Systematic enumeration of configuration classes for entropic sampling of Ising models
我们描述了一个系统的方法,完全枚举的组态类(CC)的自旋1/2伊辛模型在能量磁化平面。这种技术被应用到反铁磁伊辛模型在一个外部磁场的正方形格子,这是使用层析熵采样算法模拟。我们估计的配置,$Ω(E,m,L)$,和相关的微正则平均数,所有允许的能量$E$和磁化$m$为$L = 10$到30,与$ΔL = 2$。有了CC的先验知识,我们可以确保在仿真期间对所有允许的类进行采样。完全枚举的CC也使我们能够使用$Ω(E,m,L)$的最终估计,以获得良好的初始估计,$Ω_0(E,m,L')$,连续的系统大小($L' > L$)通过二维插值。利用这些结果,我们计算的热力学量的连续函数的温度$T$和外部场$h$的正则平均值的兴趣。此外,我们确定的$h$ - $T$平面的临界线使用有限尺寸标度分析,并比较这些结果与几个近似的理论表达式。
2011-12-06 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Interaction versus entropic repulsion for low temperature Ising polymers
许多有趣的低温统计力学模型(二维Ising模型、(2+1)D SOS界面模型等)的等值线可以描述为$\mathbb Z^2$上的自相互作用和自回避行走。当模型被定义在一个有限的盒子里时,边界的存在会引起盒子的轮廓和边界之间的相互作用,这可能是有吸引力的。另一方面,轮廓不能穿过边界,所以它感受到来自它的熵排斥。在各种感兴趣的情况下,一个关键的技术问题是证明熵排斥胜过钉扎相互作用:特别是,轮廓-边界相互作用不应该显著修改轮廓分拆函数,并且相关的表面张力应该保持不变。在这里,我们证明,这确实是这样,至少在足够低的温度下,在一个相当普遍的框架,特别适用于上述感兴趣的模型。
2014-07-14 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Monte Carlo study on the detection of classical order by disorder in real antiferromagnetic Ising pyrochlores
我们使用蒙特卡罗模拟来评估在真正的反铁磁伊辛高温超导体中通过无序来检测热有序的可行性,该高温超导体被施加在$[110]$方向上的磁场所挫败。建立在一个理想的系统,只有最近邻交换相互作用和一个完美的定向场,我们考虑偶极相互作用和场失调的影响。我们的方法是特殊的,因为它更多地依赖于打开和关闭熵驱动器的可能性,而不是在没有(或免疫)一个特定的扰动。原则上,它可以应用于其他不受控制的相互作用,这些相互作用预计将自然存在于真实的{磁性}材料中。我们建立的条件下,熵效应可以从相互作用驱动器的顺序,显示如何使用中子散射作为一种手段来揭开这一机制,并讨论可能的材料在哪里测试这些想法。
2019-11-07 cond-mat.stat-mech
Minimal Models of Entropic Order
Perimeter Institute for Theoretical Physics(Perimeter理论物理研究所);Simons Center for Geometry and Physics, Stony Brook University(石溪大学西蒙斯几何与物理中心);Department of Physics and Center for Theory of Quantum Matter, University of Colorado, Boulder(科罗拉多大学博尔德分校物理系与量子物质理论中心);Department of Mathematical Sciences, Durham University(杜伦大学数学科学系)
本文提出熵有序的最小模型,通过算术异或模型和经典气体模型展示高温下有序态的形成机制。
2026-03-04 cond-mat.stat-mech hep-th
Entropic $F$-function of 3D Ising conformal field theory via the fuzzy sphere regularization
本研究利用模糊球正则化方法,通过纠缠熵首次对3D伊辛共形场论的F函数进行非微扰计算,所得结果符合F定理且与4-ε展开估算值相近,为3D量子场论自由度研究提供了新的非微扰计算途径。
2024-01-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Complete high-precision entropic sampling
蒙特卡罗模拟使用熵采样来估计给定能量的构型数量是传统方法的有价值的替代方法。我们介绍{ \it层析}熵采样,一个计划,它使用多个研究,从不同的区域的配置空间,产生精确的估计的配置的数量超过{ \it全范围}的能量,{ \it没有}将后者分成子集或窗口。应用于正方形格子上的伊辛模型,该方法产生的临界温度的精度约为0.01%,临界指数为1%或更好。对系统尺寸L=10 - 160、比热最大值温度和临界温度比热的预测与精确结果非常接近。对于简单立方晶格上的伊辛模型,给出的临界温度在最佳估计值的0.003%以内;给出的指数比$β/ν$和$γ/ν$分别在文献值的0.4%和1%以内。在二维和三维中,{ \it反铁磁}临界点的结果与铁磁转变的结果完全一致。应用于最近邻排它的正方形格子气,同样得到了精确的临界化学势和指数比$β/ν$和$γ/ν$。
2011-07-14 cond-mat.stat-mech
Multicanonical Simulations of the Tails of the Order-Parameter Distribution of the Two-Dimensional Ising Model
我们报告了固定边界条件下二维伊辛模型序参量分布尾部的多重蒙特卡罗模拟。在临界温度以下发现了明显的“胖”伸展指数尾的数值证据,表明在临界温度可能存在胖尾。
2005-02-16 cond-mat.stat-mech
Investigation of the annealed disordered Ising systems within two-tail approximation
本文提出了一种研究具有长程相互作用的无序二组分伊辛体系的方法。可能的应用,金属和磁性合金和格子气被认为是。我们也得到了这些模型的数值结果的结晶性质。对平均场、高斯场和双尾近似下的数值结果进行了比较。
1997-01-31 cond-mat.stat-mech
Magnetization-resolved density of states and quasi-first order transition in the two-dimensional random bond Ising model: an entropic sampling study
本文用熵采样方法研究二维±J随机键伊辛模型,通过磁化分辨态密度和基态构型分析证明零温铁磁-自旋玻璃转变是准一级的,并给出β=0、ν=1.50(8)的标度指数。
2025-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling considerations on the ground state microcanonical temperature in entropic sampling simulations
在这项工作中,我们讨论的行为的微正则温度$\frac{\partial S(E)}{\partial E}$通过数值熵采样研究。据观察,在几乎所有的情况下,在基态的状态密度$S(E)$的对数的斜率不是无限的,因为正如预期的那样,它应该直接与逆温度$\frac{1}{T}$。在这里,我们表明,这些有限的斜率实际上是由于有限尺寸的影响,我们提出了一个解析表达式$a\ln(bL)$的行为$\frac{\varDelta S}{\varDelta E}$时,$L\rightarrow\infty$。为了验证这一想法,我们使用三个不同的二维正方形晶格模型呈现二阶相变。本文用精确方法计算了两态Ising模型和$q=3$、$4$态Potts模型的参数$a$和$b$,并与熵抽样模拟结果作了比较。我们发现精确值和数值之间有很好的一致性。我们认为,这组新的参数$a$和$b$代表了一个有趣的新的问题,在熵抽样研究不同的模型。
2015-07-30 cond-mat.stat-mech
Ising model with invisible states on scale-free networks
考虑无标度网络上具有不可见态的伊辛模型。我们的目标是研究熵和拓扑对相变的影响之间的相互作用。前者通过不可见状态数$r$来体现,而后者则由网络节点度分布衰减指数$λ$来控制。我们表明,相图,在这种情况下,其特征在于由两个边缘值$r_{c1}(λ)$和$r_{c2}(λ)$,其中分离的区域具有不同的临界行为。在$r_{c1}(λ)$线以下,系统仅经历二级相变;在$r_{c2}(λ)$线以上,仅发生一级相变;在两条线之间,这两种相变都发生在不同的温度下。这种行为与在晶格上观察到的行为不同,在晶格上,具有不可见状态的伊辛模型的特征仅在于一个分隔一阶和二阶区域的边缘值$r_{c}\simeq 3.62$。
2019-04-13 cond-mat.stat-mech
Entropic sampling via Wang-Landau random walks in dominant energy subspaces
统计系统的主导能量子空间的定义的帮助下的各种特征的能量分布的限制条件,如概率密度和四阶Binder的累积量。我们的分析概括了临界最小能量子空间(CrMES)技术\cite{malakis04}的思想,以前应用于研究比热的有限尺寸标度。在这里,我们说明的替代品,是有用的进一步有限大小的异常和相应的主导子空间的行为的分析提出的二维吴,二维和三维伊辛模型。为了表明CrMES技术是足够的磁异常的研究,我们研究和测试简单的方法,提供了一个准确的测定能量序参数($E-M$)直方图通过王-朗道随机游走的手段。二维伊辛模型作为一个测试案例,它表明,高级别的王朗道抽样计划产生良好的估计所有的磁性。我们的估计与传统的Metropolis方法相比非常好。相关的主能量子空间和主磁化子空间如预期的那样分别与指数$α/ν$和$γ/ν$成比例。使用的Metropolis方法,我们检查相应的主导磁化子空间的时间演化,我们发现背后的原因不充分的Metropolis方法产生一个可靠的估计方案的尾部制度的序参量分布。
2006-01-03 cond-mat.stat-mech
Entropic repulsion and lack of the $g$-measure property for Dyson models
我们考虑Dyson模型,伊辛模型与缓慢的多项式衰减,在低温下,并表明其吉布斯措施深的相变区域不是$g$措施。证明中的主要成分是熵排斥效应的发生,这是从介观稳定性的(单点)接口这些长程模型中的相变区域。
2017-05-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Universal Finite-Size Corrections of the Entanglement Entropy of Quantum Ladders and the Entropic Area Law
研究了临界阶梯纠缠熵的有限尺寸修正,并对其标度行为提出了一个猜想。对自由费米子、海森伯和量子伊辛梯都验证了该猜想。我们的研究结果支持临界梯形模型的纠缠熵的对数修正的前因子是普遍的,它与模型的一维版本的中心荷和与无隙激发相关的分支的数量。我们的结果表明,通过分析梯形系统的纠缠熵的标度行为,可以推断二维临界系统中是否存在熵面积定律的违反,这一点更容易处理.
2014-10-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Monte Carlo studies of the square Ising model with next-nearest-neighbor interactions
本文采用一种新的熵方法研究了具有最近邻和次最近邻反铁磁相互作用的正方格子伊辛模型的临界行为。本计划的估计进行了比较与Metropolis算法。我们认为在超反铁磁(SAF)秩序出现在低温下的范围内的相互作用。最近预测的一个一级转变沿一定范围(0.5-1.2)的相互作用比$(R=J_{nnn}/J_{nn})$的检查,通过生成精确的数据,在一个特定的值的比例$(R=1)$的大晶格。我们的研究不支持一阶过渡和一个令人信服的有限尺寸标度分析的模型,产生准确的估计R=1的所有关键指数。磁指数被发现服从“弱普适性”,按照以前的猜想。
2005-09-22 cond-mat.stat-mech
Nature vs. Nurture: Dynamical Evolution in Disordered Ising Ferromagnets
我们研究了零温度Glauber动力学在各种模型的无序铁磁体的可预测性。这是分析使用两个独立的动态实现相同的随机初始化(称为双胞胎)。我们推导出,理论和数值,轨道的归一化磁化和孪生重叠的系统大小趋于无穷大的演变。我们处理的系统包括平均场铁磁体与轻尾和重尾耦合分布,以及高度无序的各种其他几何形状的模型。在平均场设置与轻尾耦合,无序平均和限制的磁化和孪晶重叠的轨迹匹配的同质居里-外斯模型。另一方面,当耦合分布具有重尾或几何形状改变时,无序的影响在热力学极限下持续存在。尽管如此,定性地,所有这些随机铁磁体对于它们的孪晶重叠共享类似的时间演化,其中两个孪晶最初去相关,然后由于铁磁漂移而部分或完全会聚在一起。
2019-10-09 cond-mat.stat-mech
Free Energy Distribution Function of a Random Ising ferromagnet
本文利用D维随机温度Ginzburg-Landau哈密顿量研究了弱无序Ising铁磁体的自由能分布函数。它示出,除了通常的高斯“体”,这个分布函数表现出非高斯尾巴在顺磁和铁磁相。这些尾巴的显式渐近表达式。它表明,尾巴是强烈不对称的:左尾(大负值的自由能)是比右(大正值的自由能)慢得多。本文论证了在临界点,D<4维无规Ising铁磁体的自由能可用一个非自平均的非平凡普适分布函数来描述
2012-04-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Minimum-Free-Energy Distribution of RNA Secondary Structures: Entropic and Thermodynamic Properties of Rare Events
研究了随机RNA序列系综上无伪结RNA二级结构Turner模型的最小自由能分布。特别是,我们感兴趣的是那些罕见的和中间事件的意外低MFE。广义系综马尔可夫链蒙特卡罗方法使我们能够探索MFE分布的稀有事件尾部的概率,如$10^{-70}$和研究序列熵和序列系综与固定MFE的结构属性之间的关系。熵和结构特性的那些合奏进行比较与天然RNA相同的减少MFE(Z-评分)。
2010-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exact partition function of arithmetic Ising model
International Center for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础科学研究所国际理论科学中心)
本研究给出了d维算术伊辛模型(AIM)精确配分函数的简洁公式,推导了2×2系统的自由能与熵的显式形式,发现高温下熵增,支持熵序存在。
2026-08-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el hep-th
Large-deviation tails of critical order-parameter distributions
Hefei National Laboratory for Physical Sciences at the Microscale and Department of Modern Physics, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学现代物理系与微尺度物质科学国家研究中心);Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学合肥国家实验室);School of Science, Constructor University(构造大学理学院)
研究临界概率分布的大偏差尾部,揭示超越标准有限尺寸标度的普适性,通过渗流和FK-Ising模型在二维、三维晶格及完全图上的模拟验证了拉伸指数形式和普适标度形式。
2026-06-18 cond-mat.stat-mech
First-order transition features of the 3D bimodal random-field Ising model
采用两种基于Wang-Landau和Lee熵抽样方案的数值方法,研究了三维双峰($\pm h$)随机场伊辛模型在强无序区的一阶跃迁特性.我们考虑简单的立方晶格的线性尺寸范围内$L=4-32$和模拟系统的两个值的无序强度:$h=2$和$h=2.25$。过渡的性质是阐明通过应用李-Kosterlitz自由能垒方法。我们的结果表明,尽管强的一阶特征,过渡保持连续,在不同意早期的平均场论预测的三临界点在高值的随机场。
2008-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quenched bond randomness in marginal and non-marginal Ising spin models in 2D
通过基于Wang-Landau算法的熵采样,研究了猝灭键随机性对二维Ising自旋模型临界行为的影响,并进行了对比.研究了具有最近邻和次最近邻竞争相互作用的超反铁磁(SAF)正方形模型的随机键版本和简单伊辛模型的相应版本,并通过详细的有限尺寸标度(FSS)分析考察了它们的普遍性.我们发现,随机键SAF模型服从弱普适性、超标度性,并且由于相互作用的竞争性质,表现出较强的比热饱和行为。另一方面,对于随机伊辛模型,我们遇到了一些困难,明确区分两个著名的情况下的对数校正与弱普适性。然而,仔细的FSS分析我们的数据有利于场理论预测的对数校正。
2008-11-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
First-order transition features of the triangular Ising model with nearest- and next-nearest-neighbor antiferromagnetic interactions
我们实现了一个新的和精确的数值熵方案来研究三角形伊辛模型的一阶相变特性,其中最近邻反铁磁相互作用($J_{nn}$)和次最近邻反铁磁相互作用($J_{nnn}$)的比例为$R=J_{nn}/J_{nnn}=1$。对现有的一阶跃迁理论的重要方面进行了简要回顾,在这个模型上进行了测试,并与以前的Potts模型的工作进行了比较。利用线性尺寸为$L=30,40,...,100,120,140,160,200,240,360$和480的晶格,我们估计了本弱一级跃迁的热特性。我们的研究结果改进了Rastelli等人的原始估计,并验证了有限尺寸标度理论对一阶跃迁的所有普遍接受的预测,包括跃迁点位移、热和磁异常。然而,我们的两个发现与目前的现象学预期不一致。由相数参数导出的跃迁点的行为不符合理论上所描述的指数小位移行为,并且著名的双高斯近似不能正确地描述能量累积量的高阶修正项。有人认为,这种差异有其根源,在通常被忽视的贡献畴壁修正。
2008-09-15 cond-mat.stat-mech
Long-time tails in the random transverse Ising chain
以双高斯无序的一维随机横向伊辛模型(RTIM)为例,用递归方法研究了高温下的自旋自相关函数(SAF)和相关谱密度.基于解析得到的前12个递归,我们发现了强有力的数值证据的长时间尾巴在SAF的一个单一的自旋。数值结果表明,当交换耦合J_{i}(或随机横场B_{i})的标准差σ_{JS}(或σ_{BS})较小时,SAF中不会出现长时间拖尾。自旋系统经历了从中心峰行为到集体模行为的交叉,这是具有双峰无序的RTIM的动力学特征。然而,当标准偏差足够大时,系统表现出与具有高斯无序的RTIM相似的动力学行为,即,当σ_{JS}较大时,系统表现出增强的中心峰行为,而当σ_{BS}较大时,系统表现出无序行为。在这种情况下,SAF中的长时间尾部出现,即,C(t)\simt^{-2}。当随机变量(J_{i}或B_{i})满足其他分布(例如双指数分布和双均匀分布)时,获得类似的性质。
2011-12-07 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Entropic dynamics on Gibbs statistical manifolds
熵动力学是一个框架,其中动力学定律是作为熵推理方法的应用而导出的。它的成功包括从概率原理推导出量子力学和量子场论。在这里,我们开发的熵动力学系统的状态描述的概率分布。因此,动态展开的统计流形,这是自动赋予信息几何提供的度量结构。流形的曲率有很大的影响。我们把我们的动力学集中在吉布斯分布(也称为正则分布或指数族)的统计流形上。该模型包括一个“熵”的时间概念,是专门为研究中的系统,系统是自己的时钟。正如人们所料,熵时间本质上是有方向性的;有一个自然的时间箭头是由熵的考虑引导的。作为说明性的例子,我们讨论了高斯空间和离散三态系统的动力学。
2021-04-15 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Phase Diagram of the 3D Bimodal Random-Field Ising Model
采用单参数Wang-Landau(WL)方法和外推法计算了3D双模随机场伊辛模型(Rsing)的二维(交换能、场能)态密度(DOS).本方法概括了我们早期的WL实现,通过处理WL过程的最后阶段作为熵采样方案,适合于记录所需的双参数直方图。我们测试了建议的外推方案的准确性,然后将其应用于研究的三维双峰Rb 3相图的尺寸移动行为。我们提出了一个有限大小的收敛方法和一个良好的行为序列的临界无序强度的估计。他们的渐近移位行为产生的临界无序强度和相关的相关长度的指数,与以前的估计从基态研究的模型。
2008-02-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The Critical Finite Size Scaling Relation of the Order-Parameter Probability Distribution for the Three-Dimensional Ising Model on the Creutz Cellular Automaton
本文研究了具有周期边界条件的简单立方晶格上三维自旋1/2和自旋1伊辛模型在临界点的序参量几率分布。微正则Creutz元胞自动机模拟的序参量概率分布的有限尺寸标度关系进行了测试和验证。利用元胞自动机模拟方法,对三维伊辛模型在临界温度下的状态临界指数δ进行了估计.计算结果与蒙特卡罗方法的计算结果符合得很好。
2007-10-04 cond-mat.stat-mech
Universal free-energy distribution in the critical point of a random Ising ferromagnet
讨论了弱无序伊辛铁磁体临界点的非自平均现象。根据D <4维的重正化副本Ginzburg-Landau哈密顿量,我们导出了临界自由能涨落的概率分布函数(PDF)的显式表达式。特别是,使用已知的固定点值的重整化耦合参数,我们得到的通用曲线,这样的PDF在D=3的维度。证明了该函数是强不对称的:它的左尾比右尾慢得多。
2016-01-25 cond-mat.stat-mech
Symmetry effects and equivalences in lattice models of hydrophobic interaction
我们建立了一个最近推出的疏水相互作用的离散模型的等价性,以及其扩展到连续状态变量,与伊辛模型中的磁场与温度相关的强度。为了捕捉溶剂粒子的对称性的影响,我们引入了一个广义的多状态模型。我们解决这个模型-这不是伊辛型-正是在一维。我们的研究结果表明,一个小的对称性的增加降低了幅度的溶剂介导的溶质颗粒之间的平均力的潜力的一部分,并提高了溶解度在一个非常简单的方式。高对称性也降低了吸引势的范围。在模型中观察到的疏水效应的这种减弱与该效应是熵起源的概念一致。
2000-07-12 cond-mat.stat-mech
Rotational symmetry breaking potential for two-dimensional magnets
在这里,我们提出了一个新的视角,在二维自旋晶格模型采用旋转的底层晶格的铁磁秩序的崩溃。以正方晶格上的Ising自旋系统为原型,我们证明了附加的低对称性相互作用可能导致真正的长程序的缺失并形成非周期结构,如磁条.采用退火和熵的蒙特卡罗模拟,我们表明,我们的模型允许不同的阶段之间的调整,磁有序以及更奇异的相位,如伊辛-伊辛,通过改变只有一个控制参数,这是负责产生的磁挫折。此外,我们的方法,考虑磁结构和主机材料之间的耦合可以扩展到任何类型的自旋交换模型在二维的研究,并有许多潜在的有趣的分支和应用。
2021-08-16 cond-mat.stat-mech
Finite size analysis of a two-dimensional Ising model within a nonextensive approach
在这项工作中,我们提出了一个彻底的分析相变发生在铁磁二维伊辛模型,只有最近邻相互作用,在Tsallis非广延统计的框架。我们进行了蒙特卡罗模拟正方形晶格的线性尺寸L范围从32到512。Metropolis算法的统计权重根据非广延统计量进行了调整。观察到$q\leq 0.5$的m(T)曲线不连续。然而,我们已经验证了在临界温度下的能量直方图上只有一个峰,表明发生了连续相变。对于$0.5<q\leq 1.0$体系,我们发现了有序相和无序相之间的连续相变,并通过有限尺寸缩放确定了临界指数。我们验证了临界指数$α$、$β$和$γ$依赖于熵指数$q$,在$0.5<q\leq 1.0$范围内,形式为$α(q)=(10 q^{2}-33 q+23)/20$、$β(q)=(2 q-1)/8$和$γ(q)=(q^{2}-q+7)/4$。另一方面,临界指数$ν$不依赖于$q$。这表明违反的标度关系$2 β+γ=d ν$和$α+2 β+γ=2$和非普适性的临界指数沿铁磁前沿。
2009-10-12 cond-mat.stat-mech
Fat-tailed and compact random-field Ising models on cubic lattices
使用一个单一的功能形式,这是能够代表几个不同类别的统计分布,我们介绍了在非高斯局部外部磁场的影响下的立方晶格铁磁伊辛模型的初步研究。具体而言,根据尾部参数$τ$($τ< 3$)的值,我们分配一个猝灭的随机场,可以是平峰(亚高斯)或尖峰(厚尾)形式。对于$τ< 5/3$,这种分布具有有限的标准差,并且它们或者是学生-$t$($1< τ< 5/3$),或者是$r$-分布($τ< 1$),扩展到所有合理的真实自由度,其中在极限$τ\rightarrow 1$中检索高斯分布。除此之外,该分布与具有$α= (3 - τ)/(τ- 1)$的$α$-稳定Lévy分布具有相同的渐近幂律行为.在极限$τ\rightarrow \infty$内实现均匀分布。我们的结果声称存在铁磁秩序在有限温度下的所有研究值的$τ$与一些平均场预测生存在三维的情况下。
2010-11-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Order-by-disorder in the antiferromagnetic Ising model on an elastic triangular lattice
几何挫折材料具有基态简并性,可以通过微妙的效应来提升,例如高阶相互作用导致有序结构的小能量偏好。或者,有序化可能是由构型之间的熵差引起的,这种效应被称为无序有序。最近的实验在一个挫折的胶体系统中,其中有序被怀疑是由于熵,我们考虑在本文中,反铁磁伊辛模型上的变形三角晶格。我们精确地计算了微观水平上的位移,与以前的研究相反,我们发现了一个部分无序的基态的随机弯曲条纹。每个这样的配置是不同的变形,因此有一个独特的声子谱与不同的熵,从而解除在有限温度下的简并。尽管如此,由于基态构型之间的自由能势垒,系统落入无序的玻璃态。
2011-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ising Model with Power Law Resetting
Indian Institute of Space Science and Technology(印度空间研究组织)
该研究探讨了具有幂律重置的异斯模型在不同温度和重置参数下的非平衡相变行为,揭示了重尾重置对相图的影响。
2026-02-17 cond-mat.stat-mech
Two coupled, driven Ising spin systems working as an Engine
小型化热机是当前研究的一个热点。他们正在进行理论和实验研究,实验涉及胶体颗粒和谐波陷阱,甚至细菌浴像热浴。它们是有趣的研究,因为通常的平衡热力学概念不能直接应用于这些系统。这些系统是微米级甚至更小的,并且它们受到良好的热波动。因此,人们需要根据这些涨落来研究这种系统的行为。平均热力学量,如做的功、交换的热、效率等,除非得到它们的全概率分布的支持,否则没有意义。早期的微型发动机研究主要是将卡诺或斯特林发动机方案应用于小型化系统,其中系统经历典型的两个等温和两个绝热变化。与这些模型不同,我们第一次研究了一个原型系统的两个经典伊辛自旋驱动的时间相关的,相位不同,外部磁场。这些自旋{ \it同时}在驱动协议的整个持续时间内与处于不同温度的两个热源接触。该模型作为发动机或制冷机的性能仅取决于单个参数,即两个外部驱动之间的相位。我们研究这个系统的效率和性能系数(COP)的波动。我们还发现这些数量的全分布数值,也研究这些分布的尾巴。并对该发动机的可靠性进行了研究。我们发现,波动占主导地位的平均值的效率和COP和它们的概率分布是广泛的幂律尾部。
2017-07-03 cond-mat.stat-mech
The CrMES scheme as an alternative to Importance Sampling: The tail regime of the order-parameter distribution
我们回顾了最近发展的临界最小能量子空间(CrMES)技术。该方案通过预测临界行为估计所需的能量空间的基本部分,对流行的算法,如Wang-Landau(WL)和宽直方图方法进行了极大的优化,并提供了一种新的临界指数估计方法。提出了一种功能强大、高效的CrMES熵抽样方案,作为传统重要性抽样方法的替代方案。利用WL随机游走过程中的主导能量子空间(CrMES-WL采样),并使用WL近似的状态密度和适当的微正则估计,我们确定的磁性的二维伊辛模型。更新$(E,M)$直方图在高级别WL-迭代,我们提供了一个全面的替代方案的大都会算法,并通过应用这个过程中,我们提出了一个令人信服的分析的长尾制度的序参量概率分布。
2005-09-22 cond-mat.stat-mech
Scalable Multitemperature Free Energy Sampling of Classical Ising Spin States
Bakar Institute of Digital Materials for the Planet, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校巴卡尔数字材料星球研究所);Institute of Science and Technology Austria(奥地利科学技术研究所);Department of Chemistry, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校化学系)
针对生成模型在离散变量材料系统应用不足的问题,本文提出离散流匹配模型,可在宽温度范围高效采样自由能表面且扩展至更大晶格尺寸,在二维伊辛模型验证有效并开源代码。
2025-11-17 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in one dimension: are they all driven by domain walls?
两个已知的一维系统,这是已知的表现出相变的不同的例子进行了严格审查:(A)晶格模型与谐波最近邻弹性相互作用和现场莫尔斯势,和(B)铁磁,自旋1/2伊辛模型与长程对相互作用变化的对之间的距离的平方反比。在这两种情况下,它可以表明,域壁配置成为熵稳定的临界温度,或非常接近。这可能为一维系统中发生相变提供了一个“正”判据。
2005-10-17 cond-mat.stat-mech
Precise Determination of Quantum Critical Points by the Violation of the Entropic Area Law
有限尺寸标度分析是计算二维经典统计力学模型和一维量子哈密顿量的相图和临界性质的有力工具。最常用的方法来定位量子临界点是所谓的交叉方法,其中通过比较两种不同晶格尺寸的质量间隙来获得估计。这种方法的成功是由于它的简单性和提供准确结果的能力,即使考虑相对较小的晶格尺寸。在本文中,我们介绍了一个估计,定位量子临界点,通过探索临界和非临界系统中的纠缠熵的已知的不同行为。作为一个基准测试,我们使用这个新的估计来定位量子伊辛链的临界点和自旋为1的Blume-Capel量子链的临界线。最后一个模型的三临界点也得到了。并与标准交叉法进行了比较。我们提出的方法是简单的实施在实践中,特别是在密度矩阵重整化群计算,并提供给我们,像交叉方法,非常小的晶格尺寸,令人惊讶的准确结果。我们的应用表明,所提出的方法有几个优点,与标准的交叉方法相比,我们相信它会成为流行的在未来的数值研究。
2011-09-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Criticality in the randomness-induced second-order phase transition of the triangular Ising antiferromagnet with nearest- and next-nearest-neighbor interactions
使用Wang-Landau熵抽样方案,我们研究了淬灭键随机性对三角形伊辛模型与最近邻($J_{nn}$)和次最近邻($J_{nnn}$)反铁磁相互作用的影响。我们考虑的情况下$R=J_{nnn}/J_{nn}=1$,其中纯模型是已知的有一个柱状基态行最近邻自旋上下交替,并经历了一个弱的一阶相变从有序顺磁状态。随着淬火键的随机性的引入,我们观察到的信号的预期转换的一阶相变到二阶相变的影响,并使用李-Kosterlitz方法,我们定量验证这种转换。新兴的,在随机键,连续过渡显示出强烈的饱和比热行为,对应于负指数$α$,并属于一个新的独特的普适类$ν=1.135(11)$,$γ/ν=1.744(9)$,和$β/ν=0.124(8)$。因此,我们的临界指数的结果支持一个广泛的,但弱的普遍性和出现的连续过渡具有相同的磁临界指数(但不同的热临界指数)的各种各样的二维(2d)系统没有和淬火无序。
2009-08-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Applications of statistical mechanics to economics: Entropic origin of the probability distributions of money, income, and energy consumption
本章是为庆祝纽约社会研究新学院杰出经济学家邓肯·福利70岁生日而写的。本章回顾了统计物理学方法的应用,如熵最大化原理,货币,收入和全球人均能源消费的概率分布。Foley在1996年提出的劳动力市场统计均衡理论所预测的工资指数概率分布得到了美国大部分人口(约97%)收入分配的经验数据的支持。此外,收入分配的上尾(约占总人口的3%)遵循幂律,并在金融泡沫时期急剧膨胀,导致整体收入不平等程度显著加剧。对经验数据的数学分析清楚地表明了一个社会的两个阶级结构,正如卡尔·马克思所指出的那样,最近占领运动也强调了这一点。世界人均能源消费的经验数据接近指数分布,这也可以用熵最大化原理来解释。
2012-04-29 cond-mat.stat-mech q-fin.ST
Unveiling phase transitions in 1D systems with short-range interactions
任何相变都与长程空间相关性的出现或消失有关的说法排除了一维(1D)系统中有限的相变温度。本文证明了具有短程交换作用的一维伊辛模型在有限温度下的二阶相变依赖于序参量的适当选择.为了实现这一点,我们结合了分析计算和高精度熵采样模拟,并选择了一个略有不同的序参量,即磁化强度的模块。值得注意的是,我们检测到一个相变与相应的临界温度约15 K,这是在很好的协议与实验结果。我们的研究表明,不适当的序参量的选择可能掩盖相变在一维系统。
2020-05-29 cond-mat.stat-mech
Overlap Distribution of the Three-Dimensional Ising Model
本文用蒙特卡罗(MC)方法研究了三维Ising铁磁体的Parisi重叠概率密度P_L(q)。在临界点P_L(q)在q=0附近出现峰值,与双峰磁几率密度相反。我们特别注意在临界点,我们控制超过500个数量级,通过使用多重叠MC算法的重叠分布的尾部。下面的临界温度界面张力的重叠概率密度的估计给出和他们的方法的无限体积极限似乎比从磁化估计更平滑。
2002-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Loop exponent in DNA bubble dynamics
DNA气泡的动力学是统计物理学和生物学的重要研究课题。我们提出的精确解的福克-普朗克方程的气泡动力学中存在的长程熵相互作用。从解中导出了完整的相遇时间和相遇位置概率分布。概率分布函数反映了熵相互作用的圈指数的值。我们的结果扩展了以前主要集中在概率分布函数尾部的结果,并开辟了一种通过实验确定熵相互作用强度的方法,这一直是最近讨论的问题。利用数值积分,我们还讨论了DNA链的有限尺寸对气泡动力学的影响。类似的结果也得到的情况下的亚扩散动力学的DNA泡在一个杂聚物,揭示了高度普遍的渐近会议的时间和位置的概率函数。
2014-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Testing the generalized conjugate field formalism in the kinetic Ising model with nonantisymmetric magnetic fields: A Monte Carlo simulation study
本文通过蒙特卡罗模拟研究蜂窝晶格上动力学伊辛模型在非反对称磁场下的动态相变,验证了广义共轭场形式体系的有效性,并发现动态标度指数偏离平衡值及动态场极化态的出现。
2024-11-20 cond-mat.stat-mech
High-temperature series for the bond-diluted Ising model in 3, 4 and 5 dimensions
为了研究淬火无序对二级相变的影响,对猝灭键稀释的伊辛模型,在$d = 3$-5维中,得到了\sus的高温级数展开式和自由能.他们进行了分析,使用不同的外推方法定制预期的奇异行为。在$d = 4$和5维,我们确认,临界行为是由纯固定点附近的几何键渗流阈值的稀释。证实了在$d = 4$中纯伊辛模型的对数修正的存在性和形式,并且我们对稀释系统临界行为的结果与由重整化群考虑所预言的奇异性类型一致.在三维空间中,我们发现纯伊辛,渗流和随机不动点之间的大交叉效应。我们估计了\sus在随机不动点的临界指数为$γ=1.305(5)$。
2006-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Static and dynamic structure factors in three-dimensional randomly diluted Ising models
考虑三维随机稀释伊辛模型,研究了高温相顺磁-铁磁相变时静态和动态自旋-自旋关联函数(静态和动态结构因子)的临界行为.我们考虑一个没有守恒律的纯弛豫动力学,即所谓的模型A。我们提出了蒙特卡罗模拟和微扰场论计算。虽然静态结构因子的临界行为与纯伊辛系统中发生的临界行为非常相似,但动态结构因子显示出实质上不同的临界行为。特别地,动态关联函数显示出与动量无关的大时间衰减率。这种效应与格里菲斯尾的存在无关,格里菲斯尾预计在临界限中不相关,而是与平移不变性的破坏有关,平移不变性发生在任何样品中,并且在临界点处,即使在无序平均之后也不能恢复。
2008-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ising Model on Networks with an Arbitrary Distribution of Connections
我们找到了最近邻铁磁伊辛模型的精确临界温度$T_c$在一个“平衡”的随机图与任意度分布$P(k)$。当$P(k)$是厚尾的,或者说,当分布的四阶矩在无限网络中发散时,我们观察到磁化强度、磁化率和比热的异常行为。当二阶矩发散时,$T_c$趋于无穷大,相变为无穷级,尺寸效应非常强。
2002-04-11 cond-mat.stat-mech cs.NI hep-lat
Dynamics of the Wang-Landau algorithm and complexity of rare events for the three-dimensional bimodal Ising spin glass
通过测量零温基态和最高能态之间能量范围内的往返时间,研究了基于多正则系综和Wang-Landau算法的三维+/- J自旋玻璃的平坦直方图方法的性能.强样本到样本的变化被发现为固定的系统大小和分布的往返时间遵循肥尾Frechet极值分布。这些分布的厚尾中的罕见事件对应于极其缓慢的平衡自旋玻璃实现,占主导地位的统计平均值的计算。虽然典型的往返时间与这个NP难问题的预期一样呈指数级增长,但我们发现,对于N >= 8^3自旋的系统,平均往返时间不再是明确定义的。我们涉及的往返时间为multicanonical采样的能量景观的内在属性,并与遗传的精确近似计算精确的基态能量所需的数值工作进行比较。对于N >= 8^3自旋的系统,这些罕见事件的模拟变得越来越困难。对于N >= 14 ^3,存在这样的样本,其中Wang-Landau算法未能在合理的模拟时间内找到真正的基态。我们期望其他算法基于多规范采样类似的行为。
2004-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Universal corrections to the entanglement entropy in gapped quantum spin chains: a numerical study
对两种典型的量子自旋链模型:外磁场中的伊辛链和反铁磁XXZ模型在带隙区的两体纠缠熵进行了数值研究.这些模型的普适标度极限分别由质量Ising场论和SU(2)-Thirring(sine-Gordon)模型描述。因此,我们可以利用量子场论的结果来预测熵的行为。我们数值确认,在缩放限制,修正的饱和度的熵在大区域的大小是成比例的贝塞尔函数K 0(2 MR),其中m是一个质量尺度(反相关长度)和r的长度的区域正在考虑中。比例常数简单地与普适光谱中粒子类型的数量有关。这最初是在出版物中预测的,涉及两个目前的作者为二维量子场论。远离普适区域,我们的数值计算表明熵的行为非常接近量子场论的预测,除了对相关长度的额外依赖。
2013-04-25 cond-mat.stat-mech hep-th
The Griffiths phase and beyond: A large deviations study of the magnetic susceptibility of the two-dimensional bond-diluted Ising model
本研究使用大偏差Monte Carlo算法对二维键稀释Ising模型在Griffiths相及整个相图中的磁化率分布进行采样,提取了低至$10^{-300}$的指数尾部及速率函数,揭示了不同相间的异同及铁磁键比例与磁化率的联系。
2024-11-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Effect of platy- and leptokurtic distributions in the random-field Ising model: Mean field approach
在无限程相互作用的极限下,研究了局域磁场概率密度函数尾部特征对铁磁伊辛模型的影响.具体来说,我们分配一个淬火随机场,其值是根据一个通用的分布,承担platykurtic和leptokurtic分布取决于一个单一的参数$τ< 3$到每个网站。对于$τ< 5/3$,这种分布基本上是Student- $t$和$r$ -分布,扩展到所有合理的实自由度,呈现有限的标准差,如果不是,则该分布具有与具有$α= (3 - τ)/(τ- 1)$的$α$ -稳定Lévy分布相同的渐近幂律行为。对于每个$τ$值,在特定的温度和分布宽度下,系统经历连续相变。引人注目的是,我们传授的温度-PDF宽度相图中出现的一个cubon点的分布比柯西-洛伦兹($τ= 2$),这是伴随着发散的自由能每自旋(在零温度)。
2009-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of the Ising model on heterogeneous networks with an arbitrary distribution of threshold noise
网络上的伊辛模型作为理解复杂系统中合作现象的试验场起着根本性的作用。在这里,我们解决了同步动力学的伊辛模型随机图的任意度分布的高连通性限制。依赖于阈值噪声的分布,支配微观动力学,该模型演变到非平衡定态。我们得到一个精确的动力学方程的局部磁化强度的分布,从中我们找到的临界线,从铁磁相分离的顺磁。对于具有负二项度分布的随机图,我们证明了稳态临界行为以及局部磁化强度的前两个时刻的长时间临界动力学依赖于阈值噪声的分布。特别地,对于代数阈值噪声,这些临界性质由阈值分布的幂律尾部确定。我们进一步表明,每个阶段内的平均磁化强度的弛豫时间表现出标准的平均场临界标度。这里考虑的所有临界指数的值与负二项度分布的方差无关。我们的工作突出了非平衡自旋系统的临界行为的微观动力学的某些细节的重要性。
2023-03-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph