Nonequilibrium Free Energy Methods Applied to Magnetic Systems: The Degenerate Ising Model

Autor(es)

Cajahuaringa, Samuel ^[1] ; Antonelli, Alex ^{[1, 2]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, Inst Fis Gleb Wataghin, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Estadual Campinas, Ctr Comp Engn & Sci, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Statistical Physics; v. 175, n. 5, p. 1006-1021, JUN 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

In this paper, we review the physical concepts of the nonequilibrium techniques for the calculation of free energies applied to magnetic systems using Monte Carlo simulations of different nonequilibrium processes. The methodology allows the calculation of the free energy difference between two different system Hamiltonians, as well as the free energy dependence on temperature and magnetic field for a given Hamiltonian. As an illustration of the effectiveness of this approach, we apply the methodologies to determine the phase diagram of a simple microscopic model, the degenerate Ising model. Our results show very good agreement with those obtained from analytical (theoretical) methods. (AU)

• Processo FAPESP: 10/16970-0 - Modelagem computacional da matéria condensada: uma abordagem em múltiplas escalas
• Beneficiário: Alex Antonelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/23891-6 - Modelagem computacional da matéria condensada
• Beneficiário: Alex Antonelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs