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几何不稳定性

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几何阻挫凝聚体物理学中的一种特殊现象。表现为由于晶体结构本身的几何性质导致不存在唯一的能量最低态,因此具有一个非零余熵(在温度绝对零度的时候,整个系统的值不为零)。一个常见的几何不稳定性的离子就是,其余熵为3.4焦耳开尔文摩尔(3.40 J/K/mole)。

一个简单的例子是:在自旋玻璃中,某个格点上自旋翻转前后具有相同的哈密顿量。

考虑一个在(N*N的)正方形格点上的自旋Ising模型,

其中,最近邻格点采取铁磁相互作用,,而次近邻格点采取反铁磁相互作用,

考虑构型:

当J_{最近邻}+2J_{次近邻}=0时,无论为自旋向上或者自旋向下都具有相同的能量,这就是不稳定性(frustration)。