遞歸逾滲模型的蒙特卡洛研究
發(fā)布時間:2021-06-14 05:04
相變是自然界中常見的現象,也是統(tǒng)計物理領域的重要組成部分。相變在各個科學分支都廣泛存在,對相變的研究,不僅在物理學有重大意義,對材料科學、社會學、金融學、熱力工程、冶金工程、化學工業(yè)和氣象學等領域的發(fā)展都起著巨大的推動作用。相變涉及到多體相互作用,隨著研究對象包含的粒子數的增加,其復雜度程指數增長,普通的方法難以實現高精度的研究。為此,人們引入蒙特卡洛方法,借助現代計算機技術,對相變進行數值研究。本文利用蒙特卡洛方法,對相變問題中的一個經典模型——逾滲模型進行創(chuàng)新性研究。本文首先介紹了相變和蒙特卡洛方法的背景知識,然后系統(tǒng)介紹了逾滲模型,接下來引入了本項目研究的遞歸逾滲模型。我們利用蒙特卡洛方法確定了前5輪逾滲操作的臨界點,給出每輪的重要臨界指數,發(fā)現這些臨界指數不屬于任何現有的普適類,也不能通過任何現有的理論得到。最后,本文概括了作者在讀期間發(fā)表的其他工作。
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
理論示意圖
2.?1.4?Potts?模型??以上所分析的模型均稱作是非定義的模型,那么對于定義在晶格的模型,常??的是Potts模型,對于此模型,假設其自旋的方向取值為m,其中m為正數,??設用不同的維度來替代每個方向上自旋的狀態(tài),Potts模型的哈密頓的數值計??公式可表示為:??H?=?-Jj?^?SSiSj??<i.j>??上式中:5的取值范圍為(1,與Potts模型相關是滲透模型,假設m取??為2時,相當于模型轉化為一個二維的維度,則此模型久稱為時滲透模型,對??標準的Potts模型,當m取值大于2時,取值結果只有平均場的解,平均場條??下模型的哈密頓的數值計算公式可表示為:??_?■^yz2^dKr(ai,aj)??^?i?<j??其自由能的表示形式為:??
逾滲模型中常見的模型為各向同性逾滲,所謂的各向同性,即晶體內所有方??向朝向相同。而逾滲模型實際上屬于各向同性模型,從晶體維度看,逾滲模型歸??類為點逾滲。鍵逾滲的示例如圖2.?3所示。假設晶格在二維方向上有周期性外部??假設約束,假設格子的邊長為L,那么晶格所含的總量為:2*L*L,假設每條邊接??受鍵的概率為M。每個晶格中的鍵與未被占用的鍵所構成的構勒可以被計算,假??設被計算的晶格的鍵為絕緣,而放進晶格為導體。那么,假設晶格的假設約束分??別位于正負方向,假設晶格上任意一點出發(fā),則存在不止由一條鍵構成的路徑并??達到另一位置C,說明A、C之間呈連通狀態(tài),連通晶格所有集合稱作集團,集團??的大小用整個集團所包含的晶格數來表達。而每個晶格上所包含的集團數目稱作??集團數。??2.?2.1定向逾滲模型??逾滲的概念最早是由J.M.Ha刪ersley等人在1957年提出,此理念最初的應??用對象是流體,用來表征其在無序介質中產生等隨機現象。逾滲模型研究的核心??問題屬于物理學領域中的相變求解
【參考文獻】:
博士論文
[1]正則系綜下的有限尺寸標度及逾滲模型的一些性質[D]. 胡皓.中國科學技術大學 2016
[2]逾滲模型的蒙特卡羅研究[D]. 王俊峰.中國科學技術大學 2013
[3]多孔介質擴散、導熱、滲流分形模型的研究[D]. 張東輝.東南大學 2003
碩士論文
[1]基于蒙特卡洛模擬研究高維逾滲模型幾何性質[D]. 黃偉.中國科學技術大學 2017
本文編號:3229127
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:57 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
理論示意圖
2.?1.4?Potts?模型??以上所分析的模型均稱作是非定義的模型,那么對于定義在晶格的模型,常??的是Potts模型,對于此模型,假設其自旋的方向取值為m,其中m為正數,??設用不同的維度來替代每個方向上自旋的狀態(tài),Potts模型的哈密頓的數值計??公式可表示為:??H?=?-Jj?^?SSiSj??<i.j>??上式中:5的取值范圍為(1,與Potts模型相關是滲透模型,假設m取??為2時,相當于模型轉化為一個二維的維度,則此模型久稱為時滲透模型,對??標準的Potts模型,當m取值大于2時,取值結果只有平均場的解,平均場條??下模型的哈密頓的數值計算公式可表示為:??_?■^yz2^dKr(ai,aj)??^?i?<j??其自由能的表示形式為:??
逾滲模型中常見的模型為各向同性逾滲,所謂的各向同性,即晶體內所有方??向朝向相同。而逾滲模型實際上屬于各向同性模型,從晶體維度看,逾滲模型歸??類為點逾滲。鍵逾滲的示例如圖2.?3所示。假設晶格在二維方向上有周期性外部??假設約束,假設格子的邊長為L,那么晶格所含的總量為:2*L*L,假設每條邊接??受鍵的概率為M。每個晶格中的鍵與未被占用的鍵所構成的構勒可以被計算,假??設被計算的晶格的鍵為絕緣,而放進晶格為導體。那么,假設晶格的假設約束分??別位于正負方向,假設晶格上任意一點出發(fā),則存在不止由一條鍵構成的路徑并??達到另一位置C,說明A、C之間呈連通狀態(tài),連通晶格所有集合稱作集團,集團??的大小用整個集團所包含的晶格數來表達。而每個晶格上所包含的集團數目稱作??集團數。??2.?2.1定向逾滲模型??逾滲的概念最早是由J.M.Ha刪ersley等人在1957年提出,此理念最初的應??用對象是流體,用來表征其在無序介質中產生等隨機現象。逾滲模型研究的核心??問題屬于物理學領域中的相變求解
【參考文獻】:
博士論文
[1]正則系綜下的有限尺寸標度及逾滲模型的一些性質[D]. 胡皓.中國科學技術大學 2016
[2]逾滲模型的蒙特卡羅研究[D]. 王俊峰.中國科學技術大學 2013
[3]多孔介質擴散、導熱、滲流分形模型的研究[D]. 張東輝.東南大學 2003
碩士論文
[1]基于蒙特卡洛模擬研究高維逾滲模型幾何性質[D]. 黃偉.中國科學技術大學 2017
本文編號:3229127
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