Ferromanyetik nano parçacıkların manyetik histerisinin Monte Carlo Yöntemi ile incelenmesi
Investigation of magnetic hysteria of ferromagneti̇c nanoparticles of Monte Carlo method
Yazar: NAZLI ATİKER
Danışman: PROF. DR. ŞAHİN AKTAŞ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Bu çalışmamda, nano parçacıklar boyutunda spin sisteminin manyetik özelliklerini araştırmak için Monte Carlo metodu kullanılarak manyetik histerisi elde edildi. İlk aşamada bir boyutlu spin sistemi ele alındı. Paramanyetik özelliği elde edildi. Spinlerin birbirleri ile etkileşmesine izin verilerek etkileşen spin sisteminin manyetik özellikleri için Monte Carlo metodu kullanılarak simülasyonu yapıldı. Beklenildiği gibi bir boyutlu ferromanyetik durum gözlenmedi. İki boyutlu ferromanyetik durum incelendi. İkinci aşamada üç boyutlu ferromanyetik durum sonlu (nano ölçekte) manyetizasyonu sıcaklığı ve spinler arası etkileşmesi Monte Carlo Yöntemi ile gözlemlendi. Ferromanyetik nano parçacıkların en yakın komşu etkileşmesinin özellikleri Heisenberg manyetizması ve Monte Carlo Yöntemi kullanılarak simülasyonu elde edildi. Simülasyon yardımıyla ferromanyetik etkileşme sayısal olarak taklit edildi. Algoritma ile olası durumlar incelendi. Ferromanyetik nano parçacıkların manyetik durumunu temsil edecek etken parametreler ve oluşum süreci Monte Carlo Yöntemi ile modellendi. Nano ölçekte malzemelerin manyetik kararlılığı ve bu kararlılığın sıcaklık değerleri değiştirilerek sıcaklığa bağlı davranışları incelendi. Kritik sıcaklıkta yani Curie Sıcaklığında beklenen ferromanyetik faz geçişinin fiziksel özellikleri gözlendi. Manyetizasyonun sıcaklığa bağlı değişim grafikleri elde edildi. Kritik sıcaklıktan sonraki ferromanyetik durum incelendi ve yorumlandı. Manyetik malzemelerin davranışları histeri grafiklerinin bilgisayar ortamında simülasyon tekniği kullanılarak manyetik düzensizlikten düzenliliğe geçişi aşamalı olarak incelendi. İstatistik fiziğin denge durumlarının oluşum süreci gözlendi. Ising Model ve Monte Carlo Modelleme tekniği kullanılarak yapıldı. Sıcaklığın ve manyetik alanın manyetizasyon süreci üzerindeki etkileri modellenerek manyetizasyonun sıcaklığa göre değişimin grafikleri incelendi ve yorumlandı.

Abstract:
This is my work, nano-magnetic hysteresis using the Monte Carlo method to investigate the magnetic properties of the particle size of the spin system were obtained. One-dimensional spin system in the first phase were discussed. Paramagnetic properties was obtained. Allowing the interaction of the spins interact with each other for the magnetic properties of the spin system was simulated using Monte Carlo method. One-dimensional ferromagnetic state was observed as expected. We examined two dimensional ferromagnetic state. Three-dimensional finite ferromagnetic state in the second stage (at the nanoscale) Interactions between temperature and magnetization of the spins was observed by the Monte Carlo Method. Nearest-neighbor interaction is ferromagnetic properties of nano-particles and Heisenberg magnetism using Monte Carlo simulation method was obtained. Ferromagnetic interaction with the aid of numerical simulation have been imitated. Possible cases were examined by the algorithm. The magnetic state of ferromagnetic nano-particles to represent the process of formation of the active parameters and modeled with the Monte Carlo Method. Nano scale materials, magnetic stability and temperature stability were evaluated by changing the temperature-dependent behavior. That the critical temperature ferromagnetic Curie temperature expected in the physical properties of phase transitions were observed. The temperature dependence of magnetization the graphs were obtained. Critical temperature ferromagnetic state after examined and commented. Hysteresis behavior of magnetic materials in computer graphics using simulation techniques gradual transition to the regularity of magnetic anomalies were examined. Statistical physics of the formation process was observed in a state of balance. Ising model and Monte Carlo modeling was performed using the technique. Temperature and magnetic field effects on the magnetization process is modeled according to the temperature change of magnetization graphics were analyzed and interpreted.