Симуляції фазових переходів презентация

Критичні показники Кореляційна відстань Структурний фактор S(k), k->0 Співвідношення між критичними показниками

Слайд 1Л.16 Симуляції фазових переходів

Фазові переходи: рідина-пар, парамагнетик-феромагнетик, безлад-порядок у бінарних

сплавах, кристалізація, рідина-скло, ......

Проблеми комп’ютерного моделювання ФП: скінчені розміри системи, похибка у визначенні температури ФП

Критичні показники (для магнетиків):

Спонтанна намагніченість

Намагніченість як функція поля h при T=Tc

Сприйнятливість

Питома теплоємність при h=0


Слайд 2Критичні показники

Кореляційна відстань
Структурний фактор S(k), k->0
Співвідношення між критичними показниками


Слайд 3 Модель Ізінга

Ізінг, Ленц, 1925 – одномірна модель (відсутній ФП)
Сума по

найближчих сусідах

Завдання: порахувати намагніченість M як функцію температури.
Температура є зовнішнім параметром !!!


Слайд 4Алгоритм Метрополіса для моделі Ізінга

Випадково вибирається частинка на 2- чи

3-мірній гратці, розраховується її енергія взаємодії з найбдижчими сусідами
Перевернути спін даної частинки та розрахувати нову енергію пробної конфігурації
Прийняти переворот спіна з ймовірністю

Слайд 5Найпростіша реалізація методу Монте-Карло

PROGRAM MC_ISING_2D
DIMENSION SPIN(32,32)
CALL INITIAL(SPIN,E)
DO ISTEP=1,MAX_STEP
CALL

METROPOLIS(SPIN,T,E,M)
CALL DATA(E,M,RESULTS)
ENDDO
CALL SAVE_OUTPUT(SPIN,RESULTS)
STOP
END

Слайд 6Найпростіша реалізація методу Монте-Карло

SUBROUTINE METROPOLIS(SPIN,T,E,M)
DIMENSION NEIGHB(4,4)
IPX=INT(RANF()*32)+1
IPY=INT(RANF()*32)+1
SPIN(IPX,IPY)=-SPIN(IPX,IPY)
CALL PBC(NEIGHB)
CALL ENERGY(SPIN,NEIGHB,ENEW)
IF(RANF().LT.EXP(-(ENEW-E)/(BK*T)) THEN
E=ENEW

! ACCEPT
CALL MAGNETIZATION(SPIN,M)
ELSE
SPIN(IPX,IPY)=-SPIN(IPX,IPX) ! REJECT
ENDIF
RETURN
END

Слайд 7Розмірні ефекти

Залежність теплоємності від числа вузлів у 2-мірній гратці LxL. Суцільна

лінія – границя безмежної гратки

Теплоємність

Сприйнятливість


Слайд 8Розмірні ефекти

Проблема визначення температури ФП:
Кореляційна довжина
Відповідно, всі результати МК на скінченій

гратці будуть мати поведінку:

Слайд 9Розмірні ефекти

Статистичні усереднення будуть давати добрі результати, якщо система буде достатньо

велика і конфігурації будуть статистично незалежні. Однак, в симуляціях на скінчених гратках залишається певна кореляція. Для її оцінки можна використати функції:

Якщо при N-му кроці така кореляція прямує до нуля, то для визначення середніх потрібно брати конфігурації через кожних N кроків


Слайд 10Симуляції в зовнішньому полі

Необхідно починати з рівноважної конфігурації для h=0
Провести серію

МК симуляцій для проміжних значень h

Напрям зовнішнього поля визначає напрям намагніченості

Зовнішнє поле розмиває криву намагніченості і приводить до ФП першого роду


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика