Please use this identifier to cite or link to this item:
https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/83231
Or use following links to share this resource in social networks:
Tweet
Recommend this item
Title | Python – a Tool for Percolation Analysis in Triangular Lattice |
Other Titles |
Python – інструмент для аналізу перколяції в трикутній гратці |
Authors |
Gupta, N.
Nath, M. Chakraborty, S. Bandyopadhyay, A. |
ORCID | |
Keywords |
поріг перколяції моделювання Монте-Карло алгоритм Хошена-Копельмана percolation threshold Monte-Carlo simulation HK algorithm |
Type | Article |
Date of Issue | 2021 |
URI | https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/83231 |
Publisher | Sumy State University |
License | In Copyright |
Citation | N. Gupta, M. Nath, S. Chakraborty, A. Bandyopadhyay, J. Nano- Electron. Phys. 13 No 2, 02009 (2021). DOI: https://doi.org/10.21272/jnep.13(2).02009 |
Abstract |
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, грунтознавства, фармацевтичних технологій і закінчуючи структурою композиційних
матеріалів. У статті теорія перколяції застосовується до трикутної гратки, 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 (Pα ) і параметр порядку Ω(L). Ми отримали критичні показники з наших даних і виявили,
що вони точно відповідають своїм універсальним значенням. Наскільки нам відомо, ми є першою групою, яка повідомила про перколяції в трикутній гратці за допомогою алгоритму Хошена-Копельмана
з використанням мови Python. Percolation theory, developed more than 60 years before to describe the behavior of flow phenomena in porous medium, has undergone an extensive area of applications in recent years, ranging from epidemiology, financial market, soil science, pharmaceutical technology to composite material structure. Here in this paper, percolation theory is applied to the triangular lattice and its characterization has been done using MonteCarlo simulation. Python language has been used to develop the code. For this, we have used the inbuilt libraries of Python like NumPy, SciPy, Matplotlib etc. Hoshen-Kopelman (HK) algorithm is used to identify the cluster and its numbering procedure. This algorithm is being preferred over the other methods as it consumes low computer memory and less computation time. The prime point of interest in percolation is known as percolation threshold (pc) which is computed for our case is 0.5. We have also characterized the percolation by finding the other quantities as: normalized mass of cluster (M), percolation probability (Pp), the density of the infinite cluster (Pα) and ordered parameter Ω(L). We have extracted critical exponents from our data and found that they match exactly with their universal values. To the best of our knowledge, we are the first group to report percolation in triangular lattice by means of HK algorithm using Python language. |
Appears in Collections: |
Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics) |
Views

1

358

1

20722

46050163

1

46050165

1956728764

-1804401101

1026088463

1

1

1

1

1

23025084

1990940182

339405996

-2072688687

-1902586641

3968
Downloads

46050161

-1817547756

1

-1817547755

177061245

46050166

1

1349

6407911

-1817547756

1

1

1

1

1051979363

1

-1902586642

-351362555

1
Files
File | Size | Format | Downloads |
---|---|---|---|
Gupta_jnep_2_2021.pdf | 685 kB | Adobe PDF | -2084074965 |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.