磁性顆粒膜的蒙特卡羅模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-03-05 05:07
自然界中充滿著無序和隨機(jī)結(jié)構(gòu),逾滲理論是處理強(qiáng)無序和隨機(jī)幾何結(jié)構(gòu)最好的方法之一,它可以應(yīng)用到廣泛的物理現(xiàn)象中去,而且應(yīng)用的范圍正在逐漸擴(kuò)大。逾滲模型是為描述空間分布的隨機(jī)過程而創(chuàng)建的物理模型,它比較直觀的體現(xiàn)了無序介質(zhì)逐漸滲透的過程。蒙特卡羅方法是一種以概率統(tǒng)計(jì)為指導(dǎo)的統(tǒng)計(jì)模擬方法,對(duì)于處理逾滲過程中的數(shù)值研究十分有效。金屬-絕緣體顆粒薄膜是由納米尺度的金屬顆粒均勻分布于絕緣體中構(gòu)成的復(fù)合型導(dǎo)電材料。在金屬-絕緣體顆粒膜中隨著金屬顆粒成分占比f逐漸增加至逾滲閾值fc時(shí),金屬-絕緣體顆粒膜在逾滲閾值附近發(fā)生絕緣體至金屬的轉(zhuǎn)變即逾滲轉(zhuǎn)變,逾滲系統(tǒng)中逾滲閾值的求解是研究的關(guān)鍵。同理,在納米磁性顆粒膜中,隨著溫度逐漸增加至居里溫度處或磁性顆粒成分占比逐漸增加至閾值處,系統(tǒng)逐漸發(fā)生鐵磁性至順磁性的逾滲轉(zhuǎn)變。本文將逾滲理論應(yīng)用于金屬-絕緣體顆粒膜和納米磁性顆粒膜中,采用蒙特卡羅方法對(duì)其進(jìn)行模擬,重點(diǎn)分析了金屬-絕緣體顆粒膜的電輸運(yùn)特性和納米磁性顆粒膜的磁化行為,主要工作內(nèi)容和研究成果如下:(1)采用蒙特卡羅方法得到二維逾滲模型的幾何逾滲閾值和三維逾滲模型的幾何逾滲閾值分別為0...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各向同性逾滲模型與定向逾滲模型在逾滲閾值fc處集團(tuán)分布圖
郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第二章 理論模型與種不同元組,例可用不占據(jù)的格點(diǎn)表示絕緣顆粒成分,占據(jù)的格點(diǎn)則表示金屬顆粒在概率 f 很小時(shí),整個(gè)逾滲系統(tǒng)主要體現(xiàn)的是不被占據(jù)格點(diǎn)表示的物質(zhì)物理特性,概率 f 的增大,當(dāng) f 的值達(dá)到閾值 fc時(shí),整個(gè)逾滲系統(tǒng)的物理性質(zhì)發(fā)生尖銳的變化,系統(tǒng)主要表現(xiàn)的是占據(jù)格點(diǎn)表示的物質(zhì)的物理性質(zhì)。這樣以座點(diǎn)的被占與否表示不逾滲就是座逾滲[21,33],與此類似,鍵逾滲[34]就是以格點(diǎn)上的每條邊的被占與否來表元組。其中座逾滲和鍵逾滲的區(qū)別如圖 2.2
(b)5000 個(gè)顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)分布圖圖 2.3 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布圖與 5000 個(gè)模擬顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)分布對(duì)比圖,模擬產(chǎn)生的顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果滿足正態(tài)分布,這也說明本文后續(xù)的模擬研究中,將采用以上方法對(duì)每個(gè)顆粒的粒徑膜中顆粒的隨機(jī)排列方法中的每個(gè)顆粒在實(shí)際的材料中并不是均勻分布的,而是不模型的正方網(wǎng)格,在此基礎(chǔ)之上給每一個(gè)顆粒一定的自由度格點(diǎn)運(yùn)動(dòng)起來,而且運(yùn)動(dòng)的方向是隨機(jī)的,為使格點(diǎn)分布集一個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍。這樣給每一個(gè)格點(diǎn)一次的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì),格點(diǎn)運(yùn)或等于兩粒子半徑之和,直到對(duì)每一個(gè)格點(diǎn)遍歷結(jié)束,這樣勻的。以上只是簡述了一下二維模型下的格點(diǎn)排布方法,同型的疊加而成。具體顆粒的運(yùn)動(dòng)處理如下:
本文編號(hào):3064631
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
各向同性逾滲模型與定向逾滲模型在逾滲閾值fc處集團(tuán)分布圖
郵電大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士研究生學(xué)位論文 第二章 理論模型與種不同元組,例可用不占據(jù)的格點(diǎn)表示絕緣顆粒成分,占據(jù)的格點(diǎn)則表示金屬顆粒在概率 f 很小時(shí),整個(gè)逾滲系統(tǒng)主要體現(xiàn)的是不被占據(jù)格點(diǎn)表示的物質(zhì)物理特性,概率 f 的增大,當(dāng) f 的值達(dá)到閾值 fc時(shí),整個(gè)逾滲系統(tǒng)的物理性質(zhì)發(fā)生尖銳的變化,系統(tǒng)主要表現(xiàn)的是占據(jù)格點(diǎn)表示的物質(zhì)的物理性質(zhì)。這樣以座點(diǎn)的被占與否表示不逾滲就是座逾滲[21,33],與此類似,鍵逾滲[34]就是以格點(diǎn)上的每條邊的被占與否來表元組。其中座逾滲和鍵逾滲的區(qū)別如圖 2.2
(b)5000 個(gè)顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)分布圖圖 2.3 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布圖與 5000 個(gè)模擬顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)分布對(duì)比圖,模擬產(chǎn)生的顆粒粒徑統(tǒng)計(jì)結(jié)果滿足正態(tài)分布,這也說明本文后續(xù)的模擬研究中,將采用以上方法對(duì)每個(gè)顆粒的粒徑膜中顆粒的隨機(jī)排列方法中的每個(gè)顆粒在實(shí)際的材料中并不是均勻分布的,而是不模型的正方網(wǎng)格,在此基礎(chǔ)之上給每一個(gè)顆粒一定的自由度格點(diǎn)運(yùn)動(dòng)起來,而且運(yùn)動(dòng)的方向是隨機(jī)的,為使格點(diǎn)分布集一個(gè)運(yùn)動(dòng)范圍。這樣給每一個(gè)格點(diǎn)一次的運(yùn)動(dòng)機(jī)會(huì),格點(diǎn)運(yùn)或等于兩粒子半徑之和,直到對(duì)每一個(gè)格點(diǎn)遍歷結(jié)束,這樣勻的。以上只是簡述了一下二維模型下的格點(diǎn)排布方法,同型的疊加而成。具體顆粒的運(yùn)動(dòng)處理如下:
本文編號(hào):3064631
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