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 er en fysisk modell som beskriver hvordan magnetiske partikler, ordnet i et rutemønster, påvirker hverandre og sine naboer.
Ising-modellen brukes hovedsakelig som en forenklet innføring til beskrivelsen av magnetiske materialer, men har også funnet applikasjoner innenfor andre grener av naturvitenskap og i samfunnsvitenskap.
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.
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 utenfor fysikken. Blant annet har fysikeren Dietrich Stauffer vist hvordan fysiske modeller inspirert av Ising-modellen kan gi innsikt i fenomener som politisk polarisering, spredning av meninger og kollektiv atferd i større grupper. Meningsdannelse og sosial påvirkning i befolkninger kan i prinsippet beskrives via en Ising-modell ved at spinnene representerer individers holdninger, for eksempel ja/nei eller for/mot.
Ising-modellen fremviser en faseovergang hvor spinnene bytter fra å være tilfeldig fordelte til en tilstand hvor én spinnretning dominerer. Dette kan innen samfunnsvitenskap brukes som en analogi til situasjoner hvor en befolkning relativt brått samler seg om én dominerende holdning eller norm.
Kommentarer
Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.
Du må være logget inn for å kommentere.