Effective negative specific heat by destabilization of metastable states in dipolar systems
通过引入适当的数值方法确定微正则温度和实现热浴的正则模型,我们研究了偶极耦合三维自旋系统的微正则和正则系综。在微正则系综中,我们发现在低能区存在一支稳定的反铁磁态。其他亚稳铁磁态存在于这个区域:通过外部扰动它们,可以获得有效的负比热。在正则系综中,对于低温,相同的亚稳态是不稳定的,并达到一个新的分支,更强大的亚稳态,这是不同于稳定的。我们的统计物理方法使我们能够把一些秩序的复杂结构的稳定和亚稳态的偶极系统。
2020-02-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Role of geometrical symmetry in thermally activated processes in clusters of interacting dipolar moments
热激活磁化衰减的研究在合奏团的相互作用的偶极矩应用主方程形式主义,作为一个模型的相互作用的单畴铁磁颗粒系统的热弛豫。求解相关的主方程揭示了依赖于结构的几何对称性的能垒图像的击穿。偏差是最明显的减少对称性和结果在一个强相互作用依赖的弛豫速率的记忆系统初始化。一个简单的两态系统描述的集群合奏占所观察到的异常。这些结果遵循半解析处理,并完全支持动力学蒙特卡罗模拟。
2014-05-25 cond-mat.stat-mech
Controlling local thermalization dynamics in a Floquet-engineered dipolar ensemble
提出利用内在无序与 Hamiltonian 工程探测三维偶极自旋系统局域热化的方法,揭示交换各向异性对局域关联衰减及自旋簇守恒律特征的调控作用。
2023-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Monte Carlo Simulations of the two-dimensional dipolar fluid
本文用蒙特卡罗模拟方法研究了偶极硬盘中的二维流体在周期边界条件下的正方形和球面上的流动。理论的介电常数和流体相的平衡对关联函数的渐近行为推导出这两种几何形状。在建立了这两种方法的等价性之后,我们研究了正则系综中液相的稳定性。我们给出的证据相的生活聚合物在低温下,并提供了一个暂定的相图。
2015-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of dipolar interactions on the magnetization of a cubic array of nanomagnets
我们研究了分子间偶极相互作用对5X 5X 4 =100个纳米磁体的立方3D系综的影响,每个纳米磁体具有自旋$S = 5$。我们采用Landau-Lifshitz-Gilbert方程来求解阻尼常数$α$、感应扫描速率、晶格常数$a$、温度$T$和磁各向异性场$H_A$的几个值的磁化$M(B)$曲线。我们发现,$α$越小,产生滞后所需的最大感应就越强。磁滞回线的形状也取决于阻尼常数。我们进一步发现,该系统的磁化和退磁在降低磁场强度与降低扫描速率,导致在较小的磁滞回线。$a$在实际值(1.5 nm - 2.5 nm)内的变化表明偶极相互作用通过控制弛豫过程在磁滞中起重要作用。的$T$依赖性的$α$和$M$提出和讨论方面最近的实验数据纳米磁体。$H_A$增强了平行于各向异性轴的外场的磁滞回线的大小,但减小了垂直外场的磁滞回线的大小。最后,我们再现并测试了二维系统的$M(B)$曲线[M. Kayali和W. Saslow,Phys. Rev. B { \bf 70},174404(2004)]。我们发现,它的滞回行为仅弱依赖于形状各向异性场和扫描速率,但依赖于偶极相互作用的敏感性。虽然在3D系统中,偶极-偶极相互作用通常会减小磁滞,但在2D系统中,它们会强烈增强磁滞。对于具有${\bm B}||(\hat{\bm x}+\hat{\bm y})$的正方形2D和矩形3D晶格,偶极-偶极相互作用…
2005-09-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Depolarization dynamics in a strongly interacting solid-state spin ensemble
我们研究了金刚石中氮空位中心的偶极相互作用自旋的稠密系综的去极化动力学。我们观察到异常快速,密度依赖,和非指数自旋弛豫。为了解释这些观察结果,我们提出了一个微观模型,其中长程相互作用,无序和耗散的相互作用导致预测与当前和先前的实验结果定量一致。我们的研究结果铺平了道路的控制多体实验与长寿命和强相互作用的合奏固态自旋。
2016-10-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a three-dimensional dipolar Ising model with textured Ising axes
利用回火蒙特卡罗模拟研究了面心立方晶格上织构偶极伊辛模型的磁相图。模型的伊辛耦合遵循偶极-偶极相互作用。伊辛轴沿$\hat{z}$方向以单轴对称分布,极角具有高斯概率密度。这种分布提供了偶极伊辛模型的淬火无序实现,在平行轴偶极和随机轴偶极模型之间形成连续链接。正如预期的那样,相图呈现出三个不同的相:顺磁相、铁磁相和自旋玻璃相。在铁磁自旋玻璃线附近得到了准长程铁磁自旋玻璃相和重入自旋玻璃相。该模型提供了一种方法来预测磁性纳米粒子超晶体的磁相的易轴分布在强各向异性极限的织构。
2019-11-27 cond-mat.stat-mech
Role of positional disorder in fully textured ensembles of Ising-like dipoles
该研究通过数值模拟探究类伊辛偶极子系综中位置无序的作用,推导了各向同性构型的T-Φ相图,发现了铁磁有序阈值与自旋玻璃相,并证实各向异性结构可增强铁磁有序。
2023-10-04 cond-mat.stat-mech hep-lat
Dipolar SLEs
我们提出了偶极SLEs的基本性质,一个新版本的随机Loewner演化(SLE)中的临界界面随机结束的一个平面域的边界的间隔。我们提出了一个一般性的论点,解释为什么统计力学模型的关联函数预计是鞅,我们给偶极SLE和CFTs之间的关系。我们计算SLE偏移和/或访问概率,包括一个点在SLE迹的左/右或在SLE壳内的概率。这些函数是调和的,有一个简单的CFT解释。我们还提出了铁磁伊辛接口,确认概率方法和CFT映射的数值模拟。
2004-11-10 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Nonequivalence of ensembles for long-range quantum spin systems in optical lattices
基于光晶格中冷偶极原子或分子间相互作用的各向异性长程性质,我们研究了具有Curie-Weiss型长程相互作用的各向异性量子Heisenberg模型.在光晶格实验中没有热浴,这表明在微正则系综中研究这个模型。微正则熵的解析计算,和非等价的微正则和正则系综被发现的各向异性参数的范围。从熵的形状可以看出,在正则热力学中,居里-魏斯海森堡模型与居里-魏斯伊辛模型是不可区分的,尽管它们的微正则热力学不同。定性地说,观察到的非等价系综的特征预计是相关的长程量子自旋系统实现在光晶格实验。
2010-06-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Orientational order in Deposits of Magnetic Particles
我们提出了初步的结果,在沉积物中的偶极粒子,在一维基板上的取向顺序。沉积物是使用一个模型生成的,在该模型中,进入的偶极粒子通过偶极-偶极势与沉积物中的其他粒子相互作用。尽管偶极矩可以在三维空间中自由旋转,但偶极间矢量被限制在正方形晶格上。入射粒子的路径通过由有效温度T控制的Monte Carlo方案产生,纯扩散限制沉积的情况对应于T=无穷大。我们计算了沉积物在不同生长阶段和两个有效温度下的铁磁和向列相序参量以及偶极取向几率密度。沿着晶格的行和列的偶极角相关也进行了研究。我们发现,沉积物的取向顺序强烈依赖于晶格结构,生长阶段和有效温度。
2002-11-06 cond-mat.stat-mech
Return probability and scaling exponents in the critical random matrix ensemble
研究了强多重分形体系中临界随机矩阵系综返回概率的渐近行为。期望返回概率在大时间或大系统规模的限制下显示临界标度。利用超对称维里展开,我们确定了标度律,并得到了波函数$d_2$的分维和动力学标度指数$μ$的解析表达式.通过比较,我们验证了Chalker模型对动力学标度的有效性。
2011-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
The polynomial error probability for LDPC codes
我们获得了精确的表达式的平均概率的渐近行为的分组解码错误的合奏定期低密度奇偶校验纠错码,采用图解技术。此外,我们展示了如何施加简单的约束的代码集成(实际上可以在线性时间内实现),允许一个抑制错误概率的代码与超过2个检查每一位,任意低功率的$N$。因此,我们提供了一个实用的路线(次优){ \em expurgated}合奏。
2003-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Models with short and long-range interactions: phase diagram and reentrant phase
我们研究了两个不同的哈密顿竞争本地,最近邻,和平均场耦合的相图。第一个例子对应于具有额外短程相互作用的HMF哈密顿量。第二个例子是一个简化的哈密顿偶极分层自旋结构,相对于第一个例子的新功能,各向异性的存在。这两个例子都解决了在正则和微正则系综使用的最小-最大方法与转移算子方法的组合。相图显示了长程相互作用系统的典型特征:系综不等价性、负比热和温度跃变。此外,在一个给定的参数范围内,我们报告的相位再入的签名。这也可以被解释为,当一个参数连续变化时,随着两个一阶相变的产生而存在双折射。
2010-05-25 cond-mat.stat-mech
Stochastic Free Energies, Conditional Probability and Legendre Transform for Ensemble Change
这项工作扩展了最近开发的马尔可夫过程的热力学数学理论,更重要的是,没有详细的平衡。我们表明,在吉布斯统计力学系综变化的勒让德变换可以从随机理论。考虑两个随机变量X和Y的联合概率$p_{XY}$和条件概率$p_{X|Y=y^*}$,其中$y^*=<Y>$根据$p_{XY}$ . XY系统(波动Y系综)和$X|Y$系统(固定Y系综)的随机自由能由相对熵的链式规则关联。在定义为$V,Y\to\infty$的热力学极限中(其中假设Y为外延量,而V表示系统尺寸参数),边际概率服从$p_Y(y)\to \exp(-Vϕ(z))$和$z=y/V$。共轭变量$μ=-ϕ(z)/z$自然地从该结果中出现。波动和固定系综的随机自由能然后由$F_{XY}=F_{X|Y=y^*}-μy^*$与$μ=\partial F_{X|Y=y}/\partial y$相关。两个自由能的时间演化是相同的:$d[F_{XY}(t)]/dt=\partial [F_{X|Y=y^*(t)}(t)]/ \partial t$。这一数学理论适用于系统的固定和波动数量的相同的独立随机变量(理想气体),以及微正则系统的均匀平稳概率。
2015-10-27 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Probability Distribution of the Ratio of Consecutive Level Spacings in Interacting Particle Systems
本文研究了具有和不具有自旋自由度的嵌入式一加二体随机矩阵系综以及费米子和玻色子系统的连续能级间距比的概率分布。数值结果和最近导出的分布和其他相关量的解析形式之间的协议被发现是密切的。这决定性地建立了嵌入式系综产生的局部水平波动遵循经典高斯系综的结果。
2013-05-25 cond-mat.stat-mech nlin.CD
The Failure of the Ergodic Assumption
研究了从单个长时间序列构造唯象系综的方法。本文证明了由简单的Uhlenbeck-Ornstein Langevin方程产生的时间序列是平均遍历的。然而,概率系综平均值产生的方差不同于使用现象学系综(时间平均值)确定的方差。我们的结论是,后者合奏往往是既不平稳,也不遍历,因此概率合奏平均值可以歪曲的基本动态过程。
2010-01-22 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Probability-Phase Mutual Information
University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校)
提出概率-相位互信息 $I(P;Φ)$,从系综层面量化量子相干性,证明系综相干性超过密度矩阵相干性,并展示其在量子热力学、量子信息论和深度热化中的应用。
2026-03-14 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase diagram for ensembles of random close packed Ising-like dipoles as a function of texturation
我们用蒙特卡罗模拟研究了磁球随机密排系统,以估计它们的相图。球的单轴各向异性使得它们中的每一个都表现为沿着固定的易磁化轴的单个伊辛偶极子。我们探索的相图中的温度和所有领域的易轴之间的对齐(或纹理)的程度。这种对齐程度的范围从纹理情况(所有易轴指向一个共同的方向)到非纹理情况(随机分布的易轴)。在前一种情况下,我们发现在低温下的长程铁磁秩序,但是,作为程度的对齐是减少低于一定的阈值,铁磁相让位于自旋玻璃相。这种自旋玻璃相类似于先前在具有强冻结无序的其他偶极系统中发现的自旋玻璃相。铁磁性和自旋玻璃之间的转变通过一个窄的准长程铁磁有序的中间相。
2019-09-30 cond-mat.stat-mech hep-lat
Asymptotic Behavior of a Sequence of Conditional Probability Distributions and the Canonical Ensemble
子系统的函数的概率分布以整体函数的值为条件,在它们的值之比趋于零的极限中,具有极限定律:它等于由指数因子加权的无条件边际概率分布,该指数因子的指数由条件唯一确定。我们应用这个定理来解释与热源接触的系统的正则平衡系综。由于该定理只需要在子系统和水库的功能水平上进行分析,因此即使不知道水库本身的组成,它也是适用的,这扩展了正则系综的适用性。此外,我们将我们的定理推广到一个模型与强相互作用,有助于一个额外的条款的指数,这是超越了典型的情况下,近似加性函数。这个结果在物理学和数学上都是新的,作为强关联系统的吉布斯条件原理的理论。一个推论提供了一个精确的公式,什么是温度浴在概率方面
2020-12-28 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP