Question

我在python（2d）中为ising模型编写了一些代码。除了好的和坏的步数之外，一切看起来似乎都在正确计算。好的步骤被定义为由于能量的变化（d_energy）小于或等于零而改变自旋的步骤。一个不好的步骤是当旋转被改变时，因为随机整数小于e ^的值（ - d_energy /（Kb * temp），其中kb是bolzman的常数。并且d_energy大于零和rand没有步骤是＆gt;比e ^（我上面写的）。

当我和一位教授谈到这个问题时，他告诉我，当我把温度调得很高时，不良步骤的数量应该是步骤总数的一半

from numpy import zeros
from random import choice, random
import math

def create_lattice(nx,ny):
   possibleSpins = [-1,1]
   lattice = zeros((nx,ny))
   for i in range(nx):
     for j in range(ny):
        lattice[i,j] = choice(possibleSpins)
 return lattice

def ising_model(nsweeps, nx, ny, Js, kb, temp):

    s_energy = 0.0
    e_energy = 0.0
    d_energy = 0.0
    spin = 0.0
    rand = 0.0
    good = 0.0
    bad = 0.0
    nostep = 0.0
    lattice = create_lattice(nx, ny)
    energies = zeros((nx,ny))
    print(lattice)
    # Each sweep is a complete look at the lattice
    for sweeps in range(nsweeps):
        for i in range(nx):
            for j in range(ny):
                spin = lattice[i][j]
                s_energy = -1 * Js * spin * (lattice[(i-1)%nx][j] + lattice[i][(j-1)%ny] + lattice[i][(j+1)%ny] + lattice[(i+1)%nx][j])
                lattice[i][j] = -1 * spin
                e_energy = -1 * Js * lattice[i][j] * (lattice[(i-1)%nx][j] + lattice[i][(j-1)%ny] + lattice[i][(j+1)%ny] + lattice[(i+1)%nx][j])


                d_energy = e_energy - s_energy
                rand = random()
                if d_energy <= 0 :
                    good = good + 1
                elif d_energy > 0 and rand <= math.exp(-1 * d_energy / (kb * temp)):
                    bad = bad + 1
                else:
                    lattice[i][j] = spin
                    nostep = nostep + 1
                print(math.exp(-1 * d_energy / (kb * temp)))
                print(rand)


    print(lattice)
    print(good)
    print(bad)
    print(nostep)
    # energies array is
    return energies



ising_model(10,7,7,1.0,1.0,10000000000000000000000000000.0)

Answer 1

能量增量只有6种可能性：-8，-4,0,0,4,8。我重复0，因为有两种不同的能量配置。对于随机配置，每个的概率是1/6。这意味着d_energy＆gt;的1/3; 0,1 / 3表示d_energy＆lt; 0和1/3表示d_energy == 0。

如果您将if d_energy <= 0 :更改为if d_energy < 0 :，您将获得第三个“好”第三个“坏”和第三个“nostep”。我认为你的教授的意思是“坏”步骤的数量应该与无限温度的“好”步数相同。如果您修复'＆lt; ='。

，情况就是这样

编辑：您可能还想为elif设置一个＆gt; =

在Python中使用Ising Model没有给出正确的结果

1 个答案: