ising.c

   1 /*
   2  * ising.c - visualization of ising spins in an N x N lattice
   3  *
   4  * ... actually N x M
   5  *
   6  * author: hackbard@hackdaworld.dyndns.org
   7  *
   8  */
   9
  10 #include <stdio.h>
  11 #include <stdlib.h>
  12 #include <string.h>
  13 #include <math.h>
  14 #include <time.h>
  15 #include "dfbapi.h"
  16
  17 #define X 200
  18 #define Y 200
  19 #define MAX_T 100
  20
  21 int main(int argc, char **argv)
  22 {
  23  unsigned char *atom;
  24  char *arg_v[4];
  25  char m_text[30];
  26  char t_text[30];
  27  char b_text[30];
  28  int max_x,x_c,max_y,y_c;
  29  int i;
  30  int count_p;
  31  unsigned int T;
  32  double S;
  33  int M;
  34  double beta;
  35  double delta_e;
  36
  37  /* random stuff*/
  38  srand(time(0));
  39
  40  /* display stuff */
  41  d2_lattice d2_l;
  42
  43  /* we will parse argv later ... */
  44  max_x=X;
  45  max_y=Y;
  46
  47  d2_lattice_init(&argc,argv,&d2_l,max_x,max_y);
  48
  49  atom=(unsigned char *)(malloc(max_x*max_y*sizeof(unsigned char)));
  50
  51  d2_l.status=atom;
  52
  53  /* begin at T=0 M=1 situation */
  54  memset(atom,0,max_x*max_y*sizeof(unsigned char));
  55
  56  S=1; /* i have no idea! */
  57
  58  for(T=1;T<MAX_T;T++)
  59  {
  60   beta=20.0/T; /* k_B = 1 */
  61   /* do 10 itterations, we will need more */
  62   for(i=0;i<10;i++)
  63   {
  64
  65  for(x_c=0;x_c<max_x;x_c++)
  66  {
  67   for(y_c=0;y_c<max_y;y_c++)
  68   {
  69    count_p=0;
  70    M=0;
  71    if((*(atom+x_c+((2*y_c+1)%max_y)*max_x))&1) ++count_p;
  72    if((*(atom+x_c+((2*y_c-1)%max_y)*max_x))&1) ++count_p;
  73    if((*(atom+((2*x_c+1)%max_x)+y_c*max_x))&1) ++count_p;
  74    if((*(atom+((2*x_c-1)%max_x)+y_c*max_x))&1) ++count_p;
  75    if(((*(atom+x_c+y_c*max_x))&1)==0) count_p=4-count_p;
  76    delta_e=(2*count_p-4)*S;
  77    if(delta_e<0) *(atom+x_c+y_c*max_x)=(*(atom+x_c+y_c*max_x)+1)&1;
  78    else
  79    {
  80     if(1.0*rand()/RAND_MAX<exp(-1.0*delta_e*beta))
  81      *(atom+x_c+y_c*max_x)=(*(atom+x_c+y_c*max_x)+1)&1;
  82    }
  83    if((*(atom+x_c+((2*y_c+1)%max_y)*max_x))&1) ++M;
  84   }
  85  }
  86   sprintf(t_text,"T = %d",T);
  87   arg_v[1]=t_text;
  88   sprintf(b_text,"b = %f",beta);
  89   arg_v[2]=b_text;
  90   sprintf(m_text,"M = %f",1.0-2.0*M/(max_x*max_y));
  91   arg_v[3]=m_text;
  92   d2_lattice_draw(&d2_l,0,0,3,arg_v);
  93   }
  94  }
  95
  96  getchar();
  97
  98  return 1;
  99 }