Teória efektívneho poľa pre lokalizované spinové modely

Táto monografia je venovaná diskusii teórie efektívneho poľa založenej na metóde diferenciálneho operátora., ktorá bola pôvodne zavedená Honmurom a Kaneyoshim v r. 1979 a dodnes sa aktívne využíva na teoretické štúdium lokalizovaných spinových modelov magnetizmu, predovšetkým rôznych variant Isingovho modelu. Doteraz bola táto metodika aplikovaná mnohými autormi na štúdium veľkého počtu rôznorodých systémov, ako sú napr. kryštalické systémy, zriedené magnetické systémy, systémy s náhodnými výmennými interakciami, amorfné magnetické látky, systémy v náhodnom magnetickom a kryštálovom polí, tenké magnetické vrstvy, magnetické systémy s voľným povrchom, binárne a ternárne magnetické zliatiny, atp.

Počas svojej doterajšej vedeckej kariéry som mal možnosť spolupracovať na rozvoji samotnej metódy diferenciálneho operátora (a teda aj teórie efektívneho poľa) s niekoľkými významnými odborníkmi v tejto oblasti, vrátane prof. Kaneyoshiho, u ktorého som absolvoval dva dlhodobé pracovné pobyty. V danej problematike sa mi doteraz podarilo publikovať viac ako 40 vedeckých prác v popredných zahraničných fyzikálnych časopisoch. Tieto práce sa týkajú jednak rozvoja samotnej metodiky ale sú medzi nimi aj významné aplikácie, v ktorých sú predpovedané zaujímavé fyzikálne javy, napr. multikompenzačné javy vo ferimagnetoch.

V monografii sa prioritne venujem systematickému a dostatočne elementárnemu výkladu teórie efektívneho poľa a metódy diferenciálneho operátora. Je potrebné zdôrazniť, že v práci nejde o rutinné prevzatie výsledkov z publikovaných prác, a to ani metodicky, ani fyzikálne. Práca je venovaná exkluzívne aplikáciam na rôzne kryštalické štruktúry, pričom samotný výklad metodiky je v mnohých ohľadoch unikátny, s dôrazom na jednotný zápis relevantných vzťahov pre všetky kryštalické mriežky. Možno tiež poznamenať, že monografia predstavuje uzavretý celok, takže na pochopenie jednotlivých tém čitateľ nie je nútený študovať žiadne ďalšie práce. Práca je koncipovaná tak, aby zostali otvorené možnosti pre jej rozšírenie na zložitejšie napr. štrukturálne neusporiadané magnetiká.

V ostatných rokoch som sa paralelne s prácou na exaktne riešiteľných modeloch snažil vyriešiť aj najzávažnejší nedostatok spomínanej metodiky, ktorým je nemožnosť výpočtu voľnej energie študovaných systémov. Práve v tejto monografii je po prvýkrát navrhnutá a otestovaná účinná metóda, ktorá síce neumožňuje priamy výpočet voľnej energie ale definitívne rieši problém s určovaním stability jednotlivých fáz. Veľkou výhodou tejto procedúry je skutočnosť, nie je nijako priamo podmienená samotnou teóriou efektívneho poľa, a teda je ľahko aplikovateľná aj pri iných teoretických prístupoch. Pre samotnú teóriu efektívneho poľa to môže byť významným impulzom pre jej ďalší rozvoj a aplikácie.

Na záver chcem poďakovať Ing. Mgr. Viliamovi Štubňovi za technickú podporu pri spracovaní obrázkov a cenné pripomienky, ktoré pomohli od- strániť z rukopisu mnoho nepresností. Moje poďakovanie patrí tiež Janke Jaščurovej za prečítanie celého rukopisu a jazykové korektúry.

Autor