计算材料学Ising模型实验报告Word文档格式.docx

1、单位原子磁化强度file2.out ：能量变化；单位原子磁化强度；磁化强度变 化；单位原子热容file3.out:自旋构型file4.out:能量升高而被接受的数目；能量下降而被接受的数目；被拒绝的数目2、gnuplot 作图作温度与能量图： p “file2.out ”u 1:2 w p ps 3 pt 5 作出 file2.out 中第 1 列与第 2 列数据；作温度与磁化强度图：4 w p ps 3 pt 5 作出 file2.out 中第 1 列 与第 4 列数据作温度与热容图：p “Ie2.out ” u 1:6 w p ps 3 pt 5作出file2.out中第1列与第6列 数据

2、三、项目实施方法 / 原理1925 年，伊辛提出描写铁磁体的简化模型：设有 N 个自旋组成的 d 维晶格（d=1,2,3），第i格点自旋为Si= 1（i=1,2,N; 土代表上下）。只考虑最近邻作用, 相互作用能为 J（J0 为铁磁性 , J0 为反铁磁性 ），平行为 -J ，反平行为 J。伊辛模型的蒙特卡洛模拟基本步骤如下：建diWNh Ji -L ZU斫老義羸烷栩对薩的自堡m齡常帽穀筵计数从n-1开始.同时设定# j一fi & IHK, :;/ 识p卜 / ft *77/ X 产I闍机捡.tKhJn n 1Y严rr Hni4 No铁磁三角形点阵能量与温度曲线汁弦肾均值,别础果四、项目实施结

3、果:1.各种情况下能量温度曲线q能量量 0.0 -.能铁磁正方形点阵温度和能量曲线能量0.0量-0.5-1.0 -1.5-2.0 .反铁磁性正方形点阵能量温度曲线反铁磁性正方形点阵外场为 1时能量温度曲线反铁磁性正方形点阵外场为 0.5时能量温度曲线2.各种情况下磁化强度和温度的关系曲线磁化强度-温度I8温度/K铁磁正方形点阵磁化强度能量曲线铁磁三角形点阵磁化强度温度曲线0.000-0.001 .-0.002001exp（-dE/T） / s（a,b）=-s（a,b）;end调用计算能量函数计算能量 随机生成一个数 随机生成一个数 进行翻转 计算翻转后的能量 计算能量差值 随机生成 0 到 1

4、 的数 判断是否接受翻转EE（1,q）=compute（s,j）/（n-2）*（n-2）; / mag（1,q）=sum（sum（s）2）/（n-2）*（n-2）;记录能量 记录磁化强度magEEfunction y=bou（s1）/ 设定边界的条件函数 n=length（s1）;s2=s1;ns2（1,i）=s2（n-1,i）;for m=1:n s2（i,1）=s2（i,n-1）;y=s2;function y=compute（s,J） / 计算能量的函数 n=length（s）;E=0;for i=2:n-1for j=2:E=E+J*（s（i,j）*（s（i+1,j）+s（i,j+1）+s（i-1,j）+s（i,j-1）; endend y=E;六、参考书目张帆，周伟敏 .材料性能学 M. 上海交通大学出版社张祥，陈东保，陈武鸣二维伊辛模型蒙特卡罗模拟J南京大学学报1997,33（1）