Что запрещает кубический член в разложении функционала свободной энергии с внешним полем H≠0H≠0H\neq 0?

Функционал свободной энергии Ф [ м ] при наличии ненулевого внешнего магнитного поля ЧАС можно разложить по намагниченности (пример параметра порядка) как

(1) Ф [ м ] "=" Ф 0 + а ( Т ) м 2 + б ( Т ) м 4 ЧАС м .
Почему никто не считает м 3 срок в этом случае? При наличии магнитного поля значение имеет предпочтительный знак м , положительное или отрицательное.

Я согласен, и, как указал @knzhou, нечетными терминами более высокого порядка можно пренебречь. Но я пока не понимаю, зачем м 3 пренебрегать.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (1)

Вы должны думать о Ф [ м ] состоит из двух частей: специфической для системы части, не зависящей от внешнего поля ЧАС , и часть взаимодействия, которая зависит от ЧАС . Я назову первый вклад Ф с (для "системы") и второй Ф я (для «взаимодействия»):

Ф [ м , ЧАС ] "=" Ф с [ м ] + Ф я [ м , ЧАС ]

Обычно предполагается, что внешнее поле слабое, так что Ф я линейна в ЧАС .

Самые низкие условия Ф с являются

(1) Ф с [ м ] "=" а 1 | м | 2 + а 2 м 2 + а 3 м 3 + а 4 м 4 + . . .

где а к зависит от температуры и волнового числа. Обратите внимание, что нет линейного члена (см. мой ответ здесь для объяснения).

Если гамильтониан системы инвариантен относительно преобразования м м , то член нечетной степени не может появиться в 1 . Это связано с тем, что системная часть должна иметь одинаковую симметрию гамильтониана. Обратите внимание, что присутствие внешнего поля ничего не меняет, потому что оно Ф с которая должна обладать этой симметрией, и она не зависит от ЧАС .