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