Canonical-ensemble scaling of Tan's contact in the trapped Tonks--Girardeau gas
Center of Mathematics, Computing, and Cognition, Federal University of ABC(ABC联邦大学数学、计算与认知中心)
通过正则系综的鞍点约化,推导了有限温度下谐振子陷阱中Tonks–Girardeau气体Tan接触在大$N$极限下的标度律,包括领先项和次领先项,并验证了其与正则系综数据的吻合。
2026-08-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Exact and Approximate Constants of Motion in Stochastic Contact Processes
Centro Atómico Bariloche and Instituto Balseiro, Comisión Nacional de Energía Atómica, Universidad Nacional de Cuyo, Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas(巴里洛切原子中心与巴尔塞罗研究所、国家原子能委员会、胡胡伊国立大学、国家科学研究委员会)
本文研究了随机接触过程中的精确和近似守恒量,通过构建线性和非线性组合的守恒量,分析了其在均场方程中的应用。
2026-01-15 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium grand-canonical ensemble built from a physical particle reservoir
我们引入了一个非平衡巨正则系综,它是通过考虑与非平衡粒子库相接触的被驱动粒子质点系的定态而定义的。与其平衡对应物或与巨正则系综的纯粹形式构造不一致,这种物理动机的构造产生了一个巨正则分布,该分布取决于系统与储层之间接触动力学的细节。对于非相互作用的驱动粒子,仍然可以定义一个巨正则化学势,尽管这个化学势现在与库的化学势不同。然而,在一般情况下,定义巨正则化学势的通常指数因子(在粒子数中)被密度的非线性函数的指数所取代,该函数与体积成比例。这种情况下,明确说明了一个一维晶格模型。虽然在这种情况下不再能定义巨正则化学势,但对于接触动力学的一个子类来说,通过在系统和储层之间引入一个小的外部电势差来概括平衡涨落-响应关系是可能的。
2020-07-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The tail of the contact force distribution in static granular materials
我们数值研究的分布P(f)的接触力在无摩擦珠包,平均在所有可能的力网络配置的合奏。我们采用伞形抽样来解决大f时P(f)的渐近衰减问题,并确定二维和三维有序和无序系统的P(f)降到10^{-45}阶的值。我们的研究结果明确地表明,在系综方法中,力分布的衰减比指数衰减快得多:P(f)~ exp(-f^α),对于2D系统,α \approx 2.0,对于3D系统,α \approx 1.7。
2007-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions and correlations in the bosonic pair contact process with diffusion: Exact results
在玻色子描述下研究了带扩散的对接触过程(PCPD)局部密度的变化。在临界点的吸收相变(其中的平均粒子数保持不变),它表明,对于晶格尺寸d>2的方差表现出相变:对于足够高的扩散常数,它渐近地接近一个有限的值,而对于低扩散常数的方差发散指数的时间。这种行为也出现在密度关联函数中,这意味着关联时间是负的。然而,一个具有计算为z=2的动力学指数的动力学标度。
2003-11-25 cond-mat.stat-mech
Maximum Entropy Principle for the Microcanonical Ensemble
我们从最大熵原理(MEP)使用P.Hertz的相空间体积熵导出微正则系综。在归一化和平均能量的约束下,最大化关于概率分布的熵,我们得到了能量恒定的条件。这种方法是互补的传统推导的微正则系综从MEP使用香农熵,并假设先验的能量是恒定的,这导致在相等的概率。
2008-02-15 cond-mat.stat-mech
Can one measure negative specific heat in the canonical statistical ensemble?
根据热力学,玻尔兹曼短程相互作用系统的比热是一个正的量。不太直观的特性反而由以长程相互作用为特征的系统显示出来。在这种情况下,比热的符号取决于所考虑的统计系综:负比热可以在孤立系中找到,这是在微正则系综的框架下研究的;另一方面,人们普遍认为,正比热应该总是在与热浴接触的系统中测量,正则系综是合适的。我们证明,后者的假设一般是不正确的:原则上可以测量负比热也在正则系综,如果系统的审查是非玻尔兹曼和/或平衡。
2010-03-02 cond-mat.stat-mech
A thermostat algorithm generating target ensembles
我们提出了一个确定性的算法称为接触密度动力学,产生任何规定的目标分布在物理相空间。类似于著名的Nosé-Hoover模型,我们的算法基于扩展相空间中的非Hamilton系统。然而,我们案例中的运动方程遵循接触几何,并且我们表明,一般来说,它们具有与所谓的密度动力学算法相似的形式。作为一个典型的例子,我们应用我们的算法产生吉布斯正则分布的一维谐振子。
2015-12-22 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Large deviations and chemical potential in bulk-driven systems in contact
研究了两个体驱动的慢交换粒子系统的定态是否可以用适当定义的非平衡化学势相等来描述。我们的主要结果是,在弱接触极限,化学势可以定义时,粒子交换动力学采取的因式分解的形式相对于两个系统,并满足宏观细致平衡性质在大的偏差水平。接触系统的化学势一般不同于孤立系的非平衡化学势,并且不满足状态方程。然而,满足热力学第零定律的系统类别可以以自然的方式定义。这些结果被示出在一个驱动的晶格粒子模型和一个活跃的粒子模型。当化学势不能被定义时,也会有有趣的结果,就像巨正则系综的非标准形式。
2018-07-13 cond-mat.stat-mech
Ensemble model of turbulence based on states of constant flux in wavenumber space
提出了一种湍流系综模型。该系综由这样的流场组成,在该流场中,穿过波数$k$的无粘守恒量(例如能量(或二维流场中的涡度拟能)的通量在适当的范围内是与$k$无关的常数。用蒙特卡罗方法对常涡度拟能流的二维流场进行随机抽样。流场的能谱$E_k$与标度$E_k \propto k^{-3}(\ln(k/k_\mathrm{b}))^{-1/3}$一致,其中$k_\mathrm{b}$是恒定通量范围的底波数。
2022-10-18 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Cylinder-flat contact mechanics with surface roughness
本文研究了圆柱体与具有随机表面粗糙度的弹性半空间挤压接触时的名义(系综平均)接触压力$p(x)$。对于$α< 0.01$,接触压力是类赫兹的,而对于$α> 10$,接触压力是类高斯的,其中无量纲参数$α= h_{\rm rms}/δ$是均方根粗糙度幅度与光滑表面情况下的渗透率之间的比率(赫兹接触)。
2020-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Force indeterminacy in the jammed state of hard disks
通过接触动力学研究硬盘颗粒包装,接触动力学是探索接触力空间中允许的力实现的适当技术。对于给定的摩擦系数值,产生摩擦力,然后找到固定接触的平衡力系综。我们研究的力量波动在这个合奏。在零摩擦的极限,波动消失,根据均衡的包装。波动的幅度具有非单调的摩擦依赖性。小摩擦的增加可以归因于库仑锥的角度的开口,而随着摩擦的增加而减少是由于接触网络的连接性的降低,导致局部的、独立的不确定性簇。我们讨论的相关性的不确定性包装的可变形颗粒和机械响应性能。
2005-06-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Física Estadística: teoría, ejemplos trabajados, modelos y simulaciones
这是一本统计物理学教材,围绕平衡态统计物理,分五章讲解各类系综与量子统计,配套理论、例题、模拟资源和前沿讨论,辅助读者学习。
2024-03-10 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Ensemble averaged coherent state path integral for disordered bosons with a repulsive interaction (Derivation of mean field equations)
本文考虑了具有排斥接触相互作用的玻色原子在玻色-爱因斯坦凝聚的陷阱势中的作用,并附加了一个随机势。两个模型的静态和动态无序的系综平均值进行并行研究。玻色子多体系统的两个障碍模型表示的相干态路径积分的Keldysh时间轮廓,允许精确的合奏平均为零和有限的温度。因此,相干态路径积分的这些系综平均值为副本场论或超对称平均技术提供了替代方案。
2007-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ensemble Theory for Force Networks in Hyperstatic Granular Matter
提出了一种静态颗粒填料力网络的集成方法。该框架是基于包装和力尺度的分离,连同一个先验的平坦的措施,在力相空间的约束下,接触力是排斥和平衡的每个粒子。在本文中,我们将给出这种力网络系综的一般形式,并推导出力分布$P(f)$的一般表达式。对于小的规则包装,这些概率密度得到封闭的形式,而较大的包装,我们提出了一个系统的数值分析。由于技术上的问题可以写为一个不可逆的矩阵问题(其中矩阵是由接触几何),我们研究会发生什么,如果我们扰动的包装矩阵或取代它的随机矩阵。由此产生的$P(f)$的显着不同,从正常的包装,这涉及到网络统计是如何与底层网络结构的深层次问题。总的来说,合奏制定开辟了一个新的视角,力网络是分析访问,并可能发现应用超越颗粒物质。
2004-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Gardner-like transition from variable to persistent force contacts in granular crystals
我们报告的实验证据Gardner一样的过渡从变量到持久的力接触在一个二维的,双分散的颗粒晶体通过分析单轴压缩下形成的粒子位置和力网络的变化。从密度刚刚高于冻结过渡,并为变量的额外压缩,我们比较配置,以自己的初始状态,并等效的合奏,重新初始化的状态。该协议表明,当密度低于Gardner样过渡时,力接触在很大程度上是不确定的,之后它们逐渐过渡到持久的,完全如此,只有在干扰点以上。我们关联的障碍,这种影响的基础上的光弹性磁盘的微观粗糙的大小,类推到其他机制,以前已经在理论上预测。
2022-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simple quantitative tests to validate sampling from thermodynamic ensembles
通常难以定量地确定新的分子模拟算法或软件是否适当地实现了所需热力学系综的采样。我们提出了一些简单的统计分析程序,以允许敏感的确定是否所需的热力学系综是适当的采样。我们证明了这些测试的模型系统和分子动力学模拟在一系列的情况下,包括定容和恒压模拟的效用,并描述了为最终用户设计的测试的实施。
2012-08-04 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Langevin Dynamics in Constant Pressure Extended Systems
讨论了在扩展系统中进行朗之万动力学的优点。本文回顾了一个简单的Langevin动力学方案,并将其推广到Hoover系综。我们表明,由此产生的运动方程产生的等压等温系综。然后讨论了Parrinello-Rahman系综,我们表明,尽管存在固有的概率梯度在这个系统中,朗之万动力学方法的样本扩展相空间中的正确的方式。在从头算平面波密度泛函理论(DFT)程序CASTEP [M. D.西格尔,P. L. D. Lindan,M. J. Probert,C. J. Pickard,P. J. Hasnip,S. J. Clarke和M.C. Payne,J. Phys.:Cond.马太福音(11)2717(2003))。
2004-12-28 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Charge fluctuations from molecular simulations in the constant-potential ensemble
我们重新讨论电容器中电荷波动的统计力学。在恒电位经典分子模拟中,电极原子的原子电荷被视为随时间演化的附加自由度,以满足电解质的每个配置的固定静电势的约束。目前的工作澄清了整体电中性约束的作用,以及在玻恩-奥本海默近似计算的平均值和完整的恒势系综之间的联系。这使我们特别是推导出一个完整的波动耗散关系的差分电容,其中包括贡献的电荷波动(周围的电荷满足恒电位和电中性约束)也存在于电解质的情况下。我们提供了一个简单的表达式,这种贡献的元素的逆矩阵定义的二次形式的波动电荷的能量。然后,我们数值说明我们的结果的有效性,并恢复预期的结果为一个空的电容器与无结构的电极在大的电极间距离。通过考虑石墨电极之间的各种液体,我们确认,这种贡献的总微分电容是小的相比,由电解质的热波动引起的。
2019-11-21 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Time- and ensemble-average statistical mechanics of the Gaussian Network Model
我们提出的分析结果(一个真正的对称矩阵的数值对角化)的一组时间和整体平均物理观测值的非胡克高斯网络模型(GNM)-一个推广的劳斯模型的弹性网络与一定程度的延伸和旋转刚度的链接。我们专注于一组粗粒度的观测值,可能是感兴趣的分析GNM的内部运动的蛋白质和机械框架的上下文中与热浴接触。一个C++的计算机代码,实现所有的分析结果。
2021-02-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
The Calogero-Moser equation system and the ensemble average in the Gaussian ensembles
由随机矩阵理论可知,对于特殊的耦合常数,Calogero-Moser(CM)方程组只不过是广义谐振子Schroedinger方程的径向部分.这使得一个直接建设的解决方案,通过罗德里格斯关系。结果很容易推广到任意值的耦合常数。这样,CM方程就变得几乎微不足道了。作为应用,得到了<exp[i(XY)]>关于CM方程组的本征函数的展开式,其中X和Y是从一个高斯系综中得到的矩阵,括号表示角变量的平均值。
2003-10-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP