A Unified Nonequilibrium Framework: Thermodynamic Distance, Dissipation, and Stationary Laws via Effective State Count, Variational Stationarity, and Thermodynamic Bounds
本文提出一个基于有效态计数的非平衡热力学变分框架,定义热力学距离并分解熵产生,导出涨落对称性与热力学界。
2025-09-10 cond-mat.stat-mech
Mesoscopic thermodynamics of stationary states
建立了定态系统的热力学方程。它基于相空间局部平衡存在的假设,使人们能够将几率密度及其共轭非平衡化学势解释为介观热力学变量。从与概率扩散过程相关的熵产生中获得概率流,并导致Fokker-Planck方程的形成。对于气体的布朗粒子在稀态和浓态下的定常流动的情况,我们推导出非平衡状态方程。
2004-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy landscapes and their relation to thermodynamic phase transitions
为了更好地理解相变的发生,我们采用了一种基于能量景观研究的方法:研究了有限和无限系统的经典多粒子系统势能景观的驻点与其热力学函数的解析性质之间的关系。对于有限系统,每个驻点被发现导致非解析的微正则熵,这个非解析项的函数形式可以明确地导出。随着系统规模的增加,非解析项的阶数无限增长,导致熵的可微性增加。因此,在热力学极限下,只有渐近平坦的稳定点才可能导致相变发生。对于几个自旋模型,这些结果是通过预测的存在或不存在的相变从静止点和它们的局部曲率在微观位形空间。这些结果建立了能量景观的属性和相变的发生之间的关系。这种方法似乎特别有前途的动力学和化学性质的同时研究,如感兴趣的,例如蛋白质折叠或玻璃化转变。
2008-12-09 cond-mat.stat-mech
Fluctuation theorems and inequalities generalizing the second law of thermodynamics off equilibrium
我们提出了一个一般的框架,系统准备在一个非平稳的非平衡态在没有任何扰动,然后进一步驱动通过应用程序的依赖于时间的扰动。我们根据非平衡态的制备方式区分两种不同的情况,要么它是由某种驱动产生的,要么它是由某些初始非平稳条件后的弛豫产生的。我们的方法是基于最近推广的Hatano-Sasa关系的非平稳概率分布。我们还研究了第二定律的一种形式是否适用于熵产生的不同部分,类似于M。埃斯波西托等人,物理学评论快报,104:090601(2010),但是用于非平稳参考过程而不是平稳参考过程。我们发现,虽然在这篇文献中导出的定理的特殊结构在一般情况下是不能恢复的,详细的波动定理在这种情况下仍然分别为部分的熵产生。这些详细的涨落定理导致了热力学第二定律偏离平衡的有趣的推广。
2012-06-28 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Thermodynamics
现代动力学系统的各个方面:研究非平衡定态热力学的方法,注意统计力学开始时产生的原始概念
2019-01-25 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Circuits I: Association of devices in stationary nonequilibrium
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS/IN2P3, IJCLab(法国国家科学研究中心/法国核学与粒子物理研究所,IJCLab);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS, LIED(法国国家科学研究中心,LIED)
本研究针对稳态非平衡态热力学器件电路,从单器件电导矩阵推导复合器件电导矩阵,推广了串并联规则,明确了守恒定律的核心作用并辅以示例验证。
2024-05-02 cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Stationary entropies after a quench from excited states in the Ising chain
本文考虑横场量子伊辛链中磁场突然猝灭后的渐近态,从猝灭前哈密顿量的激发态出发。我们计算广义吉布斯和对角系综的热力学熵,我们发现广义吉布斯熵总是对角熵的两倍。我们表明,应特别注意提取的热力学极限,因为不同的平均等效微观状态给不同的结果的熵。
2014-06-19 cond-mat.stat-mech
Entropy production in nonequilibrium thermodynamics: a review
如果系统可以经历涉及静态非平衡的变换,那么熵可能是一个定义不好的概念。它可能类似于在非等容(即涉及机械功)的变换中的热含量(曾经被称为“热量”):它可能只是一个可以传递或产生的量,就像平衡中的热一样。本文首先回顾了最近提出的非平衡稳态系统熵产生定义背后的哲学。通过定态的变分性质来定义定态熵的详细技术尝试如下:结果的不令人满意的方面增加了赞成不存在状态函数的论据,以确定熵;同时出现了相空间收缩的新方面和性质。
2004-04-29 cond-mat.stat-mech
Information Entropy and Dissipation Potential in Stochastic Nambu Nonequilibrium Thermodynamics
该研究揭示随机Nambu非平衡热力学中耗散势作为稳态准势而非香农熵,并推导了稳态分布、Massieu解释及涨落协方差。
2026-10-06 cond-mat.stat-mech
Diffusion in Stationary Flow from Mesoscopic Non-equilibrium Thermodynamics
本文分析了布朗粒子在定常流动下的流体中的扩散。利用相空间非平衡态热力学方案,得到了Fokker-Planck方程,并与由动力学理论和投影算子技术导出的其它方程进行了比较。这个方程违反了涨落耗散定理。通过实施的流体动力学制度所描述的第一时刻的非平衡分布,我们发现松弛方程的扩散电流和压力张量,使我们能够到达一个完整的描述系统的惯性和扩散制度。我们提出的方法的简单性和通用性,使其适用于更复杂的情况下,经常遇到的问题,软凝聚态,其中不仅一个,但更多的自由度耦合到一个非平衡浴。
2001-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Phase Transitions and Pattern Formation as Consequences of Second Order Thermodynamic Induction
发展的热力学诱导二阶给出了热力学变量的动力学分岔,并允许预测和详细解释相关的自发对称性破缺的非平衡相变。考虑到非平衡涨落,长程长程序可能的斑图形成进行了分析。将结果合并到二阶产生热力学势,该热力学势通过感兴趣的系统的定态而最大化。这些新势不同于传统的热力学势。特别是一个广义熵制定的系统的利益,成为传统的熵时,热力学平衡恢复。这个广义熵是最大化的非平衡条件下的标准熵的系统的利益是不最大化的定态。这些新的非平衡概念被纳入传统热力学中,例如修订的热力学等式和修订的正则分布。详细的分析表明,即使在任何斑图形成过程中,也不会违反热力学第二定律,从而解决了熵耦合问题。讨论的例子包括斑图形成在非平衡条件下的相前传播和图灵图形的形成。二阶热力学诱导的预测与文献中的观测数据以及这些数据的建模是一致的。
2021-10-05 cond-mat.stat-mech
Milestoning Markov-jump dynamics: Stationary properties, thermodynamic consistency, kinetic hysteresis, and fluctuation symmetries
University of Oxford(牛津大学);Max-Planck-Institute for Multidisciplinary Sciences(马克斯·普朗克多学科科学研究所);University of Freiburg(弗赖堡大学)
本文推导了通用马尔可夫跳跃过程到可观测半马尔可夫动力学的精确粗粒化,证明了等待时间分解为条件独立的驻留和过渡时间,并展示了动力学滞后对耗散的持续影响。
2026-06-16 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phase transitions detached from stationary points of the energy landscape
本文研究了具有最近邻相互作用的二维正方晶格上的B_2^4模型的势能函数V的不动点。在分析和数值计算结果的基础上,我们探讨了驻点与热力学相变发生的关系。我们发现,在一般情况下,π ^4模型的相变势能与V的任何一个驻点的势能都不一致。这就否定了文献中早先声称的关于相变存在的必要条件的严格要求。此外,我们发现的证据表明,指数的驻点规模与系统的大小广泛,因此,指数密度可以用来表征功能的能量景观在无限系统的限制。我们的结论是,有限系统的稳定点提供了一个可能的机制如何发生相变,但不是唯一的。
2011-10-13 cond-mat.stat-mech
Stability of thermodynamic and dynamical order in a system of globally coupled rotors
在微正则系综和正则系综的统一框架下研究了整体耦合转子系统。我们考虑福克-普朗克方程的时间演化的系统,并检查各种固定以及非固定的解决方案。正则分布,描述平衡,提供了一个固定的解决方案,也在微正则系综,这导致在低温下的铁磁耦合系统的顺序。另一方面,微正则系综承认额外的固定和非固定的解决方案,后者允许动力学秩序,其特征在于多个程度的集群,为铁磁和反铁磁相互作用。我们提出了一个详细的稳定性分析这些解决方案:在铁磁系统中,观察到的正则分布稳定到一定的温度,这往往会得到较低的扰动分布的傅立叶分量的数量增加的分析。非固定溶液在低于临界温度时保持中性稳定,表明两个体系之间不等效。对于反铁磁系统,所有的解决方案被发现是中性稳定在所有温度下,这表明动态有序是相对容易观察到在低温下相比,铁磁系统。
2005-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Family of Probability Distributions Derived from Maximal Entropy Principle with Scale Invariant Restrictions
利用统计热力学,我们推导出一个一般的表达式的定态概率分布的热力学系统驱动的几个热力学力的平衡。在尺度不变性约束下,通过最小熵产生和最大熵原理定义了局部平衡。所获得的概率分布呈现出一个奇异性,具有直接的物理解释的不稳定性模型。导出的参考概率分布函数被解释为时间和集合平均的真实的物理。本文提出了一类描述噪声驱动不连续性的随机过程,其平稳密度分布与熵最大化的结果完全一致。
2013-01-23 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Circuits: Association of thermoelectric converters in stationary non-equilibrium
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS/IN2P3, IJCLab(法国国家科学研究中心/法国核能与替代能源研究所,IJCLab);Université Paris Cité(巴黎西岱大学);CNRS, LIED(法国国家科学研究中心,LIED)
该研究拓展热力学器件电路理论,推导定态非平衡态下热电转换器网络的非平衡电导矩阵,分析串并联组合的电流-力特性及界面约束、回路电流等问题。
2025-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Parameters of state in the global thermodynamics of binary ideal gas mixtures in a stationary heat flow
本文为热流下二元理想气体混合物稳态建立全局热力学第一定律,引入非平衡熵和重正化自由度等5个状态参数,并推导出稳态麦克斯韦关系,热流为零时退化为平衡热力学。
2023-09-27 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Stationary point approach to the phase transition of the classical XY chain with power-law interactions
具有幂律对相互作用的经典XY链的哈密顿量H的不动点(即,像r^{-α}一样随距离衰减)。对于一类“自旋波型”驻点,在大系统尺寸的限制下,解析地计算了H的Hessian行列式的渐近性质.该计算是基于海森的Toeplitz性质,并利用Szegö型定理。这些结果说明了最近发现的相变与经典多体哈密顿函数的驻点性质之间的关系。与这个关系相一致,模型的精确相变能量可以从指数α在0和1之间的Hessian行列式的行为中读出。对于介于1和2之间的α,相变在行列式的行为中并不明显,并且可能需要考虑更大类的不动点。
2011-03-18 cond-mat.stat-mech
Geometric Thermodynamics in Open Quantum Systems: Coherence, Curvature, and Work
University of Houston(休斯顿大学)
本文提出一个几何框架,用于开放量子系统中的准静态热力学,通过参数化控制流形上的动力学,研究相干、曲率和功的几何结构及热力学响应。
2026-04-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Cluster approximations for the TASEP: stationary state and dynamical transition
我们开发和测试集群近似,推广简单的平均场考虑到越来越多的本地相关性,完全不对称的简单排斥过程与开放的边界。我们详细考虑了对近似和三重近似,讨论了在各种稳态性质的平均场方面的改进。此外,我们分析了最近发现的动力学转变,描述了如何在过渡的弛豫矩阵的频谱变化。
2017-10-30 cond-mat.stat-mech
Phase transitions and thermodynamic properties of antiferromagnetic Ising model with next-nearest-neighbor interactions on the Kagome lattice
利用蒙特卡罗模拟研究了Kagome晶格上具有次近邻相互作用的二维反铁磁伊辛模型的相变和热力学性质.直方图数据分析表明,在模型中发生了二级转变。通过对实验数据的分析,我们可以假设Kagome晶格上二维反铁磁伊辛模型中次近邻铁磁相互作用激发了二阶相变的发生,并导致了热力学性质的温度依赖性.
2018-10-01 cond-mat.stat-mech
Theory of the Transient and Stationary Fluctuation Theorems for a Dragged Brownian Particle in a Fluid
关于“小系统和短时间尺度违反热力学第二定律的实验证明”的评论
2002-10-22 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Qualms regarding "Non-extensive Hamilton systems follow Boltzmann's principle no Tsallis statistics--phase transitions, second law of Thermodynamics" by D.H.E. Gross, Physica A, 305 (2002) 99
作者的一些基本误解得到纠正。
2003-11-12 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Theory of Phase Transitions in Driven Lattice Gases
我们制定了一个近似的热力学理论的相变驱动晶格气体与吸引最近邻相互作用。我们构造了一个非平衡化学势可以表示为密度和驱动场的函数的驱动系统的范德华状态方程。麦克斯韦构造导致从均匀流体相到气体和液体共存相的相变。
2011-11-29 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Properties of the Discommensuration Point for Incommensurate Structures: A "Third-Order" Phase Transition
本文用一个简单的离散阻挫$ϕ^4$模型研究了无公度系统中相子能隙打开的后果。分析和数值计算结果表明,存在一个非常弱的相变,可以表征为三阶。
2003-04-19 cond-mat.stat-mech
Transition records of stationary Markov chains
在任何有限状态空间的马尔可夫链中,转移记录的分布总是属于指数族。这一观察被用来证明涨落定理,并表明,一个平稳马尔可夫链的动态熵是线性的步骤。三个应用程序进行了讨论。再现了熵产生的一个已知结果。导出了具有Metropolis动力学的平衡系统的热力学关系式。最后,一个链接与最近的结果有关的一维聚合物模型。
2008-10-23 cond-mat.stat-mech
Finite size scaling and the role of the thermodynamic ensemble in the transition temperature of a dilute Bose gas
通过对有限系统的微扰分析,研究了弱相互作用气体中的玻色-爱因斯坦凝聚相变。在巨正则系综和正则系综中,微扰理论都受到红外发散的影响,不能直接确定热力学极限下的转变温度。然而,结合有限尺寸标度,微扰理论提供了一个强大的计算工具。我们在这里实现它来估计在正则系综与巨正则计算一致的转变温度的变化。
2001-05-18 cond-mat.stat-mech
Stochastic thermodynamics and entropy production of chemical reaction systems
本文研究了由几种化学物种分子间的化学反应组成的系统的非平衡定态。为此,我们引入和发展的化学反应系统的非平衡态热力学的随机配方的基础上定义的空间上的微观化学状态的主方程,并在适当的定义熵和熵的生产,该系统是在与热源接触,并放置在平衡与粒子水库的接触。在我们的方法中,各种类型的通量,如热通量和粒子通量,在表征非平衡化学状态中起着基本的作用。我们证明了定态非平衡态的熵产生率在反应的亲合势和反应通量中是一个双线性形式,它们分别用速率常数和跃迁速率表示。我们还展示了如何在微观状态方面的描述可以减少到一个描述中的每个物种的粒子的数量,从下面的化学主方程。作为一个例子,我们计算的熵产生率的第一和第二Schlögl反应模型。
2018-05-29 cond-mat.stat-mech
Third law of thermodynamics and the shape of the phase diagram for systems with a first-order quantum phase transition
热力学第三定律限制了具有一级量子相变的系统的相图。对于零共轭场,共存曲线在T=0处具有无穷大的斜率。如果在T>0处存在三临界点,那么相关的三临界机翼垂直于T=0平面,但不垂直于零场平面。这些结果仅基于第三定律和基本热力学,并且是完全普遍的。作为一个明确的例子,我们考虑在干净的金属铁磁量子相变,一级量子相变是常见的。
2015-07-09 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic versus Topological Phase Transitions: Cusp in the Kertész Line
本文研究了在外场$h$存在下,居里-外斯-波茨模型在(逆)温度$β$下的相变.这些过渡的热力学和拓扑方面被认为是。对于第一个方面,我们补充了以前的结果,给出了$β$ -$h$平面中热力学跃迁线的显式方程以及磁化强度的跃变(对于$q \geqslant 3)$)。后一个方面的签名的特点是在这里的一个巨大的组件的Fortuin-Kasteleyn型表示模型的集群中的存在与否。我们给出了(在$β$ -$h$平面内)分离这两种行为的Kertész线方程。因此,我们得到,这条线的展品,只要$q \geqslant 3$,一个非常有趣的尖点,它从热力学过渡线分离。
2008-09-02 cond-mat.stat-mech
Master curves for the stress tensor invariants in stationary states of static granular beds. Implications for the thermodynamic phase space
我们准备静态颗粒床在重力下在不同的稳态通过敲击系统与脉冲激发的控制幅度和持续时间。宏观状态-定义的系综的静态配置探索的系统自来水后,自来水-对于一个给定的自来水强度和持续时间的体积,V,和力矩张量,ψ。在先前的论文[Pugnaloni等人,物理评论E 82,050301(R)(2010)],我们报告的证据支持,这样的宏观状态不能完全通过使用V或V,除了粒子的数量N。在这项工作中,我们提出了这些变量的波动的分析,表明V和λ可能足以定义宏观状态。此外,我们表明,只有一个的不变量是必要的,因为每个组成部分的下降到一个主曲线绘制时,作为Tr(π)的函数。这意味着,这些颗粒组件有一个共同的形状的应力张量,即使它不对应于流体静力型。虽然大多数结果是通过分子动力学模拟得到的,我们提出支持实验结果。
2011-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stochastic Calculus Approach to Thermodynamics of Jump Processes
该研究采用随机微积分方法,推导推广了马尔可夫跳跃过程的三类热力学不等式,验证了理论与模拟的吻合性,分析了界的饱和条件与关联,还提出了两种不改变稳态分布的非平衡驱动方法。
2025-07-31 cond-mat.stat-mech
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
General Mechanism for a Positive Temperature Entropy Crisis in Stationary Metastable States: Thermodynamic Necessity and Confirmation by Exact calculations
我们研究固定亚稳态(SMS)使用限制的配分函数形式主义。该形式确保SMS自由能一直存在到T = 0,并且保持稳定。我们引入了现实条件的概念,根据这一概念,一组耦合自由度的熵$S(T)$必须是非负的。熵危机不影响系统的稳定性,它被认为是对现实条件的违背。我们严格识别和验证,使用一般的热力学参数,下面的一般热力学机制背后的熵危机SMS。任何SMS的自由能$F_{\text{dis}}(T)$必须等于在两个不同温度$T=0,$和$T=T_{\text{eq}}>0$下的T = 0晶体自由能$E_{0}$。因此,稳定性要求$F_{\text{dis}}(T)$在中间但严格正的温度$T_{\text{K}},$下具有最大值,其中能量为$E=E_{\text{K}}.$。低于$T_{\text{K}}$的SMS分支给出熵危机,并且必须用恒定能量$E_{\text{K}},$和零熵的理想玻璃自由能手动替换。因此,$T_{\text{K}}>0$表示考茨曼温度。在绝对零度下,理想玻璃能$E_{\text{K}}$高于晶体能$E_{0}$,这与实际玻璃在T = 0时的外推能高于其T = 0晶体能的实验事实相一致。我们证实了两个精确的计算,其中之一是不平均场的一般预测。计算清楚地表明,SMS的概念不仅不是虚的,而且也不是平均场分析的结果。它们还表明,某些民间传说无法得到证实。
2004-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Positive Kauzmann Temperature: A Thermodynamic Proof and Confirmation by Exact calculations
假设存在固定的亚稳态(SMS的),并使用一般的热力学参数,我们证明了一个积极的Kauzmann温度存在SMS的理想的玻璃能量高于晶体能量在绝对零度。我们证实了两个精确的计算,其中之一是不平均场的一般预测。
2003-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic efficiency of atmospheric motion governed by Lorenz system
本研究将受Lorenz系统支配的对流大气运动视为非平衡热力学系统,基于Oberbeck-Boussinesq近似计算维持运动所需功和边界热通量,构建定态与混沌动力学的热力学效率,发现效率随Rayleigh数增加而上升但有上限,且在临界Hopf分岔点急剧下降。
2023-09-04 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.flu-dyn
Thermodynamic efficiency of information and heat flow
信息处理的一个基本任务是信息传递(流动)。在这里,我们研究了一对布朗粒子耦合到一个热浴在温度$T_1$和$T_2$,分别。这种系统中的信息流是通过时移互信息来定义的。信息流在平衡时为零,其效率被定义为流量与系统中总熵产生的比率。对于稳态,信息从较高温度流向较低温度,其效率由$\frac{{\rm max}[T_1,T_2]}{|T_1-T_2|}$从上限定。这个上限是由第二定律,它量化的热力学成本的信息流在本类系统。它可以在绝热情况下达到,其中粒子具有广泛不同的特征时间。热流效率|定义为热流除以总的散热量|从上到下都受到同一因素的限制。热流和信息流之间存在互补性:对前者最有效的设置对后者最无效,{ \it反之亦然}。在某些非平稳情况下,上述效率的界限可以[暂时]克服,但效率仍然受到限制。我们还研究了文献中提出的信息处理[传递熵]的另一种度量。虽然这种措施不需要任何热力学成本,信息流和转移熵被证明是密切相关的稳态。
2009-07-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stationary Metastability in an Exact Non-Mean Field Calculation for a Model without Long-Range Interactions
我们引入了在另一个更稳定的状态的存在下的定态亚稳态(SMS)的概念。固定的性质,使我们能够研究SMS的使用限制配分函数形式主义主张彭罗斯和Lebowitz,并需要继续自由能。该形式确保SMS自由能在包括T=0的任何地方都满足热力学稳定性的要求,但不需要在连续熵变为负值的范围内表示物理上可观察到的亚稳态。本文考虑了一个只涉及最近邻相互作用的一维m分量轴自旋模型,并精确求解了该模型。该模型的高温膨胀代表了一个聚合物问题,其中m作为环形成的活性。我们将deGennes和trerat m作为实变量。当m<1时,模型中发生热力学相变.高温无序相自由能在相变点以下的解析延拓表示亚稳态的自由能。计算结果表明,SMS的概念并不是仅仅由平均场分析得出的必然结果,也不需要长程相互作用。
2004-12-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stationary entanglement entropies following an interaction quench in 1D Bose gas
我们分析了在一维空间中从自由玻色子到硬核玻色子的猝灭后的渐近定态的纠缠特性。Rényi和von Neumann的纠缠熵是广泛的,后者与广义吉布斯熵(GGE)的热力学熵一致。计算的两点函数的频谱,我们提供了准确的分析结果,无论是领先的广泛的部分和subleading项的熵,以及粒子数波动的累积量。我们还将纠缠熵的外延部分与热力学熵进行了比较,结果表明GGE熵等于纠缠熵,是对角熵的两倍。
2014-01-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Thermodynamics of classical frustrated spin chain at the ferromagnet-helimagnet transition point
研究了经典受抑铁磁自旋链的低温热力学。用转移矩阵法计算了铁磁-螺旋转变点处的关联函数和零场磁化率。结果表明,在转变点处,磁化率的临界指数从2变为4/3。
2010-07-26 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Thermodynamics of driven collisionless systems
本文提出了一种统计理论,它可以计算一个驱动系统在无碰撞松弛过程后所达到的稳态。应用该理论研究了电子束受外电场驱动的情况。在适当的边界条件下解析求解了Vlasov方程,并与分子动力学模拟进行了比较。一个完美的协议之间的理论和模拟。构造了全电流-电压相图。
2009-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Temporal scaling at Feigenbaum points and non-extensive thermodynamics
我们表明,最近的索赔的非平稳行为的Logistic映射在费根鲍姆点的基础上非广泛的热力学是错误的,或者可以很容易地推导出著名的费根鲍姆吸引子的属性。特别是,没有广义Pesin身份为这个系统,现有的“证据”是基于对遍历理论的基本概念的误解。在推导费根鲍姆吸引子的几个新的标度律时,充分利用了它的详细结构,但与非广延热力学没有明显的联系。
2005-08-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Correspondence of phase transition points and singularities of thermodynamic geometry of black holes
我们探讨了黑洞的热力学几何公式,并证明了比热发散点与热力学曲率奇点的精确对应。我们调查这种对应不同类型的黑洞。这个公式也可以应用于任意的热力学系统。
2014-02-05 cond-mat.stat-mech gr-qc
Nonequilibrium thermodynamic potentials for continuous-time Markov chains
我们连接的平衡(EQ)过程的罕见波动和非平衡(NE)平稳过程的典型波动。在大偏差理论的框架下,这一观察使我们能够引入NE热力学势。对于连续时间马尔可夫链,我们确定了相关的共轭变量对,并提出了两个NE合奏:一个固定的动态和波动的时间平均变量,另一个固定的时间平均变量,但波动的动态。因此,我们表明,NE过程是等价的条件EQ过程,确保NE潜力是勒让德对偶。我们发现一个变分原理满足的NE电位,达到其最大值的NE定态和其第一导数产生的NE状态方程,和二阶导数产生的NE麦克斯韦关系推广的Onsager互惠关系。
2016-01-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech math-ph
Thermodynamics of Third Order Phase Transition: A Solution to the Euler-Lagrange Equations
本文利用Eschlafest热力学理论,通过对自由能泛函的解析延拓,确定三级相变的级数,研究了三级相变系统的热力学性质。我们开发了欧拉-拉格朗日方程的序参量和矢量势,并解决了他们的第一次使用著名的数学公式。
2010-11-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Absence of Thermodynamic Phase Transition in a Model Glass Former
玻璃化转变可以简单地看作是结构无序液体的粘度达到10^{13}泊的点[1]。这个定义是可操作的,但它回避了关于玻璃的基本争议:转变是一种纯粹的动力学现象吗?这意味着遍历性被打破,但是如果确定为整个相空间上的热力学平衡平均值,则液体的热力学性质在整个转变过程中保持不变。相反的观点[3-6]声称,一个潜在的热力学相变是负责戏剧性的放缓在液体玻璃边界。这种相变(出现在适当的平衡相空间平均值中)将触发动态静止,然后被其掩盖。最近的Monte Carlo算法[7]以保持微观可逆性的方式引入了硬核系统的非局部移动。在这里,我们使用这种方法来平衡一个二维硬盘系统远在其玻璃相。我们表明,热力学转变的迹象是缺乏非常高的密度,玻璃是无法区分的纯热力学理由的液体。
2000-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phase Transitions Without Thermodynamic Limit,The Crucial Rôle of Possible and Impossible Fluctuations, The Treatment of Inhomogeneous Scenaria in the Microcanonical Ensemble
微正则热力学(MCTh)是相对于正则热力学(CTh)。在1.5级相变时,即使在热力学极限下,两个系综也是不等价的。在CTh中,能量波动不会消失,相分离被抑制。对波动的适当处理是必要的。MCTh允许解决甚至孤立的小系统,其中相变可以清楚地分为一阶和连续的。微正则热曲线T(E)决定了转变温度、潜热和表面熵/张力。对于系统的约。1000钠,钾,或铁原子在1大气压。所有三个量都可以计算。这三个参数随着尺寸的增大而接近已知的体积值。没有什么要求使用热力学极限。在有限系统的微正则热力学中,守恒的广延变量和系综相关变量(如熵、温度和压力)之间存在着根本的区别。这是详细讨论。
1998-05-29 cond-mat.stat-mech nucl-th
Dynamics and Thermodynamics of the mean field d-HMF model out-of-equilibrium
我们研究了Atenas和Curilef提出的d-HMF模型,这是一个受偶极-偶极相互作用启发的具有长程相互作用的平均场模型。本论文的挑战之一是:在正则和微正则系综的d-HMF模型的分辨率和系统的分布函数的解析和数值描述。该模型已被研究在平衡和平衡。在平衡中,通过统计力学,例如计算正则系综中的配分函数和计算微正则系综中可达到的微态的数量,使用标准程序已经找到了每个粒子的内能和温度的解析解。结果表明,存在一个等价的合奏。此外,我们还发现了Boltzmann-Gibbs(BG)平衡分布,这与正则系综和微正则系综以及分子动力学模拟的分析结果相一致。然后我们利用分子动力学模拟对该体系中的准定态进行了描述。两种类型的QSS态被发现的平衡。对于它的描述,使用两种技术的组合;分子动力学的方法和与系统的运动方程相关联的弗拉索夫方程的固定解。从分子的角度描述了矩和取向的边缘分布,并用Vlasov方程的定态解进行了分析描述。本文所测试的稳态解对应于q指数型分布函数。特别是,它被发现,这些解决方案之一,精确地描述了边缘分布的时刻和取向的一个QSS状态发现与分子动力学。
2021-07-22 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Entanglement in stationary nonequilibrium states at high energies
近年来人们发现,只要温度足够低,量子系统就可以在热平衡态消除纠缠。在目前的工作中,我们探讨了在非平衡定态中存在纠缠的可能性。我们分析表明,在一个简单的一维自旋链,有纠缠,即使在最高可达到的能量,也就是说,从一个平衡态在无限的温度,足够强的驱动可以诱导纠缠,即使在热力学极限。我们还表明,耗散退相,另一方面,破坏纠缠。
2012-01-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamical Phase Transitions and their Relation to Thermodynamic Glass Physics
本文综述了轨道空间中结构-动力学相变的最新进展。一个悬而未决的问题是如何动态促进理论的玻璃化转变可能与热力学理论,解释了消失的构型熵。动态促进理论调用动态相变,在活性相(接近正常液体)和玻璃态的非活性相之间,其序参量是动态的或时间平均的结构量。特别地,具有非平凡热力学的系统中的动态相变表现出较低临界点的特征,该较低临界点接近假定的Kauzmann温度,在该温度处可能发生向理想玻璃态的任何热力学相变。我们讨论了这些发现,并建议,结构动力学相变的较低临界点可能与在动态相变的非活性阶段中发生的构型熵的大幅下降。因此,随着温度的升高,增加过冷度会使正常液体的构型熵大大降低。
2020-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on: Thermodynamic determination of the equilibrium first-order phase-transition line hidden by hysteresis
本文为针对一篇磁滞与一级相变线热力学测定相关论文的评注,指出低磁滞线在其最大值对应温度以下不可用于推断热力学量,纠正了原研究的方法误用问题。
2023-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the Clausius formulation of the second law in stationary chemical networks through the theorems of the alternative
本文将Gordan定理应用于稳态化学反应网络的热力学。从理论的角度来看,它等价于化学网络的非平衡稳态的克劳修斯第二定律,即它指出,封闭反应回路的排除(存在)使得热力学势的定义成为可能(不可能),反之亦然。在计算方面,它揭示了计算反应自由能和搜索通量状态下的不可行回路是一个对偶问题,其解是交替不一致的。这个结果的应用程序的相关性进行了讨论,在基于约束的细胞代谢建模领域的一个例子,它导致有效的和可扩展的方法来提供能量平衡分析。
2012-06-14 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Random, thermodynamic and inverse first order transitions in the Blume-Capel spin-glass
研究了具有p体猝灭无序相互作用的自旋1模型的球平均场近似。根据温度和化学势的系统是在一个顺磁或玻璃相,这些阶段之间的过渡可以是不同的性质。在一定的条件下,会发生逆冻结。作为$p=2$,玻璃相是复制对称的,并且在相图中转变总是连续的。对于$p>2$,玻璃相的精确解是通过一步复本对称性破缺Ancor得到的。动力学和热力学转变都有不同的情况。这些包括(i)通常的随机一阶转变(Kauzmann样)之前的动态转变,典型的平均场玻璃,(ii)热力学一阶转变与相共存和潜热和(iii)静态和动态转变线的反转的制度。在后一种情况下,热力学稳定的玻璃相,与零构型熵,是动态访问的顺磁相。通过复本对称性破缺理论分析了不同过渡态之间的交叉,并详细研究了静态解的复杂性和稳定性。
2011-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamic relations for DNA phase transitions
从纯热力学的角度考虑力诱导的双链DNA解链跃迁。这种分析为我们提供了一组关系,可以用来检验微观理论和实验。热力学方法是基于拉链状态下力的不可穿透性的假设。熔化和解压缩转换被认为是在同一框架下,并与现有的统计模型的结果进行比较。然后将分析扩展到可能的连续解压缩过渡。
2014-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph