Ising-modellen

Figuren viser elektronspinn plassert på gitterpunkter i et kvadratisk gitter. Spinnene til elektronene peker enten opp eller ned i Ising-modellen, som vist ved pilene og de ulike fargene. Kulene viser elektronene.

Ising-modellen i to dimensjoner på et kvadratisk gitter.
Lisens: CC BY SA 3.0

Ising-modellen er en fysisk modell som beskriver vekselvirkningen mellom magnetiske dipoler på et gitter.

Ising-modellen brukes hovedsakelig som en forenklet innføring til beskrivelsen av magnetiske materialer, men har også funnet applikasjoner innenfor andre grener av naturvitenskap samt samfunnsvitenskap (se Eksterne lenker).

Historikk

Ising-modellen er oppkalt etter den tyske fysikeren Ernst Ising og kan betraktes i forskjellige dimensjoner. I det endimensjonale tilfellet (for eksempel en rekke med elektronspinn) inntreffer ingen faseovergang, som vist av Ising i 1924. I det todimensjonale tilfellet inntreffer en ferromagnetisk faseovergang, som vist av den norsk-amerikanske fysikeren og kjemikeren Lars Onsager i 1944.

Fysisk beskrivelse

Dipolene i Ising-modellen kan kun peke i to mulige retninger: opp eller ned, som vist i figuren. Ising-modellen brukes hovedsakelig innenfor statistisk mekanikk som en forenklet innføring til beskrivelsen av magnetiske materialer hvor dipolene er elektronspinn. Den ble opprinnelig etablert for å undersøke hvordan magnetisme kunne oppstå av elektronspinn når disse vekselvirket med hverandre.

Mer spesifikt vekselvirker kun elektronspinn på de nærmeste nabo-gitterpunktene i den opprinnelige Ising-modellen. I senere tid har Ising-modellen også blitt brukt innenfor nevrovitenskap for å modellere aktiviteten til nerveceller i hjernen.

En generalisert versjon av Ising-modellen, hvor vekselvirkningen ikke kun er begrenset til nærmeste naboer, har funnet applikasjoner innenfor både naturvitenskap og samfunnsvitenskap siden en slik modell kan beskrive statistiske relasjoner mellom bestemte typer variabler.

Eksterne lenker

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg