Specific heat and bimodality in canonical and grand canonical versions of the thermodynamic model
我们解决两个问题,在核拆卸的热力学模型。令人惊讶的是,当核系统从液-气共存过渡到纯气相时,从正则系综和巨正则系综的预测中可以看到比热结果的巨大差异。我们能够查明和理解这种差异和其他差异出现的原因。这两个模型所涉及的物理学原理有一个微妙但重要的区别。特别是,如果我们重新制定正则模型中的参数,以更好地近似巨正则模型中的物理,对观测值的计算收敛。接下来,我们转向双峰的问题,在最大的碎片的概率分布在这两个典型的和巨正则合奏。我们证明,这种分布是非常密切相关的平均多重性。讨论了双峰分布与相变的关系。
2007-08-26 nucl-th
Tracking energy fluctuations from fragment partitions in the Lattice Gas model
部分能量涨落是重建微正则热容的已知工具。对于实验应用,已经开发了近似来推断从所观察到的片段分区冻结时的波动。这一过程的准确性以及潜在的独立片段近似已经在平衡系统的水平上进行了辩论。利用一个控制良好的计算机实验,格子气模型,我们严格讨论的热力学条件下,碎片分区可以用来重建一个平衡系统的热力学。
2005-12-08 nucl-th
Isospin dependent thermodynamics of fragmentation
利用团簇作为自由度的多重碎裂模型,探讨了它的热性质和相性质随同位旋的变化。与不同平均场模型建立的非对称核物质相图定性一致。特别地,从核熵的凸性性质,我们表明,不带电的有限核显示一级和二级类液-气相变。不同的数量检查连接系统的热性能集群可观的。特别是,我们表明,分馏只是一个松散的相共存的指示。一个简单的解析公式,提出和测试,以评估从同位素分布的宽度的对称性(自由)能。假设一个可以恢复同位素组成的分裂碎片,它被发现,一些选定的同位素观测值可以允许定量访问冻结出的对称性能量在多重碎裂实验。
2008-06-09 nucl-th
Bimodality and Coulomb effects with a canonical thermodynamic model
在正则热力学模型下,研究了库仑相互作用对有限核相图的影响。如果库仑效应被人为地关闭,该模型显示出与液-气相变一致的现象。库仑的加入并不显著影响相图,但它极大地改变了相变的性质和序参量。通过观察每次碎裂事件中产生的最大碎片的分布情况,可以清楚地了解这一现象。与实验观察可能的连接进行了概述。
2008-09-01 nucl-th
Extending the canonical thermodynamic model: inclusion of hypernuclei
正则热力学模型经常被用来描述由中子和质子组成的热核物质的分解。这种物质是在中能重离子碰撞中形成的。在这里,我们扩展的方法,包括,除了中子和质子,λ粒子。这使我们能够包括在中能重离子碰撞中超核的产生。我们可以很容易地预测产生的超核的平均质量数和不同超核的相对截面值。在这个阶段还没有尝试计算绝对横截面,因此需要进行更详细的工作。
2008-12-10 nucl-th
Thermodynamical characterization of heavy ion reactions
详细研究了重离子反应输运计算中的核物质热力学状态。特别是,我们确定的温度从分析的本地动量空间分布一方面,从一个适合的碎片能谱方面的爆炸模型与径向流和温度。我们把这个应用到旁观者和参与者的问题上。在旁观者中,我们发现与实验相一致的温度和密度的旋节线不稳定区域。在参与者中,我们发现不同的温度为不同的碎片质量,这表明碎片不是从热平衡和化学平衡的来源发出的。
1999-02-01 nucl-th
Isoscaling, Symmetry Energy and Thermodynamic Models
通常用$α$表示的等标度参数取决于离解体系的对称能系数和同位素含量。我们计算$α$的理论模型:首先在一个简单的平均场模型,然后在热力学模型中使用巨正则和正则系综。对于有限系统,正则系综更为合适。将$α$的模型值与常用的标准公式进行了比较。接下来,我们转向实验中与等标度有显著偏差的情况。我们表明,在这种情况下,虽然巨正则模型失败,正则模型是能够解释的数据。
2008-06-11 nucl-th
Multiplicity Distributions of Intermediate Mass Fragments in the Thermodynamic Model
中能重离子碰撞中产生的中等质量碎片的多重数分布是近十年来研究的热点。单个中等尺寸元素的分布接近泊松分布,并且受到广泛不同的物理解释。我们计算了一个热力学模型中的多重数分布,该模型的物理基础是相空间中的等布居数,这意味着平衡统计。我们发现,单个元素的分布是一个很好的近似泊松分布,这样的结果是由于在所有可能的通道中,一个给定的IMF的小发射概率。我们还发现了一系列IMF的泊松分布的显着偏差,并提出了强相关性作为解释。在单组分和双组分模型中探索了多重数分布的系统学。在单组分模型中,多重数分布在相变区出现突变。在两组分模型中,多重数分布有更多的微妙之处。将模型计算结果与已有数据进行了比较,发现符合较好,并提出了新的多粒子关联信号。
2004-07-29 nucl-th
Comparison of Statistical Multifragmentation Model simulations with Canonical Thermodynamical Model results: a few representative cases
统计多重碎裂模型(SMM)已被广泛用于解释中能重离子碰撞的实验数据。后来进入该领域的是正则热力学模型(CTM),它也被用来拟合实验数据。这两种模型的基本物理原理是相同的,即根据它们在可用相空间中的统计权重产生碎片。然而,它们基于不同的统计集合,计算方法也不同:SMM使用蒙特卡罗模拟,CTM解决递归关系。在本文中,我们比较了几个代表性的情况下,这两个模型的预测。
2008-05-22 nucl-th
Thermodynamics of pairing in mesoscopic systems
利用数值和解析方法,对不同模型下的介观核系统中的配对关联热力学性质进行了系统的研究。使用配对的精确解计算和分析各种量。对正则系综、巨正则系综和微正则系综进行了深入的比较。在小系统中的配对相变的性质是特别感兴趣的。我们讨论的发病的热力学变量的不连续性,波动,并在复杂的平面上的正则和巨正则配分函数的零的演变。在感兴趣的过渡区域的不变相关熵的行为也进行了研究。结合超导热力学的研究,讨论了磁场的存在对相变性质的影响。
2007-06-12 nucl-th
Specific heat at constant volume in the thermodynamic model
一个热力学模型的multifragmentation,这是经常使用的似乎给非常不同的值,在恒定体积的比热取决于是否使用正则或巨正则系综。分析了产生这种差异的原因。
2003-07-04 nucl-th
Self-consistent thermodynamics for the Tsallis statistics in the grand canonical ensemble: Nonrelativistic hadron gas
本文以一般形式重新考虑巨正则系综中的Tsallis统计量。在有限体积和热力学极限下,用数值和解析方法研究了巨正则系综中强子非相对论性理想气体的热力学性质。证明了如果热力学势是关于系统状态变量的一阶齐次函数,且熵变量$z=1/(q-1)$是状态变量,则巨正则系综中的Tsallis统计在热力学极限下满足平衡态热力学的要求.证明了非相对论性理想气体强子正则系综、微正则系综和巨正则系综的等价性。
2015-05-25 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Experimental results on fluctuations of conserved charges confronted with predictions from canonical thermodynamics
研究已识别粒子的高阶矩的多重数分布是当代实验和理论研究的焦点。在热化系统中,这些矩的组合与状态方程(EoS)直接相关。相对论核碰撞实验测量的最终目标是通过与QCD和QCD启发的计算的系统比较,探索强子气体和夸克-胶子等离子体之间真正相变的动力学。然而,实验和理论之间的比较远非微不足道,因为在与理论预测进行有意义的比较之前,需要控制对波动的几种非动力学效应。在这份报告中,我们提出了定量估计这些非动力学的贡献,使用规范Entrance(CE)制定的统计力学。连同分析公式,我们还提供了CE内的Monte Carlo(MC)模拟结果,并将我们的预测与STAR实验的相应测量结果进行比较。
2018-07-24 nucl-th
Thermodynamic properties of hot nuclei within the self-consistent quasiparticle random-phase approximation
用正则系综和微正则系综方法描述了热核的热力学性质。这些方法是基于BCS和自洽准粒子随机相位近似在零温度下嵌入到正则和微正则系综的解决方案。所得到的结果与Oslo组最近从实验能级密度中提取的$^{94}$ Mo、$^{98}$ Mo、$^{162}$ Dy和$^{172}$ Yb核的数据符合得很好。
2010-10-05 nucl-th
Microcanonical vs. canonical thermodynamics
微正则系综在热力学极限下也处于不同于正则系综的重要物理状态。与正则系综相反,它不抑制空间不均匀的配置,如相分离。它示出了如何相变的一阶可以定义和分类明确有限的系统,而不使用的热力学限制。它进一步表明,在10状态Potts模型的情况下,以及在Na,K和Fe的液-气转变的微正则转变温度,潜热和相间表面张力是类似于它们的体积值为$\sim 200-3000$粒子。对于Na和K的表面原子的数量保持近似恒定的过渡能量,因为单体的蒸发是由越来越多的片段与$\ge 2$原子(多重碎裂)的补偿。
1996-11-25 cond-mat nucl-th
Extensive statistical mechanics based on nonadditive entropy: Canonical ensemble
重新考虑了非广延熵热统计学的正则系综形式。当熵参数$1/(q-1)$是状态的广延变量时,给出了统计力学与平衡态热力学的明确联系.以理想气体为例,证明了Tsallis热统计量在热力学极限下满足平衡态热力学的所有要求。特别是系统的熵是广泛的,温度是强烈的。然而,对于有限系统,Tsallis和Boltzmann-Gibbs熵都是非广延的。建立了Tsallis热统计学正则系综和微正则系综在热力学极限下的等价性。详细讨论了熵变量的物理解释问题。
2006-02-08 cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermodynamic interpretation of the uniformity of the phase space probability measure
在经典平衡态热力学的框架下,考虑了相空间概率测度的均匀性。对于正则系综和巨正则系综,给出了相空间均匀性和热力学势之间的关系,以及它们的涨落和关联。对于在临界点附近的二进制系统的均匀性解释在温度依赖率的阶段定义良好的均匀性。文中给出了液-气系统和核碎片质谱的例子。
2001-05-11 cond-mat.stat-mech nucl-th
Thermodynamic limit in high-multiplicity $pp$ collisions at $\sqrt{s}$ = 7 TeV
的分析是由在7 TeV的$pp$碰撞作为带电粒子多重性($dN_{ch}/dη$)的函数的最终状态的粒子组合物。热模型用于确定化学冻结温度以及半径和奇异抑制因子$γ_s$。在分析中使用了三种不同的合奏。巨正则系综、具有精确奇异度守恒的正则系综和具有精确重子数、奇异度和电荷守恒的正则系综。结果表明,对于最高的多重性类的三个合奏导致相同的结果。这使我们可以得出结论,这个多重性类接近热力学极限。当$dN_{ch}/dη$大于每单位快度20个粒子时,$pp$碰撞的末态粒子数将达到热力学极限,这相当于在整个快度区间上积分时,末态粒子数约为300个。
2018-07-13 hep-ph nucl-th
Spin tensor and its role in non-equilibrium thermodynamics
它表明,相对论流体在局部热力学平衡的描述取决于特定的量子应力-能量张量算符的选择,例如,正则的或对称的贝林凡特应力-能量张量。我们认为,Belinfante张量是不合适的描述相对论性流体的宏观极化松弛缓慢的热力学平衡,自旋张量,如正则自旋张量,是必需的。因此,极化相对论流体的描述涉及相对论流体力学的扩展,包括一个新的反对称二秩张量作为动力场。我们表明,正则和Belinfante张量导致不同的预测可测量的数量,如光谱和极化的粒子产生的相对论性重离子碰撞。
2018-12-31 gr-qc hep-th nucl-th
The Thermodynamic Model for Nuclear Multifragmentation
在中能重离子碰撞中观察到的大量观测值都可以用统计平衡的方法来解释。基于统计平衡的计算可以在微正则系综(系统中粒子的能量和数量保持固定),正则系综(温度和粒子数量保持固定)或巨正则系综(固定温度和可变数量的粒子,但具有指定的平均值)中实现。本文讨论正则系综的计算。最近发展的一种递归关系式可以对许多核问题进行任意精度的计算。计算研究了中能重离子碰撞中的相变性质,研究了核的热曲线,探讨了由于核系统的有限性而产生负比热的可能性。该模型也可用于详细计算与相变无关的其他观测量,如重离子碰撞中选定同位素的布居数。该模型还具有教学目的。对于手头的问题,正则和巨正则解都可以以任意精度获得,因此我们可以将从正则计算获得的观测值与从巨正则计算获得的观测值进行比较。为了说明模型的预测能力,计算的观测值是来自Sn同位素中心碰撞的COM$数据。
2004-10-26 nucl-ex nucl-th
Nuclear first order phase transition associated with Helmholtz free energy of canonical ensemble
结果表明,在正则系综中,核衰变成核子的简单精确可解统计模型是统计多重碎裂模型的一种极限情况,它预言了与Helmholtz自由能相关的核一级相变,不同于与Gibbs自由能相关的液-气型一级相变.利用热力学势及其一阶、二阶导数在热力学极限下的方法,探讨了这种相变的主要热力学性质。建立了热力学势$F$是分段光滑函数,其对状态变量的一阶偏导数是分段连续函数。在相变点,在定容定温条件下,热量曲线中的能量是不连续的,而在定容定温条件下,状态方程中的压力和化学势是不连续的。
2012-06-28 cond-mat.stat-mech hep-ph nucl-th
Microcanonical Thermodynamics of First Order Phase Transitions studied in the Potts Model
在微正则系综的小系统中,一阶和二阶的相变可以很容易地区分。在规范公式中被抑制的相共存的扰动携带关于一阶相变的主要特征的重要信息,如转变温度、潜热和相间表面张力。导致负比热的微正则热状态方程T(E)的特征回弯(不要与普通热力学中众所周知的范德华循环混淆)与界面表面熵密切相关。
1996-07-22 cond-mat nucl-th
Symmetry energy from nuclear multifragmentation
利用不同靶弹碎裂反应中得到的同位素和等压产额分布,从不同的配方中提取了对称能系数与温度的比值$C_{sym}/T$。结果表明,理论计算值与实验值一致,但与输入的对称能值相差很大。推导对称能系数的最佳方法是利用反应破裂阶段的碎片产率,最好采用巨正则模型进行碎裂分析。这是因为用于推导对称性能量系数的公式都是在巨正则系综的框架下导出的,而巨正则系综只在分裂(平衡)条件下才有效。当使用这些公式提取对称能系数时,无论是从理论模型还是从实验中得到的“冷”碎片产率都可能导致错误的结论。
2013-01-23 nucl-ex nucl-th
Fragmentation Phase Transition in Atomic Clusters IV -- Liquid-gas transition in finite metal clusters and in the bulk --
在微正则系综内,可以识别一阶相变而不需要调用热力学极限。本文对钠、钾和铁在常压下的液-气相变进行了计算,得到了约1000个原子的相变温度、相变潜热和界面表面张力,并与实验值相接近。没有必要偏离热力学极限。在介观系统中识别相变往往比在无限大系统中识别相变更容易。结果表明,微正则T(E)包含的重要信息的转变,成为正则系综抑制。一般的相变的理解的影响进行了讨论。对于这些有限的金属系统,必须考虑到系统的碎裂。我们的研究结果进一步表明,微正则大都市蒙特卡罗采样(MMMC)是非常适合建立之间的联系的小系统,如原子核和原子团簇的碎裂相变和液-气过渡的无限物质。
1997-07-25 cond-mat nucl-th physics.atm-clus