Python – інструмент для аналізу перколяції в трикутній ґратці

Автори N. Gupta1, M. Nath1, S. Chakraborty2 , A. Bandyopadhyay3
Приналежність

1Department of Physics, Lovely Professional University, Phagwara 144411, Punjab, India

2Jagannath Kishore College, P.O. Purulia, Dist. Purulia, West Bengal 723101, India

3Department of Physics, University of Gour Banga, NH-34, P.O. Mokdumpur, Dist. Malda, West Bengal, India

Е-mail madhumitanath_21@yahoo.co.in
Випуск Том 13, Рік 2021, Номер 2
Дати Одержано 11 січня 2021; у відредагованій формі 28 березня 2021; опубліковано online 09 квітня 2021
Посилання N. Gupta, M. Nath, S. Chakraborty, A. Bandyopadhyay, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 2, 02009 (2021)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02009
PACS Number(s) 64.60.ah, 05.10.Ln
Ключові слова Поріг перколяції (3) , Моделювання Монте-Карло, Алгоритм Хошена-Копельмана.
Анотація

Теорія перколяції, яка запропонована понад 60 років тому для опису поведінки явищ течії в пористому середовищі, в останні роки набула широкого застосування, починаючи від епідеміології, фінансового ринку, ґрунтознавства, фармацевтичних технологій і закінчуючи структурою композиційних ма-теріалів. У статті теорія перколяції застосовується до трикутної ґратки, а її дослідження було виконано з використанням моделювання Монте-Карло. Для розробки коду використовувалася мова програмування Python. Для цього ми застосували вбудовані бібліотеки Python, такі як NumPy, SciPy, Matplotlib тощо. Алгоритм Хошена-Копельмана використовується для ідентифікації кластера та процедури його нумерації. Цей алгоритм має перевагу над іншими методами, оскільки він потребує менше пам'яті і часу на обчислення. Об'єктом підвищеного інтересу в теорії перколяції є поріг перколяції (pc), який у нашому випадку є рівним 0,5. Ми також охарактеризували перколяцію, знайшовши інші величини, такі як нормована маса кластера (M), ймовірність перколяції (Pp), густина нескінченного кластера (P∞) і параметр порядку Ω(L). Ми отримали критичні показники з наших даних і виявили, що вони точно ві-дповідають своїм універсальним значенням. Наскільки нам відомо, ми є першою групою, яка повідомила про перколяції в трикутній ґратці за допомогою алгоритму Хошена-Копельмана з використанням мови Python.

Перелік посилань