• Язык
 

Фазовые переходы и методы их компьютерного моделирования

Дисциплина: Физика Информационные технологии Параллельное и распределенное программирование Программирование

Жанр: Учебники и учебные пособия для ВУЗов

Рекомендовано Учебно-методическим объединением высших учебных заведений Российской Федерации по образованию в области прикладных математики и физики в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений по направлению «Прикладные математика и физика»

ISBN: 978-5-9221-0961-1

Москва: Физматлит, 2009

Объем (стр):224

 

Постраничный просмотр для данной книги Вам недоступен.

Книга доступна только по подписке.

Аннотация

Рассмотрены основные представления современной теории фазовых переходов и критических явлений, идеи и методы компьютерного моделирования статистического поведения и расчета термодинамических характеристик различных систем при фазовых переходах. Предложен практический курс компьютерного моделирования фазовых переходов первого и второго рода в однородных и неупорядоченных системах. Лабораторные работы и задания снабжены конкретными рекомендациями, фрагментами программ, реализующими обсуждаемые алгоритмы, а также действующими программами расчета равновесных и неравновесных статистических характеристик для рассматриваемых систем.
Для студентов бакалавриата, магистратуры физического факультета и аспирантов.

Содержание

Введение 7
Глава 1. Фазовые переходы и критические явления. Основные представления 9
1.1. Определение фазовых переходов 9
1.2. Условия равновесия 10
1.3. Классификация фазовых переходов 11
1.4. Критическая точка. Критические явления 13
1.5. Теория описания фазовых переходов II рода 14
1.6. Критические показатели (индексы). Соотношения между критическими индексами 16
1.7. Гипотеза подобия 18
1.8. Метод ренормгруппы и е-разложения 26
1.9. Влияние дефектов структуры на критическое поведение 34
Глава 2. Компьютерное моделирование фазовых переходов 40
2.1. Классические решеточные модели фазовых переходов 40
2.2. Моделирование методом Монте-Карло канонического ансамбля 46
2.3. Моделирование двумерной модели Изинга 52
2.4. Характеристики ферромагнитного фазового перехода второго рода, определяемого моделью Изинга 61
2.5. Характеристики ферромагнитного фазового перехода первого рода, определяемого трехмерной моделью Изинга во внешнем поле 75
2.6.Моделирование критического поведения неупорядоченных систем 78
Глава 3. Методы параллельного программирования 88
3.1. Введение 88
3.2. Терминология 90
3.3. Базовые функции MPI 94
3.4. Обзор коммуникационных операций типа точка-точка 97
3.5. Обзор коллективных операций 109
3.6. Глобальные вычислительные операции над распределенными данными 120
Глава 4. Результаты научных исследований по компьютерному моделированию критического поведения неупорядоченных систем 127
4.1. Исследования критического поведения трехмерной неупорядоченной модели Изинга 127
4.2. Компьютерное моделирование критической динамики неупорядоченной трехмерной модели Изинга 140
4.3. Компьютерное моделирование критической динамики неупорядоченной двумерной модели Изинга 147
4.4. Особенности фазовых превращений в неупорядоченной антиферромагнитной модели Изинга со случайными полями 159
4.5. Исследование влияния дальнодействующей корреляции дефектов на критическое поведение систем методами компьютерного моделирования 177
Приложение. Версии используемых программ на языке СИ 193
1. Программа для моделирования критического поведения двумерной однородной модели Изинга 193
2. Программа реализации алгоритма Вольфа для трехмерной модели Изинга 197
3. Программа для моделирования критического поведения трехмерной однородной модели Изинга 201
4. Программа для моделирования критического поведения трехмерной неупорядоченной модели Изинга 205
Библиографический список 211

Рекомендации материалов по теме: нет