23477

بررسي گذار فاز ماده فعال دوبعدي با استفاده از روش مونت كارلو جنبشي

كارشناسي ارشد

فيزيك ماده چگال

ورودي 97

1400/02/04

دكتر اميرحسين احمدخان كردبچه

فيزيك

ذوب مواد دو بعدي يكي از پديده هاي شگفت انگيز است كه با روش هاي مختلف و زمينه هاي مختلف در نيم قرن گذشته بارها مورد بررسي قرار گرفته است. ذوب ماده دوبعدي به دليل ذات دومرحله اي بودنش و وجود فاز سومي به نام هگزاتيك ميان مايع و جامد مورد توجه قرار گرفته است. يكي از اين زمينه ها كه در سال هاي اخير محققان با روش هاي محاسبات عددي مورد بررسي قرار دادند، ذوب ماده فعال دوبعدي است. ماده فعال يكي از چالش برانگيزترين مسائل روز در مكانيك آماري غيرتعادلي و بيوفيزيك به شمار مي آيد. ماده ي فعال از عوامل فعال تشكيل شده است. اين سيستم ها داراي خصوصيات ويژه¬اي مانند تغيير فاز ناشي از تحرك، حركت جمعي و نقص هاي توپولوژيكي است. مطالعه اين دست از مواد براي درك بهتر سيستم هاي زيستي ضروري است. در اين تحقيق برآنيم، با استفاده از روش هاي محاسبات عددي و الگوريتم مونت كارلو جنبشي به بررسي تغيير فاز ماده ي فعال دو بعدي و يافتن فاز هگزاتيك بپردازيم. يكي از روش هاي تشخيص فاز ماده استفاده از توابع همبستگي به منظور بررسي نوع نظم در سيستم هاي بس ذره اي است كه در اين تحقيق از اين روش استفاده مي كنيم. پايان نامه ي حاضر در پنج فصل به ترتيب تحت عناوين مقدمه، مروري بر منابع، روش تحقيق، نتايج و تفسير آن ها و جمع بندي و پيشنهادها نگاشته شده است.

1400/02/22

A kinetic Monte Carlo perspective on active matter melting

4/24/2022 12:00:00 AM

The melting of two-dimensional matters is a strange phenomenon that its aspects have been studied with various methods in the past century. Due to its two-step melting nature and the existence of a middle phase called the "Hexatic" phase, the melting of two-dimensional matters has drawn much attention to itself. One of the aspects that recently scientists investigated using computational methods is the melting of two-dimensional active matter. Active matter is one of the most challenging problems in the statistical mechanics of non-equilibrium systems and biophysics. An active matter consists of active elements. These systems possess unique properties such as phase changing due to the activity, collective motions, and topological defects. Studying these matters is essential in a better understanding of Biological systems. In this thesis, we study the phase changing of two-dimensional active matter and find the hexatic phase by employing numerical methods and kinetic monte Carlo algorithm. One of the tools for identifying phases of the matter is using the correlation functions to identify the orders in many-body systems, which in this thesis, we employ this method. This thesis is organized into five chapters; Introduction, a review on current knowledge, the investigation method, results and their interpretations, and future suggestions.

ماده فعال , ذوب دوبعدي , فاز هگزاتيك , تابع همبستگي

Active matter , Two-dimensional melting , Hexatic phase , Correlation function