Spin_wave.gif(667 × 446 píxels, mida del fitxer: 4,57 Mo, tipus MIME: image/gif, en bucle, 125 fotogrames, 13 s)

Descripció a Commons

Resum

Descripció
English: Spin waves are an intrinsically quantum phenomenon, so they are hard to visualize. But if we think in term of magnetization we can get a general picture of what it is going on, and how a point excitation propagates in the medium.

Obtained integrating the Landau–Lifshitz equation on a square grid, where each "spin" feels an effective magnetic field proportional to the sum of its scalar products with its 4 nearest neighbours.

It's a toy model, but it gives the general idea.
Data
Font https://twitter.com/j_bertolotti/status/1372550090083155970
Autor Jacopo Bertolotti
Permís
(Com reutilitzar aquest fitxer)
https://twitter.com/j_bertolotti/status/1030470604418428929

Mathematica 12.0 code

\[Gamma] = 1; \[Lambda] = 0.05; dt = 0.05; J = 0.2;
steps = 500;
nx = 21; ny = 21; n = nx*ny;
adjacency = Normal@AdjacencyMatrix[GridGraph[{nx, ny}] ];
M0 = Table[{0, 0, 1}, {n}];
M = M0; M[[Floor[nx/2]*ny + Floor[ny/2] + 1]] = {1, 1, 0};
Graphics3D[{
  Flatten@Table[Line[{{Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0}, {Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0} + M[[j]]} ], {j, 1, n}] }, PlotRange -> {{Sqrt[n]/4, 3/4 Sqrt[n] + 1}, {Sqrt[n]/4,     3/4 Sqrt[n] + 1}, {-0.25, 1}}]
evo = Reap[Do[
     M = (#/Norm[#] &) /@ M;
     Hext = J*adjacency . M;
     M = Table[ M[[j]] + dt*(-\[Gamma] Cross[M[[j]], Hext[[j]] ] - \[Lambda] Cross[ M[[j]], Cross[M[[j]], Hext[[j]] ]]), {j, 1, n}];
     Sow[M];
     , {steps}]][[2, 1]];
\[Alpha] = 1;
frames = Table[Graphics3D[{
     Black,
     Table[ Sphere[{Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0}, 0.08], {j, 1, n}],
     Table[ Sphere[{Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0} + \[Alpha]*evo[[k, j]], 0.05], {j, 1, n}],
     Thick, 
     Flatten@Table[ Line[{{Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0}, {Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0} + \[Alpha]*evo[[k, j]]} ], {j, 1, n}],
     Red,
     Table[ Line[({Mod[j, Sqrt[n], 1], Quotient[j, Sqrt[n], 1] + 1, 0} + # &) /@ (\[Alpha]*evo[[Max[1, k - 50] ;; k, j]]) ], {j, 1, n}],
     Gray, 
     Cuboid[{Sqrt[n]/4, Sqrt[n]/4, 0}, {3 Sqrt[n]/4 + 1, 3 Sqrt[n]/4 + 1, -0.2}]
     }, PlotRange -> {{Sqrt[n]/4, 3/4 Sqrt[n] + 1}, {Sqrt[n]/4, 3/4 Sqrt[n] + 1}, {-0.25, \[Alpha] + 0.1}}, ImageSize -> 500, 
    Lighting -> "Neutral", Boxed -> False]
   , {k, 2, steps/1, 4}];
ListAnimate[frames]

Llicència

Jo, el titular dels drets d'autor d'aquest treball, el public sota la següent llicència:
Creative Commons CC-Zero L'ús d'aquest fitxer és regulat sota les condicions de Creative Commons de CC0 1.0 lliurament al domini públic universal.
La persona que ha associat un treball amb aquest document ha dedicat l'obra domini públic, renunciant en tot el món a tots els seus drets de d'autor i a tots els drets legals relacionats que tenia en l'obra, en la mesura permesa per la llei. Podeu copiar, modificar, distribuir i modificar l'obra, fins i tot amb fins comercials, tot sense demanar permís.

Llegendes

Afegeix una explicació d'una línia del que representa aquest fitxer
Simplified visualization of a spin wave

Elements representats en aquest fitxer

representa l'entitat

Historial del fitxer

Cliqueu una data/hora per veure el fitxer tal com era aleshores.

Data/horaMiniaturaDimensionsUsuari/aComentari
actual11:54, 22 març 2021Miniatura per a la versió del 11:54, 22 març 2021667 × 446 (4,57 Mo)BertoUploaded own work with UploadWizard

La pàgina següent utilitza aquest fitxer:

Ús global del fitxer

Utilització d'aquest fitxer en altres wikis:

Metadades