Universality and crossover behavior of single-step growth models in $1+1$ and $2+1$ dimensions
通过大量的数值模拟,研究了具有可调参数$p$的单步生长模型在$1+1$和$2+1$维度上的动力学粗化.我们发现,存在一个非常缓慢的交叉,从一个中间政权为主的爱德华-威尔金森类的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)类为主的渐近政权的任何$p <\frac{1}{2}$。我们还确定了交叉时间,非线性耦合常数,和一些非普适参数的KPZ方程作为一个功能$p$。有效的非普适参数随$p$而不断减小,但不是线性的。我们的研究结果提供了完整的和确凿的证据,SS模型$p \neq \frac{1}{2}$属于KPZ普适类在$2+1$尺寸。
2020-06-05 cond-mat.stat-mech
Effects of turbulent environment on the surface roughening: The Kardar-Parisi-Zhang model coupled to the stochastic Navier-Stokes equation
本文用场论重整化群方法研究了考虑环境湍流运动的Kardar-Parisi-Zhang非平衡临界行为(动力学表面粗糙化)模型。湍流运动由具有随机搅拌力的随机纳维-斯托克斯方程描述,其关联函数包括两个项,允许考虑湍流流体和处于热平衡的流体。在微扰理论的最高阶(单圈近似)中进行的重整化群分析揭示了六种可能的标度行为(普适类)。空间维度$d=2$和~ $3$的最有趣的值对应于纯湍流平流的普适类,其中Kardar-Parisi-Zhang模型的非线性是无关的。
2020-02-26 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Growth mechanisms of vapor-born polymer films
用原子力显微镜测量了聚氯代对二甲苯薄膜的表面形貌,并在动态标度理论的框架下进行了分析。在固定的实验参数下生长的聚合物膜的演变显示出动态粗糙化行为的剧烈变化,其包括在初始生长区域中异常高的生长指数(β = 0.65 ± 0.03),随后是以β ~0为特征的区域,最后在稳定生长区域中交叉到β = 0.18 ± 0.02。在傅立叶空间中的功率谱密度方面的表面波动的详细标度分析揭示了在全局粗糙度指数中的逐渐交叉,类似于两个平衡态之间的相变,从由α =1.36 ± 0.13定义的形态到由α =0.93 ± 0.04表征的另一形态。我们的实验结果,显着偏离既定的薄膜生长的描述清楚地表明,动态粗糙化的聚合物薄膜的强烈的分子间相互作用和松弛的聚合物链的深刻影响。
2008-08-21 cond-mat.stat-mech
Scaling in the two-component surface growth
采用1+1维单步固-固模型研究了二元体系生长过程中的动力学粗化和相有序化的标度效应,其中两组分通过类Ising相互作用相互作用,相互作用强度为K.我们发现,该模型表现出交叉从中间政权,与动力学粗糙化的有效标度指数显着大于普通的单步增长模型,渐近政权的Kardar-Parisi-Zhang类的指数。交叉时间和长度随K呈指数增长。对于给定的大K,具有增强指数的缩放在几十年内都是有效的。有效标度指数随K的增大而不断增大。表面排序进行到交叉。在生长过程中,表面畴的平均尺寸以接近1/2的指数增加,自旋-自旋关联函数和畴的分布服从同一指数的标度。
1998-05-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Single tensionless transition in the Laplacian roughening model
我们报告大规模的蒙特卡罗模拟的平衡离散拉普拉斯粗糙化(dLr)模型,最初介绍了最简单的一个容纳六角相在二维熔化。dLr模型也与分子束外延(MBE)中的表面粗糙化有关。我们的数据表明,一个单一的相变,可能的Kosterlitz无张力型,在一个平坦的低温相和一个粗糙,无张力,高温相之间。因此,早期的结论上的顺序的相变和六角相的存在被看作是由于有限的尺寸效应,dLR模型的相图是类似的连续模拟先前制定的MBE表面生长的上下文中。
2006-01-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial roughening in non-ideal fluids: Dynamic scaling in the weak- and strong-damping regime
界面粗糙化是指初始平坦界面达到其平衡态的非平衡过程,其特征在于热激发毛细波的存在。流体界面的粗糙化首先由Flekkoy和Rothman [Phys. Rev. Lett. 75,260(1995)],其中在二维弱阻尼情况下的动态标度指数被发现符合Kardar-Parisi-Zhang普适类。我们扩展这项工作,同时考虑到强阻尼制度,并进行广泛的波动流体力学模拟在两个维度上使用格子玻尔兹曼方法。我们发现,在弱阻尼和强阻尼的情况下,动力学标度行为是不同的。
2013-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Analog of surface preroughening in a two-dimensional lattice Coulomb gas
阐述以前的粗糙化过渡的理论治疗,我们提供了精确的映射的表面模型,经历了粗糙化和preroughening到混合物的单位和双电荷生活在正方形晶格。根据模型参数,表面的预粗糙化过渡可以是连续的或不连续的。利用表面温度作为控制参数,双库仑气体相应地经历了两个连续的相变,通过平衡相,其介电行为用蒙特卡罗模拟和精确的有限尺寸计算进行了分析。就在表面模型的预粗糙化点,带电混合物表现得像电绝缘体(假设预粗糙化是二阶的),同时在该温度以下和以上显示出金属行为,至少达到发生传统金属-绝缘体转变的粗糙化温度。
2003-06-27 cond-mat.stat-mech
Transition between chaotic and stochastic universality classes of kinetic roughening
非平衡空间扩展系统的动力学通常由波动主导,例如,确定性混沌或内在随机性。这反映到通用尺度不变或动力学粗糙化行为,可以被分类到由临界指数值和场波动的概率分布函数(PDF)定义的普适性类。已知合适的几何约束可以改变PDF的次要特征,同时保持指数的值不变,从而产生普适性子类。Kuramoto-Sivashinsky方程作为时空混沌的一个范例,我们表明,当时的波动(混沌或随机)的物理性质也可以改变普适性类,同时尊重指数值,PDF是大大改变。这种转变发生在随机噪声幅度的非零值处,并且可能适合于实验验证。
2020-09-24 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Squeezed ensembles and anomalous dynamic roughening in interacting integrable chains
本文揭示了相互作用可积模型中正则广义热化的失效,发现量子XXZ链易轴区间的无磁涨落初始态会弛豫到由非局域哈密顿量支配的压缩广义Gibbs系综,且各向同性点的弛豫行为依赖于初始态,可由冷原子实验验证。
2023-04-04 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech nlin.SI
Equilibrium to off-equilibrium crossover in homogeneous active matter
我们研究了Vicsek模型在其有序转变附近平衡态和非平衡态动力学普适类之间的交叉。从Chen et al \cite{chen2015critical}的不可压缩流体动力学理论出发,我们证明了增加活度会导致平衡铁磁不动点(动力学临界指数为$z = 2$)和非平衡活动不动点(动力学临界指数为$z = 1.7$)之间的重整化群(RG)交叉(在$d=3$中)。我们运行模拟的经典Vicsek模型在近有序制度,并发现,临界减速确实与活动的变化,显示两个指数,是在显着的协议与RG预测。平衡点到非平衡点的交叉由一个特征长度尺度决定,超过这个尺度,主动动力学就会接管。这样的长度尺度是较小的活动越大,表明存在一个一般的权衡活动和系统的大小在确定的动力学普适性类的活性物质。
2020-09-02 cond-mat.stat-mech
Study of a pair of coupled continuum equations modeling surface growth
在这篇文章中,我们引入了一对耦合的连续方程来模拟由于衬底的热或机械搅动而导致的蒸发-吸积的覆盖层生长。我们通过单圈微扰技术深入了解生长的动力学。这使我们能够分析我们的数字数据。我们的结论是,有一个交叉的行为,从一个粗糙的制度,一个非常长的时间,大的长度尺度平滑制度。
2002-08-02 cond-mat.stat-mech
Two Dimensional Equilibrium Surface Roughness for Dissociative Dimer Dynamics
平衡晶体表面,约束平衡的解离二聚体沉积和蒸发,具有异常的全球表面粗糙度。我们推广以前的结果为一维接口到二维。全局表面宽度与表面大小L的比例为W^2 \sim log [L/(log L)^{1/4}],而不是传统的形式W^2 \sim log L。表面粗糙化过渡本质上不改变,但其位置受到大的且缓慢变化的对数有限尺寸标度移位的影响。
2001-10-22 cond-mat.stat-mech
Reconstructed Rough Growing Interfaces; Ridgeline Trapping of Domain Walls
我们调查表面重建秩序是否存在于静止增长状态,在所有的长度尺度或仅低于交叉长度,$l_{\rm rec}$。后者类似于生长晶体表面的表面粗糙度;在平衡粗糙化温度以下,它们在交叉长度尺度$l_{\rm R}$内以逐层模式演变,但在大长度尺度下总是粗糙的。我们调查这个问题的背景下,KPZ型动力学和棋盘式重建,使用限制性的固体对固体模型与负的单原子阶跃能量。这是一种拓扑结构,其中表面重建顺序与表面粗糙度相容,并且其中所谓的重建粗糙相平衡存在。我们发现,在增长过程中,重建秩序是缺席的热力学极限,但存在以下的交叉长度$l_{\rm rec}>l_{\rm R}$,这个局部秩序波动严重。畴壁被捕获在粗糙表面的脊线处,因此重构阶数波动从属于KPZ动力学。
2001-04-03 cond-mat.stat-mech
Preroughening transitions in a model for Si and Ge (001) type crystal surfaces
Si和Ge(001)晶面的单轴结构导致台阶的非平凡拓扑性质,从而导致有趣的平衡相变。无序的平面相和预粗化过渡可以在不需要阶梯相互作用的情况下稳定。描述这一点的模型进行了数值研究的转移矩阵型有限尺寸缩放界面自由能。它的相图包含一个平坦的,粗糙的,无序的平坦相,由粗糙化和预粗糙化过渡线分开。我们对预粗化线与粗化线合并处的多临界点位置的估计预测Si和Ge(001)经历预粗化诱导的同时解构转变。
1997-04-28 cond-mat.stat-mech
Numerical study of a model for non-equilibrium wetting
我们重新审视非平衡润湿模型的缩放特性[物理学评论快报。79,2710(1997)],校正了临界指数的先前估计并提供了完整的缩放方案。此外,我们研究了相图中的一个特殊点,在那里模型表现出与定向渗流有关的粗糙化过渡。我们认为,在这一点附近的蒸发从高原中部可以被解释为一个外部领域的语言定向渗透。这个类比使我们能够计算交叉指数,并预测接近其端点的相变线的形式。
2007-11-28 cond-mat.stat-mech
Nonconserved critical dynamics of the two-dimensional Ising model as a surface kinetic roughening process
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
研究通过数值模拟分析二维伊辛模型的非守恒临界动力学,揭示其在不同初始条件下呈现的动态标度行为及波动统计特性。
2025-11-29 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.AO
Phenomenological Scaling Crossovers in Non-Equilibrium Critical Dynamics
本文提出一种唯象方法,利用含时反应系数的 Bernoulli 微分方程描述反应扩散系统中的动态标度交叉,解析推导出五个普适幂律交叉函数,准确解释了湍流液晶和激子复合实验,揭示了不同动力学状态转变的普适标度律。
2025-03-07 cond-mat.stat-mech
Equilibrium of anchored interfaces with quenched disordered growth
研究了一维界面在淬火无序生长条件下的粗糙化行为。后者介绍了细致平衡条件,允许在宏观和微观尺度上对平衡方面进行彻底分析。结果发现,只有在特殊的无序实现附近的界面粗糙化与衬底尺寸线性。否则,它会保持僵硬和倾斜。
2003-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Super-diffusion and crossover from diffusive to anomalous transport in a one-dimensional system
该研究针对含两个守恒量的一维晶格系统输运问题,推导超扩散方程及扩散修正项,揭示扩散到反常输运的交叉机制,并通过数值模拟验证相关结论。
2023-04-19 cond-mat.stat-mech
Scaling and universality in the kinetic smoothening of interfaces: Application to the analysis of the relaxation of rough vicinal steps of an oxide surface
利用朗之万形式主义研究了热噪声存在下初始非平衡粗糙界面的弛豫。在对众所周知的粗糙制度的热平衡过程中,在三个连续的长度尺度范围内观察到的三个缩放制度证明:热粗糙(后期)在小尺度,瞬态平滑在中间尺度和残余的初始条件在大尺度。一个泛化的家庭Vicsek缩放的平滑制度。瞬态平滑制度的一个显着特点在于存在一个超普适指数,即独立于所考虑的模型。这种方法允许解释一系列的蓝宝石表面的AFM图像,显示初始粗糙的台阶边缘的热演化。
2010-08-24 cond-mat.stat-mech
Extended Universality of the Surface Curvature in Equilibrium Crystal Shapes
我们研究了曲面模型中曲率的普适性,该曲面模型表现为一个平坦相位和一个粗糙相位,其临界性由高斯模型描述。在六顶点模型中,我们导出了自由能的Hessian与高斯耦合常数之间的关系。在这里,我们证明了它的有效性,在一般设置使用重整化群参数。在RSOS模型中,通过比较传输矩阵有限尺度研究中的自由能和高斯耦合常数的Hessian,数值证实了该关系的普遍有效性。Hessian关系给出了在粗糙化过渡和小平面边缘处的普适曲率跳跃的清楚理解,并且还提供了定位相边界的有效方式。
1997-04-22 cond-mat.stat-mech
Dynamic renormalization group study of a generalized continuum model of crystalline surfaces
我们应用Nozieres-Gallet动态重整化群(RG)计划的d-维表面松弛线性表面张力和线性表面扩散的连续平衡模型,这是受到有利于离散值的高度变量的晶格势。因此,该模型插值之间的过阻尼正弦戈登模型和相关的连续模型的结晶无张力表面。RG流预测存在的平衡粗糙化过渡只为d = 2维表面,一个平坦的低温阶段和一个粗糙的高温阶段之间的爱德华-威尔金森(EW)的普适性类。对于任何其他基底尺寸d > 2,表面总是处于平坦相。对于任何d值,线性表面扩散机制是线性表面张力机制的无关扰动,但可能会引起长的交叉,其中观察到线性分子束外延方程的标度特性,从而增加正弦-戈登粗糙化温度的值。这种现象起源于非线性晶格势,并且即使在没有裸表面张力项的情况下也会发生。一个重要的后果是,一个结晶的无张力表面渐近描述在高温下的EW普适性类。
2001-10-25 cond-mat.stat-mech
Crossover from BKT-Rough to KPZ-Rough Surfaces for Interface-Limited Crystal Growth/Recession
为了解决理论与实验之间的差异,在非平衡稳态下,采用Monte Carlo方法研究了Berezinskii-Kosterlitz-BKT(Berezinskii-Kosterlitz-Bristolless)粗糙表面到Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)粗糙表面在邻位面上的过渡问题.所使用的模型是一个受限制的固体上固体(RSOS)模型与离散哈密顿没有表面或体积扩散(界面限制的增长/衰退)。对于(001)和(111)面之间倾斜的邻面,计算了温度、生长驱动力、系统尺寸和表面宽度的表面斜率依赖性。计算了表面速度、表面动力学系数和局部合并台阶的平均高度。与(2+1)曲面的动力学粗糙化理论不同,我们发现从BKT(对数)粗糙曲面到KPZ(代数)粗糙曲面的交叉点与(001)曲面的动力学粗糙化点不同。晶体生长的驱动力被认为是一个相关的参数,用于确定该系统是在BKT类或KPZ类。还确定了ad原子、ad空穴、岛和负岛阻挡表面波动,这有助于形成BKT粗糙表面。
2020-05-31 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Crossover between Ising and XY-like behavior in the off-equilibrium kinetics of the one-dimensional clock model
我们研究了一维p态时钟模型在淬火到最终温度$T_f$后的相序动力学。我们证明了存在一个临界值$p_c=4$,其中的动力学性质的变化。在$T_f=0$,对于$p\le p_c$,动力学类似于动力学伊辛模型,其特征在于布朗运动和界面湮灭。动力学标度服从伊辛模型的动力学指数和标度函数。相反,对于$p>p_c$,动力学由类似于一维XY模型的纹理机制主导,并且违反了动力学缩放。在$T_f>0$的相序过程中,在平衡发生之前,观察到$p>p_c$的早期XY样机制和晚期伊辛样动力学之间的交叉。
2006-09-13 cond-mat.stat-mech
Violation of the Widom scaling law for effective crossover exponents
在这项工作中,我们考虑了两个具有连续相变的非平衡系统的普遍交叉行为。重点关注从平均场到非平均场标度行为的场驱动交叉,我们表明,在所谓的交叉区域中,有效指数违反了众所周知的Widom标度定律。
2004-03-18 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium growth for a restricted-curvature model
静态和动态粗糙生长的晶体刻面的生长机制是由一个限制曲率(RC)的几何形状控制的研究。一个连续介质方程,在类比的Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程被认为是为目的。它示出在这里,虽然生长过程开始于RC几何形状,结构相变发生从限制曲率相的KPZ相。本文给出了相应的临界温度的估计。对静态相变的计算结果与现有的预测结果一致,只是在数值上作了微小的调整。
2000-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover from Equilibration to Aging: (Non-equilibrium) Theory vs. Simulations
理解玻璃和玻璃化转变需要理解从各态历经(或平衡)状态到神秘的玻璃化转变区域的交叉性质,在该状态下,系统的稳定性质没有历史依赖性,在该神秘的玻璃化转变区域中,测量的性质是非稳定的,并且取决于制备的协议。在这项工作中,我们使用非平衡态分子动力学模拟测试的交叉预测的\emph{molecular}版本的最近开发的多组分非平衡自洽广义Langevin方程(NE-SCGLE)理论的主要特点。根据这一理论,玻璃化转变包括从普通的完全平衡模式突然过渡到玻璃形成液体的老化模式。同样的理论解释说,由于任何实验观测的时间窗口不可避免的有限性,这种突然的转变将总是被观察到作为一个模糊的交叉。我们发现,在有限的等待时间窗口内,模拟证实了理论预测的总体趋势。
2017-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic dynamics with multiplicative dichotomic noise: heterogeneous telegrapher's equation, anomalous crossovers and resetting
本文用非均匀电报方程分析了非均匀介质中有限传播速度的扩散过程。在无限速度传播的扩散极限中,我们恢复了非均匀扩散过程的结果。非均质电报员过程表现出丰富多样的扩散机制,包括超扩散、弹道运动、超扩散、正扩散和次扩散,以及观察到异常扩散的复杂系统的不同交叉动力学特征。在短时间内的反常扩散指数是长时间内的两倍,符合标准电报员过程中弹道扩散到正常扩散的交叉动力学。我们还分析了存在随机泊松重置的有限速度非均匀扩散过程。我们表明,该系统达到非平衡定态。过渡到这个非平衡稳定状态进行了分析的大偏差函数。
2022-11-03 cond-mat.stat-mech
Off equilibrium response function in the one dimensional random field Ising model
对无限强铁磁耦合下d=1随机场伊辛模型的慢动力学进行了深入的数值研究。交叉从前渐近纯制度的渐近西奈制度的平均磁畴尺寸,自相关函数和交错磁化。通过在时刻tw接通一个附加的小随机场,得到了线性非平衡响应函数,它也显示了从d=1纯伊辛模型的非平凡行为到它完全消失的渐近行为的交叉。
2002-02-12 cond-mat.stat-mech
Dimensional crossover for universal scaling far from equilibrium
本文对限制在横向平面内的非平衡玻色气体进行了动力学有限尺寸标度分析。通过改变横向尺度,我们建立了远离平衡态的泛标度性质的维数交叉。我们的研究结果表明,各向异性系统的动力学普遍行为的某些方面可以分类的分数空间维度。我们讨论了我们的研究结果,鉴于最近的实验结果与准一维设置淬火超冷量子气体。
2021-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Crossover Between Organized and Disorganized States In Some Non-Equilibrium Systems
本文用数值方法研究了三种非平衡系统:Poisson/CoalesceRandomWalk(PCRW)、一维自旋系统和准一维格子气的有序态和无序态之间的交叉。在所有情况下,我们描述这种交叉粒子/域边界之间的平均间距$< S(t) >$和间距分布函数$p^{(n)}(s)$。交叉的性质对于所有系统是不相同的,然而,我们发现对于所有系统,最近邻分布$p^{(0)}(s)$很好地拟合Berry-Robnik模型。在有组织状态和无组织状态之间的交叉中,能级排斥的破坏存在于所有系统中。此外,我们发现,在气体和自旋系统的域之间的相关性并不强,可以忽略不计,在第一近似,但对于PCRW粒子之间的相关性必须考虑。为了用$n>1$找到$p^{(n)}(s)$,我们在Berry-Robnik模型的基础上提出了两种不同的分析模型。我们的模型为这些系统在交叉时的统计行为提供了一个很好的近似,并允许我们量化系统的有序/无序程度。
2009-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous roughness with system size dependent local roughness exponent
我们注意到,在远离平衡的系统中,界面粗糙化可能取决于系统尺寸,它起着控制参数的作用。为了检测界面粗糙度的尺寸效应,我们研究了纸燃烧实验中形成的粗糙界面的标度特性。在不同宽度λL的纸上,我们发现湍流火焰锋面表现出以非普适的整体粗糙度指数α和局部粗糙度指数随系统尺寸变化的谱ε q为特征的反常多尺度性,而燃烧锋面则表现出常规的多仿射尺度性。湍流火焰阵面的结构因子对λ也表现出非常规的标度依赖性。当动能波动超过某一临界值时,这些结果可望适用于广泛的远离平衡系统。
2005-03-29 cond-mat.stat-mech
Spatio-temporal scaling for out-of-equilibrium relaxation dynamics of an elastic manifold in random media: crossover between the Larkin regime and thermally activated regime
通过数值求解Langevin方程,研究了三维弹性流形在随机势场中的松弛动力学,观察到系统的粗糙度随时间的增长,并详细分析了系统的结构因子,得到了一个描述两个不同时间区域和它们之间交叉的紧凑标度模型.我们发现短时间政权对应的长度尺度小于拉金长度$L_c$是很好地描述了拉金模型预测的幂律增长的域大小$L(t)$。较长时间的行为表现出随机流形状态,$L(t)$的生长较慢。
2008-02-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Effects of lattice dilution on the non-equilibrium phase transition in the stochastic Susceptible-Infectious-Recovered model
我们研究如何网站稀释,将引入免疫接种,影响性能的活性吸收的非平衡相变的典范易感性传染病(SIR)模型的规则立方晶格。根据Harris准则,SIR模型的临界行为,这是由动力学各向同性渗流(DyIP)普适类的普适标度指数,应保持不变后,引入杂质。然而,当模拟SIR反应的不动剂的二维和三维晶格受到淬火无序,我们观察到一个广泛的交叉区域,其特征在于不同的有效指数。只有在晶格尺寸充分增加之后,SIR系统必须在有效临界指数渐近地假设预期DyIP值之前从该交叉状态过渡才变得清楚。我们属性的外观,这非常长的交叉到一个完整的恢复小断开集群的易感网站,这是容易产生的系统时,准备泊松分布的淬火无序的时间滞后。最后,我们证明,这个瞬态区域变得急剧减少时,我们显着增加的恢复率的值或使扩散剂的流动性,通过短程跳跃。
2022-09-07 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Shock Probes in Driven Diffusive Systems
我们研究了在驱动扩散系统和平衡系统中冲击跟踪探针粒子的动力学。在一个驱动系统中,他们诱导一个发散的时间尺度,标志着一个被动的标量制度之间的交叉在早期和扩散制度在后期的时间;缩放形式的特点,这种交叉。将探针引入平衡系统会产生系统范围的密度梯度,即使是单个探针的存在也可以在整个系统中感觉到。
2007-02-03 cond-mat.stat-mech
Equilibrium, Metastability, and Hysteresis in a Model Spin-crossover Material with Nearest-neighbor Antiferromagnetic-like and Long-range Ferromagnetic-like Interactions
采用蒙特卡罗模拟和平均场方法,对高自旋态和低自旋态两步跃迁的自旋交叉材料的简化模型进行了模拟,得到了相图和磁滞回线.该模型是一个映射到正方形晶格$S=1/2$伊辛模型与反铁磁最近邻和铁磁Husimi-Temperley(等效邻居)的长程相互作用。由这两种方法得到的弱和强长程相互作用的相图是相似的。然而,对于中等强度的长程相互作用,蒙特卡罗模拟表明,三临界点分解成对的临界端点和平均场临界点包围的喇叭形区域的亚稳性。磁滞回线沿路径穿越喇叭区域强烈地让人想起热两步过渡回线与滞后,最近在几个自旋交叉材料的实验观察。我们相信,类似的现象应该是在实验和模拟中观察到的许多系统,表现出局部反铁磁类相互作用和长程铁磁类相互作用之间的竞争引起的弹性扭曲。
2016-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Crossover from Fragile to Strong Glassy Behaviour in Kinetically Constrained Systems
通过研究介于对称和完全不对称情形之间的一般性约束伊辛自旋链的平衡态和平衡态外动力学,我们证明了在动力学约束系统中存在从脆弱到强的转变。我们发现,对于大的,但有限的不对称性的模型显示了一个交叉从脆弱到强的玻璃态行为在有限的温度下,这是控制的不对称参数。脆性区的弛豫呈现拉伸指数行为,并预测了拉伸指数随温度的变化。我们的结果得到了数值模拟的证实。
2001-04-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Space-time vortex driven crossover and vortex turbulence phase transition in one-dimensional driven open condensates
我们发现一个一级转变驱动的非平衡条件的一维驱动开放凝聚体的强度。与这种转变相联系的是一种新的稳定的非平衡相--时空涡旋湍流,其涡旋密度和准粒子分布表现出强烈的非热行为。下面的过渡,我们确定了一个新的时间尺度与噪声激活的未绑定的时空涡,超过该时间相干函数的变化从Kardar-Parisi-Zhang型次指数无序指数衰减。实验实现的非平衡涡湍流相是促进在驱动开放的冷凝与大的扩散速率。
2017-02-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Dynamical crossovers in prethermal critical states
研究了具有N分量序参量和$O(N)$对称性的相互作用量子场论在动力学临界点附近突然猝灭的预热动力学。取决于初始条件,序参量的演变,以及响应和关联函数,可以表现出普遍的动力学缩放制度之间的时间交叉,分别由量子和经典的预热不动点,以及从高斯到非高斯预热动力学缩放的交叉。结合最近的实验,这表明可以使用猝灭来探索量子多体系统非平衡动力学中发生的丰富多样的动力学临界点。我们说明了这一事实,通过使用重整化群技术和非微扰大$N$限制的组合。
2017-04-01 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium relaxation of the Edwards-Wilkinson elastic line
本文研究了由Edwards-Wilkinson方程描述的弹性线的非平衡弛豫。虽然这个模型是最简单的表示界面动力学,我们强调,许多(不是所有)的弹性流形的非平衡松弛的重要方面已经存在于这样的二次和清洁系统。我们详细分析了几个两次平均和波动的观测量的老化行为,考虑到有限尺寸的影响和交叉的固定和平衡制度。我们首先调查的结构因子和提取其衰减的相关长度不断增长。我们提出了完整的两次和尺寸依赖的接口粗糙度,我们推广的家庭Vicsek标度形式的非平衡态的情况。我们计算的非相干散射函数,我们比较它在其他玻璃系统中测量的。我们分析的响应函数,违反的波动耗散定理的老化制度,其交叉的平衡关系在固定制度。最后,我们研究了先前研究的二次函数的非平衡涨落,并刻画了它们的概率分布函数的标度性质。我们的研究结果使我们能够获得新的见解,其他玻璃问题,如在胶体玻璃和涡旋玻璃的老化行为。
2007-05-23 cond-mat.stat-mech
How non-equilibrium correlations in active matter reveal the topological crossover in glasses
正如玻璃化转变的平均场模型的早期研究所示,能量景观的几何特征提供了在模式耦合温度$T_d$的动态转变的基本信息。我们表明,活性粒子可以作为一个有用的工具,深入了解模型玻璃形成的拓扑交叉。在这样的系统中,势能景观中的极小到鞍形转变的标志性事件发生在$T_d$附近,是动力学的临界减速。然而,临界减速是数值模拟的瓶颈,并且利用能够在玻璃相中热化的新智能算法的可能性是有吸引力的。我们的建议是考虑配置平衡低于阈值和研究他们的动态存在少量的自推进。正如这里从p-自旋模型的研究中所举例说明的那样,自推进的存在在极小到鞍形交叉处产生临界的非平衡等时关联,这种关联不受缓慢的玻璃态动力学的阻碍。
2021-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover from compact to branched films in electrodeposition with surface diffusion
我们研究了薄膜电沉积模型,其中不稳定的发展,通过优先吸附和减少阳离子在表面峰与表面弛豫的吸附物的扩散竞争。该模型考虑了阳离子在支撑电解质中的移动,当它们到达膜表面时的吸附和还原,以及随后产生的执行活化表面扩散的移动颗粒,其由具有最大G跳尝试(G>>1)的到相邻晶格位点的随机跳序列表示,每个相邻颗粒的脱离概率<1,以及无解吸条件。计算机模拟表明,形成一个紧凑的润湿层,然后由分支存款的增长。该层的最大厚度z_c随G的增大而增大,但受G的影响很小。用标度法描述了从光滑膜生长到不稳定生长的过渡,并预测了z_c ~ G^gamma,gamma = 1/[2(1-nu)] = 0.43,其中nu=0.30是描述初始粗糙化的Villain-Lai-Das Sarma方程的动力学指数的倒数。利用相关沉积模型的已有结果,可以预测厚度z_c是平台表面扩散激活能和温度的函数,并证明了参数α的微小影响是合理的。这些预测得到了数值结果的证实,具有良好的精度。我们讨论了可能的应用,特别侧重于不同孔隙率的堆叠层的多功能结构的生长。
2019-03-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Boundary crossover in non-equilibrium growth processes
随机接口的边界附近的增长和非平凡的交叉对行为深入的散装进行了分析。界面与边界的因果相互作用导致边界附近的粗糙度大于本体深处的粗糙度。这在一维的半无限爱德华-威尔金森模型中得到了例证,既有精确解和数值模拟,也有半无限一维Kardar-Parisi-Zhang模型的模拟。分析了界面高度和宽度的非平稳标度,提出了局部高度剖面的通用标度形式。
2014-02-17 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Non-equilibrium statistical mechanics of a two-temperature Ising ring with conserved dynamics
热平衡中一维伊辛模型的统计力学是很好建立的教科书材料。然而,当通过将两个扇区耦合到不同温度的两个浴槽而远离平衡时,它表现出显着的现象,包括意想不到的“加热冻结”。“这些现象是通过系统的数值模拟来探索的。我们的研究揭示了复杂的弛豫过程以及两个非常不同的稳态制度之间的交叉。
2014-12-06 cond-mat.stat-mech
Active Brownian particles: mapping to equilibrium polymers and exact computation of moments
众所周知,布朗运动的路径概率对应于柔性高斯聚合物的平衡构型概率,而主动布朗运动的路径概率对应于不可伸展的半柔性聚合物.在这里,我们调查的平衡聚合物,对应于粒子的轨迹同时作用于布朗以及主动噪声的属性。通过这种映射,我们可以看到聚合物的机械性能随着轮廓长度的变化而发生有趣的交叉。聚合物端到端分布表现出高斯行为的短长度,它改变到半柔性长丝的形式在中间长度,最终回到高斯形式的长轮廓长度。通过对主动布朗粒子的Fokker-Planck方程进行Laplace变换,我们讨论了一种直接的方法来导出任意维中相关动力学变量的所有矩的精确表达式。这些都是通过数值模拟验证,并用于描述有趣的定性功能,如,例如,动态交叉。最后,我们讨论了我们精确计算的ABP位置的峰度,并表明它可以用来区分主动布朗粒子和主动Ornstein-Uhlenbeck过程。
2020-12-11 cond-mat.stat-mech
Analytical results for a continuum model of crystalline tensionless surfaces. I. Variational mean field study
我们研究分析的平衡和近平衡性质的表面松弛通过线性表面扩散和晶格势的模型。我们采用的变分平均场形式主义介绍了斋藤正弦戈登模型的研究。在平衡状态下,我们的变分理论预测的一阶粗糙化之间的过渡平坦的低温相和粗糙的高温相的线性分子束外延方程的属性。高斯近似的朗之万动力学的系统的研究表明,当我们连续调谐温度的表面显示滞后。在平衡之外,这种朗之万动力学方法表明,表面迁移率可以具有作为驱动通量的函数的不同行为。对不同的维度和底层晶格进行了一些考虑,并将连接绘制到相关模型或我们研究的同一模型的不同方法。
1999-12-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Early sedimentation and crossover kinetics in an off-critical phase-separating liquid mixture
本文用光衰减技术研究了混合液在非临界淬冷间隙中的早期沉降现象。液滴分布的时间演变是乳状液通过重力碰撞聚结的特征。这种沉降行为已经获得了相分离动力学和交叉的平衡的方式上观察到,分离的自由增长保守的顺序参数粗化的交叉时间拟合以及理论预测。
2004-02-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Crossover from the classical to the quantum Kibble-Zurek scaling
Kibble-Zurek(KZ)假设确定了临界系统的平衡动力学中的相关时间尺度,采用在平衡时有效的概念:它预测了在猝灭后立即形成的缺陷在经典和量子相变中的比例,作为猝灭速度的函数。在这里,我们研究了由慢淬火,这是由量子相变的临界性质,和由于更快的淬火,其中的动力学往往是很好地描述了经典模型的激发规定的缩放之间的交叉。我们估计的淬火率,分离两个政权的值,并支持我们的论点,使用数值模拟的平衡多体动力学。对于一个$ϕ^4$模型的特定情况下,我们证明了这两个政权表现出两个不同的幂律标度,这是在协议的KZ理论时,适用于量子和经典的情况。这一结果有助于扩展Kibble-Zurek机制的预测能力,并为冷原子和离子系统中最近的实验观察提供了见解。
2016-05-12 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal dynamic scaling in chemical reactions at and away from equilibrium
众所周知,物理动力学粗糙化过程表现出在空间和时间上波动的可观测量的普遍标度。是否有类似的动力学标度定律,是唯一的化学反应机制,可合成和自然发生?在这里,我们制定了两个互补的方法来动态标度的随机波动的热力学观测和远离平衡。解析表达式和数值模拟都证实了我们的动态标度理论及其相关的指数、函数和定律。对常见化学机制的调查揭示了根据所涉及的反应的分子结构、反应容器和外部水库的性质、(非)平衡条件以及反应网络中自催化的程度来组织的类。能够进行化学反馈的耦合反应可以随着实验参数(如温度)的变化而在这些类别之间发生转变,有时会急剧转变。虽然像动态活动这样的路径可观测量具有与时间无关的标度指数,但熵产生和流中的波动可以具有与时间相关的标度指数和自平均特性,这是由于在不可逆过程中出现的时间相关性。总之,这些结果建立了动态的普遍性,在非平衡态波动的热力学观测充分混合的化学反应。
2021-01-05 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dynamic and thermodynamic crossover scenarios in the Kob-Andersen mixture: Insights from multi-CPU and multi-GPU simulations
玻璃形成液体的物理行为呈现出动力学和热力学性质的复杂特征。一些研究表明存在热力学异常和动力学性质的交叉,但其起源和普遍性程度难以评估。此外,传统的模拟几乎无法覆盖这些交叉通常发生的温度范围。为了解决这些问题,我们模拟的Kob-Andersen Lennard-Jones混合使用高效的协议的基础上多CPU和多GPU并行回火。我们的设置使我们能够探测的热力学和动力学的液体平衡远低于临界温度的模式耦合理论,$T_{\rm MCT} = 0.435$。我们发现,低于$T=0.4$的分析是阻碍了部分结晶的亚稳液体,成核扩展区域的大颗粒排列在一个面心立方结构。通过过滤掉晶体样品,我们揭示了比热以规则的方式增长到$T=0.38$。可能的热力学异常建议以前的研究,因此只能发生在该系统是高度亚稳的相图的区域。使用从平行回火模拟得到的平衡构型,我们进行分子动力学和蒙特卡罗模拟探测平衡动力学下降到$T=0.4$。弛豫时间和扩散数据的温度导数分析使我们能够评估$T_{\rm MCT}$周围的不同动态场景。动态交叉的提示来自于对四点动态敏感性的分析。最后,我们讨论了未来可能的数值策略,以澄清玻璃形成液体中的交叉现象的性质。
2018-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Going through Rough Times: from Non-Equilibrium Surface Growth to Algorithmic Scalability
大型异步系统的高效、可靠的并行仿真是一个具有挑战性的计算问题。它需要使用本地模拟时间的概念和同步方案。我们研究了大规模并行算法的可扩展性,采用保守的同步,以执行因果关系的离散事件模拟。我们通过将模拟的时间范围视为一个复杂的演化系统来做到这一点,并确定其普遍特征。我们发现,保守的并行离散事件模拟方案的时间范围表现出Kardar-Parisi-Zhang动力学粗糙化。这意味着该算法是渐近可扩展的,在这个意义上,模拟的平均进度接近一个非零常数。然而,这也意味着,有不同的内存要求与这些计划。
2001-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cs.DC
Structural crossover in a model fluid exhibiting two length scales: repercussions for quasicrystal formation
我们调查的二维(2D)模型引入Barkan等人的液态结构。113,098304(2014)],其表现出准晶和其他不寻常的固相,聚焦于径向分布函数$g(r)$及其渐近衰减$r\to\infty$。对于这个特定的模型系统,我们发现,随着密度的增加,有一个阻尼振荡渐近衰减与一个波长的阻尼振荡渐近衰减与另一个不同的波长的结构交叉。这些波长的比率为$\approx1.932$。在相图中跟踪这种结构交叉的轨迹可以直接找到准晶出现的区域,我们认为,在相图中识别并跟踪这样一条交叉线,使其朝向固相出现的更高密度,是在各种各样的体系中寻找准晶的一个好策略。我们还展示了如何平衡流体相关性的渐近衰减的极点分析是密切相关的非平衡增长或衰减的小振幅密度波动在散装流体。
2018-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Strongly anisotropic non-equilibrium phase transition in Ising models with friction
用Monte Carlo方法和解析计算研究了两种不同几何结构的二维伊辛模型的非平衡相变.该模型显示耗散通过波动引起的摩擦附近的临界点。我们首先考虑高驱动速度,并证明这两个系统是在同一普适类,并进行强各向异性非平衡相变,各向异性指数θ=3。在理论分析的基础上,验证了模拟结果的正确性.从伊辛到平均场行为的交叉依赖于系统的大小和驱动速度进行了分析,使用交叉缩放。结果表明,对于所有有限速度的相变成为强烈的各向异性的热力学极限。
2012-05-22 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
A localization transition underlies the mode-coupling crossover of glasses
我们研究了几种玻璃模型的势能景观的平衡统计性质,在一个温度制度,迄今无法用计算机模拟。我们表明,不稳定的模式的固定点进行本地化过渡在真实空间中的模式耦合的交叉温度确定的动力学。在低温下发现的局部不稳定模式的浓度是一个非普遍的,有限维的平均场玻璃理论没有捕获的功能。我们的分析调和,并大大扩展,以前相互冲突的数值结果,并提供了一个特征温度的玻璃动力学,明确定位的模式耦合交叉。
2019-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech