Фазовая диаграмма модели Поттса с числом состояний спина $q$ = 4 на гексагональной решетке

На основе алгоритма Ванга–Ландау методом Монте-Карло выполнены исследования магнитных структур основного состояния, фазовых переходов и термодинамических свойств двумерной ферромагнитной модели Поттса с числом состояний спина $q$ = 4 на гексагональной решетке с конкурирующими обменными взаимодействиями. Исследования проведены для величины взаимодействия вторых ближайших соседей в диапазоне 0.0 $\le r\le$ 1.0. Показано, что учет антиферромагнитных взаимодействий вторых ближайших соседей приводит к нарушению магнитного упорядочения. Построена фазовая диаграмма зависимости критической температуры от величины взаимодействия вторых ближайших соседей. Проведен анализ характера фазовых переходов. Установлено, что в интервалах 0.0 $\le r\le$ 0.2 и 0.7 $\le r\le$ 1.0 наблюдается фазовый переход первого рода, а в интервале 0.3 $\le r\le$ 0.6 в системе наблюдаются фрустрации.