Физико-математические науки

THE NUMERICAL STUDY OF PROPERTIES OF MAGNETIC MULTILAYER FILMS IN FRAME OF HEISENBERG MODEL BY HIGH PERFORMANCE COMPUTING [ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК В РАМКАХ МОДЕЛИ ГЕЙЗЕНБЕРГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛ

Kapitan V.Yu., Perzhu A.V., Nefedev K.V.

Email: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Kapitan Vitalii Yurievich – PhD in Physical and Mathematical Sciences, Senior Lecturer,

DEPARTMENT OF COMPUTER SYSTEMS,

SCHOOL OF NATURAL SCIENCES, FAR EASTERN FEDERAL UNIVERSITY,

INSTITUTE OF APPLIED MATHEMATICS, FAR EASTERN BRANCH, RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCE;

Perzhu Aleksandr Vasilievich – Bachelor,

DEPARTMENT OF COMPUTER SYSTEMS, SCHOOL OF NATURAL SCIENCES,

FAR EASTERN FEDERAL UNIVERSITY;

Nefedev Konstantin Valentinovich - D.Sc. in Physical and Mathematical Sciences, Professor,

DEPARTMENT OF COMPUTER SYSTEMS, SCHOOL OF NATURAL SCIENCES,

FAR EASTERN FEDERAL UNIVERSITY,

INSTITUTE OF APPLIED MATHEMATICS, FAR EASTERN BRANCH, RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCE, VLADIVOSTOK

Abstract: the results of numerical calculations of the thermodynamic properties of multilayer films with alternating magnetic and non-magnetic layers were presented.  Computer simulation of such structures within the frame of the classical Heisenberg model was carried out by Monte Carlo methods. For the Monte Carlo simulation, the Metropolis algorithm and its parallel implementation using MPI and the Wang-Landau algorithm were used. The thermodynamic characteristics of multilayer structures, such as the temperature behavior of magnetization, energy, and heat capacity, were studied.

Keywords: the Monte Carlo methods, Metropolis algorithm, Wang-Landau algorithm, Heisenberg model, multilayer structures.

Капитан В.Ю., Пержу А.В., Нефедев К.В.

Капитан Виталий Юрьевич - кандидат физико-математических наук, старший преподаватель,

кафедра компьютерных систем,

школа естественных наук,

Дальневосточный федеральный университет,

Институт прикладной математики ДВО РАН;

Пержу Александр Васильевич - бакалавр,

кафедра компьютерных систем,

школа естественных наук,

Дальневосточный федеральный университет;

Нефедев Константин Валентинович - доктор физико-математических наук, профессор,

кафедра компьютерных систем,

Школа естественных наук,

Дальневосточный федеральный университет

Институт прикладной математики

Дальневосточное отделение Российской академии наук, г. Владивосток

Аннотация: представлены результаты численных расчетов термодинамических свойств многослойных пленок с чередующимися магнитными и немагнитными слоями. Компьютерное моделирование таких структур в рамках классической модели Гейзенберга проводилось методами Монте-Карло. Для моделирования методом Монте-Карло использовался алгоритм Метрополиса и его параллельная реализация с использованием MPI, а также алгоритм Ванга-Ландау. Были изучены термодинамические характеристики многослойных структур, такие как температурное поведение намагниченности, энергии и теплоемкости.

Ключевые слова: методы Монте-Карло, алгоритм Метрополиса, алгоритм Ванга-Ландау, модель Гейзенберга, многослойные структуры.

References / Список литературы

1. Melzer M. et al. //Nature communications, 2015. Т. 6.
2. Prudnikov P.V., Prudnikov V.V., Menshikova M.A., Piskunova N.I. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 387. 77-82 (2015).
3. Metropolis N., Rosenbluth A.W., Rosenbluth M.N.,. Teller A.H., Teller Е.J. Chemical Physics. 21 (6), 1087–1092, 1953.
4. .Wang F., Landau D.P. Physical Review Letters, 86, 2050–2053, 2001.

Ссылка для цитирования данной статьи 

		Тип лицензии на данную статью – CC BY 4.0. Это значит, что Вы можете свободно цитировать данную статью на любом носителе и в любом формате при указании авторства.
Полная ссылка для цитирования на русском языке. Капитан В.Ю., Пержу А.В., Нефедев К.В. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК В РАМКАХ МОДЕЛИ ГЕЙЗЕНБЕРГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ // International Scientific Review № 5(36) / International Scientific Review of the Problems and Prospects of Modern Science and Education: XXXIV International Scientific and Practical Conference ( Chicago, USA - 25 MAY, 2017). с. {см. сборник} Краткая ссылка для цитирования на русском языке.Капитан В.Ю., Пержу А.В., Нефедев К.В. ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ МАГНИТНЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ПЛЕНОК В РАМКАХ МОДЕЛИ ГЕЙЗЕНБЕРГА С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ // International Scientific Review № 5(36). 2017. с. {см. сборник}

 

Поделитесь данной статьей, повысьте свой научный статус в социальных сетях

Tweet