Microscopic analogue of the Landau free energy for three-dimensional Ising-like systems

Abstract

A microscopic analogue of the Landau free energy for a three-dimensional one-component spin system is found below the critical temperature as a result of direct calculations. The obtained explicit expressions make it possible to analyse the dependence of coefficients of the analogue on temperature and microscopic parameters of the system. In contrast to the case for the Landau theory, the temperature dependence of these coefficients is nonanalytic. The quantities determining the coefficients in the expression for a microscopic analogue of the Landau free energy as well as the temperature-dependence curves for the order parameter of the system are given for different values of the effective radius of the exponentially decreasing interaction potential.Мікроскопічний аналог вільної енергії Ландау для тривимірної однокомпонентної спінової системи знайдено нижче критичної температури в результаті прямих розрахунків. Отримані явні вирази дозволяють дослідити залежність коефіцієнтів аналогу від температури та мікроскопічних параметрів системи. На відміну від теорії Ландау температурна залежність цих коефіцієнтів є неаналітичною. Величини, що визначають коефіцієнти у виразі для мікроскопічного аналогу вільної енергії Ландау, а також температурно залежні криві для параметра порядку системи, подані для різних значень радіуса ефективної дії експоненціально спадного потенціалу взаємодії.