2018-计算材料学-范文word版 (8页)

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计算材料学
篇一：计算材料学_Ising模型实验报告
Monte Carlo
一、项目名称：Ising 模型
二、项目内容概要 1、编译和运行
进入实验的文件夹：cd□~/sourcecode/2D_Ising文件夹里有源代码mc2d.f和输入文件in.2d阅读理解并编辑输入文件：gedit□in.2d之后编译mc2d.f
f95 mc2d.f -o mc2d.exe运行可执行文件 ./mc2d.exe
查看刚刚生成的四个输出文件，四个文件的内容如下：
file1.out：温度；时间；单位原子能量；单位原子磁化强度
file2.out：温度；单位原子能量；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：温度；自旋构型file
4.out：温度；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
实验报告
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：p “file2.out” u 1:4 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 “file2.out” u 1:6 w p ps 3 pt 5 作出file2.out 中第1 列与第6 列数据
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; ±代表上下)。

只考虑最近邻作用，相互作用能为±J(J>0 为铁磁性, J<0 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：
四、项目实施结果：
1.各种情况下能量温度曲线
能量
能量
温度/K
温度/K
铁磁正方形点阵温度和能量曲线铁磁三角形点阵能量与温度曲线
能量
温度/K
反铁磁性正方形点阵能量温度曲线
能量
能量/K
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强度
磁化温度/K
铁磁正方形点阵磁化强度能量曲线
能量
温度/K
反铁磁性正方形点阵外场为1时能量温度曲线势能
温度/K
度
磁化强温度/K
铁磁三角形点阵磁化强度温度曲线
磁化强度
磁化强度
温度/K
温度/K
反铁磁性正方形点阵磁化强度温度曲线反铁磁性正方形点阵磁化强度温度曲线（外场为0.5）
磁化强度
磁化强度
温度/K
温度/K
反铁磁性正方形点阵磁化强度温度曲线
（外场为1）铁磁性正方形点阵磁化强度温度曲线（外场为0.5）
磁化强度
温度/K
铁磁性正方形点阵磁化强度温度曲线（外场为0.5）
篇二：计算材料学的现实重要性
计算材料学的现实重要性
【摘要】随着科学技术的发展，科学研究的体系越来越复杂，传统的解析推导
方法已不敷应用，甚至无能为力。

计算机科学的发展和计算机运算能力的不断
提高，为复杂体系的研究提供了新的手段。

计算材料科学的发展无论是在理论
上还是在实验上都使原有的材料研究手段得以极大的改观。

它不仅使理论研究
从解析推导的束缚中解脱出来，而且使实验研究方法得到根本的改革，使其建
立在更加客观的基础上，更有利于从实验现象中揭示客观规律，证实客观规律。