ANNNI-Modell

Die Abkürzung ANNNI-Modell steht für Axial-Next-Nearest-Neighbor-Ising Modell.

Es handelt sich um eine Variante des in der Statistischen Mechanik bekannten Ising-Modells. In dem Modell wird angenommen, dass konkurrierende ferro- und antiferromagnetischen Kopplungen zwischen, längs einer ausgewählten Achse eines Kristallgitters, nächst- und übernächstbenachbarten Spins wirken. Es beschreibt insbesondere komplizierte räumlich modulierte, mit der Kristallgitterstruktur kommensurable oder auch inkommensurable magnetische Überstrukturen, sowie Phasenübergänge zwischen solchen Strukturen.

Seine Eigenschaften sind nicht nur von theoretischem Interesse, sondern sie ermöglichen auch eine Interpretation von zahlreichen Experimenten u. a. zu Phasendiagrammen von Magneten, Legierungen und Adsorbaten.

Das Modell wurde 1961 erstmals in der physikalischen Fachliteratur in einer Arbeit von Roger (James) Elliott, Universität Oxford, erwähnt. Genauere Analysen gelangen erst später, insbesondere durch Per Bak, Michael E. Fisher, Walter Selke und Jacques Villain.

Literatur

• R. J. Elliott: Phenomenological discussion of magnetic ordering in the heavy rare-earth metals. In: Phys. Rev. 124, 1961, S. 346, doi:10.1103/PhysRev.124.346.
• Michael E. Fisher, Walter Selke: Infinitely many commensurate phases in a simple Ising model. In: Phys. Rev. Lett. 44, 1980, S. 1502, doi:10.1103/PhysRevLett.44.1502.
• Per Bak: Commensurate phases, incommensurate phases, and the devil's staircase. In: Rep. Prog. Phys. 45, 1982, S. 587–629, doi:10.1088/0034-4885/45/6/001.
• Walter Selke: The ANNNI model. In: Physics Reports. 170, 1988, S. 213–264, doi:10.1016/0370-1573(88)90140-8.