แบบจำลองสปินเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ใช้ในฟิสิกส์เป็นหลักเพื่ออธิบายปรากฏการณ์แม่เหล็กแบบจำลองสปินอาจเป็นแบบคลาสสิกหรือ แบบ ควอนตัมก็ได้ แบบจำลองสปินได้รับการศึกษาในทฤษฎีสนามควอนตัมในฐานะตัวอย่างของแบบจำลองที่สามารถหาปริพันธ์ได้นอกจากนี้ แบบจำลองสปินยังใช้ในทฤษฎีสารสนเทศควอนตัมและทฤษฎีความสามารถในการคำนวณในวิทยาการคอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎี ทฤษฎีแบบจำลองสปินเป็นหัวข้อที่กว้างขวางและครอบคลุมหลายสาขา

ในวัสดุทั่วไป โมเมนต์ไดโพลแม่เหล็กของอะตอมแต่ละตัวจะสร้างสนามแม่เหล็กที่หักล้างกัน เนื่องจากไดโพลแต่ละตัวชี้ไปในทิศทางสุ่ม อย่างไรก็ตาม วัสดุเฟอร์โรแมกเนติก ที่อุณหภูมิต่ำกว่า อุณหภูมิคิวรีจะแสดงโดเมนแม่เหล็กซึ่งโมเมนต์ไดโพลของอะตอมเรียงตัวกันในระดับท้องถิ่น ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่ไม่เป็นศูนย์จากโดเมนนั้น นี่คือ "แม่เหล็ก" ทั่วไปที่เราคุ้นเคยกันดี

การศึกษาพฤติกรรมของ "แบบจำลองสปิน" ดังกล่าวเป็นสาขาการวิจัยที่กำลังเฟื่องฟูในฟิสิกส์สสารควบแน่นตัวอย่างเช่นแบบจำลองไอซิงอธิบายสปิน (ไดโพล) ที่มีสถานะที่เป็นไปได้เพียงสองสถานะ คือ ขึ้นและลง ในขณะที่แบบจำลองไฮเซนเบิร์ก เวกเตอร์สปินสามารถชี้ไปในทิศทางใดก็ได้ ในแม่เหล็กบางชนิด ไดโพลแม่เหล็กสามารถหมุนได้อย่างอิสระในระนาบ 2 มิติเท่านั้น ซึ่งระบบนี้สามารถอธิบายได้อย่างเหมาะสมด้วย แบบจำลอง xyที่เรียกว่า

การขาดทฤษฎีแม่เหล็กที่เป็นเอกภาพ^{[ 1 ]}บังคับให้นักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างแบบจำลองระบบแม่เหล็กในเชิงทฤษฎีด้วยแบบจำลองสปินหนึ่งแบบหรือแบบผสมผสานกันเพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมที่ซับซ้อนของปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กอะตอม การนำแบบจำลองเหล่านี้ไป ใช้ ในเชิงตัวเลขได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าสนใจหลายประการ เช่น การวิจัยเชิงปริมาณในทฤษฎีการเปลี่ยนเฟส

แบบจำลองสปินควอนตัมเป็นแบบ จำลอง แฮมิลโทเนียนควอนตัมที่อธิบายระบบซึ่งประกอบด้วยสปินที่โต้ตอบกันหรือไม่โต้ตอบกัน และเป็นพื้นที่วิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่ในสาขาระบบอิเล็กตรอนที่มีความสัมพันธ์กันอย่างมากทฤษฎีสารสนเทศควอนตัมและการคำนวณควอนตัม [ ^{2 ] ตัวแปร}ทางกายภาพที่สังเกตได้ในแบบจำลองควอนตัมเหล่านี้คือตัวดำเนินการในปริภูมิฮิลเบิร์ตที่กระทำกับเวกเตอร์สถานะ ซึ่งแตกต่างจากตัวแปรทางกายภาพที่สังเกตได้ในแบบจำลองสปินคลาสสิกที่สอดคล้องกัน เช่น แบบจำลองไอซิง ซึ่งเป็นตัวแปร สลับที่ได้

• เบธ เอช. (มีนาคม 1931) "ทฤษฎีซูร์ แดร์ เมทัล" Zeitschrift für Physik 71 ( 3– 4): 205– 226. Bibcode : 1931ZPhy...71..205B . ดอย : 10.1007/BF01341708 . S2CID  124225487 .
• RJ Baxter, แบบจำลองที่แก้ไขได้อย่างแม่นยำในกลศาสตร์สถิติ , ลอนดอน, Academic Press, 1982 [1] เก็บถาวรเมื่อ 2011-04-10 ที่Wayback Machine
• Affleck, Ian ; Marston, J. Brad (1 มีนาคม 1988). "ขีดจำกัด n ขนาดใหญ่ของแบบจำลอง Heisenberg-Hubbard: นัยสำคัญสำหรับตัวนำยิ่งยวด Tc สูง" Physical Review B . 37 (7): 3774– 3777. Bibcode : 1988PhRvB..37.3774A . doi : 10.1103/PhysRevB.37.3774 . PMID  9944997 .

• บทนำสู่แบบจำลองสปินแบบคลาสสิกและแบบไอซิง
• ทฤษฎีสนามควอนตัมของระบบหลายอนุภาค
• สถาบันข้อมูลควอนตัม สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย (Caltech)