Численное исследование спиновых систем с примесями тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.02 ВАК РФ

Васильев, Олег Анатольевич АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Черноголовка МЕСТО ЗАЩИТЫ
2000 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.04.02 КОД ВАК РФ
Диссертация по физике на тему «Численное исследование спиновых систем с примесями»
 
 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Васильев, Олег Анатольевич

I Введение.

II Используемые модели и численные методы.

I Модель Изинга без примесей: критическое поведение и теория подобия.

II Модель Изинга с немагнитными примесями.

III Численные методы для модели Изинга.

III Распределение числа связей между занятыми узлами.

IV Распределение числа связей между занятыми узлами в зависимости от способа создания образца.

V Вывод характеристик распределения числа связей.

А Одномерный случай, способ э.

Б Одномерный случай, способ р.

В «¿-мерный случай, способ р.

Г (¿-мерный случай, способ в

VI Распределение энергии для модели Изинга при нулевой температуре.

VII Анализ эффективности способов формирования образцов.

А Сравнение дисперсий термодинамических величин для разных способов распределения примесей.'.

Б Сравнение нормированной дисперсии термодинамических величин для разных способов распределения примесей.

VIII Самоусреднение в моделях с примесями.

А Критерий возможности самоусреднения в моделях с примесями.

Б Численная проверка наличия самоусреднения для модели перколяции по узлам и связям.

IV Модель Изинга с немагнитными примесями.

IX Теплоемкость модели Изинга с немагнитными примесями.

X Магнитная восприимчивость модели Изинга с немагнитными примесями: исследование класса универсальности.

А Новый метод определения критической температуры.

1 Критическое поведение магнитной восприимчивости модели Изинга с немагнитными примесями.

2 Анализ существующих методов определения критической температуры.

3 Новый метод определения критической температуры.

Б Систематические и статистические погрешности нового метода определения критической температуры.

1 Чувствительность к погрешностям при аппроксимации для нового метода.

2 Статистические погрешности.

В Результаты обработки численных данных.

 
Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата физико-математических наук, Васильев, Олег Анатольевич, Черноголовка

1. R. В. Stinchkombe in "Phase Transitions and Critical Phenomena", Vol. 7, edited by C. Domb and J. L. Lebovitz, (Academic Press, New York, 1983)

2. L. Onsager Crystal Statistics. I A Two-Dimensional Model with an Order-Disorder Transition.- Phys. Rev. B, 65 N 3-4 117-149 (1944)

3. T.T. Wu, B.M. McCoy, C.A. Tracy, E. Barouch, Spin-spin correlation functions for the two-dimensional Ising model: Exact theory in the scaling region.- Phys. Rev. В 13 316 (1976)

4. А.В. Harris, Effect of random defects on the critical behavior of Ising models.- J.Phys. C: Solid State Phys., 7, 1671-1692 (1974)

5. P. А. Бэкстер, "Точно решаемые задачи в статистической механике.", Москва, МИР 1995

6. Vik. S. Dotsenko, VI. S. Dotsenko, critical behavior of the 2D Ising magnet with impurity bonds.- J. Phys. C.:Solid state Phys. , 15 495 (1982)

7. Vik. S. Dotsenko, VI. S. Dotsenko, Critical behavior of the phase transition in the 2D Ising Model with impurities.- Adv. in Phys, 32 129 (1983)

8. B. N. Shalaev, Critical Behavior of the Two-Dimensional Ising Model with Random Bonds.-Physics Reports (Review Section of Physics Letters) 237 128 (1994)

9. R. Shankar, Exact Critical Behavior of a Random-Bond Two-Dimensional Ising Model.- Phys. Rev. Lett. 58 2466 (1987)

10. A. W. W. Ludwig, Infinite Hierarchies of Exponents in a Diluted Ferromagnet and Their Interpretation.- Nuclear Physics B, 330 639 (1990)

11. W. Selke, L.N. Shchur and A.L. Talapov, in Annual Reviews of Computational Physics, Vol. 1, edited by D. Stauffer (World Scientific, Singapore, 1995)

12. V. N. Plechko, Fermionic structure of two-dimensional Ising Model with quenched site dilution.- Phys. Lett. A, 239 289 (1998)

13. D. Stauffer and A. Aharony, Introduction to Percolation Theory. (Taylor and Francis, London, 1992), 2nd ed.

14. S. Kirkpatrick and E. Stoll, A very fast shift-register sequence random number generator.- J. Comp. Phys., 40 517 (1981)

15. J.R. Heringa, H.W.J. Blote and A. Compagner, New primitive trinomials of mersenne-exponent degrees for random-number generation.- Int. J. Mod. Phys., C3 561 (1992)

16. L. N. Shchur, H. W. J. Blote and J. R. Heringa, Simulation of a directed random-walk model: the effect of pseudo-random-number correlations.- Physica A. 579 561 (1997)

17. L. N. Shchur and H. W. J. Blote, Scaling of Systematic Errors in the 2D Ising Model.-Phys.Rev.E 55, R4905 (1997)

18. J. Hoshen and R. Kopelman, Percolation and Cluster Distribution. I. Cluster Multiple Labeling Technique and critical concentration algorithm.- Phys. Rev., B 14 3438 (1976)

19. A. Coniglio and W. Klein, Clusters and Ising critical droplets: a renormalization group approach.- J. Phys. A 13 2775 (1980)

20. C. M. Fortuin and P. W. Kastelleyn, On the random-cluster model . I. Introduction and relation to other models.- Physika 57 536 (1972)

21. R. H. Swendsen and J. S. Wang, Nonuniversal Critical Dynamics in Monte Carlo Simulations.-Phys. Rev. Lett, 58 86 (1987)

22. U. Wolff, Collective Monte Carlo Updating for Spin Systems.- Phis.Rev.Lett., Vol. 62, 361 (1988).

23. R. G. Edwards, A. D. Sokal, Generalization of the Fortuin-Kasteleyn-Swendsen-Wang representation and Monte Carlo algorithm.- Physical Rev. D, 38(6) 2009 (1988)

24. H.O. Heuer, Monte Carlo Simulation of Disordered 2-Dimensional Ising Systems.- Europhysics Letters 16 503 (1991)

25. O. H. Heuer, Crossover phenomena in disordered two-dimensional Ising systems: A Monte Carlo study.- Phys. Rev. B, 45 5691 (1991)

26. S. Wiseman, E. Domany, Critical behaviour of the Random-Bond Ashkin-Teller Model a Monte-Carlo study.- http://arXiv.Org//abs/cond-mat/9411046

27. S. Wiseman, E. Domany, Lack of Self-Averaging in Critical Disordered Systems.-http: //arXiv.org/abs / cond-mat/9506101

28. S. Wiseman, E. Domany, Finite Size Scaling and Lack of Self Averaging in Critical Disordered Systems.- Phys. Rev. Lett. 81 22 (1998)

29. S. Wiseman, E. Domany, Self-Averaging, Distribution of Pseudo-Critical Temperatures and Finite Size Scaling in Critical Disordered Systems.- Phys. Rev. E 58 2938 (1998)

30. M. S. Watanabe Percolation with a periodic boundary condition: The effect of system size for crystallization in molecular dynamics.- Phys.Rev. E, 51 Num. 5, 3945 (1995)

31. M. E. Fisher, Critical Probabilities for Cluster Size and Percolation Problems.- J.Math.Phys. Vol. 2, 620 (1961)

32. P. J. Reynolds, H. Eugene Stanley and W. Klein, Percolation by position-space renormalisation group with large cells.- J.Phys.A, Vol. 11, Number 8, L199,(1978)

33. R. M. Ziff, Spanning Probability in 2D Percolation.- Phys.Rev.Lett. 69, Vol. 69, 2670 (1992)

34. J. P. Hovi and Amnon Aharony, Scaling and universality in the spanning probability for percolation.- Phys.Rev.E, 53, 235 (1996)

35. L. N. Shchur and S. S. Kosyakov, Probability of Incipient Spanning Clusters in Critical Square Bond Percolation.- Int.J.Mod.Phys.C,3, 473 (1997)

36. A. Aharony B. Harris, Absence of Self-Averaging and Universal Fluctuations in Random Systems near Critical Points.- Phys. Rev. Lett. 77 3700 (1996)

37. A. Aharony, B. Harris, S. Wiseman, Critical Disordered, Systems with Constraints and the Inequality v > 2/d- Phys. Rev. Lett. 81 252 (1998)

38. K. Bernardet, F. Pazmandi, G. G. Batrouni, disorder Averaging and Finite Size Scaling.-http: //arXiv.org/abs / cond-mat /9909299

39. B. N. Barber, "Phase transitions and Critical Phenomena", vol.8, edited by C. Domb and J. L. Lebowitz, (Academic Press, New York, 1983)

40. K.Binder, in "Computational Methods in Field Theory", edited by H. Gausterer and C. B. Lang, (Springer, Berlin, 1992)

41. J. S. Wang, W. Selke, VI. S. Dotsenko, and V. A. Andreichenko.- Physica 164 164 (1990)

42. M. E. Fisher and A. E. Ferdinand, Interfacial, boundary and size effects at critical points. Phis. Rev. B 19 169-172 (1967)

43. A.L. Talapov and L.N. Shchur, The critical region of the random-bond Ising model.- J. Phys.: Cond. Matt., 6 8295 (1994)

44. K. Binder, W. Heermann, Monte Carlo Simulation in Statistical Physics. (Springer-Verlag, Berlin, 1998)

45. B. Derrida, B.W. Southern and D. Stauffer, Search for universality in disordered 2D ferromagnets.- J. Physique, 48 335 (1987)

46. R.B. Griffiths, Thermodynamic Functions for Fluids and Ferromagnets near the Critical Point.- Phys. Rev. B 158 176 (1967)

47. V. Privman, P.C. Hohenberg, A. Aharony in "Phase Transitions and Critical Phenomena", Vol. 14, edited by C. Domb and J. L. Lebovitz (Academic Press, London, 1991)

48. D.P. Landau, Finite-size behavior of the Ising square lattice.- Phys.Rev. B 13 2997 (1976)

49. L.N. Shchur, On the quality of random number generators with taps.- Comp. Phys. Comm., 121-122 83 (1999)

50. A.L. Talapov and L.N. Shchur, The critical region of the random-bond Ising model.- J. Phys.: Cond. Matt., 6 8295 (1994)

51. J.-K. Kim and A. Patrascioiu, Critical Behavior of the Specific Heat in the Two Dimensional Site Diluted Ising System.- Phys. Rev. Lett., 72 2785 (1994)

52. C. D. Lorenz, R. M. Ziff, Universality of the excess number of clusters and the crossing probability function in three-dimensional percolation.- http://axXiv.org/abs/cond-mat /9806224

53. L. J. Cardy, Critical percolation in finite geometries.- J. Phys. A, 25 L201 (1992)

54. G. M. T. Watts, A crossing probability for critical percolation in two dimensions.- J. Phys. A: Math Gen. 29 L363 (1996)

55. R.P. Langlands, C. Pichet, P. Pouliot, Y. Saint-Aubin, Conformal invariance in two-dimensional percolation.- Bulletin (New Series) of the American Mathematical Society 30, 1 (1994)

56. R.P. Langlands, C. Pichet, P. Pouliot, Y. Saint-Aubin, Universality and conformal invariance for the Ising model in domains with boundary.- http://arXiv.org/abs/hep-th/9904088

57. Chin-Kun Hu, Chai-Yu Lin, Jau-Ann Chen, Universal Scaling Functions in Critical Phenomena.- Phys. Rev.Lett, 75, 193 (1995)

58. Chin-Kun Hu, Chai-Yu Lin, Universal Scaling Functions for Numbers of Percolating Clusters on Planax Lattices.- Phys. Rev. Lett, 77 8 (1996)

59. Chin-Kun Hu, Chai-Yu Lin Universal finite-size scaling function for percolation on three-dimentional lattices.- Phys. Rev. E, 58, 1521 (1998)

60. Chin-Kun Hu, Chai-Yu Lin, J. A. Chen, Universality of critical existence probability for percolation on three-dimentional lattices.- J. Phys. A: Math. Gen. 31 Llll (1998)

61. J. Cardy, The number of incipient spanning clusters in two-dimensional percolation.- ,J.Phys. A:Math. Gen. 31 L105 (1998)

62. L. N. Shchur, S. S. Kosyakov, Probability of Incipient Spanning Clusters in Critical Two-Dimensional Percolation.- Nucl. Phys. B (Proc. Suppl.) 63A-C 664 (1998)

63. Y. Y. Tarasevich, S. C. Van der Marek, An investigation of site-bond percolation on many lattices.- IJMPC, 10, 1193 (1999), http://arXiv.org/abs/cond-mat/9906078

64. M. D'Onorio De Meo, D. W. Heerman, Kurt Binder, Monte-Carlo Study of the Ising Model Phase Transition in Terms of the Percolation Transition of "Physical Clusters".- J. Stat. Phys., 60, Nos5/6, 585 (1990)

65. H. Arisue, K. Tobata, Large-q expansion of the two-dimensional g-state Potts model by the finite lattice method.- Nucl. Phys Proc. Suppl. 73 754 (1999)