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随机纳米线网络:利用改进型沿墙走算法识别载流导线子集

统计力学 2021-07-02 v3 无序系统与神经网络

摘要

我们通过将导电零宽度棒均匀、各向同性地随机沉积到绝缘基底上,来模拟随机纳米线网络。这些棒的数密度(单位表面积上的物体数量)假定超过渗流阈值,即所考虑的系统为导体。为识别渗流簇中任意载流部分(骨架),我们提出并实现了一种对著名沿墙走算法——一种迷宫求解算法——的改进。该改进算法的优势在于无需访问所有边即可识别整个骨架。算法的复杂度显著依赖于图的结构,并在 O(NV)O\left(\sqrt{N_\text{V}}\right)Θ(NV)\Theta(N_\text{V}) 之间变化。该算法已应用于具有不同导电棒数密度的网络中的骨架识别。我们发现:(i) 对于高于渗流阈值的棒数密度,随着棒数密度的增加,渗流簇的强度迅速趋近于 1;(ii) 同时,渗流簇变得与其骨架加上最简单的死端(即与度为 1 的顶点关联的边)完全相同。该行为与所给出的解析评估结果一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.05208,
  title  = {Random nanowire networks: Identification of a current-carrying subset of wires using a modified wall follower algorithm},
  author = {Yuri Yu. Tarasevich and Andrei V. Eserkepov and Renat K. Akhunzhanov and Mikhail V. Ulyanov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.05208},
  year   = {2021}
}

备注

9 pages, 9 figures, 78 references