实现 – ALPS Software Package

实现

spinmc 程序包是 ALPS 项目的应用程序之一。它为经典自旋系统提供了局域更新和团簇更新的通用实现。该应用程序支持在任意晶格上模拟以下模型：

通过以直接的方式编辑文件 mc/spins/spinmc_factory.C，可以很容易地将该应用程序扩展到其他 q 态 Potts 模型和 $O(N)$ 模型。

运行模拟

详见教程。

除了 ALPS 调度器库的通用输入参数之外，spinmc 应用程序还接受以下输入参数：

名称	默认值	描述
LATTICE_LIBRARY	lattices.xml	包含晶格描述的文件路径
LATTICE		晶格的名称
MODEL		Ising、XY、Heisenberg 或 Potts 之一
q		Potts 模型中不同状态的数目
UPDATE		更新类型，local 或 cluster 之一
ERROR_VARIABLE		希望 ALPS 监控其误差的观测量的名称（必须与 ERROR_LIMIT 一起使用）
ERROR_LIMIT		一旦 ERROR_VARIABLE 的绝对误差小于此值，ALPS 将停止该任务（必须与 ERROR_VARIABLE 一起使用）
T		温度
J		默认耦合常数
J#	J	类型为 #（#=0,1,…）的键上的耦合常数。
D		在位单离子各向异性耦合常数（以列表形式为每个自旋分量各给出一个，例如 D=“0.0 0.0 10.0”）
CONVENTION	classical	指定使用经典约定还是量子约定（见下文）
S	若 CONVENTION=classical 则为 1；若 CONVENTION=quantum 则为 1/2	默认自旋大小
S#	S	类型为 #（#=0,1,…）的格点上的自旋大小。
$g$	1	Landee $g$ 因子，用于磁化率测量
h	0	外磁场（仅适用于局域更新）

此外，晶格描述可能还需要晶格描述文件中指定的其他参数（例如 L 或 W）。注意：经典蒙特卡洛程序虽然使用 XML 晶格描述，但并不使用 XML 模型描述。模型改由上表中的参数指定。

只要没有施加磁场且自旋系统没有阻挫，就应使用团簇更新。否则优先使用局域更新。

量子自旋模型和经典自旋模型对耦合常数通常采用不同的约定，CONVENTION 参数允许在两者之间进行选择。

spinmc 应用程序会测量以下观测量：

名称	描述
Energy	系统的总能量
Energy Density	系统的能量密度（每格点能量）
Specific Heat	系统的每格点比热
Magnetization	磁化强度的 z 分量
\|Magnetization\|	磁化强度 z 分量的绝对值
Magnetization^2	磁化强度 z 分量的平方
Magnetization along Field	磁化强度沿外磁场方向的分量
Staggered Magnetization	交错磁化强度的 z 分量（仅适用于二分晶格）
Staggered Magnetization^2	交错磁化强度 z 分量的平方（仅适用于二分晶格）
Susceptibility	均匀磁化率，包含因子 $g^2$
Cluster size	以晶格体积的比例表示的平均团簇大小（仅适用于团簇更新）

注意：要计算比热，必须在任务文件（*task*.xml）上运行计算程序 spinmc_evaluate。