dinamik manyetik özelliklerinin etkileşme parametrelerine kuvvetli bir şekilde bağlı olduğu gözlendi. Dinamik faz diyagramlarının, paramanyetik (p), ferrimanyetik (i), nonmanyetik (nm) temel fazlar yanısıra temel fazların birlikte olduğu i+nm, i+p ve nm+p karma faz bölgeleri gözlemlendi. Dinamik faz diyagramlarının birinci- ve ikinci-derece faz geçiş sıcaklıklarının yanında, dinamik üçlü kritik nokta gibi özel dinamik kritik noktaları sergilediği görüldü. Ayrıca sistem reentrant davranış sergilemiştir. Anahtar Kelimeler: Karma spin-1/2 ve spin-1 Ising sistemi; Nanotel; Ortalama-alan yaklaşıklığı; Glauber-tipi stokhastik dinamik