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| Hallo Leute, mich würde interessieren, wie man z.B. in einer Simulation die Korrelationlänge eines thermodynamischen Systems bestimmen kann. Betrachten wir z.B. ein System von Gitterspins \sigma_i mit NN-Wechselwirkung a la Ising. Rekapituliere: Zur Berechnung der Korrelationslänge benötigt man Information über das exponentielle Abfallverhalten der *zusammenhängenden* Korrelationsfunktion G(i,j)=<\sigma_i\sigma_j>-m^2 im Limes |i-j|->\infty d.h. für grosse Entfernungen der Spins von einander, wobei m=<\sigma_i> der Mittelwert der Magnetisierung pro Site ist. Im Fourierraum läuft das auf Information über das Verhalten der Fouriertransformierten der zusammenhängenden Korrelationsfunktion bei kleinen Wellenvektoren hinaus. - Alle "populären" Randbedingungen an das notgedrungen endliche System sind aber trivialerweise mit einem exponentiellen Abfall nicht verträglich. Insbesonder sieht man das sofort für die bei Simulationen beliebten periodischen Randbedingungen ein. Na gut, in der Hochtemperaturphase läßt sich das Problem für diese RB möglicherweise mit dem Verfahren von Shapiro und Rudnick (J.Stat.Phys. 43, p.51 (1986)) umgehen (diese Autoren definieren die Korrelationslänge als den Mittelwert einer gewissen gitterperiodischen Funktion, die im TD Limes in das Distanzquadrat zweier Sites übergeht, wobei G(i,j) die Rolle einer Gewichtsfunktion spielt. - Unterhalb von T_c taucht jedoch ein viel gravierenderes Problem auf: Da das zu simulierende System notgedrungen endlich ist, ist der Mittelwert der Magnetisierung pro Site m=<\sigma_i> notwendigerweise 0 (spontane Symmetriebrechung ist ja nur im td. Limes möglich). Damit scheint es aber nicht mehr möglich, die zusammenhängende Korrelationsfunktion selbst zu definieren! Die Literatur über finite Size scaling könnte die Lösung dieses Problems enthalten, ist aber offensichtlich ziemlich kompliziert. Bis jetzt habe ich noch nix konkretes gefunden. In einem alten Artikel von M.E. Fisher (J.Phys.Soc.Japan, Vol 26,Suppl., 87, 1969) bin ich allerdings auf den Hinweis gestoßen, daß sich eine "Korrelationslänge" unterhalb $T_c$ aus der interface tension der beiden koexistierenden Phasen berechnen lassen sollte. Ich hoffe, daß meine Ausführungen nicht zu speziell ausgefallen sind. Allerdings scheint es sich hier um ein grundlegendes Problem der Computersimulation thermodynamischer Phänomene zu handeln, das doch von breiterem Interesse sein könnte. Für Hinweise und Anregungen wäre ich dankbar. Gruss, Andi |
| Tags |
| aus , einer , korrelationslänge , simulation |
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