Andrebg: Criou página com '=Variação temporal em Python para o Google Colab= !mkdir grafs !rm grafs/* import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import random from PIL import Image import glob import IPython.display #Declaração de ctes l = 100 acoplamento1 = 1 acoplamento2 = 1 campo = 0 temperatura = 0.1 beta = 1/temperatura tf = 50ll t=0 Eneg = [] Mag = [] Temp = [] Spins = np.ones(ll) #Randomização Inicial for i in range(ll): if random.random()...'

2024-02-23T00:03:58Z

Criou página com '=Variação temporal em Python para o Google Colab= <source lang="python"> !mkdir grafs !rm grafs/* import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt import random from PIL import Image import glob import IPython.display #Declaração de ctes l = 100 acoplamento1 = 1 acoplamento2 = 1 campo = 0 temperatura = 0.1 beta = 1/temperatura tf = 50*l*l t=0 Eneg = [] Mag = [] Temp = [] Spins = np.ones(l*l) #Randomização Inicial for i in range(l*l): if random.random()...'

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=Variação temporal em Python para o Google Colab=

<source lang="python">

!mkdir grafs
!rm grafs/*

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import random
from PIL import Image
import glob
import IPython.display

#Declaração de ctes
l = 100
acoplamento1 = 1
acoplamento2 = 1
campo = 0
temperatura = 0.1

beta = 1/temperatura
tf = 50*l*l
t=0

Eneg = []
Mag = []
Temp = []

Spins = np.ones(l*l)

#Randomização Inicial
for i in range(l*l):
if random.random() <= 0.25:
Spins[i] = -Spins[i]

X,Y = np.meshgrid(np.arange(0,l),np.arange(0,l))

#Definição da matriz de primeiros vizinhos
Vizinhos = np.zeros((l*l,4),dtype=int)

contador1 = 1
contador2 = 1
for i in range(l*l):
if contador1 == 1:
Vizinhos[i][0] = int(i + l - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i + 1)
elif contador1 == l:
Vizinhos[i][0] = int(i - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i - l + 1)
else:
Vizinhos[i][0] = int(i - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i + 1)

if contador2 >= l*l - l:
Vizinhos[i][3] = int(i + l - l*l)
else:
Vizinhos[i][3] = int(i + l)

Vizinhos[i][1] = int(i - l)

if contador1 == l:
contador1 = 1
else:
contador1+=1

contador2 +=1

#Definição da matriz de segundos vizinhos
Vizinhos2 = np.zeros((l*l,4),dtype=int)

for i in range(l*l):
Vizinhos2[i][0] = Vizinhos[Vizinhos[i][0]][1]
Vizinhos2[i][1] = Vizinhos[Vizinhos[i][1]][2]
Vizinhos2[i][2] = Vizinhos[Vizinhos[i][2]][3]
Vizinhos2[i][3] = Vizinhos[Vizinhos[i][3]][0]

#Definição energia inicial
energia = 0
for i in range(l*l):
energia += -acoplamento1 * Spins[i] * (Spins[Vizinhos[i][0]] + Spins[Vizinhos[i][1]] + Spins[Vizinhos[i][2]] + Spins[Vizinhos[i][3]]) - acoplamento2 * Spins[i] * (Spins[Vizinhos2[i][0]] + Spins[Vizinhos2[i][1]] + Spins[Vizinhos2[i][2]] + Spins[Vizinhos2[i][3]]) - (campo * Spins[i])

#Loop Temporal
while t <= tf:
#Sorteio para inversão de Spin
inverter = random.randint(0,(l*l)-1)

#Calculo da energia
deltae = 2 * acoplamento1 * Spins[inverter] * (Spins[Vizinhos[inverter][0]] + Spins[Vizinhos[inverter][1]] + Spins[Vizinhos[inverter][2]] + Spins[Vizinhos[inverter][3]]) + 2 * acoplamento2 * Spins[inverter] * (Spins[Vizinhos2[inverter][0]] + Spins[Vizinhos2[inverter][1]] + Spins[Vizinhos2[inverter][2]] + Spins[Vizinhos2[inverter][3]]) + 2 * (campo * Spins[inverter])

#Calculo da nova energia

if deltae <= 0:
energia += deltae
Spins[inverter] = -Spins[inverter]
else:
if random.random() < np.exp(-beta*deltae):
energia += deltae
Spins[inverter] = -Spins[inverter]

Mag.append(np.sum(Spins)/(l*l))
Temp.append(1/beta)
Eneg.append(energia)

# Criação de figura
if t % (l*l) == 0:
fig = plt.figure(figsize=(5,5))
plt.pcolormesh(X,Y,Spins.reshape([l,l]),cmap='inferno',vmin=-1,vmax=1)
plt.title('tempo:%.2f'% (t/(l*l)))
fig.savefig('./grafs/%c.PNG'% int(t/(l*l)+1))
plt.close()

t += 1

Mag = np.array(Mag)
Temp = np.array(Temp)
Eneg = np.array(Eneg)

csi = beta * l*l * (np.mean(Mag**2) - np.mean(Mag)**2)
calor = (beta**2) * (np.mean(Eneg**2) - np.mean(Eneg)**2) / (l*l)

print('Susceptibilidade: ', csi)
print('Calor específico: ', calor)

plt.plot(np.arange(0,len(Eneg))/(l*l),Eneg)
plt.xlabel('Tempo')
plt.ylabel('Energia')
plt.show()

plt.plot(np.arange(0,len(Mag))/(l*l),Mag)
# plt.plot((0,tf/(l*l)),(0,campo),label='Campo Induzido')
plt.xlabel('Tempo')
plt.ylabel('Magnetização')
plt.ylim(0,1.1)
# plt.legend()
plt.show()

# Criação do GIF
frames = (Image.open(f) for f in sorted(glob.glob("./grafs/*.PNG")))
frame_one = next(frames)
frame_one.save("animado.gif", format="GIF", append_images=frames, save_all=True, duration=150, loop=0)

IPython.display.Image(open('animado.gif','rb').read())

</source>

=Variação de temperatura em Python=

<source lang="python">

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import random

#Declaração de ctes
l = 100
acoplamento1 = 1
acoplamento2 = 0
campo = 0

tf = 50*l*l
t=0

Mag = []
Temp = []

X,Y = np.meshgrid(np.arange(0,l),np.arange(0,l))

#Definição da matriz de primeiros vizinhos
Vizinhos = np.zeros((l*l,4),dtype=int)

contador1 = 1
contador2 = 1
for i in range(l*l):
if contador1 == 1:
Vizinhos[i][0] = int(i + l - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i + 1)
elif contador1 == l:
Vizinhos[i][0] = int(i - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i - l + 1)
else:
Vizinhos[i][0] = int(i - 1)
Vizinhos[i][2] = int(i + 1)

if contador2 >= l*l - l:
Vizinhos[i][3] = int(i + l - l*l)
else:
Vizinhos[i][3] = int(i + l)

Vizinhos[i][1] = int(i - l)

if contador1 == l:
contador1 = 1
else:
contador1+=1

contador2 +=1

#Definição da matriz de segundos vizinhos
Vizinhos2 = np.zeros((l*l,4),dtype=int)

for i in range(l*l):
Vizinhos2[i][0] = Vizinhos[Vizinhos[i][0]][1]
Vizinhos2[i][1] = Vizinhos[Vizinhos[i][1]][2]
Vizinhos2[i][2] = Vizinhos[Vizinhos[i][2]][3]
Vizinhos2[i][3] = Vizinhos[Vizinhos[i][3]][0]

#Loop Temperaturas
for temperatura in np.arange(0.001,5,0.1):

beta = 1/temperatura
t=0
Mag_temp = []

#Condições iniciais
Spins = np.ones(l*l)
#Randomização Inicial
for i in range(l*l):
if random.random() <= 0.25:
Spins[i] = -Spins[i]

#Loop Temporal
while t <= tf:
#Sorteio para inversão de Spin
inverter = random.randint(0,(l*l)-1)

#Calculo da energia
deltae = 2 * acoplamento1 * Spins[inverter] * (Spins[Vizinhos[inverter][0]] + Spins[Vizinhos[inverter][1]] + Spins[Vizinhos[inverter][2]] + Spins[Vizinhos[inverter][3]]) + 2 * acoplamento2 * Spins[inverter] * (Spins[Vizinhos2[inverter][0]] + Spins[Vizinhos2[inverter][1]] + Spins[Vizinhos2[inverter][2]] + Spins[Vizinhos2[inverter][3]]) + 2 * (campo * Spins[inverter])

#Calculo da nova energia
if deltae <= 0:
Spins[inverter] = -Spins[inverter]
else:
if random.random() < np.exp(-beta*deltae):
Spins[inverter] = -Spins[inverter]

Mag_temp.append(np.sum(Spins)/(l*l))

t += 1
Mag.append(np.mean(Mag_temp[-100:]))
Temp.append(temperatura)

plt.plot(Temp,Mag)
plt.xlabel('Temperatura')
plt.ylabel('Magnetização')
plt.ylim(-0.1,1.1)
plt.show()

</source>

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