Cross-over mechanism of the melting transition in monolayers of alkanes adsorbed on graphite and the universality of energy scaling
扭转势能与1-4范德瓦尔斯和库仑相互作用的标度之间的相互作用决定了柔性分子的刚度。在分子模拟中，经常采用比例因子（SF）的临时值，而没有充分的理由。在这封信中，我们证明了第一次的精确值的SF进行相变系统的临界性能和机制有直接的后果。通过分析熔化的正构烷烃（己烷C6，十二烷C12，二十四烷C24）在石墨上，我们表明，SF是不是一个普遍的功能，它单调下降的分子长度，它驱动器之间的交叉两个不同的机制熔化在这样的系统。
2009-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural and phase properties of tetracosane (C24H50) monolayers adsorbed on graphite. Explicit Hydrogen Molecular Dynamics study
讨论了二十四烷（C24 H50）在石墨表面单分子层物理吸附的分子动力学（MD）计算机模拟。烷烃分子用显式氢模拟，石墨衬底表示为具有六个石墨烯层的全原子结构。二十四烷的动力学模型在完全原子化的方式与实验符合良好。低温有序固体组织为矩形中心结构，与底层石墨不相称。高于T = 200 K时，由于分子开始失去其平移和取向顺序通过左缺陷的形成，一个弱的近晶中间相（实验观察到，但从未在联合原子（UA）模拟重现）出现。吸附层的相行为是非常敏感的静电相互作用的方式包括在模型中。如果静电荷设置为零（如在UA力场中），则熔化温度相对于实验值增加约70 K。当非键1 - 4相互作用不成比例时，熔融温度降低约90 K。如果比例因子设置为0.5，熔化发生在T = 350 K，与实验数据非常吻合。PACS编号：82.45.Mp，www.example.com
2008-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Specific heat of thin $^4$He films on graphite
用量子蒙特卡罗模拟计算了吸附在石墨衬底上的双层He-4膜的比热随温度的变化。这些结果与最近的实验观察结果一致，因为它们广泛地再现了它们最重要的特征。然而，无论是“超固体”或“超流体六角”相，其中实验数据声称是证据，观察。有人争辩说，热容量的测量可能不是一个很好的预测在这个系统中的结构和超流体的转变，因为他们的解释往往是模棱两可的。
2020-12-30 cond-mat.stat-mech
Superfluid transition of the second layer of He-4 on graphite: does substrate corrugation matter?
用量子蒙特卡罗模拟研究了He-4在石墨衬底上的第二层吸附。我们充分考虑到它的反射率，利用一个微观模型的基板，并比较与一个光滑的基板所获得的结果。在零温度的极限下，对流层的唯一影响是顶层超流部分的值减少了~20%。没有发现任何相称的（7/12）结晶和/或“超固体”相的证据;超流转变温度估计为~ 0.75 K。我们讨论了最近的实验解释这些发现的含义。
2022-12-21 cond-mat.stat-mech
Adsorption of para-Hydrogen on Krypton pre-plated graphite
本文用路径积分基态蒙特卡罗模拟方法研究了仲氢在预镀一层氪原子的石墨表面上的吸附。我们计算能量和密度分布的仲氢，并确定吸附膜的结构，为各种覆盖。结果表明，有两个结晶稳定的仲氢单层相，都是固体。一个与氪层相称，另一个则不相称。没有证据表明在零温度下存在化学稳定的液相。这些结果在性质上类似于在裸石墨上对于仲氢所看到的结果。在该系统中，氢分子的量子交换被抑制。
2005-03-20 cond-mat.stat-mech
Evidence for Kosterlitz-Thouless type orientational ordering of CF$_3$Br monolayers physisorbed on graphite
用X射线衍射研究了卤代甲烷CF $_3$ Br在石墨表面的单分子膜。这些层以相称的三角形晶格结晶。在冷却时，它们接近于偶极矩的面内分量的三子晶格反铁电图案。该顺序与传统的相变不一致，而是指向Kosterlitz无相变行为。本文认为，这种转变可以用具有反铁磁近邻相互作用的三角晶格上的六态时钟模型来描述，并利用蒙特卡罗模拟进行了研究。一个有限尺寸标度分析表明，有序过渡确实是在KT普适类。
2001-08-29 cond-mat.stat-mech
Can a double stranded DNA be unzipped by pulling a single strand?: Phases of adsorbed DNA
我们研究了双链DNA（dsDNA）的解链，通过在单链上施加外力，而使另一条链自由。我们发现，如果外力超过一个临界值，双链DNA可以解压缩成两个单链。我们得到的相图被发现是不同的从解压缩的相图，通过拉两股在相反的方向。在DNA附近存在吸引表面的情况下，相图得到急剧修改，并显示出更丰富的惊喜，包括一个临界端点和一个三相点。
2009-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal Percolation for Interacting Monomers Adsorbed on Square Lattices
本文研究了单体在具有排斥能或吸引能的正方形晶格上的渗流。通过有限尺寸标度分析，求出了临界指数和标度塌缩，确定了分离非标度区和标度区的相图。相图的主要特点进行了讨论，在简单的考虑有关的问题中存在的相互作用。相图反映了系统中发生的相变的影响。此外，还进行了保持表面覆盖率恒定并改变系统温度的结垢处理。在所有考虑的情况下，模型的普适类被发现是相同的随机渗流模型。
2008-05-29 cond-mat.stat-mech
Adsorbed states of a long - flexible polymer chain
本文用精确计数法确定了具有表面相互作用的柔性高分子长链在二维贫溶剂中存在坍缩可能性的相图。一个模型的自吸引自回避行走（SASAW）的正方形格子被认为是和多达28个步骤的系列进行了评估。发现了一种新的吸附态，它具有表面附着球的构象，在吸附线上有四个相（i）脱附膨胀相，（ii）脱附塌陷相，（iii）吸附膨胀相和（iv）表面附着球相相交。
2000-05-29 cond-mat.stat-mech
Force-induced desorption of 3-star polymers in two dimensions
我们研究了一个自回避行走模型的三维聚合物在两个维度，吸附在一个表面上，并被解吸的力的作用下的相图。我们严格地表明，有四个阶段：自由相，弹道相，吸附相和混合相，其中部分的3星被吸附，部分是弹道。我们使用严格的参数和蒙特卡罗方法来绘制相图，并调查的位置和性质的相变边界。在二维中，只有两个臂可以完全吸附在表面，这改变了相图相比，在三维中的3星。
2019-05-13 cond-mat.stat-mech
Manipulating a single adsorbed DNA for a critical endpoint
我们显示存在一个关键的终点在相图中的解压缩吸附的双链（DS）聚合物，如DNA。碱基配对、吸附和外力拉伸的竞争导致临界终点。从精确的结果，临界终点的位置是确定的，其经典性质成立。
2008-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collapsed and adsorbed states of a directed polymer chain in two-dimensions
本文用精确计数法确定了柔性部分定向高分子长链在二维贫溶剂中与表面相互作用的相图，其中存在着本体坍塌的可能性。我们使用了一个模型的自我吸引自我回避步行和评估30个步骤的系列。在脱附膨胀、脱附塌陷、吸附膨胀和表面附着球四个相之间存在一个具有表面附着球结构的中间相，它们在一个多临界点相遇。这些特征与各向同性（或非定向）聚合物链的特征一致。
2000-09-22 cond-mat.stat-mech
Adsorbed self-avoiding walks pulled at an interior vertex
我们认为，自我回避的步行终端附着在一个表面上，他们可以吸附。施加一个力，正常的表面，解吸的步行，我们调查的行为如何取决于顶点的步行在该力的应用。我们使用严格的参数映射出的相图的一些功能，包括一些相边界的位置上的界限，我们使用蒙特卡罗方法，使这些边界的位置和各种相变的性质的定量预测。
2019-07-31 cond-mat.stat-mech
Phase diagram of $^{4}$He on graphene
通过对包含近千个氦原子的系统进行计算机模拟，研究了吸附在单个石墨烯片上的$^4$ He的低温相图。在第一层中，观察到两个相称的固相，填充物分别为1/3和7/16，由畴壁相分开，以及在较高的覆盖度下的非公度晶体。第一个吸附层没有发现化学稳定的超流体相。第二层提升发生在0.111（4）$Å^{-2}$的覆盖处。在第二层中观察到两个相，即超流体和不相称的固体，在这两个相之间没有相称的固体。计算出的相图与石墨上氦的预测相图非常相似。
2013-06-03 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Copolymeric stars adsorbed at a surface and subject to a force: a self-avoiding walk model
我们考虑一个模型的明星共聚物，基于自我避免散步，其中的手臂的明星可以是化学上不同的。该共聚物星在单元度的顶点处连接到不可穿透的表面，并且构成星的不同单体与表面具有不同的相互作用强度。当恒星被吸附在表面时，它可以通过施加一个力而解吸，无论是在1度的顶点还是在恒星的中心顶点。我们给出了系统自由能的一些严格结果，并利用这些结果建立了相图的一般形式和系统中某些相变的级数。我们还考虑特殊情况下的蜘蛛，即明星限制有所有度1顶点的表面。
2022-03-16 cond-mat.stat-mech
Force-induced desorption of $3$-star polymers: a self-avoiding walk model
我们考虑一个简单的立方晶格自避免行走模型的3星聚合物吸附在表面上，然后解吸与外部施加的力拉。我们严格确定的自由能的模型中的一个自我避免行走的属性，并表明，相图包括4个阶段，即弹道阶段，其中的延伸垂直于表面的长度是线性的，吸附相和混合相，除了自由相的模型既不吸附，也不弹道。在吸附阶段，恒星的所有三个分支或臂都吸附在表面。在弹道阶段，恒星的两个臂被拉入弹道阶段，而另一个臂处于自由阶段。在混合阶段，两个手臂的恒星被吸附，而第三个手臂是弹道。分离冲击相和混合相以及吸附相和混合相的相边界都是一级相变。混合相的存在是有趣的，因为它不会发生牵引，吸附自回避行走。在原子力显微镜实验中，它将作为力的函数出现额外的相变。
2018-03-22 cond-mat.stat-mech
Metastability and Ostwald Step Rule in the Crystallisation of Diamond and Graphite from Molten Carbon
研究利用第一性原理机器学习势模拟液态碳结晶，发现金刚石经经典成核形成，而亚稳石墨经低密度涨落的两步路径优先生成并阻碍向金刚石转变，体现 Ostwald 步进规则。
2025-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Force-induced desorption of uniform branched polymers
我们分析的相图的自避免行走模型的均匀的支化聚合物吸附在一个表面上，并受到外部施加的垂直拉力，在临界值，解吸聚合物。特别是，模型的吸附支化聚合物同胚类型的明星，蝌蚪，哑铃和梳子进行检查。这些模型推广了线性、环状和$3$ -星形聚合物的早期结果。在星形聚合物的情况下，我们确认了一个具有四个相（自由相，吸附相，弹道相和混合相）的相图，该相图首次出现在Janse van Rensburg EJ和Whittington SG 2018 J. Phys. A：Math. Theor的论文中。对于$3$ -星形聚合物，如果蝌蚪被尾巴的末端顶点从吸附表面拉离，则蝌蚪的相图可以包括四个相（包括混合相）。如果它是从头部的中间顶点拉动的，那么只有三个相位（混合相位不存在）。对于从环的中间顶点拉哑铃，只有三个阶段。对于具有$t$齿的梳子，存在四个相位，与所有$t \ge 1$的$t$值无关。
2018-12-20 cond-mat.stat-mech
Phases of lattice hard core bosons in a periodic superlattice
本文用量子蒙特卡罗模拟方法研究了具有最近邻排斥相互作用的超晶格硬核玻色子的相图。对于一个中等的吸附强度，该系统形成注册的吸附晶格的晶相，一个“超固体”相存在，在空位和间隙侧，而在膨胀的超流密度消失。讨论了这些结果与吸附在石墨上的$^4$ He膜实验的可能相关性。
2010-03-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase diagram for morphological transitions of wetting films on chemically structured substrates
利用界面位移模型，我们计算了吸附在含有化学条纹的平面基底上的类液薄膜的形状。我们确定了整个相图的形态相变在这些薄膜的功能，温度，欠饱和，和条纹宽度
1999-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Adsorption of 2d polymers with two- and three-body self-interactions
利用广泛的蒙特卡罗模拟，我们研究了自回避尾迹在具有二体和三体在位单体-单体相互作用的三角晶格上的表面吸附。在二体、三体和表面相互作用强度的参数空间中，相图显示了四个相：溶胀（线圈）、小球、晶体和吸附。对于小的表面相互作用的值，我们确认存在的溶胀，小球，和晶体体相。对于足够大的值的表面相互作用，该系统是在吸附状态，和吸附过渡可以是连续的或不连续的，这取决于体相。因此，相图包含丰富的相结构，其具有在多临界线中相遇的过渡表面，所述多临界线连接在单个特殊的多临界点中。吸附相显示出两个不同的区域，具有不同的特性，由单层或双层吸附基态为主。有趣的是，我们发现这两个区域之间没有有限温度的相变，而是一个平滑的过渡。
2019-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Study of the phase diagram of evaporation-condensation systems with a Histogram Reweighting adaptation method
本文用直方图重加权技术研究了吸附在正方形晶格上的线性分子的凝聚转变临界点。结果是通过格子气模型中的巨正则蒙特卡罗模拟以及使用四阶Binder累积量的有限尺寸标度获得的。该方法在相互作用的单体体系中进行了测试，其中临界点可以准确地确定。应用该方法测定了具有吸引力相互作用的二聚体体系的临界点，得到了比以前报道的研究更好的结果。此外，在不同温度下的吸附等温线，以及单体和二聚体系统的相图，实现了显着改善的二聚体的相图。
2017-03-28 cond-mat.stat-mech
Does a surface attached globule phase exist ?
长的柔性中性聚合物链浸入贫溶剂中并与不可穿透的吸引表面相互作用，除了其他吸附和解吸相之外，还表现出称为表面附着小球（{ \bf SAG}）的相。在热力学极限下，{ \bf SAG}相与球状相具有相同的单体自由能，并且它们之间的转变是表面转变。我们研究了这种链的二维和三维相图，并计算了在相图的不同区域中单体的分布。
2002-05-01 cond-mat.stat-mech
The Role of Substrate Corrugations in Helium Monolayer Solidification
我们调查的第一层氦吸附在石墨上的路径积分蒙特卡罗，研究基板上的波纹的相图的作用。当不存在波纹时，系统的平衡态是液相，仅在压缩下但在层促进之前发生固化。我们确定的固液共存区域，并比较我们的结果最近的格林函数Monte Carlo计算在同一系统上。当基板波纹包括在内，我们发现，平衡相是$\sqrt 3 \times \sqrt3$相称的固相，这是众所周知的从实验。测定了熔融行为、热容和单粒子结合能，并与实验结果进行了比较。我们进一步发现，对于低于相称的覆盖率的密度，系统的低温相由固体团簇与合并的空位共存。我们没有发现第一层液相，因此在这一层没有超流性，与最近的一些建议相反。
1999-11-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Universal phase diagrams with superconducting domes for electronic flat bands
具有接近费米能级的平带的凝聚态系统由于其非常大的态密度，通常表现出非常高的对称性破缺阶的临界有序温度，例如超导性和磁性。在这里，我们表明，临界温度遵循两个通用的曲线之一，掺杂远离一个平坦的频带取决于有序通道，这完全决定了一般的顺序竞争和相图。值得注意的是，我们发现粒子-粒子通道中的有序（超导有序）比粒子-空穴通道中的有序（磁有序或电荷有序）更能决定性地存活下来，因为通道具有根本不同的极化率。因此，即使磁序或电荷序最初占主导地位，超导圆顶仍然可能存在于平带的侧面。我们将这些一般结果应用到菱形ABC堆叠石墨的拓扑表面平坦带和石墨烯的van Hove奇异性。
2017-08-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Dynamic response of Ag monolayers adsorbed on Au(100) upon an oscillatory variation of the chemical potential: A Monte Carlo simulation study
基于Ag原子在$Au(100)$表面上的欠电位电化学沉积在良好定义的温度下表现出尖锐的一级相变的事实，（共存）化学势（$μ_{coex}$），我们进行了广泛的模拟，旨在研究在施加$μ(t) = μ_{coex} + μ_{o}sin(2Πt/τ) $形式的周期信号时接近共存的系统的滞后动态行为，其中，$μ_{o}$和$τ$分别是扫描的幅度和周期。对于相对较短的时间和足够小的振幅的系统成为捕获在低或高Ag覆盖状态，证明记录磁滞回线。这种情况被识别为动态有序状态（DOS），使得相应亚稳态的弛豫时间$(τ_{relax})$服从$τ_{relax} > τ$。另一方面，通过适当地增加$μ_{o}$或/和$τ$，人们发现$Ag$覆盖范围逐渐跟随外部驱动（这里是$τ_{relax} < τ$），并且系统被称为进入动态无序状态（DDS），其中磁滞回线显示几乎对称的极限环。由外部信号驱动的限制周期之间的这种对称性破缺讨论DOS和DDS之间的动态相变（不平衡）的概念，类似于当一个磁系统被放置在一个可变的外部磁场的存在下遇到的。然而，仔细的有限尺寸标度研究表明，至少在$T = 300K$，$Ag/Au(100)$系统不表现出真正的二阶相变，而是状态之间的交叉行为。一个图表显示的位置的有序和无序状态的$μ$与$τ$平面获得和讨论。
2007-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Adsorption of Multi-block and Random Copolymer on a Solid Surface: Critical Behavior and Phase Diagram
通过计算机模拟和标度分析研究了单一多嵌段$AB$ -共聚物在固体平面基底上的吸附。结果表明，该问题可以映射到一个有效的均聚物吸附问题。特别是，我们讨论了临界吸附能和被吸附单体的分数如何取决于粘附单体$A$的嵌段长度$M$以及聚合物链的总长度$N$。也被认为是无规共聚物的吸附，并发现退火近似的框架内得到很好的描述。为了更好地测试我们的理论预测，采用了两种不同的蒙特卡罗（MC）模拟方法：a）基于标准Metropolis算法（MA）的非格点动态珠弹簧模型，以及b）使用修剪富集Rosenbluth方法（PERM）的粗粒度格点模型，该方法可以测试非常长的链。这两种方法的研究结果是完全一致的，并与理论预测吻合得很好。
2007-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computer simulation of the phase diagram for a fluid confined in a fractal and disordered porous material
本文采用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了Lennard-Jones流体吸附在分形多孔气凝胶中的相图。凝胶环境是由非晶格扩散限制的簇-簇聚集过程产生的。模拟已经进行了多规范集成采样技术。通过直方图重加权计算得到了有偏采样函数。比较限制和散装系统的液体-蒸汽共存曲线，我们观察到的临界温度和密度的定性协议与实验和其他Monte Carlo研究局限于随机矩阵的球体的Lennard-Jones流体的减少。在这些数值研究的差异，我们没有观察到约束后的共存曲线与液-液相共存相关联的液体侧的峰。在我们的例子中，只有共存曲线的肩部出现在限制时。该肩部可与液相中的高密度波动相关联。在我们的系统中共存的汽相和液相表现出高度的空间无序性和不均匀性。
2004-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nanowire reconstruction under external magnetic fields
我们考虑吸附在表面上的磁性纳米线在外部磁场或电场的影响下可能采取的不同结构。首先，我们提出了一个理论框架的基础上伊辛样扩展的1D弗伦克尔-Kontorova模型，这是详细分析使用的传输矩阵形式主义，确定丰富的相图显示结构重建在有限的领域和反铁磁顺磁相变的第二顺序。我们的结论得到了验证，使用从头计算与密度泛函理论，铺平了道路的实际材料中，这种复杂的现象可以在实验室中观察到的搜索。
2020-12-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Surface Phase Diagrams from Nested Sampling
本研究将嵌套采样算法扩展至吸附质相图计算，应用于LJ粒子在LJ表面上的吸附，揭示了相变性质及表面几何对三相点的影响，展示了NS在表面建模中的潜力。
2024-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Machine Learning the Metastable Phase Diagram of Materials
相图是材料合成的宝贵工具，并提供任何给定热力学条件下材料相的信息。传统的相图生成涉及实验，以提供物理上可接近的相的初始估计，然后使用现象学模型在可用的实验数据点之间进行内插，并外推到不可接近的区域。这种方法，结合第一性原理计算和数据挖掘技术，导致详尽的热力学数据库，尽管在不同的热力学平衡。相比之下，材料在其合成、操作或加工期间可能不会达到其热力学平衡态，而是保持被捕获在局部自由能最小值中，这可能表现出期望的性质。绘制这些亚稳相及其热力学行为是非常可取的，但目前缺乏。在这里，我们介绍了一个自动化的工作流程，它将第一原理物理和原子模拟与机器学习（ML）和高性能计算相结合，以快速探索给定元素组成的亚稳相。使用具有代表性的材料碳，其中具有大量不具有平衡母体的亚稳态，我们展示了数百个从接近平衡到远离平衡的亚稳态的自动映射。此外，我们将自由能的计算到一个基于神经网络的学习的状态方程，允许建设的亚稳相图。高温高压实验，使用金刚石对顶砧细胞在石墨样品加上高分辨率透射电子显微镜被用来验证我们的亚稳相的预测。我们介绍的方法是通用的，广泛适用于单组分和多组分系统。
2021-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
