Phase transitions of a tethered membrane model with intrinsic curvature on spherical surfaces with point boundaries
我们发现,内禀曲率模型的皱曲转变的阶数依赖于固定在球面拓扑表面上的两个边界顶点之间的距离。该模型是一个由内禀曲率能控制的曲率模型,定义在三角化曲面上。已有文献报道,在没有表面边界条件的情况下,该模型经历了一阶皱曲转变。然而,这种边界条件的依赖性的过渡还有待研究。本文利用蒙特卡罗模拟研究了N=8412的曲面上的这一问题。如果距离增加,则一阶跃迁变为二阶跃迁。
2006-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transition of triangulated spherical surfaces with elastic skeletons
一个一阶过渡数值发现在一个球面模型的骨架,这是相互连接的路口。三角形曲面的形状由骨架保持,骨架具有由弯曲刚度$b$表征的一维弯曲弹性,并且曲面除了在接合处之外没有二维弯曲弹性。大$b$的表面膨胀并变成球形,小$b$的表面塌陷并起皱。这两个相通过一阶跃迁彼此分离。虽然这两个表面和骨架被允许自相交,因此,幻影,我们的研究结果表明,可能的相变在生物或人工膜的形状是由细胞骨架保持。
2007-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Percolation transition of hydration water at hydrophilic surfaces
利用水分子团簇分析方法研究了水分子在平面亲水表面上的准二维渗流相变。高于分层转变(吸附分子的准二维液-汽相变)的临界温度,在一定的阈值表面覆盖率下发生渗滤转变,该阈值表面覆盖率随着温度的升高而增加。渗流线的位置与临界点处存在的渗流转变相一致。当系统的横向尺寸从80 A增加到150 A时,在平面上的逾渗阈值对系统的尺寸弱敏感。最大的水团簇的尺寸分布在很宽的表面覆盖范围内显示出特定的双峰结构:较低和较高尺寸的峰分别代表来自非跨越和跨越簇的贡献。对于所有研究的平面,最大的跨越和非跨越集群的平均大小的比率约为1.8。双峰结构随着平面尺寸的减小而变得更加明显,并且在球形表面处强烈增强。
2005-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First-order phase transition in the tethered surface model on a sphere
我们表明,系留表面模型的Helfrich和Polyakov-Kleinert经历了一个一阶相变分离的光滑相的皱巴巴的。该模型的研究通过规范的蒙特卡罗模拟上的球形和固定的连接表面的大小为N=15212。当N>7000时,观察到一级相变,这比以前的数值研究结果大,并且在小尺寸表面上也可以观察到连续相变。因此,我们的结果是一致的,在以前的研究中获得的相结构的模型。
2005-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transition of Extrinsic Curvature Surface Model on a Disk
利用蒙特卡罗模拟研究了一种非本征曲率曲面模型。我们发现,该模型经历了一个一阶过渡分离的光滑阶段的崩溃阶段。本文的结果和以前的结果表明,过渡的顺序是无关的,无论是紧(封闭)或非紧(开放)的表面。
2006-12-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Possible effects of tilt order on phase transitions of a fixed connectivity surface model
我们研究的相位结构的幻影拴系表面模型上的内部自由度(IDOF),这对应于三维棒状结构的脂质分子的光。所谓的倾斜阶被假定为表面模型上的IDOF。该模型是由传统的球面模型和XY模型相结合,它不仅描述了脂质之间的相互作用,而且脂质和表面之间的相互作用定义。IDOF和表面之间的相互作用强度根据IDOF变量之间的相互作用强度而变化。我们知道,没有IDOF的模型经历了表面涨落的一级跃迁和一级坍缩跃迁。我们观察到,在本文中的顺序从一阶到二阶和更高阶的变化与IDOF变量之间的相互作用的强度。相反,崩溃过渡的顺序仍然是一阶的,并不受IDOF的存在。
2008-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transition of triangulated spherical surfaces supported by elastic chains with rigid junctions
利用正则蒙特卡罗模拟研究了带骨架的表面模型。骨架由线性链组成,这些链在刚性连接处彼此连接。在线性链上定义了一维弯曲能,而在表面上没有二维曲率能。该模型经历了一个一级之间的过渡光滑相和褶皱相。我们的结论是,一阶过渡的表面模型的骨架是独立的,无论是弹性或刚性的交界处。
2006-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First-order phase transition of the tethered membrane model on spherical surfaces
我们发现,三种类型的栓系表面模型都经历了光滑相和褶皱相之间的一级相变。第一个和第三个是Helfrich,Polyakov和Kleinert的离散模型,第二个是Nambu和Goto的模型。这些是包括人工囊泡在内的生物膜的曲率模型。本文的结果表明,一级相变是普遍的,在这个意义上的转变的顺序是无关的离散的哈密顿的束缚表面模型。
2005-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Smoothening Transition of Rough Surfactant Surfaces
我们提出了一个模型的表面在油,水和表面活性剂的混合物与强电偶极子。偶极相互作用引起表面单元之间具有负刚度的非局部相互作用。我们表明,对于大的空间维数D,该模型有一个相变从粗糙到光滑的表面。相反,一个简单的二次曲率能量的正号,它总是有一个有限的持久性长度典型的粗糙表面的模型,在我们的模型中的光滑表面表现出长程相关的广义反铁磁类型。这些相关性可能与最近观察到的“蛋纸箱”膜的超结构。
1998-07-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-grained surface energies and temperature-induced anchoring transitions in nematic liquid crystals
我们介绍了一个粗粒度的描述的表面能的液晶。在宏观尺度上,靠近表面的指向矢的热涨落以依赖于温度的方式重整化裸表面势。重整化势的角度依赖性被戏剧性地平滑,从而解释了Rapini-Papoular形式的成功。接近各向同性相,锚定能被强烈抑制,其形状的变化允许锚定过渡。我们的理论定量地描述了锚定能的温度依赖性和文献中报道的温度诱导的锚定转变。
1999-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transition of an extrinsic curvature model on tori
我们展示了一个数值证据表明,一个系留表面模型与外在的曲率经历了一个一阶皱曲过渡之间的光滑阶段和非光滑阶段的三角环。在这封信中得到的结果与以前的球面上的导致我们得出这样的结论,系留表面模型进行了一级过渡紧凑的表面。
2006-05-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Evaluating the Surface Tension Using Grand Canonical Transition Matrix Monte Carlo and Finite-Size Scaling
这封信描述了一种新的方法来确定表面张力的模型系统,适用于整个液体-蒸汽共存区域。该方法的核心是一种新的技术,用于确定共存特性,利用过渡概率的尝试蒙特卡罗移动在一个盛大的正则模拟。实施有限尺寸标度技术以从一系列有限尺寸模拟确定无限系统表面张力。为了证明新方法,在从三相点到临界点的温度范围内确定Lennard-Jones流体的表面张力。
2002-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Water in nanopores. II. Liquid-vapour phase transition near hydrophobic surfaces
通过模拟疏水孔隙中水的共存曲线,研究了弱吸引表面附近的液-汽相变。有一个明显的逐渐密度耗尽的液相附近的表面没有任何趋势,形成一个蒸汽层低于本体临界温度Tc。表面层的序参量与温度的关系符合幂律(rol-rov)~(1 - T/Tc)^β 1,其指数β 1接近于伊辛模型中普通跃迁的临界指数β 1 = 0.82。亚临界区的序参量分布与普通跃迁的行为一致,它们的温度演化受体相关长度的影响。水在超临界温度下的密度分布与空隙的优先吸附所引起的正常转变的行为是一致的。本文讨论了伊辛模型和流体中正常跃迁和普通跃迁之间的关系。
2004-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shape transformation transitions of a tethered surface model
利用球面网格上的正则蒙特卡罗模拟技术,对Nambu和Goto的表面模型进行了统计力学研究。该模型是由面积能量项和一个一维的弯曲能量项的哈密尔顿定义。我们发现,该模型有各种各样的阶段;球形阶段,平面阶段,长线性阶段,短线性阶段,蠕虫状阶段,和崩溃阶段。几乎所有两个相邻的相位都被不连续的过渡分开。同样值得注意的是,在球形相和平面相中的表面中均未看到表面波动。
2007-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase structure of a surface model with many fine holes
我们使用正则蒙特卡罗模拟技术研究了表面模型的相结构。孔的大小被假定为晶格间距(或键长)的数量级,因此与热力学极限中的表面大小相比可以忽略不计。我们在数值数据中观察到,该模型在光滑相和塌陷相之间经历了一级塌陷转变。此外,Hasudorff维数H仍然在物理界中,即,H<3不仅在光滑相,而且在相变点的塌陷相。第二个观察结果是,坍缩过渡伴随着表面波动的连续过渡。这第二个结果将本文模型与先前的具有许多孔洞的模型区分开来,孔洞的尺寸是表面尺寸的数量级,因为先前的具有大尺寸孔洞的表面模型只有塌陷过渡而没有表面起伏的过渡。
2008-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions of an intrinsic curvature model on dynamically triangulated spherical surfaces with point boundaries
利用正则蒙特卡罗模拟研究了N=4842的两个固定顶点相距2L的动态三角化球面的内曲率模型。我们发现在有限曲率系数α处存在一级相变,而且当L增大到足够长时,相变的阶数保持不变.这与同一模型在系留表面上的已知结果形成鲜明对比,在系留表面上,随着L的增加,过渡减弱为二阶。本文模型的相变将光滑相和褶皱相分离。在起皱阶段,两个点边界之间的表面变成弦状。相反,在光滑阶段,我们可以在椭圆形表面上看到球形块。计算了弦线张力,发现在过渡点处有一个跳跃。在光滑阶段,σ的值与L无关,而在起皱阶段,σ随L的增大而增大。σ的这种行为与观察到的标度关系σ \sim(2L/N)^ν一致,其中光滑相中的ν \simeq 0,而褶皱相中的ν=0.93 \pm 0.14。我们应该注意到,持续过渡的可能性并没有完全消除。
2006-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface transitions of the semi-infinite Potts model I: the high bulk temperature regime
我们提出了一个严格的半无限晶格系统的方法说明了与研究的表面过渡的半无限Potts模型。
2004-10-27 cond-mat.stat-mech
Surface critical exponents at a discontinuous bulk transition
具有体一级跃迁的系统可以在接近表面处显示发散的相关长度。这种表面诱导的无序产生一种特殊类型的表面临界性。利用大量的数值模拟,我们研究了二维Potts模型中的表面量与大量的状态$q$,经历了不连续的整体过渡。由此发现表面临界指数取决于$q$的值,这与先前的权利要求相反,这些指数应该是通用的并且独立于$q$。因此,表面诱导的无序在一阶跃的特征在于指数,依赖于模型的细节。
2013-11-13 cond-mat.stat-mech
Surface criticality at a dynamic phase transition
为了阐明表面在非平衡相变中的作用,我们考虑表面受周期振荡磁场作用的动力学伊辛模型。而相应的体相系统经历了一个连续的非平衡相变的平衡伊辛模型的指数,我们发现,非平衡表面指数不符合那些平衡临界面。此外,在三维空间中,非平衡系统的表面相图与平衡系统的表面相图有明显的不同。
2012-09-17 cond-mat.stat-mech
Bulk and surface transitions in asymmetric simple exclusion process: Impact on boundary layers
本文研究了具有开边界的粒子非守恒非对称简单排斥过程中的边界诱导相变。使用边界层分析,我们表明,各种体相变的关键签名存在于密度分布的边界层。此外,我们还发现了在低密度相和高密度相表面转变的可能性.在低密度相的表面转变提供了一个更完整的描述在这个系统中发现的非平衡临界点。
2005-10-06 cond-mat.stat-mech
Surface transitions of the semi-infinite Potts model II: the low bulk temperature regime
我们考虑半无限(q)态Potts模型。我们证明,对于大(q),存在一个一阶表面相变之间的有序相和所谓的“新的低温相”预测在\cite{Li},其中大部分是有序的,而表面是无序的。
2005-01-11 cond-mat.stat-mech
Phase transitions of antiferromagnetic Ising spins on the zigzag surface of an asymmetrical Husimi lattice
本文采用递归格子方法,建立了一个具有锯齿形表面的非对称二维伊辛模型,研究了表面热力学和相变。该模型保留了传统的Bethe-like晶格的公式简单、计算精确的优点。在该晶格表面求解反铁磁伊辛模型,计算了自由能、能量密度和熵等热性质,成功地发现了一个不同于自发磁化的一级有序-无序相变和一个由Kauzmann佯谬所指示的过冷态的二级相变.
2019-01-30 cond-mat.stat-mech
Phase Transition of a Skeleton Model for Surfaces
用蒙特卡罗模拟研究了一种具有结点的球形骨架模型。该模型是由一维弯曲能量。结果表明,该模型经历了一级转变,将光滑相与褶皱相分开。相变的存在表明结在相变中起着重要作用。
2006-05-15 cond-mat.stat-mech
Phase transition of surface models with intrinsic curvature
据报道,Polyakov弦的表面模型经历了一个一级相变之间的光滑和褶皱(或支化聚合物)相。该模型的哈密顿量包含高斯项和亏损角项,亏损角项对应于积分测度dX在配分函数中的权重。
2004-11-24 cond-mat.stat-mech
Surface spin-flop and discommensuration transitions in antiferromagnets
通过对一维经典XY自旋链的基态进行建模,得到了反铁磁体的位错和表面态随各向异性$D$和磁场$H$的变化的相图,其中$H$平行于易磁化轴。对于所有$D$都存在表面自旋翻转相,但是当$D$变为零时,$D$中稳定的间隔变得非常小。一阶跃迁,分离不同的表面状态和临界点结束,存在内部的表面自旋翻转区。它们在场$H'$(取决于$D$)处累积,该场显著小于体自旋翻转转变的值$H_{SF}$。对于$H' < H < H_{SF}$,严格意义上不存在表面自旋翻转相;相反,表面通过在体中产生无限远的位移而有效地重构。结果被用来详细解释相变发生在系统组成的有限,偶数层。
1998-09-11 cond-mat.stat-mech
X-Ray Scattering at FeCo(001) Surfaces and the Crossover between Ordinary and Normal Transitions
在Krimmel等人[PRL 78,3880(1997)]最近的实验中,通过X射线散射研究了(001)表面附近FeCo的临界行为。在这里的实验数据进行重新分析,考虑到最近的理论结果,在普通和正常的过渡之间的交叉制度的顺序参数配置文件。理论预期和实验结果之间的良好协议。
1997-10-21 cond-mat.stat-mech
Adsorption and collapse transitions of a linear polymer chain interacting with a surface adsorbed polymer chain
研究了位于4-单形格子分形容器中的线性高分子链与表面吸附的线性高分子链相互作用的吸附和塌缩跃迁问题。被吸附的链单体充当聚合物链的钉扎位点。利用实空间重整化群变换,精确地解决了这个问题。给出了相图和临界指数。
2000-07-26 cond-mat.stat-mech
A Monte Carlo study of random surface field effect on layering transitions
本文用蒙特卡罗模拟研究了双模分布的随机表面场对自旋为1/2的伊辛薄膜分层相变的影响。结果表明,在温度、表面磁场和外加磁场一定的情况下,层状相变强烈地依赖于表面磁场无序度的浓度$p$。实际上,对于温度$T$和外部磁场$H$的固定值,每个层$k$的磁化强度不连续地改变符号的临界浓度$p_c(k)$随着所施加的表面磁场的增加而降低。此外,层磁化的行为以及正和负自旋在每层中的分布,也建立了特定值的$H_s$,$H$,$p$和温度$T$。\\
2004-10-07 cond-mat.stat-mech
Orientational transitions in a nematic confined by competing surfaces
本文用密度泛函理论研究了限制效应对液晶取向结构的影响。我们已经集中在由相对的平坦表面限制的情况下,在平板几何形状(狭缝孔),这有利于平面分子排列(平行于表面)和垂面排列(垂直于表面),分别。研究了指向矢相对于表面法线的倾斜角的空间依赖性,以及描述指向矢周围分子有序性的张量序参量。对于给定宽度的孔,我们发现,对于弱的表面场,取向的取向的方向是垂直于表面在一个区域旁边的表面有利于垂面排列,并平行沿其余的孔,与分离这些区域的界面(S相)。对于强表面场,导演是均匀的扭曲,倾斜角表现出与垂直于表面的距离(L相)的线性依赖。我们的计算揭示了两个导演配置,这是由表面场强度的变化驱动之间的一阶过渡的存在,也由孔宽度的变化。在后一种情况下,对于给定的表面场,在窄孔的S相和宽孔的L相之间发生过渡。的L-S过渡和锚定过渡观察半无限的情况下,建议之间的联系。我们还提供了一个唯象的方法,产生相同的主要结果,DFT的尺度长度,这是有效的计算。
2001-01-12 cond-mat.stat-mech
The Thermodynamic Behaviors and Glass Transition on the Surface/Thin Film of An Ising Spin Model on Recursive Lattice
为了研究过冷液体的亚稳性和理想玻璃化转变,设计了一个由平面单元构成的准二维递归格子,对Ising自旋玻璃体系的表面热力学进行了研究.该晶格被构造为部分Husimi晶格的混合物表示的散装和一维单键表示的表面。格的递归性质被用来实现精确的计算。该模型有一个反铁磁相互作用,产生一个有序的相确定为晶体,和一个亚稳的解决方案,代表非晶/亚稳相。考虑了比最近邻距离更远的粒子之间的相互作用。利用偏配分函数计算了理想晶体和表面上模型的过冷液体态的自由能和熵。通过分析晶体和过冷液体态的自由能和熵,我们可以识别出表面的熔化转变和二级理想玻璃化转变。结果表明,由于配位数的变化,表面的转变温度比体相体系显著降低。我们的计算与其他人进行的表面和薄膜热力学的实验和模拟结果一致。
2014-12-15 cond-mat.stat-mech
Experimental evidence of percolation phase transition in surface plasmons generation
在传统的铜线中承载数字信息正成为电子电路中的主要问题。诸如纤维光学之类的光学连接提供了前所未有的传输能力,但是光波长和晶体管尺寸之间的不匹配极大地降低了耦合效率。通过融合光子学和电子学的能力,表面等离子体光子学或“等离子体”表现出强大的潜力。在这里,我们提出了一个原始的方法来充分了解等离子体系统中的表面电子的性质,通过实验证明,表面等离子体可以被建模为表面波的相位。在亚波长孔栅表面等离子体激元的建立过程中,实验观察到了与渗流相变有关的一级和二级相变。逾渗理论为表面等离子体描述提供了一个统一的框架。
2006-11-10 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Generic folding and transition hierarchies for surface adsorption of hydrophobic-polar lattice model proteins
采用Wang-Landau采样方法研究了疏水极性晶格蛋白与吸引表面相互作用的热力学行为和结构性质。三个基准HP序列(48聚体、67聚体和103聚体)被认为具有不同类型的表面,其中每一个分别吸引所有单体、仅疏水(H)单体或仅极性(P)单体。折叠行为的多样性依赖于表面强度进行了讨论。分析各种结构可观测量的组合模式,例如,表面接触的数量的导数,连同比热,我们能够识别折叠和过渡层次的一般类别。我们还推断出这些过渡类别和相对表面强度之间的联系,即,H单体间的表面吸引力与链间吸引力之比。我们提出的分类方案的有效性加强了额外的基准序列的分析。因此,我们认为,折叠层次结构和识别方案是通用的HP蛋白与有吸引力的表面相互作用,无论链长,序列,或表面吸引力。
2013-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stiffening Transition in Vicinal Surfaces with Adsorption
我们研究了在粗糙化温度以下吸附的邻位表面,使用受限的固体-固体模型与伊辛模型耦合。我们通过采用密度矩阵算法的一个变体来计算台阶张力$γ$和台阶相互作用系数$B$。我们发现在$B$消失的温度$T_{\rm s}$处有一个“硬化转变”。在$T_{\rm s}$下,表面自由能具有形式$f(p)- f(0)= γp + ({const.})p^5 + ...$($p$:表面梯度),其不同于公知的$p$ - $p^3$形式。
2000-09-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Special Transition and Extraordinary Phase on the Surface of a Two-Dimensional Quantum Heisenberg Antiferromagnet
本文通过调节二维量子临界海森堡模型的表面耦合强度,发现从普通相到非常规相的直接特殊相变,并确定了一组新的临界指数,揭示了三维O(3) Wilson-Fisher理论的一个新表面普适类。
2023-05-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Smearing of phase transition due to a surface effect or a bulk inhomogeneity in ferroelectric nanostructures
通常用于铁电薄膜和纳米结构的朗道型方法中的边界条件必须被修改以考虑铁电体(FE)的表面是“场”型缺陷。表面(界面)场耦合到极化的正常分量,结果,二阶相变通常被抑制,并且响应中的异常被洗掉。在具有成分(分级)或一些其他类型的不均匀性的FE膜中,到单畴状态的转变被抑制,但是可以发生伴随畴结构形成的转变。
2004-02-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Unconventional Surface Critical Behaviors Induced by Quantum Phase Transition from Two-Dimensional Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki Phase to Néel Order
在某些对称性的存在下,一个受保护的拓扑相具有非平凡的表面态,这些表面态可以是无隙的,也可以是简并的。在这项工作中,我们研究的物理后果,这种无隙的表面状态在体量子相变(QPT),自发地打破这些对称性。利用自旋- $1/2$ Heisenberg模型实现了二维正方晶格上的Affleck-Kennedy-Lieb-Tasaki相及其到Néel有序相的QPT.通过大尺度量子蒙特卡罗模拟,我们发现,尽管体QPT受传统的Landau相变理论控制,但无隙表面态诱导了非常规的普适类表面临界行为.
2016-11-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Phase-field-crystal modeling of the (2x1)-(1x1) phase-transitions of Si(001) and Ge(001) surfaces
提出了Si(001)和Ge(001)表面(2 $\times$ 1)-(1 $\times$ 1)相变的二维相场晶体模型.在2 $\times$ 1相的二聚化描述与相场晶体变量,这是通过求解来自自由能的演化方程确定。模拟的周期性阵列的二聚变量是一致的扫描隧道显微镜图像的两个二聚表面。计算的二聚参数的温度依赖性表明,正常的二聚体和破碎的共存之间的温度描述的特征温度的相变,$T_L$和$T_H$的宽度,和一级相变发生在它们之间的温度。测定了整个温度范围内的二聚反应。这些结果与实验相一致。这种相场晶体方法也适用于其它重构表面相的相变,特别是半导体$n\times$ 1重构表面相。
2008-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Engineering Surface Critical Behavior of (2+1)-Dimensional O(3) Quantum Critical Points
表面临界行为(SCB)是指在体相变时表面上的物理量的奇异性。它与体临界行为密切相关,甚至比体临界行为更丰富。在这项工作中,我们证明了三种类型的SCB普适性实现的二聚海森堡模型在(2+1)维O(3)量子临界点,通过工程的表面配置。在体相无序状态下,如果表面有带隙,则发生普通相变,而无带隙表面态通常导致多临界特殊相变,尽管后者在经典相变中是不可能发生的,因为表面处于较低的临界尺寸。交错海森堡模型表面的亚铁磁序引起了一个反常跃迁,其表面临界指数违反了标度理论的结果,严重挑战了我们目前对反常跃迁的理解.
2018-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-lat