The high-temperature expansion of the classical Ising model with Sz² term

Abstract

Ми виводимо високотемпературний розклад вiльної енергiї Гельмгольца до членiв порядку β¹⁷ для одновимiрної S-спiнової моделi Iзiнга, iз одноiонною анiзотропiєю в присутностi поздовжнього магнетного поля. Ми показуємо, що значення термодинамiчних функцiй феромагнетних моделей в присутностi слабого магнетного поля не є малими поправками при h = 0. Ця модель з S = 3 була застосована Кашiне та iн. [J.-i. Kishine et al., Phys. Rev. B, 2006, 74, 224419] для аналiзу експериментальних даних одноланцюжкового магнета [Mn (saltmen)]₂ [Ni(pac)₂ (py)₂] (PF₆)₂ при T < 40 K. Ми показуємо, що при T < 35 K термодинамiчнi функцiї моделi в границi великого спiну є поганим наближенням для аналогiчних до них 3-спiнових функцiй.

We derive the high-temperature expansion of the Helmholtz free energy up to order β¹⁷ of the one-dimensional spin-S Ising model, with single-ion anisotropy term, in the presence of a longitudinal magnetic field. We show that the values of some thermodynamical functions for the ferromagnetic models, in the presence of a weak magnetic field, are not small corrections to their values with h=0. This model with S=3 was applied by Kishine et al. [J.-i. Kishine et al., Phys. Rev. B, 74 (2006) 224419] to analyze experimental data of the single-chain magnet [Mn (saltmen)]₂ [Ni(pac)₂ (py)₂] (PF₆)₂ for T<40 K. We show that for T<35 K the thermodynamic functions of the large-spin limit model are poor approximations to their analogous spin-3 functions.