Nonextensive thermodynamic relations
广义热力学第零定律表明,非广延统计力学中的物理温度不同于拉格朗日乘子的倒数β。这导致了非广延系统的某些热力学关系的修正。在此,以热力学热力学第一定律和勒让德变换结构为基本前提,发现热力学熵的克劳修斯定义需要适当修正,相应地,Tsallis,Mendes和Plastino提出的热力学关系式[Physica A 261(1998)534]也需要修正。结果表明,比热定义和状态方程保持形式不变。作为一个应用,经典的气体模型进行了重新审查,并在显着的对比,与以前的结果得到的安倍[物理。A 263(1999)424:Erratum A 267(2000)456]使用非物理温度和非物理压力,发现比热和状态方程与普通广义热力学中的那些相似。
2001-01-06 cond-mat.stat-mech
Diffusion and heat conductivity in the weakly ionized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statistics
本文研究了无磁场和非广延统计下幂律q分布的弱电离等离子体中带电粒子的扩散和热导率。电子和离子具有不同的q参数和温度。导出了等离子体中电子和离子的扩散、热扩散、热导率和热电系数的新表达式。结果表明,这些输运系数显着依赖于幂律q分布等离子体中的q参数,因此,他们有不同的属性从传统的统计与麦克斯韦分布。
2019-03-18 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Simulations for the Extended Hubbard Model Utilizing Nonextensive Statistical Mechanics
本文介绍了用半满二位哈伯德模型,即双电子模型,对M二聚体的研究。我们利用非广延统计力学第三版作为计算熵、内能和比热等热力学和磁学参数的工具。通过计算机模拟,我们在1和2之间改变q熵指数值:q=1.1,1.3,1.5,1.7和2.0。这些值对于研究磁性小系统是很有意义的。我们发现,增加的网站间的相互作用项的原因移动的所有模拟曲线相对于简单的哈伯德模型。
2010-02-16 cond-mat.stat-mech
Nonextensive statistics of relativistic ideal gas
我们得到了非广延极端相对论理想气体正则系综在第三种约束情形下的比热。D维N粒子的正则系综对于变形参数的选择在0 < q < 1 + 1 / DN的范围内是定义良好的。对于含有任意质量粒子的相对论性理想气体,采用q指数的无限乘积展开和内能从第二约束图象到第三约束图象的直接变换,发展了非延拓参数(1 - q)的微扰格式.所有的热力学量都可以统一地计算到任何所需的微扰阶。
2009-08-01 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic potentials and Thermodynamic Relations in Nonextensive Thermodynamics
在非广延热力学的框架下,利用物理温度和物理压力导出了广义吉布斯自由能和广义吉布斯焓。考虑到物理温度与拉格朗日乘子的倒数之间的差异,研究了一些数学关系。利用广义热力学势,得到了定容热容与定压热容之间的热力学关系,发现它不同于吉布斯热力学中传统的热力学关系。但是,用广义热力学势计算热容的表达式是不变的。
2010-04-05 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Nonextensive Thermodynamics of the Morse Oscillator: Signature and Solid State Application
本研究在Tsallis非广延统计框架内分析了Morse振子的热力学,推导了广义配分函数、内能和熵,发现低温下非广延行为显著且比热出现Schottky型异常,并扩展至固体比热研究,为非平衡分子热力学提供启示。
2025-11-02 cond-mat.stat-mech
New Consideration on Composed Nonextensive Magnetic Systems
本文在平均场近似下,在Tsallis非广延统计的框架下,考虑了自旋J_A=2,J_B=3/2的A+B复合磁系统。我们的动机是双重的:(1)探讨锰氧化物(锰氧化物)的实验数据,其中Mn^{3+}和Mn^{4+}构成两个磁性亚晶格;(2)研究组成体系的非广延密度矩阵结构。通过强加热力学量,如磁化强度的子晶格A和B,必须是不变的天气的计算是在整个希尔伯特空间或部分子空间,我们发现,非广延熵的表达式必须适应。计算了亚晶格的磁化强度M_A和M_B,内能U_A和U_B,以及磁比热CA和CB。结果表明,只有在修正熵的情况下,两种计算方法才是一致的。内能和磁化强度是可加的,但对于q \neq 1,S_A,S_B和总熵S_{A+B}之间没有明显的关系.结果表明,标准计算方法失效的原因是两个子系统之间统计独立的假设,而这并不影响全Hilbert空间中的密度矩阵。
2009-09-24 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of means
热力学的功率手段适用于理想的量子气体,可能是非广延的。当内能和绝对温度的经验温度指数结合时,就会发生向理想经典气体的转变。限制过程是纯热传导和纯变形。最大和最小的平均最终体积分别发生在等温和绝热过程中。热量的增加允许两个积分因子,这两个积分因子产生绝热过程的守恒量。能量守恒的平衡产生最大的最终手段可能,而第二定律遵循的性质,即权力的手段是单调递增的功能,他们的秩序。在理想的经典气体极限下,对于本质上是多重分形的非广延等温系统,平均熵的变化与香农熵和雷尼熵之差成正比。
2004-11-11 cond-mat.stat-mech
Effect of magnetic field on transports of charged particles in the weakly ionized plasma with power-law q-distributions in nonextensive statistics
利用非广延统计中的广义Boltzmann输运方程,研究了在磁场作用下具有幂律q分布的弱电离等离子体中带电粒子的扩散通量和热通量的输运性质.导出了在磁场作用下q分布等离子体中电子和离子的扩散系数、热扩散系数、迁移率和热导率的张量表达式。结果表明,扩散系数、热扩散系数和热导率的张量都强烈依赖于非广延统计中的q参数,因此它们与具有Maxwell分布的磁化等离子体中的张量不同.
2020-03-05 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Nonextensive thermodynamics of the two-site Hubbard model: Canonical ensembles
由$M$ -单元$Hubbard$ $dimers$组成的规范系综已经在非扩展统计(NES)中进行了研究。计算了二聚体数、$M = 1, 2, 3$和$\infty$的能量、熵、比热和磁化率随温度的变化关系。我们假设了熵指数$q$和由$q=1+2/N$给出的团簇大小$N$之间的关系(对于$M$二聚体为$N = 2\:M$),该关系先前通过几种方法导出。为了将物理温度$T$与拉格朗日乘数$β$相关联,采用了两种方法:方法A中的$T=1/k_B β$ [Tsallis { \it et al.} Physica A { \bf 261},534(1998)]和方法B中的$T=c_q/k_B β$ [Abe { \it et al.} Phys. Lett. A { \bf 281},126(2001)],其中,$k_B$表示玻尔兹曼常数,$c_q= \sum_i p_i^q$,$p_i$表示$i$ th状态的概率分布。用方法A和B,用NES讨论了海森堡模型描述的自旋二聚体({ \it Heisenberg dimers})的磁化率和比热。两种方法的比较表明,对于非延拓系统,方法B可能比方法A更合理。
2010-03-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonextensive quantum method for itinerant-electron ferromagnetism: Fractorization approach
本文用非广延量子系统的广义费米-狄拉克分布讨论了哈伯德模型描述的巡游电子(金属)铁磁体的磁性和磁性。我们导出了超统计量中的GFD分布,它等价于用最大熵方法得到的Tsallis熵的因子分解近似。本文用Hartree-Fock近似计算了哈伯德模型中电子-电子相互作用的磁矩、能量、比热和Curie-Weiss型自旋磁化率随温度和熵指数$q$的变化关系:$q=1.0$对应于Boltzmann-Gibbs统计。结果表明,随着$| q-1 |$非外延性的增加,磁矩的温度依赖性变得更加显著,低温电子比热也大大增加。这是由于放大的斯通纳激发的GFD分布,这是阐明了与使用广义索末菲展开的分析。讨论了非伸缩性对金属铁磁体和绝缘铁磁体影响的异同。
2009-05-08 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Is nonextensive statistics applicable to continuous Hamiltonian systems?
非广延统计中连续系统的齐次熵读作$S^{H}_{q}=k_B\,{(1 - (K \int dΓρ^{1/q}(Γ))^{q})}/({1-q})$,其中$Γ$是相空间变量。结合归一化和能量约束的优化$S^{H}_{q}$给出了分布函数$ρ(Γ)$的隐式表达式,该表达式可以针对理想气体显式计算。从这个结果中,我们计算出能量涨落和比热等性质。使用基于Tsallis熵的公式也给出了类似的结果。从分析中,我们讨论的有效性的应用程序的非广泛的形式主义的连续哈密顿系统被发现被限制在范围$q<1$,这使得有问题的适用性表现出幂律衰减的现象类。
2010-06-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Nonextensive thermodynamics of a cluster consisting of $M$ Hubbard dimers ($M=1,2,3$ and $\infty$)
在非广延统计(NES)中讨论了一个包含$M$ Hubbard二聚体的小团簇的结晶性质,其中每个二聚体都是用双位Hubbard模型描述的.我们计算了$M = 1, 2, 3$和$\infty$的能量、熵、比热和磁化率的温度依赖性,假设熵指数$q$和由$q=1+2/N$($N = 2 M$为$M$二聚体)给出的团簇大小$N$之间的关系,该关系先前由几种方法导出。为了将物理温度$T$与拉格朗日乘数$β$相关联,采用了两种方法:方法A中的$T=1/k_B β$ [Tsallis { \it et al.} Physica A { \bf 261}(1998)534]和方法B中的$T=c_q/k_B β$ [Abe { \it et al.} Phys. Lett. A { \bf 281}(2001)126],其中$k_B$表示玻尔兹曼常数,$c_q= \sum_i p_i^q$,$p_i$表示$i$第三态的概率分布。用方法A和方法B讨论了海森堡模型描述的自旋二聚体的磁化率和比热。两种方法计算结果的比较表明,对于小规模系统,方法B可能优于方法A。
2005-10-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Rigid rotators and diatomic molecules via Tsallis statistics
本文在高温极限下精确地得到了N个刚性转动子系统的比热的解析表达式,在低温极限下则通过微扰方法得到了比热的解析表达式。然后,我们评估的比热的双原子气体的平移和旋转的自由度,并得出结论,有一个混合之间的平移和旋转的自由度在nonextensive统计。
2007-09-10 cond-mat.stat-mech
Tsallis Ensemble as an Exact Orthode
我们表明,Tsallis系综的幂律分布提供了一个力学模型的非广泛的平衡热力学小相互作用的哈密顿系统,即,利用玻尔兹曼的原始命名法,我们证明了它是一个精确的正交线。这意味着热微分允许平均动能的倒数作为积分因子。一个直接的结果是归一化函数的对数可以用熵来识别,而不是q变形的对数。注意到这种熵与Renyi熵而不是Tsallis熵一致,它是非加性的,当幂指数趋于无穷大时趋于标准正则熵,并且与[S. Abe et.等. Phys. Lett. A 281,126(2001)]。还证明了热微分也可以用非广延热力学中的拉格朗日乘子作为积分因子,而相关熵由普通非广延熵给出。在这项工作中提出的机械方法是完全一致的信息理论的方法的基础上最大化的Renyi熵。
2006-05-27 cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein and Fermi-Dirac distributions in nonextensive quantum statistics: Exact and interpolation approaches
非广延量子统计中的广义玻色-爱因斯坦(BE)和费米-狄拉克(FD)分布已经通过最大熵方法(MEM)和基于精确积分表示的最佳拉格朗日乘子来讨论[Rajagopal,Mendes,and Lenzi,Phys. Rev. Lett. { \bf 80},3907(1998)]。结果表明,精确方法中的$(q-1)$展开式与对$O(q-1)$有效的渐近方法所得到的结果一致。模型计算已与一个统一的电子态密度和声子的德拜模型。基于精确方法的结果,我们提出了广义分布的{ \it插值近似},它在$O(q-1)$范围内和高低温范围内得到了与精确方法一致的结果.用精确法、插值法、因式分解法和超统计法计算了广义索末菲展开式中的系数,以及低温下的电子和声子比热。四种方法的比较表明,插值逼近在非广延量子统计中具有潜在的用途。对基于精确方法的广义分布的$(q-1)$展开式,利用非归一化最大熵方法作了补充讨论,其结果也与渐近方法的结果一致。
2009-06-26 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Metastability, negative specific heat and weak mixing in classical long-range many-rotator system
我们进行了分子动力学研究的孤立的$d=1$经典哈密顿量${\cal H} = {1/2} \sum_{i=1}^N L_i^2 + \sum_{i \ne j} \frac{1-cos(θ_i-θ_j)}{r_{ij}^α} ;(α\ge 0)$,已知表现出二级相变,被无序的$u \equiv U/N{\tilde N} \ge u_c(α,d)$和有序的,否则($U\equiv$总能量和${\tilde N} \equiv \frac{N^{1-α/d}-α/d}{1-α/d}$)。我们专注于非广泛的情况下$α/d \le 1$和观察,$u<u_c$,吸引力的初始条件下,系统迅速放松到一个长期的亚稳态(其持续时间大概发散与$N$一样${\tilde N}$),最终跨越到微正则玻尔兹曼-吉布斯稳定状态存在的盆地。与(缩放)平均动能每个粒子的温度是在亚稳态比在稳定的。第一次展示了适当缩放的最大李雅普诺夫指数$λ_{u<u_c}^{max}(metastable) \propto N^{-κ_{metastable}} ;(N \to \infty)$,其中,对于$α/d$的所有值,$κ_{metastable}$在数值上与$u>u_c$的值的{ \it三分之一}相一致,因此当$α/d$从零增加到1时,从1/9减小到零,此后保持为零。这种新的简单的{临界点以上和临界点以下异常之间的\i…
2002-04-01 cond-mat.stat-mech
Complex heat capacity and entropy production of temperature modulated systems
从随机热力学的角度研究了温度调制下的非平衡系统。我们发现,对于小振幅的温度振荡,热通量的行为正弦随时间的推移,结果,允许复杂的热容量的定义。复热容的实部是动态热容,其虚部与熵产生率成正比。我们还证明了复热容的极点等于虚单位乘以未扰动演化算子的本征值,并且都位于复频率的下半平面内,从而保证了Kramers-Kronig关系的服从.本文还对调和固体的复热容进行了精确计算,确定了动态热容和熵产生率的色散关系。
2019-05-24 cond-mat.stat-mech
Clarification on Einstein's model for heat capacity of a solid
在教科书和文献中,可以找到对爱因斯坦固体热容模型的看似不同的解释或描述。这篇笔记的目的是澄清不同描述的等价性,这些描述都导致了N原子固体热容的相同爱因斯坦表达式。
2021-02-04 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium heat capacity
稳态热力学和统计力学的发展,关键在于我们发展非平衡稳态(NESS)的平衡热力学概念的能力。本文考虑热容的发展。提出了一个修改后的定义,它继续保持相同的关系,稳态香农熵在平衡,从而提供了一个nesses热容量的治疗。
2013-11-27 cond-mat.stat-mech
Model study on steady heat capacity in driven stochastic systems
我们探讨了两个和三个状态的马尔可夫模型驱动的热平衡的非势的力量来证明的基本性质的基础上的准静态过剩热的概念的稳态热容。结果表明,足够大的驱动力可以使稳态热容为负。对于低温和高温制度,我们提出了一个近似的热力学方案的“动态重整化”的有效能级。
2012-04-03 cond-mat.stat-mech
Shape- and topology-dependent heat capacity of few-particle systems
研究了少费米子(n < 5)系统的热性质。的热容的拓扑结构和形状的空腔包含的颗粒的依赖性进行了分析。发现Toutounji最近讨论的n = 1费米子系统的热容最大值出现在低T时,在n = 2时更明显,但在n = 3和4时消失。对于大的T,得到经典的行为;然而,当T -> 0时,热容指数地趋向于零,而不是线性地,如在宏观甚至介观系统中。这些结果的物理相关性进行了讨论。
2012-04-02 cond-mat.stat-mech
Comment on "Tsallis power laws and finite baths with negative heat capacity" [Phys. Rev. E 88, 042126 (2013)]
在[Phys.Rev.E88,042126(2013)]中指出,Tsallis分布不会从具有有限的、能量独立的热容量的“浴”的热化中出现。我们报告的证据与此相反。
2013-10-21 cond-mat.stat-mech
Entropy production and heat capacity of systems under time-dependent oscillating temperature
使用随机热力学,我们确定的熵产生和动态热容量的系统受到正弦时间依赖的温度,在这种情况下,系统是永久的热力学平衡诱导连续产生的熵。系统根据福克-普朗克或福克-普朗克-克拉默斯方程随时间演化。这些方程的解决方案,对于谐波力的情况下,发现正是从中获得的热通量,熵的生产和动态热容量的温度调制的频率的函数。这最后两个量被示出为与复数热容的实部和虚部有关。
2019-03-23 cond-mat.stat-mech
Liquid heat capacity in the approach from the solid state: anharmonic theory
一般形式的液体能量和热容的计算是凝聚态物理中的一个公开问题。我们开发了一个最近的方法,液体从固体状态的非谐性和热膨胀液体的能量和热容量的贡献占。随后,我们比较了理论预测的实验结果,5个常见的讨论液体,并找到一个很好的协议,没有自由拟合参数。我们讨论和比较所提出的理论,以前的方法。
2011-08-18 cond-mat.stat-mech
Comment on "Negative specific heat for a cluster of 147 Sodium atoms" by Schmidt et al
Schmidt等人(Phys Rev Lett 86,1191(2001))观察并分析了Na团簇中的负比热。在玻尔兹曼-吉布斯平衡统计力学的框架内进行分析。我们认为,这不是唯一的物理可能性要考虑。一个可能的连接与非广泛的统计力学被认为是。
2001-12-14 cond-mat.stat-mech nucl-ex nucl-th
A new succinct proof on the equivalence of the Nernst equation and the vanishing heat capacity at absolute zero temperature
该研究从三个热力学量的欧拉链式法则出发,新证明了能斯特方程与绝对零度下热容消失的等价性,同时指出相关文献结论有待讨论。
2024-12-12 cond-mat.stat-mech
Comments On the heat capacity of liquids at high temperatures, S.M. Stishov, Physica A 478 (2017) 205
结果表明,对于包括键合势在内的许多对相互作用势,在任意密度下,稠密气体、流体和液体的等容热容随温度的升高而减小,液体等容热容随温度的降低与粒子间相互作用随温度的升高而减小有关;与密度无关的非理想稀气体径向分布函数可以描述液氩等容热容的温度依赖性;依赖于密度和温度的径向分布函数描述了液体的等容热容的温度依赖性和致密流体;软球的Carnahan-Starling状态方程对氩的等容热容给出了很好的定量描述; 2动能随温度的变化比势能随温度的变化更快; 3液态可以看作是致密气体的状态。导出了(温度,密度)平面上Frenkel线的显式表达式.
2019-01-28 cond-mat.stat-mech
Phonon Modes and Heat Capacity of Monolayer Films Adsorbed in Spherical Pores
我们研究了吸附在球形孔壁上的单层膜的流体动力学声子谱。由于边界条件,单层膜表现出离散的声子谱。因此,每单位频率对应的态密度是一组δ函数,并且热容在低温下表现出Arrhenius行为。在高温下,热容接近二维单层膜的C ~ T^2行为。我们的球形表面膜的结果进行了比较,以前的计算局限于一个圆柱形表面的膜。
2002-11-08 cond-mat.stat-mech
Model-free derivations of the Tsallis factor: constant heat capacity derivation
恒温推导,这是一个无模型推导的玻尔兹曼因子,是广义的,以开发一个新的简单的无模型推导的幂律Tsallis因子的基础上的环境具有恒定的热容。结果表明,新推导中出现的积分常数T_0与Tsallis热统计学中的广义温度T_q是一致的。提出了恒定热容量环境作为玻尔兹曼储层的一个实参数扩展,其是由J.J.Prentis等人[Am. J.Phys.67(1999)508],以便自然地获得玻尔兹曼因子。研究还表明,这种定热容环境的玻尔兹曼熵与克劳修斯熵是一致的。
2002-08-10 cond-mat.stat-mech
Close-to-equilibrium heat capacity
本文在McLennan近平衡区域研究热容,给出用平均能量表示并扩展正则系综平衡公式的表达式,证明其可由熵导出且在零温时为零,从而表明违反扩展第三定律属于非线性效应。
2024-05-07 cond-mat.stat-mech
Heat capacity in nonequilibrium steady states
我们展示了如何将热容的概念推广到非平衡系统。其主要思想是考虑当缓慢改变环境温度时,已经耗散的系统释放的多余热量。我们把马尔可夫跳跃过程的框架嵌入到小驱动系统的特定物理中,我们证明了热容可以在准静态极限中一致地定义。在远离热平衡的情况下,一个附加项出现在常体积下通常的能量-温度响应中,明确地表示为超额功。在围绕平衡动态的线性顺序中,额外项是能量驱动响应,并且它完全由局部细致平衡确定。例子说明了当远离平衡时,稳态热容如何变为负值。
2011-10-25 cond-mat.stat-mech
The vanishing of heat capacity as thermodynamic third law implies existence of singular systems
本文提出定理:将热容趋于零视为热力学第三定律必然导致奇异系统的存在,并用两个已知反例加以印证。
2024-06-27 cond-mat.stat-mech
Heat capacity of matter beyond the Dulong-Petit value
我们提出了一种新的简单的方法来评估非谐性对系统的热力学函数,如热容的影响。在这种方法中,所有潜在的复杂的非谐效应的贡献,定容热容的评价只有一个参数,热膨胀系数。重要的是,这种方法不仅适用于晶体,也适用于玻璃和粘性液体。为了支持这一建议,我们进行分子动力学模拟的几个晶体和非晶态固体以及液体,并找到一个很好的协议之间的结果,从理论和模拟。我们观察到一个有趣的非单调行为的液体热容量的最大值,并解释这种效果作为在低温下的非谐性和在高温下的横模的数量减少之间的竞争的结果。
2013-04-26 cond-mat.stat-mech
Positive heat capacity in the microcanonical ensemble
热容为正值是系统在热力学平衡时热稳定性的标志。我们表明,这个属性仍然有效的系统与负导数的能量相对于温度,发生在一些系统所描述的微正则系综。演示依赖于考虑吉布斯平衡面上的轨迹,以及它在熵能平面上的投影。吉布斯平衡表面具有凸性,但投影可能缺乏这种性质,导致能量对温度的负导数。
2020-04-21 cond-mat.stat-mech
Limits of sympathetic cooling of fermions: The role of the heat capacity of the coolant
研究了初始简并费米气体在低于$T_c$的理想玻色气体和理想玻尔兹曼气体作用下的共振冷却。它示出的玻色气体低于$T_c$的冷却效率是没有任何减少时,它的热容变得远小于费米气体,其中效率是衡量的费米气体的温度降低每从冷却剂中蒸发的粒子数。这与高效冷却剂必须具有大的热容量的直观想法相矛盾。相比之下,对于玻尔兹曼气体来说,热容的最小值确实是实现T=0所必需的,并且所有的粒子都必须被蒸发。
2004-06-16 cond-mat.stat-mech
Nonextensive thermodynamics of the two-site Hubbard model
在非广延统计(NES)框架下讨论了半满二位哈伯德模型正则系综和巨正则系综的热力学性质.为了将物理温度$T$与拉格朗日乘子$β$相关联,采用了两种方法:方法A中的$T=1/k_B β$ [Tsallis { \it et al.} Physica A { \bf 261}(1998)534]和方法B中的$T=c_q/k_B β$ [Abe { \it et al.} Phys. Lett. A { \bf 281}(2001)126],其中$k_B$表示Boltzman常数,$c_q= \sum_i p_i^q$,$p_i$表示$i$ th状态的概率分布,$q$表示熵指数。计算了$1 \lleq q \lleq 2$的比热和磁化率随温度的变化关系,在$q = 1$的极限下恢复了传统的Boltzman-Gibbs统计。在原子和低温极限($t/U \to 0, T/U \to 0$)的磁化率的居里常数$Γ_q$在方法A中由$Γ_q=2 q 2^{2(q-1)}$给出,在方法B中由$Γ_q=2 q$给出,其中$t$代表哈伯德模型中的电子跳跃和$U$原子内相互作用。$Γ_q$的这些表达式与自由自旋模型的结果一致,该模型也已由NES用方法A和B研究过。一个比较已取得的结果之间的典范和巨典范合奏的模型。
2005-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Heat capacity of periodically driven two-level systems
本文定义了稳态周期性驱动系统的热容,计算了耗散二能级系统的热容,发现非平衡准静态热响应能揭示跃迁率中的动力学信息,且其绝对零度行为符合扩展Nernst假设。
2024-08-24 cond-mat.stat-mech
Some properties of generalized Fisher information in the context of nonextensive thermostatistics
我们提出了两种扩展形式的Fisher信息,适合在非广泛的热统计学的背景下。我们发现,这些广义Fisher信息,广义$q$ -高斯分布和$q$ -熵之间存在相互作用。在具有固定矩或具有固定$q$ -熵的分布中,广义Fisher信息的最小值在这两种情况下都由广义$q$ -高斯分布获得。这补充了$q$ -高斯最大化的$q$ -熵的时刻约束的事实,并产生新的广义$q$ -高斯变分表征。我们表明,广义Fisher信息自然弹出的$q$ -熵的时间导数的表达式,满足一定的非线性热方程的分布。这个结果包括作为一个特殊的情况下,经典的de Bruijn恒等式。然后进一步研究了广义Fisher信息及其极小化的性质。证明了组合系统的广义Fisher信息虽然是非可加的,但仍是有界的。在混合的情况下,我们表明,广义Fisher信息是凸的$q\geq1.$最后,我们表明,最小化的广义Fisher信息矩约束满足勒让德结构类似于热力学的勒让德结构。
2013-06-04 cond-mat.stat-mech cs.IT math-ph
The correlation between molecular motions and heat capacity in normal ice and water
冰和水在环境压力下的热容量的重新检查,建立一个内在的H2O分子运动和热容量之间的相关性。基于水分子运动的演化,对冰和水的热容提供了满意的描述。冰的热容不仅与水分子的振动有关,而且与分子的转动有关。在水中,所有H2O分子的振动、旋转和平移都对热容有贡献。分子的平移运动被认为是水的大热容的主要贡献。结果提供了一个深刻的洞察水和冰在环境压力下的性质。
2011-11-20 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Heat capacity for systems with excited-state quantum phase transitions
有限数量的有效自由度的模型系统的热容量进行评估,使用正则和微正则热力学。这两种方法之间的差异,这是观察到的,即使在无限大的限制,是特别大的系统,表现出激发态量子相变。相应的不规则性的频谱产生的奇异性的微正则热容量和顺利影响的正则热容量。
2017-01-30 cond-mat.stat-mech quant-ph
Heat capacity of a thin membrane at very low temperature
计算了自由支撑薄膜的热容随厚度和温度的变化关系。一个值得注意的事实是,对于一个给定的温度,存在一个最小的热容的厚度的依赖。在给定温度下,热容与其最小值之比是厚度与其最小值之比的泛函数。给定温度下热容的最小值与温度的平方成正比。我们的分析,特别是可以用于优化微测辐射热计的支撑膜。
2006-12-18 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Lattice Heat Capacity of Mesoscopic Nanostructures
我们提出了一个严格的全量子力学模型的晶格热容量的介观纳米结构在各种尺寸。模型可以应用于任意纳米结构与已知的振动光谱在零,一,二,或三维。还发现了无限尺寸的多维材料的极限情况,这与众所周知的结果是一致的。作为例子,我们得到的热容量的富勒烯。
2010-09-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
The Excess Heat Capacity in Glass-forming Liquid Systems Containing Molecules
本文研究了[xNaNO_3 \cdot(1-x)KNO_3]60[Ca(NO_3)_2]40(0 \leq x \leq 1)和Ca(NO_3)_2 PDMATHABMO_2 O(4 \leq y \leq 13)两种玻璃形成体系在玻璃转变温度下的过剩热容。在前一体系中,Na+离子取代K+离子后,体系的过剩热容几乎不变,约为65.1 J \cdotmol-1 \cdotK-1,而在后一体系中,体系的过剩热容随水摩尔含量的增加而增加38.9 J \cdotmol-1 \cdotK-1。考虑玻璃形成系统中原子和分子的平移运动,建立了过量热容的定量描述。这一发现可能有助于进一步理解玻璃化转变。
2011-11-21 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Heat Capacity Effects Associated with the Hydrophobic Hydration and Interaction of Simple Solutes: A Detailed Structural and Energetical Analysis Based on MD Simulations
我们研究了SPCE和TIP 5 P水模型,以研究与氙粒子的疏水水合和相互作用相关的热容效应。我们采用Widom粒子插入技术计算氙的过剩化学势。溶剂化焓和过剩热容量从化学势的温度依赖性获得,或者直接通过埃瓦尔德求和以及基于反应场的方法获得。所有三种不同的方法都提供了一致的结果。反应场方法允许将各个组分的溶剂化热容量分离成溶质/溶剂和溶剂/溶剂部分,揭示溶剂/溶剂部分作为主要贡献。在不同间隔处围绕一对氙粒子的水分子的热容量的详细空间分析揭示,在两个氙原子之间的二等分平面中的水分子的热容量的增强是在去溶剂化势垒处观察到的热容量的最大值的原因,最近由Shimizu和Chan报道({ \em J. Am. Chem. Soc.},{ \bf 123},2083- 2084(2001))。在联合氙-氙水化壳的凹部中的水的热容量增大了约60%,这是随着温度的升高而增强的氢键和增强的氢键断裂的反作用的结果。两种模型在氙-氙接触状态下热容的差异归因于水模型体热容的不同,以及疏水颗粒引入的结构效应在空间上的不同延伸。讨论了联合氙-氙水化壳层中水的不同状态之间的相似性和拉伸水的性质。
2004-02-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Negative heat capacity and non-extensive kinetic theory
在非广延动力学理论的框架下,重新讨论了孤立自引力系统热容$C_V$的负性质。发现$C_V$对非广延参数$q$的依赖性产生一个负分支,其临界值对应于$q = 5/3$($C_V\to - \infty$).
2003-06-09 astro-ph cond-mat.stat-mech
Negating Negative Heat Capacity in Nanoclusters
结果表明,负的热容量在纳米团簇是一个工件应用平衡热力学形式主义的一个小的系统被困在一个特定的结构图案的平衡只代表一部分的能量可用的相空间体积。俘获可能发生在正则系综或微正则系综中,但在微正则系综中是不可避免的。捕获的一个更普遍的结果是,所有宏观量确定的纳米团簇将取决于初始条件。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mean-field heat capacity of dilute magnetic alloys
利用稀磁s-d系统M杂质热力学的渐近解,导出了自旋为1/2和3/2杂质的稀磁合金的杂质能量和杂质热容Δ C(T)。调整进入DeltaC的参数以拟合CuCr和LaCeAl_2的杂质热容的实验数据。在低于1 K的温度下,对CuCr和LaCeAl_2的测量结果符合较好。理论Δ C(T)的大小与实验一致,并且不需要像以前的s-d理论那样进行缩放。首次解释了Δ C(T)与杂质浓度的非线性关系。
2007-03-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Quantum Confinement and Negative Heat Capacity
热力学规定,系统的比热是严格非负的。然而,在有限的经典系统中,有众所周知的理论和实验的情况下,这一规则被违反,特别是有限的原子团簇。在这里,我们第一次证明了负热容也可以发生在有限量子系统中。这种效果可能是实验观察到的物理场景进行了讨论。观察这种效应可能会导致新的光收集纳米设备的设计,特别是太阳能纳米冰箱。
2013-05-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
On the speed of sound and heat capacity of liquid neon in the subcritical region
分析了NIST Chemistry WebBook中有关液体氖的声速、等压热容、等容热容和热容比等数据。它已被证明,基于逆约化体积波动的表示,它们包括足够的差异在亚临界区域。在共存曲线的这个区域中的数据的校正使用波动的方法和热力学相似性理论进行评估。
2016-03-25 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Breakdown of equipartition of energy for vibrational heat capacity of diatomic molecular gas due to nonvanishing bond length
当能量均分定理应用于双原子分子气体的振动自由度时,通常将键长取为零,以使该定理成立。一旦考虑到键长,计算表明,振动热容的平均能量将显着偏离标准值附近的高温,打破键。
2020-12-15 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
B2O3 glass former as a molecular matter revealed by heat capacity
用非球形B_2O_3分子的内禀运动较好地描述了B_2O_3玻璃形成体在宽温区的热容,揭示了B_2O_3不是传统的网状玻璃形成体,而是一种典型的分子物质,其从液态到玻璃态的转变对应于分子平移运动的冻结。这一发现可能为理解神秘的玻璃化转变以及固体和液体之间的内在差异提供了机会。
2013-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Drazin-Inverse and heat capacity for driven random walks on the ring
本文利用单树与双树表示及后向生成元 Drazin 逆的图形表示,精确计算环上驱动随机游走的非平衡热容与过剩热,并处理扩散极限。
2023-07-26 cond-mat.stat-mech math.PR
Anomalous Local Heat Capacity and Bipartite Entanglement
Vienna Center for Quantum Science and Technology, Atominstitut, TU Wien(维也纳量子科学与技术中心,原子研究所,维也纳工业大学);Center for Macroscopic Quantum States (bigQ), Department of Physics, Technical University of Denmark(宏观量子态研究中心(bigQ),物理系,丹麦技术大学)
本研究探究平衡态纠缠对相互作用量子系统热容的影响,推导局域热容反常与纠缠的关联,给出模型无关的热力学纠缠检测边界。
2026-08-25 cond-mat.stat-mech quant-ph