磁性颗粒膜的蒙特卡罗模拟

发布时间：2021-03-05 05:07

　　自然界中充满着无序和随机结构,逾渗理论是处理强无序和随机几何结构最好的方法之一,它可以应用到广泛的物理现象中去,而且应用的范围正在逐渐扩大。逾渗模型是为描述空间分布的随机过程而创建的物理模型,它比较直观的体现了无序介质逐渐渗透的过程。蒙特卡罗方法是一种以概率统计为指导的统计模拟方法,对于处理逾渗过程中的数值研究十分有效。金属-绝缘体颗粒薄膜是由纳米尺度的金属颗粒均匀分布于绝缘体中构成的复合型导电材料。在金属-绝缘体颗粒膜中随着金属颗粒成分占比f逐渐增加至逾渗阈值f_c时,金属-绝缘体颗粒膜在逾渗阈值附近发生绝缘体至金属的转变即逾渗转变,逾渗系统中逾渗阈值的求解是研究的关键。同理,在纳米磁性颗粒膜中,随着温度逐渐增加至居里温度处或磁性颗粒成分占比逐渐增加至阈值处,系统逐渐发生铁磁性至顺磁性的逾渗转变。本文将逾渗理论应用于金属-绝缘体颗粒膜和纳米磁性颗粒膜中,采用蒙特卡罗方法对其进行模拟,重点分析了金属-绝缘体颗粒膜的电输运特性和纳米磁性颗粒膜的磁化行为,主要工作内容和研究成果如下:（1）采用蒙特卡罗方法得到二维逾渗模型的几何逾渗阈值和三维逾渗模型的几何逾渗阈值分别为0... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各向同性逾渗模型与定向逾渗模型在逾渗阈值fc处集团分布图

邮电大学专业学位硕士研究生学位论文 第二章 理论模型与种不同元组，例可用不占据的格点表示绝缘颗粒成分，占据的格点则表示金属颗粒在概率 f 很小时，整个逾渗系统主要体现的是不被占据格点表示的物质物理特性，概率 f 的增大，当 f 的值达到阈值 fc时，整个逾渗系统的物理性质发生尖锐的变化，系统主要表现的是占据格点表示的物质的物理性质。这样以座点的被占与否表示不逾渗就是座逾渗[21,33]，与此类似，键逾渗[34]就是以格点上的每条边的被占与否来表元组。其中座逾渗和键逾渗的区别如图 2.2

(b)5000 个颗粒粒径统计分布图图 2.3 标准正态分布图与 5000 个模拟颗粒粒径统计分布对比图，模拟产生的颗粒粒径统计结果满足正态分布，这也说明本文后续的模拟研究中，将采用以上方法对每个颗粒的粒径膜中颗粒的随机排列方法中的每个颗粒在实际的材料中并不是均匀分布的，而是不模型的正方网格，在此基础之上给每一个颗粒一定的自由度格点运动起来，而且运动的方向是随机的，为使格点分布集一个运动范围。这样给每一个格点一次的运动机会，格点运或等于两粒子半径之和，直到对每一个格点遍历结束，这样匀的。以上只是简述了一下二维模型下的格点排布方法，同型的叠加而成。具体颗粒的运动处理如下：


本文编号：3064631