Bose-Einstein condensation thermodynamics of a trapped gas with attractive interaction
利用半经典两流体平均场模型研究了谐振势阱中具有吸引相互作用的相互作用气体的玻色-爱因斯坦凝聚。凝聚态由Gross-Pitaevskii方程的收敛数值解描述。通过迭代求解该模型的耦合方程组，我们得到了$^7$ Li原子玻色-爱因斯坦凝聚体的凝聚分数、化学势和内能随温度变化的收敛结果.
2000-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Diagram and Thermodynamic and Dynamic Anomalies in a Pure Repulsive Model
使用蒙特卡罗模拟，检查仅具有排斥相互作用的格子气模型是否存在异常。我们表明，该系统表现出的密度（温度的最大密度- TMD）和扩散异常，目前在液态水。这些反常行为存在于化学势-温度相图中存在两种结构相的区域。在TMD线附近还观察到一个由弱到强的动力学转变。
2014-02-04 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in a lattice model of water: Solvation properties
我们研究了一个水的格子流体模型，定义在一个三维体心立方晶格。模型分子具有四面体对称性，具有四个等效键臂。该模型类似于Roberts和Debenedetti提出的模型[J. Chem. Phys. 105，658（1996）]，通过去除"供体"和"受体"之间的区别而简化。我们专注于溶剂化性质，主要是作为一个理想的惰性（疏水性）溶质而言。正如我们以前的分析，致力于纯净水[J. Chem. Phys. 121，11856（2004）]，我们利用广义一级近似的四面体集群。我们发现，该模型表现出相当连贯的水热力学图片，再现定性观察到的几个异常性质在纯水和疏水溶质的解决方案。就过冷液体水而言，该模型与第二临界点情景是一致的。
2005-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic and dynamic anomalies for a three dimensional isotropic core-softened potential
利用分子动力学模拟和积分方程（Rogers-Young，Percus-Yevick和超网链闭包）研究了粒子与连续核软化分子间势相互作用的热力学.通过仿真分析了系统的动态特性。我们表明，对于选定的形状的潜力，密度，在恒定的压力，有一个最大值为一定的温度。在压力-温度相图中确定了最大密度温度（TMD）线。类似地，在恒定温度下的扩散常数$D$在密度$ρ_{max}$处具有最大值，在密度$ρ_{min}<ρ_{max}$处具有最小值。在压力-温度相图中，扩散系数极值线位于TMD线之外。虽然在这种情况下，粒子间电位缺乏方向性，但这与SPC/E水中观察到的行为相同。
2005-11-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour and thermodynamic anomalies of core-softened fluids
我们报告了广泛的模拟研究相行为的单组分系统的粒子相互作用，通过核心软化粒子间的潜力。最近提出的两个这样的潜力的例子被认为是一个，其中的硬核表现出一个肩膀，（Sadr-Lahijany等人，物理评论快报。81，4895（1998））和其中软化采取线性斜坡形式的另一种（Jagla，Phys.Rev.E63，061501（2001））。使用国家的最先进的蒙特卡罗方法的组合，我们得到的气体，液体和固体相行为的肩膀模型在两个维度。然后，我们专注于液相的热力学异常，即最大的密度和压缩性作为温度的函数。这些最大值的有限尺寸行为的分析表明，而不是源于一个亚稳态的液-液临界点，如先前所假设的，他们实际上是由二维冻结过渡的准连续性质引起的。对于三维斜坡模型，我们确认存在一个稳定的液-液（“第二”）临界点发生在更高的压力和更低的温度比液-气临界点。这些临界点及其相关共存曲线的部分都以高精度定位。与肩模型相反，发现该模型所观察到的热力学异常是真实的，即它们不是由初期的新相产生的。我们跟踪的轨迹的密度和压缩性的最大值，前者似乎收敛于第二个临界点。
2002-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A comprehensive scenario of the thermodynamic anomalies of water using the TIP4P/2005 model
水的惊人特性使它有资格被称为“反常”液体。水异常在亚稳（过冷/拉伸）区域被大大放大。这使得完整的实验描述变得困难，因为超过一定的限度，亚稳相必然会转变为稳定相。水异常的理论解释，然后可以根据验证良好的水模型的模拟结果。但对模拟的分析尚未达成共识。特别是，最流行的理论方案之一-涉及液-液临界点（LLCP）的存在-是有争议的几个作者。在这项工作中，我们建议使用一些精确的热力学关系，可以在区域的相图以外的LLCP，从而避免了共存区域相关的问题进行测试。连接到其他水异常的中心属性是沿着等压线的密度达到最大值（TMD线）或最小值（TmD）时的温度轨迹，通过成功的水模型TIP 4P/2005的模拟计算。接下来，我们评估了大负压区域的汽液旋节线。这些曲线的形状和它们与响应函数（等温压缩性和定压热容）极值的关系可能有助于阐明理论建议的有效性。通过这种方式，我们能够第一次提出一个全面的方案的热力学水异常TIP 4P/2005和它们的汽液旋节线的关系。整体图片显示出与ST 2水模型的相应图片的显著相似性，近年来已经证明了LLCP的存在。它还提供了一个提示，长期寻求极值的响应函数可能成为实验。
2016-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic properties of short-range attractive Yukawa fluid: Simulation and theory
利用正则蒙特卡罗模拟计算了反程参数kappa=9，10，12和15的硬核吸引Yukawa势的共存性质.正如前面所示的较长的范围内，我们表明，也在这里考虑的范围内的共存曲线标度的临界密度和温度服从法律的对应状态，和临界密度和临界温度的倒数之间的线性关系持有。模拟结果与自洽Ornstein-Zernike近似的预测进行了比较，发现临界点和共存曲线都很好地吻合，尽管存在一些轻微的差异。
2010-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in the presence of dissipation: from the free particle to the harmonic oscillator
耦合到热浴的自由粒子可以表现出许多热力学异常，如负比热或重入经典性。这些低温现象预计将在非常低的温度下进行修改，其中与能谱的离散性相关的有限尺寸效应变得相关。本文探讨了阻尼谐振子中自由阻尼粒子的热力学反常以何种形式出现。由于充分考虑了振子能谱的离散性，结果对任意温度都是有效的。正如预期的那样，它们与热力学第三定律一致，并表明自由阻尼粒子的热力学异常如何与第三定律相协调。特别注意的是，从谐振子到自由粒子的过渡时，采取的限制的振荡器频率为零。
2014-02-25 cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamic anomalies in overdamped systems with time-dependent temperature
本研究揭示过阻尼近似在时变温度下导致热耗散和熵产生异常，解析推导了异常表达式，并发现高粘度与小质量虽动力学相同但异常关系不同，对热机效率计算和动能估计有重要意义。
2025-03-28 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in a lattice model of water
我们研究了一个水的格子流体模型，定义在一个三维体心立方晶格。模型分子具有四面体对称性，具有四个等效的键合臂，旨在模拟氢键的形成。该模型类似于Roberts和Debenedetti提出的模型[J. Chem. Phys. 105，658（1996）]，简化之处在于没有对键“供体”和“受体”进行区分。键的形成取决于取向和局部密度。在基态，我们表明，两个不同的有序（冰）相是允许的。在有限温度下，我们只分析均匀相，计算出相图、响应函数、最大密度轨迹的温度和Kauzmann线。我们利用广义一级近似的四面体集团。在液相中，该模型表现出在真实水中观察到的几个异常性质。在低温区（过冷液体），有证据表明，第二个临界点，在一定范围内的参数值，这种情况下是兼容的存在一个重入旋节。
2004-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlation between thermodynamic anomalies and pathways of ice nucleation in supercooled water
公知的经典成核理论（CNT）对于在母亚稳相内形成新稳定相的临界尺寸的核的自由能垒没有考虑具有在母亚稳相和最终稳定相之间的密度/阶数中间的其它亚稳相的影响。这种缺陷可能比CNT中的毛细管近似或球形假设更严重。这个问题在冰成核中特别重要，因为液态水在过冷状态下显示出由两个（高密度和低密度）液相组成的丰富相图。对过冷水的热力学和动力学异常现象的解释，往往会援引两个亚稳液相之间的液-液转变的可能影响。为了研究热力学异常和过冷水中亚稳液相的存在对冰成核的影响，采用密度泛函理论方法计算了相图不同区域的成核自由能垒.该理论作出了一些惊人的预测，如显着降低的成核势垒，由于存在一个亚稳的中间相和交叉的自由能垒对温度的依赖性在液-液临界点附近。这些预测可以通过计算机模拟和受控实验进行测试。
2014-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamic, Dynamic and Structural Anomalies for Shoulder-like potentials
利用分子动力学模拟，我们研究了一个家庭的连续核心软化潜力组成的硬核，在最近的距离和一个有吸引力的井在更远的距离的肩膀。排斥肩和井距离代表两个长度尺度。我们表明，如果第一个规模，肩，是排斥性的或有一个小的井，潜在的压力-温度相图中的密度，扩散和结构异常的区域。然而，如果最接近的尺度变成深吸引阱，则压力-温度相图中存在三个异常的区域收缩并消失。这一结果使我们能够预测的形状的核心软化势，如果异常会或不会存在。
2009-06-24 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Structural Order for One-Scale and Two-Scale Potentials
我们进行分子动力学模拟，以调查结构秩序和水的动态和热力学异常球对称势具有一个或两个特征长度尺度之间的关系。第一个势函数只有一个长度尺度，即没有硬核的斜坡直径，第二个势函数有两个长度尺度：一个是斜坡直径（软核），另一个是硬核直径，比率为1.76。结构有序性由平移和取向序参量表征。只有两个规模的斜坡潜力表现出显着相似的水和二氧化硅的结构顺序，动态异常和热力学异常之间的关系。我们发现：（i）动力学和热力学异常都存在于单尺度和双尺度斜坡势中;（ii）类水结构有序异常只存在于双尺度斜坡势中。我们的研究结果表明，结构秩序和异常之间的水的关系是有关的存在两个不同的长度尺度的潜力。
2006-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the dynamical anomalies in numerical simulations of selfgravitating systems
根据自相似性假设，利用微正则系综，可以从系统自相似性的标度律定义热力学极限。对自引力系统的这种分析产生了以下热力学极限：使N无穷大，保持E/N^{（7/3）}和LN^{（1/3）}不变，其中保证了玻尔兹曼熵的扩展性S_{B} =lnW（E，N）。它示出了如何考虑这个热力学限制，使我们能够解释的起源动力学异常的自引力系统的数值模拟。
2003-03-23 astro-ph cond-mat.stat-mech
Thermodynamic anomalies in open quantum systems: Strong coupling effects in the isotropic XY model
利用一维各向同性XY自旋链的精确可解模型研究开放系统的热力学。为此，将链条细分为两部分，一部分被视为系统，而其余部分被视为环境或浴室。该体系的平衡性质表现出负熵、负比热、负磁化率随温度的变化以及体系与熔池之间的耦合强度等反常现象。用简化的密度矩阵研究了该系统的统计力学。在零温度下，对于一定的参数值，我们观察到基态的变化，这种情况类似于量子相变。
2010-10-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic equivalence of two-dimensional imperfect attractive Fermi and repulsive Bose gases
本文考虑由无自旋点粒子组成的二维不完全吸引费米和排斥玻色气体，粒子间总相互作用能用$a N^2/2 V$表示，其中费米子用$a=-a_{F}\leq 0$表示，玻色子用$a=a_{B}\geq 0$表示.结果表明，尽管存在吸引力，但$d=2$非理想费米气体的热力学性质对于$0 \leq a_{F}\leq a_{0}=h^2/2πm$仍然是确定的，并且与具有$a_{B}=a_{0}-a_{F}$的排斥性非理想玻色气体的热力学性质完全相同.特别地，对于$a_{F}=a_{0}$，人们观察到有吸引力的不完全费米气体和理想玻色气体的热力学等价性。
2017-05-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Twist-controlled thermodynamic anomalies in bilayer q-state clock models
South China Normal University（华南师范大学）
本文通过蒙特卡洛模拟研究铁磁双层q态时钟模型，发现扭转可调控其热力学异常，改变比热峰的数量与结构，为调控离散自旋系统的热响应及相变行为提供新途径。
2026-10-16 cond-mat.stat-mech
Critical Temperature and Thermodynamics of Attractive Fermions at Unitarity
BCS-BEC交叉的么正性区域可以通过用原位吸引相互作用稀释两组分晶格费米子系统来实现。我们进行了无系统误差的有限温度模拟，该系统的图解行列式蒙特卡罗。用费米能表示的临界温度为T_c / E_F = 0.152（7）。我们还报道了热力学函数的行为，并讨论了超冷费米气体的测温问题。
2006-11-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Communication: Two-structure thermodynamics unifying all scenarios for water anomalies
水在超冷区的反常行为（即大气压下密度的降低和响应函数的急剧增加）主要与液-液临界状态的存在或重新进入汽-液旋节线进入正压有关。尽管不同的起源，这两种情况下引入分歧的响应函数。我们在通信中阐明，临界性是水异常的背后，水具有正常的汽-液旋节线，并且由于临界点的存在而导致弯曲的密度面，因此预测了重新进入的特征。我们可以证明这一点，通过新的两个结构的状态方程的临界性导致的两个状态和背景状态的非理想混合被模拟的状态方程，这是部署用于预测的汽液Spinodal，而制定的再入方案。
2021-09-02 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Manifestations of the structural origin of supercooled water's anomalies in the heterogeneous relaxation on the potential energy landscape
液态水在过冷状态下的热力学异常现象是众所周知的。唯象双态模型--基于液态水中存在两种相互竞争的局部态（或结构）的假设--在描述水的热力学异常方面非常成功。然而，液态水中这些相互竞争的局域态的精确结构特征仍然难以捉摸。在这里，我们采用了几何序参量-自由的方法来明确识别两种类型的竞争本地状态-熵和能量的青睐-显着不同的结构和能量的功能在TIP 4P/2005液态水。这种识别是基于系统在势能景观（PEL）中的最速下降能量最小化过程中的异质结构弛豫。这种非均匀弛豫是使用受挫磁系统中自旋玻璃转变启发的序参量来表征的。我们进一步建立了这两种态的布居涨落与过冷水热容反常行为之间的直接关系。熵有利的局部状态的成分依赖的空间分布显示了一个有趣的交叉，从一个跨越网络状的单个集群的空间离域集群在Widom线附近。此外，这项研究建立了直接的关系的地形特征的PEL和水的热力学异常在过冷状态，并提供了替代标记（除了最大的热力学响应函数的轨迹）Widom线在相平面。
2022-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamic, Dynamic, Structural and Excess Entropy Anomalies for core-softened potentials
使用分子动力学模拟，我们研究了三个家庭的连续核心软化潜力组成的两个长度尺度：肩规模和吸引力的规模。所有的族在两个长度尺度之间具有相同的斜率，但在它们之间表现出不同的势能隙。对于每个系列，分析了三个肩部深度。我们发现，所有这些系统都表现出一个高密度液相和低密度液相之间的液-液相变在一个临界点结束。所有情况下的临界温度相同，表明临界温度仅取决于两个标度之间的斜率。临界压力随着两尺度间势能差的减小而减小，表明压力是形成高密度液体的原因。我们还表明，使用径向分布函数和过剩熵分析，密度，扩散和结构的异常，如果粒子从吸引尺度移动到肩尺度与温度的增加，表明异常的行为只取决于发生了什么事的第二配位壳。
2011-06-24 cond-mat.stat-mech
Mittag-Leffler Quantum Statistics and Thermodynamic Anomalies
University of Mohaghegh Ardabili（莫哈格赫阿尔达比勒大学）；Babol Noshirvani University of Technology（巴博尔努什拉瓦尼理工大学）
本文提出Mittag-Leffler玻色-爱因斯坦和费米-狄拉克分布，揭示了非平衡效应和广义热力学行为，展示了无相互作用下的凝聚现象和负热容量特征。
2025-11-08 cond-mat.stat-mech
Analytical thermodynamics of a strongly attractive three-component Fermi gas in one dimension
一维超冷三组分原子费米气体由于存在三重子和不同的对态，有望展现出丰富的物理性质。在零温度下发生从三电子态到成对相和正常费米液体的量子相变。在不等塞曼分裂场$H_1$和$H_2$中，利用热力学Bethe近似方法，导出了具有SU（3）对称性的强吸引三分量一维费米子的分析热力学.我们明确地发现，在低温下，系统的行为就像一个两个组件或三个组件Tomonaga-Luttinger液体依赖于系统参数。的化学势和比热的相图的塞曼分裂的说明性值。我们还表明，不同的Tomonaga-Luttinger液相之间的交叉演变的比热和熵的温度趋于零的奇异行为。在Tomonaga-Luttinger液体物理之外，我们得到了状态方程，它提供了三组分强吸引费米气体的普遍热力学和量子临界性的精确描述。
2010-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Effects of confinement between attractive and repulsive walls on the thermodynamics of an anomalous fluid
本文用分子动力学模拟研究了一种受限于狭缝孔中的反常流体的热力学性质。我们发现，封闭流体的均匀部分的相图移动到更高的温度，密度和压力相对于散装，但它可以重新标度的散装情况下。我们计算了一个温和的增加流动性的均匀封闭的流体，我们解释为分层的结果，由于限制和集体模式，由于远程相关性。我们发现，在散装，封闭流体的结构，扩散和密度异常，该命令在水一样的层次结构，和液-液临界点（LLCP）。整体异常区域移动到更高的温度、密度和压力，并且LLCP与体相比较移位到更高的温度。受实验的启发，我们还计算了相图，不仅限于均匀的部分，但对于整个流体在孔隙中，并表明它是转向更高的压力，但保留了热力学，包括LLCP。由于我们的模型具有类似水的性质，我们认为，在实验中，过冷水被限制在狭缝孔中，如果亲水，宽度> 3 nm，如果疏水，宽度> 1.5 nm，LLCP的存在可能比在散装中更容易测试，在散装中它是不可直接访问的。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Which mechanism underlies the water-like anomalies in core-softened potentials?
利用分子动力学模拟研究了粒子与由排斥肩组成的连续和离散核软化（CS）分子间势相互作用的热力学.通过仿真分析了其动力学特性和结构特性。我们表明，在连续版本的CS势的密度在恒定压力下有一个最大值为一定的温度。类似地，在恒定温度下的扩散常数$D$在密度$ρ_{\mathrm{max}}$处具有最大值，在密度$ρ_{\mathrm{min}}<ρ_{\mathrm{max}}$处具有最小值，并且结构性质也是异常的。对于离散CS电位，没有观察到这些异常。异常的情况下，在离散的情况下，它的存在下，在连续CS潜在的过剩熵的框架进行了讨论。
2007-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Columnar and lamellar phases in attractive colloidal systems
在胶体悬浮液中，吸引力和排斥力之间的竞争产生了丰富而复杂的现象。本文采用分子动力学模拟和数值方法研究了一个模型体系的平衡相图。其结果是，我们发现在低体积分数的管状和层状相。这些相与设计新材料极其相关，但由于弛豫时间长和存在缺陷，在实验中可能不容易观察到。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intrinsic Attractive and Repulsive Interactions: From Classical to Quantum Gases in the Generalized Maxwell-Boltzmann Distribution
University of Mohaghegh Ardabili（莫哈格赫阿尔达比勒大学）；Babol Noshirvani University of Technology（巴博尔努什拉瓦尼理工大学）
本文提出广义麦克斯韦-玻尔兹曼分布，通过参数α量化统计相互作用，揭示经典与量子气体中本质吸引力与排斥力的差异。
2025-05-06 cond-mat.stat-mech
Relation between occupation in the first coordination shells and Widom line in Core-Softened Potentials
三个核心软化家庭的潜力检查密度和扩散异常的存在。这些潜力表现出一个排斥的核心软化区，并在较大的距离吸引力。我们发现，该区域的压力-温度相图中的异常是本增加，如果之间的斜率的核心软化的规模和吸引力的潜在的一部分减少。如果核软化的范围或势的吸引部分的范围减小，则反常区域也增大。我们还表明，密度异常的存在是一致的径向分布函数的非单调变化时，在两个尺度的温度和密度变化。然后，利用这种反常的行为的结构，我们表明，压力和温度的径向分布函数的两个长度尺度是相等的识别与Widom线。
2012-12-27 cond-mat.stat-mech
Two-state thermodynamics of the ST2 model for supercooled water
ST 2模型的热力学性质的过冷液体水表现出类似于在真实的水观察到的异常。这些异常现象的一个可能的解释是存在一个亚稳态的，由临界点终止的液-液转变。这种现象，其可能存在于真实的水是目前许多实验工作的主题，已经明确地证明了这个特定的模型，最新的模拟。在这项工作中，我们再现了两个版本的ST 2模型的状态方程描述水作为一个非理想的“混合物”的两种不同类型的本地分子秩序的异常。我们表明，在ST 2水的液-液转变是能量驱动的。这与另一种流行的模型mW相反，在mW中，两种替代的局部分子顺序的混合的非理想性是熵驱动的，并且不足以强到诱导液-液转变。
2014-02-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Thermodynamic properties of a diluted triangular Ising antiferromagnet in a field
本文采用含关联的有效场理论，研究外磁场与随机格点稀释对三角晶格伊辛反铁磁体磁化强度和磁化率的影响，揭示多种因素共同导致的额外热力学异常。
2013-10-11 cond-mat.stat-mech
Two-State Thermodynamics and the Possibility of a Liquid-Liquid Phase Transition in Supercooled TIP4P/2005 Water
水在过冷液体状态下表现出有趣的热力学和动力学异常。这些异常的起源的一个可能的解释在于在两种（高密度和低密度）形式的水之间存在亚稳的液-液相变（LLPT）。虽然在对散装水和承压水的实验中以及通过类水模型的计算机模拟研究观察到了异常，但水中LLPT的存在仍有争议。大量过冷水中存在LLPT的非生物实验证据受到快速冰成核的阻碍，这是假设的LLPT的前体。此外，假设的LLPT是亚稳态的，原则上不能存在于热力学极限（无限大小，无限时间）。因此，水模型的计算机模拟对于探索亚稳态LLPT的可能性和异常的性质至关重要。在这项工作中，我们提出了新的模拟结果，在NVT系综的最准确的经典分子模型之一的水，TIP 4P/2005。为了描述计算的性质并探索LLPT的可能性，我们应用了双结构热力学，将水视为两种可相互转换的局部结构（“状态”）的非理想混合物。结果表明，存在一个液-液临界点和LLPT在这个模型中的模拟长度和时间尺度。我们比较了TIP 4P/2005与其他流行的类水模型，即mW和ST 2，并与真正的水，所有这些都是很好地描述了两态热力学的行为。鉴于目前的争论涉及不同的研究TIP 4P/2005，我们讨论的亚稳性和有限的尺寸在观察液-液分离的后果。我们还解决了双结构热力学的唯象序参量和低密度结构的微观性质之间的关系。
2016-03-15 cond-mat.stat-mech
Pressure induced Structure Change and Anomalies in Thermodynamic Quantities and Transport Properties in Liquid Lithium Hydride
通过第一性原理分子动力学模拟，发现液态氢化锂在宽压力范围内发生从二元对称到对称破缺的连续结构转变，并显著影响热力学与输运性质，首次预测此类行为并构建了高压高温相图。
2025-01-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Thermodynamic curvature from the critical point to the triple point
我评估的热力学曲率$R$十四纯流体沿其液体-蒸气共存曲线，从临界点到三相点，使用NIST化学网络书的热力学输入。在这一广泛的概述中，$R$在共存的液相和气相中进行评价。$R$是一个不变量，其大小$|R|$是流体中介观组织结构尺寸的度量，其符号指定分子间相互作用是有效吸引（$R<0$）还是排斥（$R>0$）。我讨论了纯流体中$R$的五个原理：1）在临界点附近，相互作用的吸引部分形成松散结构，其尺寸$|R|$与相关体积$ξ^3$成比例，并且$R$的符号为负，2）在气相中，存在大小为$|R|$的紧凑簇的实例，其由相互作用的吸引部分形成，并且由相互作用的排斥部分防止崩溃。相互作用和$R$正的符号，3）在渐近临界点状态中，共存的液相和气相中的$R$彼此相等，即，4）在渐近临界点范围之外，不相称的$R$可能与亚稳性有关，5）致密液相具有分子体积数量级的$|R|$，对于通过吸引相互作用保持在一起的类液体状态，$R$的符号为负，而对于通过排斥相互作用保持在一起的类固体状态，$R$的符号为正。这些考虑扩大和扩展了热力学曲率在纯流体中的应用。
2012-08-16 cond-mat.stat-mech
Metastable liquid-liquid coexistence and density anomalies in a core-softened fluid
线性倾斜或“斜坡”势属于一类核心软化模型，除了通常的液-气临界点外，还具有液-液临界点。此外，它们在密度和压缩性方面表现出热力学异常，其性质可能类似于水中发生的那些。以前的斜坡电位模拟研究集中在一个功能的形式，LLCP是化学稳定的。在这项工作中，我们构建了一系列的斜坡电位，这之间的插值先前研究的形式和基于斜坡的近似Lennard-Jones（LJ）的潜力。通过蒙特卡罗模拟，我们确定了低密度液体（LLCP）、一阶高密度液体（HDL）-低密度液体（LDL）共存线和密度极大值线的位置。我们观察到，作为LJ极限接近，LLCP成为亚稳态相对于冷冻成六方密堆积的结晶固体。在这个政权的相行为的定性性质显示出显着的相似之处，在精确的水模型的模拟研究。具体而言，液相的密度超过固体的密度;亚稳态LDL-HDL线的梯度在压力（p）-温度（T）平面中为负;而在p-T平面中密度最大值的线具有与在水中看到的形状类似的形状，并且很好地延伸到相图的{ \em稳定}液体区域中。因此，我们的研究结果有助于重量的“第二个临界点”的假设作为一种解释的异常行为的水。
2006-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nature of the anomalies in the supercooled liquid state of the mW model of water
水的mW模型的过冷液体态的热力学性质表现出反常行为。与真实的水一样，热容量和压缩性在过冷时急剧增加。这些异常的可能解释之一，存在第二个（液体-液体）临界点，不支持这个模型的模拟。在这项工作中，我们再现了异常的mW模型与两个热力学方案：一个基于非理想的“混合物”与两种不同类型的当地秩序的水分子，和一个基于弱结晶理论。我们表明，这两种描述准确地再现模型的基本热力学性质。然而，弱结晶理论所隐含的幂律所需的耦合常数相对于规则背景太大，与弱结晶理论的假设相矛盾。波动校正范围以外的这项工作将是必要的，以适应弱结晶理论预测的形式。对于两态方法，在mW模型中的分子的低密度分数的直接计算是符合的唯象状态方程的预测。两种状态的“混合物”的非理想性永远不会变得足够强以引起液-液相分离，这也与模拟结果一致。
2013-04-01 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Novel Dynamics and Thermodynamics in systems with long range interactions
长程相互作用系统在一定条件下的动力学和热力学研究中会出现一些反常现象。在这些反常现象中有准定态，由于这里使用的特殊初始条件，准定态被加剧了。在这封信中，我们提出了一个新的哈密顿量，其潜在的启发，在两个偶极相互作用。一个解析解的正则系综中的平衡，这是一致的，从计算机模拟获得的。然而，从这个模型的结果提出了一种不等价的合奏在长寿命的国家之前达到平衡。因此，通过分子动力学对非平衡态进行了完整的表征。其中，由于长程相互作用，观察到了新的准定态。
2015-08-19 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Ruppeiner Geometry of Anyon Gas
导出了服从分数统计的二维理想任意子气体的热力学曲率。任意子气体的统计相互作用可以是吸引的或排斥的。对于吸引统计相互作用，热力学曲率为正，对于排斥统计相互作用，热力学曲率为负，这表明任意子气体更稳定。在这两者之间有一个特殊的情况，即热力学曲率为零。也将探讨与经典极限的微小偏差。
2008-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Effect of dissolved salt on the anomalies of water at negative pressure
在环境压力下向水中加入盐会影响其热力学性质。在低盐浓度下，密度极大值等异常现象向低温移动，而在足够大的盐浓度下，它们不再被观察到。在这里，我们调查盐的影响，最近在纯水中观察到的异常在负压：沿等厚线的声速最小值的存在。我们比较实验和模拟的氯化钠水溶液的摩尔浓度约$1.2\,\mathrm{mol\,kg^{-1}}$，达到压力超过$-100\,\mathrm{MPa}$。我们还讨论了声速极小值的来源，并强调了声速温度和密度异常的相对位置的重要性。
2020-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Statistical thermodynamics of membrane bending mediated protein-protein attraction
整合膜蛋白使周围的双分子层变形，产生影响远处蛋白质的长程力。这些力可以是吸引力或排斥力，取决于蛋白质的形状、高度、与双层的接触角以及局部膜曲率。虽然相互作用能不是成对加和的，但对于足够低的蛋白质密度，热力学性质仅取决于对相互作用。在这里，我们计算对相互作用的潜力和熵的贡献的二维渗透压的非环状蛋白质的集合。与直接的短程相互作用如范德华、疏水或静电相互作用相反，局部膜高斯曲率和蛋白质椭圆率都可以在两个蛋白质之间诱导吸引力，距离可达它们典型半径的十倍。对于平坦的膜，弯曲刚度的$\sim 30k_{B}T$，和适度的椭圆，我们发现热平均吸引力的相互作用顺序$\sim 2k_{B}T$。这些相互作用可能在蛋白质聚集的中间阶段发挥重要作用。
2000-01-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Finite-size anomalies of the Drude weight: role of symmetries and ensembles
我们重新审视了计算高温自旋刚度$D$的自旋-$1/2$ XXZ链使用精确对角化分析其依赖于系统对称性和系综的微妙之处。在正则系综和零磁化状态，我们发现$D$消失完全是由于自旋反转对称性的所有，但各向异性$\tilde Δ_{MN} = \cos(πM /N)$与$N > M$和互质，提供系统的大小$L \ge 2N$，不同的自旋反转签名的状态成为退化由于底层的$sl_2$圈代数对称性。所有这些回路代数简并态携带有限的电流，我们推测[基于$L$和各向异性$\tilde Δ_{MN}$（与$N<L/2$）提供给我们]占主导地位的巨正则系综评估$D$在热力学极限。包括磁通量不仅打破自旋反转在零磁化扇区，但也解除了所有对称扇区的回路代数简并-这种效果是更相关的在较小的$Δ$由于较大的贡献$D$来自低磁化扇区，这是更敏感的系统的对称性。因此，我们一般找到一个有限的$D$的通量环和任意$0<Δ<1$在这两个合奏。与此相反，在各向同性的点，并在有间隙的阶段（$Δ\ge 1$）$D$被发现消失的热力学极限，独立的对称性或合奏。我们的分析表明如何收敛到热力学极限内的无隙相（$Δ< 1$）可能会加速和克服的有限大小的异常：$D$外推很好地在热力学极限，无论是最近计算的下限或热力学Bethe Anasterian结果提供两个自旋反转被打破，并在$\tilde Δ_{MN}$各向异性的附加简并被解除。
2017-12-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Minimal microscopic model for liquid polyamorphism and water-like anomalies
本文提出一个最小微观模型，通过允许二元晶格模型中两组分相互转化为单组分流体，揭示了液-液相变与热力学反常等相行为，为过冷水及多晶型液体提供了统一理论框架。
2021-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Two-structure thermodynamics for the TIP4P/2005 model of water covering supercooled and deeply stretched regions
理解冷水和过冷水异常现象的最有希望的框架之一是假设存在两种相互竞争、相互转化的局部结构。如果混合吉布斯能的非理想性克服了这两种结构的理想混合熵，则预测在液-液临界点处终止的液-液相变。基于这一概念的各种版本的“双结构状态方程”（TSEOS）显示出显着的协议与亚稳态，深过冷水的实验数据和分子水模型的模拟。然而，现有的TSEOS没有被设计成描述负压区域，也没有考虑到液态相对于蒸气的稳定性极限。虽然负压下过冷水的实验数据可能会进一步揭示水的异常来源，但这些数据非常有限。为了填补这一空白，我们分析了TIP 4P/2005的模拟结果，这是最准确的经典水模型之一。我们使用了最近发表的模拟数据，并进行了额外的模拟，在很宽的范围内的积极和消极的压力，从环境温度深过冷条件。我们表明，通过明确地将液-气旋节线到TSEOS，我们能够匹配TIP 4P/2005的模拟数据具有显着的准确性。特别是，这个状态方程定量地再现了密度，等温压缩性和等压热容的极值线。相反的解释的热力学异常的水的基础上的“追溯旋节线”，在本TSEOS的液-汽旋节线继续单调地降低压力冷却后，影响，但不会引起密度极值和其他热力学异常。
2017-12-22 cond-mat.stat-mech
Surface adsorption of lattice HP proteins: Thermodynamics and structural transitions using Wang-Landau sampling
Wang-Landau取样法被应用于研究晶格疏水极性杂聚物（HP蛋白模型）与吸引底物相互作用的热力学和结构性质。为简单起见，我们考虑一个短的HP序列，仅由36个单体与底物相互作用，吸引序列中的所有单体。构象的“相变“已被确定的比热和合适的结构可观的正则分析。三个主要的“过渡”，即吸附，疏水核的形成和“扁平化”的吸附结构，观察。取决于相对于H单体之间的蛋白质内吸引的表面吸引强度，这些过程在冷却时以不同的顺序发生。
2013-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Influence of disordered porous media in the anomalous properties of a simple water model
分析了受限于基质中的类水体系在几何尺寸增大时的热力学、动力学和结构行为。该液体由二维关联格子气模型模拟，该模型表现出密度和扩散异常，与液态水中存在的异常相似。矩阵是一个三角形格子，其中固定的障碍物对粒子的占据施加限制。我们发现，障碍缩短所有的线，包括相位共存，临界和反常线。一个非常密集的矩阵的包含不仅抑制异常，但也液-液临界点。
2015-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Do attractive bosons condense?
受玻色原子在具有吸引相互作用的陷阱（例如^7Li）中的实验的启发，我们考虑了两个可以精确求解的模型。我们构造的基态受到的约束，系统是旋转的角动量成比例的原子数。在传统的系统中，这将导致量子化的旋涡;在这里，对于吸引力的相互作用，我们发现角动量被质心运动吸收。此外，国家是未凝聚的，是诺济埃和圣詹姆斯讨论的“碎片化”凝聚的一个例子。具有排斥相互作用的相同模型在热力学极限下完全凝聚。
1997-05-06 cond-mat.stat-mech
An Equation of State For The TIP4P/2005 Model of Water Including Negative Pressures
理解冷水，特别是过冷水的异常现象的最有前途的框架之一是双结构热力学，其中水被视为两种可相互转换的局部结构的非理想混合物。这种混合物的非理想性可能在非常低的温度下引起液-液相变（LLPT）和液-液临界点（LLCP），在该点处热力学响应函数发散。基于这一概念的各种版本的“双结构状态方程”（TSEOS）显示出与真实水中的实验数据和模拟结果的显着一致性。然而，最近在负压下探测过冷水的实验揭示了正压状态方程外推的不足，并开始进一步阐明过冷水异常的来源。我们分析了TIP 4P/2005模型在从环境温度到深过冷的大范围正压和负压下的模拟结果。我们发现，通过显式地将一个液-气旋节线到一个双结构的状态方程，我们能够匹配的模拟数据在TIP 4P/2005惊人的准确性。特别是，我们的状态方程再现了所观察到的线的密度，等温压缩性，和等压热容的最小值和最大值。相反的情况下，追溯的旋节线占水的热力学异常，我们发现，在这个模型中的液体-蒸汽旋节线继续单调降低压力，温度降低，影响，但不会引起密度最大值和其他热力学异常的轨迹。我们用两种现象解释了TIP 4P/2005的行为：两种局部结构之间的竞争和单调的液-汽旋节线。
2016-11-11 cond-mat.stat-mech
Numerical simulation of two-component attractive Fermi gases based on parametrized partition function
有限程吸引相互作用下两组分费米气体的零温和有限温热力学都存在费米子符号问题，这是精确数值模拟中难以克服的难题。在最近的工作中，我们找到了一个可靠的方法来模拟单组分费米气体的热力学性质的非相互作用和排斥相互作用的情况下的参数化配分函数的方法和$ξ_E$曲线的恒定能量。本文将该方法推广到具有有限程吸引相互作用的两组分费米气体，表明该方法有很好的应用前景。从模拟的热容，我们发现一个峰值的温度低于费米温度，这意味着不同自旋的费米子配对。在高温下，模拟的热容接近经典值。结果表明，该方法在核物理、BCS-BEC交叉、超导、中子星等领域具有广泛的应用前景.
2022-11-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A one-dimensional model with water-like anomalies and two phase transitions
我们研究了一个一维模型，显示了水的几个属性。该模型结合了范德瓦尔斯模型的长程吸引力和Ben-Naim的最近邻相互作用势，这是一种包括硬核和势阱的阶跃势。从配分函数的解析表达式出发，用数值方法确定了吉布斯自由能等热力学量。该模型显示了两个相变，这可以被解释为液-气转变和高密度和低密度液体之间的转变。在零温度下，低密度液体进入结晶相。此外，我们发现了几个被认为是水的特征异常。我们探讨了广泛的压力和温度值和依赖的结果的深度和宽度的势阱。
2012-09-26 cond-mat.stat-mech
Finite-size corrections for the attractive mean-field monomer-dimer model
计算了具有吸引相互作用的平均场单-二聚体系统的压力密度、单体密度和磁化率的有限体积修正。结果是通过引入一个二维积分表示的配分函数解耦的硬核相互作用和吸引的。下一个领导的条款，为每个提到的数量是明确的，以及它们的符号的值，这是有关他们的单调收敛的热力学极限。
2018-10-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Criticality of one-dimensional multicomponent Fermi Gas with Strongly Attractive Interaction
利用热力学Bethe方程研究了具有$SU(3)$对称性的一维强吸引费米气体的量子临界性，分析了在量子临界条件下由化学势$μ$、有效磁场$H_1$、$H_2$（化学势偏置）驱动的相变.由零温极限下的热力学Bethe ansatz方程解析确定了相图和临界场。对于强相互作用气体，也得到了高精度的状态方程和标度函数。动态指数$z=2$和相关长度指数$ν=1/2$读出通用标度形式。结果表明，三组分气体的量子临界性涉及一个团簇态、两个或三个团簇态的态密度突变。一般来说，该方法适用于处理具有$SU(N)$对称性的多组分费米气体的量子临界性。
2014-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamic curvature measures interactions
热力学涨落理论起源于爱因斯坦，他将$S=k_B\lnΩ$的关系颠倒过来，用熵来表示状态的数量：$Ω= \exp(S/k_B)$。该理论的高斯近似在大多数统计力学教科书中都有讨论。我回顾了如何通过增加协方差、守恒和一致性来超越高斯近似的工作。这种推广导致了一个全新的对象：热力学黎曼曲率标量$R$，热力学不变量。我认为，$|R|$是相关的相关长度，并建议$R$的符号对应于是否有效的粒子间相互作用是吸引或排斥。
2010-08-16 cond-mat.stat-mech
Anomalies in the specific heat of a free damped particle: The role of the cutoff in the spectral density of the coupling
耗散系统的性质取决于与环境耦合的谱密度。大多数情况下，对低频行为的依赖性是感兴趣的焦点。然而，为了避免发散，还需要抑制高频处耦合的谱密度。有趣的是，这种截止的存在可能导致质量重整化，这可能对耗散系统的热力学性质产生严重的后果。在这里，我们探讨的作用，在耦合的谱密度中的截止发挥一个自由阻尼粒子，我们比较了代数截止与尖锐的截止的效果。
2014-04-01 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic curvature of the binary van der Waals fluid
热力学Ricci曲率标量$R$已被应用在许多情况下，主要是由二维热力学几何特征的系统。$R$在三维或更大的热力学几何中的计算非常少，特别是在流体状态中。在本文中，我们计算$R$的两个例子，涉及二元流体混合物：二元混合物的范德华（vdW）流体只有排斥相互作用，和二元vdW混合物与吸引力的相互作用。在这两个例子中，我们评估$R$的完整的三维热力学几何。我们的发现是，在纯流体中发现的$R$的基本物理模式在很大程度上再现的二元流体。
2020-09-26 cond-mat.stat-mech
Metastability and anomalous behavior in the HMF Model: connections to nonextensive thermodynamics and glassy dynamics
我们回顾了哈密顿平均场（HMF）模型，一个具有铁磁无限程相互作用的N个平面自旋系统的动力学的一些最新结果。我们展示，特别是，如何一些动力学异常的模型可以解释和特征的弱遍历性打破提出的框架玻璃系统。我们还讨论了与Tsallis提出的非广延热力学的连接。
2005-07-01 cond-mat.stat-mech
