二维方格子Ising模型代码

#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <cmath>
#include <fstream>
#include<ctime>using namespace std;ofstream out("data.dat");
const int L = 50;                //模拟尺寸
const int MCS = 20000;           //总的模拟步数
const int MS = 10000;             //除去预热统计的步数
const double J = -1;             //J=1AFM,J=-1FMdouble H = 0;double InitialSpin(int s[][L])
{for (int i = 0; i < L; i++){for (int j = 0; j < L; j++){//s[i][j] = 1; s[i][j]= 2 * (rand() % 2) - 1;}}return 0;
}
//随机初始化自旋分布
//----------------------------------------double ExchangeEnergy(int Spin[][L])
{int down,up,left,right;double e = 0;for (int i = 0; i < L; i++){for (int j = 0; j < L; j++){e += J*Spin[i][j]*(Spin[(i+1)%L][j]+Spin[(i-1+L)%L][j]+Spin[i][(j+1)%L]+Spin[i][(j-1+L)%L]);}}return e;
}
// 计算体系的总能量 //计算格点的局域能量
double Magnetization(int s[][L])
{double m = 0;for (int i = 0; i < L; i++){for (int j = 0; j < L; j++){m += s[i][j];}}return m;
}
//输出体系的磁性
void MonteCarlo(int Spin[][L],double T)
{int iaccept = 0;//统计接受样本 double se = 0;double se2 = 0;double sm = 0;double sm2 = 0;double de = 0;double m;int up,down,right,left;int E1,E2;double p,r;for (int mcs = MCS; mcs > 0; mcs--){for(int i=0;i<L;i++){for(int j=0;j<L;j++){E1=J*Spin[i][j]*(Spin[(i+1)%L][j]+Spin[(i-1+L)%L][j]+Spin[i][(j+1)%L]+Spin[i][(j-1+L)%L]);E2=-J*Spin[i][j]*(Spin[(i+1)%L][j]+Spin[(i-1+L)%L][j]+Spin[i][(j+1)%L]+Spin[i][(j-1+L)%L]);if(E2<=E1)Spin[i][j]=-Spin[i][j];else{p=1.0*rand()/ RAND_MAX;r=exp(1.0*(E1-E2)/T);if(r>p){Spin[i][j]=-Spin[i][j];iaccept++;}}}}if (mcs < MS){m=0;m = Magnetization(Spin) / L / L;         //输出总磁矩 sm += m;         //将每一步磁矩求和取平均 sm2 += m*m;      //将每一步磁矩的平方求和 double e = ExchangeEnergy(Spin) / L / L - H*m;  //体系总能量 se += e;        //将每一步能量求和取平均 se2 += e*e;    //将每一步能量平方求和取平均 }}se/=MS;se2 /= MS;sm /= MS;sm2 /= MS;double Capacity = (se2 - se*se) / T / T;//热容的定义 double Manet = (sm2 - sm*sm) / T;   //磁化率定义 out << T << '\t'  << '\t' << se << '\t' << Capacity << '\t' << sm << '\t' <<Manet<<'\t'<<endl;
}
int main()
{srand((unsigned)time(NULL));  //初始化时间 int s[L][L] = { 0 };InitialSpin(s);double T;int i=0;for (T = 1; T <4; T += 0.01){MonteCarlo(s,T);printf("%d\n",i++);}out.close();system("pause");return 0;
}

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