Numéro
J. Physique Lett.
Volume 44, Numéro 19, octobre 1983
Page(s) 811 - 816
DOI https://doi.org/10.1051/jphyslet:019830044019081100
J. Physique Lett. 44, 811-816 (1983)
DOI: 10.1051/jphyslet:019830044019081100

Diffusion coefficients of fluctuations in semi-infinite ferromagnets

W. Korneta1 et Z. Pytel2

1  Department of Physics, Technical University, Malczewskiego 29, Radom, Poland
2  Institute of Physics of the Polish Academy of Sciences, Al. Lotników 32/46, Warszawa, Poland


Abstract
The nearest-neighbour Ising model of a semi-infinite ferromagnet in which near-surface couplings may differ from their bulk values is considered. In the critical region near second-order phase transitions the decay of fluctuations of the magnetization density is described by a diffusion equation with a damping term. Using mean-field theory, the diffusion coefficients of fluctuations in the paramagnetic phase near the ordinary, surface-bulk and surface phase transitions are obtained and their dependence on the distance from the surface of the ferromagnet and on the temperature is discussed.


Résumé
Nous appliquons le modèle d'Ising avec interactions entre proches voisins au cas d'un ferromagnétique semi-infini, les interactions en surface pouvant être différentes de celles en volume. Les fluctuations d'aimantation au voisinage de transitions du deuxième ordre sont décrites par une équation de diffusion contenant un terme d'amortissement. Le coefficient de diffusion des fluctuations paramagnétiques est obtenu en champ moyen pour les transitions en volume, en surface-volume et en surface et nous discutons leur variation avec la distance à la surface et la température.

PACS
7510H - Ising and other classical spin models magnetism.
7530K - Magnetic phase boundaries.
7540 - Critical point effects, specific heats, short range order in magnetic materials.
7560E - Magnetization curves, hysteresis, Barkhausen and related effects.

Key words
critical fluctuations -- ferromagnetism -- Ising model -- magnetic surface phenomena -- magnetic transitions -- magnetisation -- semiinfinite ferromagnets -- nearest neighbour Ising model -- near surface couplings -- second order phase transitions -- magnetization density -- diffusion equation -- mean field theory -- fluctuations -- paramagnetic phase -- surface phase transitions