Statistical mechanics of a single active slider on a fluctuating interface
通过数值模拟和理论分析,研究了单个主动滑块在起伏界面上的统计力学。根据定义向界面最小值移动的滑块是活动的,因为它也刺激界面的生长。尽管这种粒子在热力学系统中没有对应物,但活性滑块可以为激活细胞骨架生长的ATP依赖性膜蛋白提供一个简单的模型。我们发现了广泛的动力学制度,根据与滑块运动和界面弛豫的时间尺度之间的比率。如果界面动力学是缓慢的,滑块的行为就像一个随机环境中的随机步行者,而且,能够通过使它们生长来逃避环境槽。这导致界面和颗粒的动力学指数不同:前者表现为动力学指数为2的Edward-Wilkinson表面,而后者的动力学指数为3/2。当界面快时,我们得到持续的弹道运动,粒子在自己产生的膜波上冲浪。但是,如果接口立即放松(即,它是无限快的),粒子运动变得对称并回到扩散。由于这样一个丰富的现象学,我们提出的主动滑块作为玩具模型的基本兴趣领域的活性膜,一般来说,每当系统的组成部分可以改变环境,通过消耗能量。
2019-04-17 cond-mat.stat-mech
Exact Maximal Height Distribution of Fluctuating Interfaces
本文给出了一维系统中尺度为L的涨落Edwards-Wilkinson界面在稳态时的最大高度h_m(相对于平均空间高度测量)的分布P(h_m,L)的精确解。对于周期情形,我们证明了P(h_m,L)=L^{-1/2}f(h_mL ^{-1/2}),其中f(x)是描述单位区间上布朗漂移区域概率密度的Airy分布函数.对于自由边界的情况下,相同的标度保持,但标度函数是不同的周期性的情况。数值模拟与我们的分析结果非常一致。我们的结果为强相关随机变量极值的分布提供了一个精确可解的情形。
2004-01-08 cond-mat.stat-mech
Active-to-absorbing state phase transition in the presence of fluctuating environments: Weak and strong dynamic scaling
我们调查的标度性质之间的生存和灭绝的相变(活性吸收态相变,AAPT)的模型,本身属于定向渗流(DP)的普适性类,与时空波动的环境有自己的非平凡的动力学相互作用。我们模拟的环境由(i)随机搅拌的流体,由Navier-Stokes(NS)方程,和(ii)波动的表面,由Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)或爱德华-威尔金森(EW)方程描述。我们表明,通过使用单回路微扰场论设置,根据驱动环境的外力方差的空间尺度(即,NS、KPZ或EW方程)时,系统在活性态到吸收态相变的临界点处可能显示{ \em弱}或{ \em强动态标度}。在前一种情况下,AAPT显示属于DP通用类的缩放,而在后一种情况下,通用行为是不同的。
2012-08-06 cond-mat.stat-mech
Spatial persistence and survival probabilities for fluctuating interfaces
我们报告的结果的稳态(SS)和有限初始条件(FIC)的空间持久性和生存概率的(1+1)-维界面的动力学由非线性Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程和线性Edwards-威尔金森(EW)方程与白(不相关)和有色(空间相关)噪声。我们研究了有限的采样距离上测得的空间持久性概率的影响,并表明SS和FIC持久性概率表现出简单的缩放行为作为系统大小和采样距离的函数。建立了具有幂律相关噪声的EW方程的SS和FIC空间持续概率的幂律衰减指数的解析表达式,并进行了数值验证。
2004-05-14 cond-mat.stat-mech
Spatial survival probability for one-dimensional fluctuating interfaces in the steady state
我们报告的数值和分析结果的空间生存概率波动一维界面与爱德华-威尔金森或Kardar-Parisi-Zhang动力学在稳态。我们的数值结果是从分析的稳态配置文件通过整合的空间离散形式的爱德华-威尔金森方程长时间。我们发现,生存概率表现出缩放行为的依赖于系统的大小和“采样间隔”的测量中使用的“稳态”和“有限”的初始条件。尺度函数的分析结果是从一维布朗运动的问题的制定的路径积分处理。一个'确定性近似'是用来获得封闭形式的表达形式的生存概率从正式的确切的分析处理。由此产生的近似分析结果提供了一个相当好的描述的数值数据。
2005-12-19 cond-mat.stat-mech
Spatial Persistence of Fluctuating Interfaces
我们证明了(d+1)维波动界面在其稳定状态下沿d维空间中的任何线性切割的高度保持在其初始值之上直到距离l的概率P_0(l)衰减为P_0(l)\sim l^(-θ)。这里θ是一个“空间”持续指数,取不同的值,θ_s或θ_0,取决于如何指定测量l的点。θ s与分数阶布朗运动有关,可以精确确定,而θ 0即使对于高斯界面也是非平凡的。
2000-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistics of Fluctuating Colloidal Fluid-Fluid Interfaces
用共聚焦显微镜测量了共存的胶体流体相之间的界面波动。由于非常低的表面张力,界面的热运动是如此缓慢,以至于可以记录界面的位置。发展了界面高度波动理论。对于大量的关联函数,实验数据与理论表达式进行了比较。理论和实验之间的协议是非常好的。
2008-06-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Description of the fluctuating colloid-polymer interface
为了描述从低散射矢量q(经典毛细管波理论)到高散射矢量q(体状波动)的相分离的胶体-聚合物混合物之间的界面的表面波动的全谱,必须考虑界面的弯曲刚度。我们发现,弯曲刚度是负的,接近临界点,它消失成比例的界面张力。这两个特征与蒙特卡罗模拟一致。
2008-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Resetting of fluctuating interfaces at power-law times
当波动界面的时间演化被中断时,在随机时间间隔$τ$按幂律$\sim τ^{-(1+α)};~α> 0$分布之后,会发生什么?对于一个界面的长度$L$在一个维度上,和一个初始的平面配置,我们表明,依赖于$α$,动态$L \to \infty$表现出丰富的长时间行为。在没有重置的情况下,界面宽度随着时间无限增长为$t^β$,其中$β$是所谓的增长指数。我们发现,引入复位诱导$α>1$,并在很长一段时间的波动,在时间上有界的。对应于这样一个定态的是一个强非高斯的波动分布,尾部按幂律衰减。该分布表现出一个尖点小的论点,这意味着定态是不平衡。对于$α<1$,重置无法抵消波动在时间上的无限增长,使得波动的分布即使在长时间内也保持与时间相关的不断增加的宽度。虽然对于$α>1$是固定的,但是对于$1<α< α^{({\rm w})}$,界面的宽度随着时间永远增长,并且仅对于较大的$α$收敛到有限常数,从而在$α^{({\rm w})}=1+2β$处表现出交叉。$α<1$随时间变化的波动分布在小参数下表现出另一种有趣的交叉行为,即从尖点到发散点,跨越$α^{({\rm d})}=1-β$。我们证明了这些结果的精确分析结果的范式爱德华-威尔金森(EW)的动态演化的接口,并进一步证实了我们的研究结果,通过广泛的数值模拟接口模型在EW和Kardar-Parisi-Zhang普适类。
2016-04-22 cond-mat.stat-mech
Sharp-Interface Limit of a Fluctuating Phase-Field Model
我们提出了一个通用的凝固波动相场模型的尖锐的界面限制的推导。作为一个主要的结果,我们得到了一个尖锐的接口投影,提出了噪声项的扩散方程和移动边界条件。所提出的方法不依赖于波动耗散定理,因此可以应用于考虑内部和外部波动的变分或非变分相场制剂。特别是,它可以用来引入非变分公式的相场模型,这允许达到更好的计算效率,并提供更多的灵活性,描述特定的物理情况下的一些功能的周期性波动。这打开了在晶体生长中进行定量相场模拟的可能性,同时考虑到系统的适当波动。
2005-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nonlinear Fluctuating Hydrodynamics in One Dimension: the Case of Two Conserved Fields
我们研究了BS模型,它是一个取实值的一维格点场论。它的动力学是由耦合微分方程加上随机最近邻交换。BS模型正好有两个局部守恒场。通过数值模拟,确定了稳态时空关联的峰值结构,并与非线性脉动流体动力学的峰值结构进行了比较。非线性脉动流体动力学的峰值结构是由KPZ标度函数给出的行波峰和由参数为$α= 5/3$的完全非对称Levy分布给出的驻波峰。作为一个副产品,我们完全分类的普适类的两个耦合随机Burgers方程的任意耦合系数。
2014-10-29 cond-mat.stat-mech
Effective forces induced by fluctuating interface: exact results
我们提出了精确推导的有效毛细波波动诱导力钉扎的两个共存相之间的界面在两个点分开的距离r。在二维的伊辛铁磁体计算的基础上的传输矩阵方法给出了一个吸引力衰减为1/r的大距离。在三维空间中,体心固-固模型到六顶点模型的映射允许使用等效XXZ海森堡量子链的玻色化分析的精确解。精确的结果给出了渐近衰减为1/(r \log r)的吸引力。
2007-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Asymptotic Scaling of the Diffusion Coefficient of Fluctuating "Pulled" Fronts
我们提出了一个(启发式)的扩散系数的缩放$D_f$波动的“拉”前的理论推导。在协议与早期的数值模拟,我们发现,作为$N\to\infty$,$D_f$接近零为$1/\ln^3N$,其中$N$是在稳定阶段的前每个关联体积的平均粒子数。这种行为的$D_f$源于形状波动的前端,是独立的微观模型。
2003-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Passive Sliders on Fluctuating Surfaces: Strong-Clustering States
我们研究了粒子在波动表面上向下滑动的聚集特性,通过Kardar-Parisi-Zhang方程,一个等价于Burgers流体驱动的被动标量的问题。对一维离散问题的蒙特卡罗模拟表明,粒子簇非常强烈:两点密度关联函数与系统大小成比例,其比例函数在小参数处发散。分析结果得到的西奈问题的随机步行者在淬火随机景观。这个平衡系统也有一个奇异的标度函数,这与平流粒子的标度函数非常一致。
2005-05-11 cond-mat.stat-mech
Conformal invariance and its breaking in a stochastic model of a fluctuating interface
利用Monte-Carlo方法对大晶格进行模拟,研究了提高剥离模型参数$u$(吸附与脱附速率之比)的影响。这是波动界面的非局部随机模型。我们证明了对于$0<u<1$系统是有质量的,对于$u=1$系统是无质量的且是共形不变的.对于$u>1$,共形不变性被破坏。该系统是在一个规模不变,但不是共形不变阶段。据我们所知,这是第一个表现出这种行为的系统的例子。而且在破碎相中,临界指数随参数$u$连续变化。这对于表征雪崩概率分布函数的临界指数$τ$也是正确的(临界指数$D$保持不变)。
2006-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nematic liquid crystals at rough and fluctuating interfaces
在Frank弹性理论和Landau-de Gennes理论的范围内分析了粗糙和起伏界面处的向列相液晶。我们专门研究接口,本地有利于平面锚定。在第一部分中,我们重新考虑固定粗糙表面上的Berreman锚定现象,并推导出相应的方位锚定能的新的简单表达式。令人惊讶的是,我们发现,强烈对齐的表面,它只取决于几何表面各向异性和体弹性常数,而不是化学表面参数的精确值。在第二部分中,我们计算了向列-各向同性界面上的毛细波。如果忽略弹性相互作用,毛细波谱的特征在于各向异性的界面张力。在弹性相互作用的情况下,界面张力,即毛细管波谱的前导$q^2$项的系数,变为各向同性。然而,弹性相互作用引入了强各向异性的{ \em立方} $q^3$项。在垂直于指向矢的方向上,毛细波的振幅最大。这些结果与以前的分子动力学模拟结果一致。
2005-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particles Sliding on a Fluctuating Surface: Phase Separation and Power Laws
我们研究了一个硬核粒子系统在一个波动的一维表面上向下滑动,其特征在于动力学指数为$z$。在数值模拟中,一个最初的随机粒子密度被发现粗化,并服从缩放与增长的长度尺度$\sim t^{1/z}$。结构因子在某些情况下偏离了Porod定律。稳态是不寻常的,密度偏析序参量显示出强烈的波动。两点关联函数具有标度形式,在小参数处具有尖点,我们将其与粒子团尺寸的幂律分布相关联。表面深度的相关模型的精确结果提供了深入了解这种行为的起源。
2000-02-18 cond-mat.stat-mech
Local average height distribution of fluctuating interfaces
生长表面的高度波动可以用有限时刻空间点上高度的概率分布来表征。近年来,关于$1+1$维Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)方程的这个量的研究取得了令人瞩目的进展.在这里,我们注意到,在临界尺寸或以上,有限时间的一点高度分布在广泛的线性表面生长模型中是不好定义的,除非模型在小尺度下正则化。通过依赖于系统的小尺度截断的正则化导致普适性的部分损失。作为一种可能的替代方案,我们引入了\emph{local average height}。对于线性模型,这个量的概率密度在任何维度上都是明确定义的。这些模型的弱噪声理论(WNT)产生的“最佳路径”的界面上的局部平均高度的非平衡波动的条件。作为一个例子,我们考虑保守的爱德华-威尔金森(EW)方程,其中,没有正则化,有限时间的一点高度分布在所有的物理维度是不明确的。我们还确定了一个密切相关的问题的有限时间\emph{height-difference}分布的非保守EW方程在$1+1$维的界面的最佳路径。最后,我们讨论了$2+1$维(非正则化)KPZ方程中有限时间单点高度分布的UV突变。
2016-12-28 cond-mat.stat-mech
Local orientations of fluctuating fluid interfaces
热波动导致流体界面的局部法向量偏离由平坦平均界面位置定义的垂直方向。这导致相应的极倾斜角的非零平均值,其呈现界面的热状态的表征。基于有效界面哈密顿量的概念,我们确定了局部界面位置及其横向导数的方差。这导致了概率分布函数的度量的接口和倾斜角,使我们能够计算其平均值和均方差。我们比较了这些量的温度依赖性预测的简单的毛细管波模型,通过改进的唯象模型,并通过微观有效界面哈密顿量来自密度泛函理论。平均倾斜角清楚地区分这些理论方法,并强调在小波长的表面张力的变化的重要性。此外,倾斜角两点关联函数的确定,使一个额外的结构表征的界面波动。各种实验访问来测量本地取向波动进行了讨论。
2005-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Persistence exponents for fluctuating interfaces
对一类线性Langevin方程,给出了描述界面第一返回概率衰减到初始高度的指数θ的数值和解析结果.该模型由动态粗糙度指数β参数化,其中0 < β< 1;对于β= 1/2,时间演化是马尔可夫的。使用模拟的固体对固体模型,离散化的连续方程以及相关的零维平稳高斯过程,我们解决两个问题:返回一个最初平坦的接口,并返回到初始状态与充分发展的稳态粗糙度。这两个问题被证明是由不同的指数。对于定态情形,我们指出了它与返回指数为θ_S = 1 - β的分数阶布朗运动的等价性。平坦初始条件的指数θ_0似乎是非平凡的。证明了θ_0 \to \infty对β \to 0,θ_0 \geq θ_S对β< 1/2,θ_0 \leq θ_S对β> 1/2,并在马尔可夫情形β= 1/2附近的一阶摄动展开中计算了θ_{0,S}.利用精确的结果θ_S = 1 - β,可以导出θ_0的精确上、下界,特别地,对于小的β,θ_0 \geq(1 - β)^2/β。
1997-04-29 cond-mat.stat-mech
The raise and peel model of a fluctuating interface
我们提出了一个一维非局部随机模型的吸附和解吸依赖于一个参数,吸附速率。在此参数的特定值下,模型具有一些有趣的特征。例如,谱由共形场论给出,稳态非平衡概率分布由具有域壁型边界条件的冰模型的二维平衡分布给出。这种连接是用来找到精确的解析表达式的几个数量的随机模型。反之亦然,通过对随机模型的研究,可以对具有畴壁型边界条件的冰模型有一定的认识。在特殊点上,我们研究了模型的一些性质,如高度涨落以及团簇和雪崩分布。后者有一个长尾,这表明该模型具有自组织临界性。我们还发现在定态下的一个特殊的相变没有增强和交叉指数$ϕ=2/3$。此外,我们研究了该模型的相图作为吸附率的函数,并发现两个大规模的阶段和一个规模不变的阶段,共形不变性被打破。
2003-01-23 cond-mat.stat-mech
Dynamic scaling and universality in evolution of fluctuating random networks
我们发现,不断发展的随机网络模型表现出类似于增长表面的缩放动态缩放。它是通过数值模拟的两个变体的模型中,节点被添加以及删除[物理学评论快报。83,5587(1999)]。网络的平均大小和连通性随着早期的幂律而增加,但后来饱和。饱和值和饱和时间随控制网络拓扑局部演化的参数而变化。饱和值和饱和时间也服从幂律依赖于控制参数。标度指数的计算和普遍的功能进行了讨论。
2002-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Width and extremal height distributions of fluctuating interfaces with window boundary conditions
我们提出了一个详细的研究平方局部粗糙度(SLRDs)和局部极值高度分布(LEHDs),计算窗口的横向尺寸$l$,在几个通用类的接口,在基板尺寸$d_s = 1$和$d_s = 2$。我们发现,他们的累积量遵循Family-Vicsek型标度,并且,在早期,当$ξ\ll l$($ξ$是相关长度),重新标度的SLRD由对数正态分布给出,其$n$ th累积量标度为$(ξ/l)^{(n-1)d_s}$。这就产生了一个有趣的时间尺度为这样的累积量$\left\langle w_n \right\rangle_c \sim t^{γ_n}$,与$γ_n = 2 n β+ {(n-1)d_s}/{z} = \left[ 2 n + {(n-1)d_s}/α \right] β$。这种缩放的爱德华-威尔金森(EW)和随机沉积接口的分析证明,并为其他类的数值确认。一般来说,它的特点是小的修正,因此,它产生的指数$γ_n$的(因此,$α$,$β$和$z$)在很好的协议,其各自的普适类。因此,它是一个有用的框架,数值和实验研究,它是,通常,很难估计的动态$z$,主要是(全球)粗糙度$α$指数。我们还研究了Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)类的定态($ξ\gg l$)SLRD和LEHD,发现对某些模型存在强的有限尺寸修正,但我们证明了它们的普适性可以通过对它们的长时间累积比和大$l$的连续外…
2015-12-16 cond-mat.stat-mech
Persistence in Practice
本文提出了一种从起伏界面高度-高度关联函数的测量$n+2$点精确计算$n$高度序列在$h$以上的持续概率的方法。计算的持久性概率比较非常好的波动相分离的胶体界面的整个实验范围内的测量持久性概率。
2010-03-09 cond-mat.stat-mech
Clustering of advected passive sliders on a fluctuating surface
我们研究了平流,非相互作用,被动标量粒子在Burgers流体中的噪声,映射到被动滑动粒子在重力作用下通过Kardar-Parisi-Zhang方程在表面上移动的问题的聚类特性。数值模拟表明,密度-密度关联函数和单格点质量分布尺度都随系统尺寸变化。标度函数在小参数处发散,表明粒子的强聚集。我们分析评估的两点关联的标度函数和非相互作用的粒子的质量分布在热平衡在一个随机景观,并发现结果是非常相似的非平衡平流。
2004-03-29 cond-mat.stat-mech
Persistence of Randomly Coupled Fluctuating Interfaces
我们研究了一个简单的模型中的持久性特性的两个耦合界面的高度分别为h_1和h_2,每个生长在一个d维衬底。第一个界面独立于第二个界面演化,并且可以对应于任何通用的生长界面,例如,爱德华-威尔金森或卡达尔-帕里西-张的变种。然而,h_2的演化通过猝灭的随机速度场与h_1耦合。在d \to 0的极限下,我们的模型简化为二维的Matheron-de Marsily模型.对于d=1,我们的模型描述了一个劳斯聚合物链在二维平流的横向速度场。我们用解析的方法证明了在长的等待时间t_0 \to \infty之后,作为时间的函数的随机过程h_2在空间中的一个固定点处变成了具有Hurst指数的分数布朗运动,H_2=1-β_1/2,其中β_1是表征第一界面的增长指数.相应的持续指数为θ_s^2=1-H_2=β_1/2。数值模拟验证了这些分析结果。
2004-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Airy Distribution Function: From the Area Under a Brownian Excursion to the Maximal Height of Fluctuating Interfaces
The Airy distribution function describes the probability distribution of the area under a Brownian excursion over a unit interval. Surprisingly, this function has appeared in a number of seemingly unrelated problems, mostly in computer science and graph theory. In this paper, we show that this distribution also appears in a rather well studied physical system, namely the fluctuating interfaces. We present an exact solution for the distribution P(h_m,L) of the maximal height h_m (measured with respect to the average spatial height) in the steady state of a fluctuating interface in a one dimensi…
2004-12-02 cond-mat.stat-mech math.PR
Two fluctuating interfaces with sticking interactions: Invariant measures and dynamics
本文提出两个在接触点具有短程吸引的涨落界面非平衡随机模型,刻画其粘附、缠结与分离动力学,并在同类界面演化下证明稳态测度为非均匀乘积形式,等价于 Poland-Scheraga DNA 变性模型。
2025-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Statistics of roughness for fluctuating interfaces: A survey of different scaling analyses
铁电畴壁显示自仿射粗糙界面的标度特性。铁电和铁磁材料中的粗糙度信息的提取采用了不同的方法。在这里,我们回顾了这些不同的方法,将基于真实空间中位移自相关函数的粗糙度缩放分析(局部和全局)与倒易空间方法进行比较。这使我们能够解决重要的实际问题,如充分的统计平均的必要性。作为一个理想的,无伪影的参考情况下,特别是针对有限尺寸的系统,我们考虑两种情况下的数值模拟接口,一个在平衡与无序的能量景观和一个对应的临界脱钉状态时,外部施加的驱动力等于脱钉力。我们发现,使用的倒易空间方法的基础上的结构因子允许最强大的粗糙度指数提取时,有足够的统计数据,而真实的空间分析的基础上的粗糙度函数允许最有效的利用数据集只包含有限数量的接口的可变长度。因此,该信息对于正确量化铁性材料中的粗糙度指数是重要的。
2021-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Raise and Peel Models of fluctuating interfaces and combinatorics of Pascal's hexagon
将一维起伏界面的隆起剥离模型(模型A)推广为考虑边界处的单源(模型B)或双源(模型C)。描述这三个过程的哈密顿量在热力学极限下具有由共形场论给出的谱。三种模型的定态中不同构型的概率不仅相关,而且具有有趣的组合性质。我们表明,通过扩展帕斯卡的三角形(它给出了解决方案的线性关系的整数),一个六边形,一个获得整数解的双线性关系。这些解决方案不仅给出了三个模型中各种配置的权重,而且还给出了三个模型的稳态概率分布之间的联系。有趣的是,帕斯卡六边形也给出了广田差分方程的解。
2004-07-24 cond-mat.stat-mech math-ph math.CO
On the weak scaling of the contact distance between two fluctuating interfaces with system size
一对平坦的平行表面,每一个都沿着它们的分离方向自由扩散,最终将接触。如果这些曲面的形状也波动,则当它们的质心保持非零距离$\ell$时,将发生接触。在这里,我们检查统计的$\ell$在第一次接触的表面,根据爱德华-威尔金森方程的时间演变。我们提出了一个通用的方法来计算其概率分布,并确定其最可能的值$\ell^*$取决于表面的横向尺寸$L$。我们的动机是在热力学共存的条件下,两相之间的界面运动的兴趣,特别是在周期性边界条件下的畴壁对的湮灭。这种情况下的计算机模拟验证了预测的缩放行为在二维和三维。在后一种情况下,当$\ell^\ast$是$\log L$的代数函数时,缓慢的增长意味着板状畴在$\ell$变得非常小之前保持拓扑完整,这与平衡热力学的预期相矛盾。
2020-08-20 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamics of Fluctuation Dominated Phase Ordering: Hard-core Passive Sliders on a Fluctuating Surface
我们研究了一个硬核粒子系统在一维起伏界面上向下滑动的动力学,在特殊情况下,它可以映射到由Burgers流体平流的被动标量问题。在表面涨落的驱动下,粒子表现出聚集的趋势,但核心相互作用阻止了坍缩。我们使用数值模拟来测量稳态和老化状态下的自相关函数,以及稳态下的时空关联函数。我们还计算了这些量的分析在一个相关的表面模型。稳态自相关是t/L^z的标度函数,其中L是系统大小,z是动态指数。从一个有限的截距开始,尺度函数在小参数极限内以尖点衰减。截距的有限值表明系统中存在长程序。时空相关性是r/L和t/L^z的函数,对于固定的r,时空相关性在t中是非单调的。老化自相关是t_1和t_2的标度函数,其中t_1是等待时间,t_2是时间差。对于t_2 \gg t_1,该标度函数按幂律衰减;对于t_1 \gg t_2,它以稳定状态下的尖点衰减。为了使稳定状态下的强波动与有序状态的事实相一致,我们测量了最大集群长度的分布函数。这表明,涨落永远不会破坏有序性,而是系统在相对较快的时间尺度上从一种有序配置蜿蜒到另一种有序配置。
2005-09-26 cond-mat.stat-mech
Active to absorbing state phase transition in the presence of a fluctuating environment: Feedback and universality
我们构建和分析一个简单的{ \em reduced}模型来研究在任意维度上的密度场与对称性破缺模式耦合的形式中的密度场之间的相互作用的影响,该密度场经历了从活性态到吸收态的相变(AAPT)。我们表明,通过使用微扰重整化群计算,{ \em都}的密度和后者的反馈对环境的影响,随后普遍的标度行为的AAPT在其灭绝过渡。现象学的影响,我们的研究结果的背景下,更现实的自然的例子进行了讨论。
2014-08-24 cond-mat.stat-mech
Non-linear fluctuating hydrodynamics for KPZ scaling in isotropic spin chains
本文提出一种非线性涨落流体力学理论,通过耦合局部自旋磁化强度及其有效速度两个随机模式,解释了可积各向同性自旋链中反常自旋动力学的出现,预测了 KPZ 标度下的准高斯对称涨落分布。
2023-08-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Nonexponential Relaxation of Magnetization at the Resonant Tunneling Point under a Fluctuating Random Noise
纳米级分子磁体共振隧穿点处的非指数弛豫被解释为外加磁场周围的波动随机场的影响。我们证明了这种松弛在朗之万方程分析,并澄清如何初始松弛(平方根时间)的指数衰减的变化。讨论了弛豫的标度性质。
2000-05-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Fluctuating hydrodynamics of an autophoretic particle near a permeable interface
该研究建立了可渗透界面附近自泳粒子的涨落流体动力学理论框架,推导了无界域精确解与近边界格林函数修正,给出复杂环境下粒子布朗运动的随机方程,并分析了界面渗透率和黏度比对粒子悬浮行为的影响。
2024-11-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Three Body Fluctuation-Induced Interaction at Fluid Interfaces: A Strong Deviation from the Pairwise Summation
我们提出了一种新的方法的基础上的散射技术来调查波动引起的力在流体界面。散射的方法,非常适合于任意几何形状的许多身体系统的研究,增加到包括边界波动。利用这种方法,我们研究了三个胶体粒子的总涨落诱导相互作用与两两能量之和的偏差。我们认为冻结和波动的胶体,并获得一个很好的协议之间的分析和数值结果。我们发现一个显着的差异,在三体波动诱导的自由能之间的冻结和波动的胶体,无论是在符号和相对大小。
2012-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interface Scaling in the Contact Process
在1 - 3维中研究了临界接触过程的界面表示的标度特性。模拟证实了界面宽度增长指数β_W和控制序参量衰减的指数θ之间的标度关系β_W = 1 -θ。作为这种关系的基础,高度分布的缩放属性,也得到了验证。与洛佩兹的分析一致,高度-高度关联函数显示出明显的异常缩放迹象[Phys. Rev. Lett. 83,4594(1999)],但没有多尺度的证据。
2000-03-29 cond-mat.stat-mech
Charge and Current Sum Rules in Quantum Media Coupled to Radiation II
本文是以前研究的延续[Šamaj,L.:J. Stat. Phys.{ \bf 137},1-17(2009)],其中通过使用Rytov的波动电动力学导出了耦合到辐射的无限(体)量子介质中的平衡电荷和电流密度关联函数的求和规则序列。在这里,我们将以前的结果扩展到非均匀的情况下,特别是两个联合半无限介质的三维界面几何。电荷-电荷密度相关性的总和规则表示以前的概括,有关的界面偶极矩和长程尾的表面电荷密度关联函数沿接触的导体与惰性(不波动)电介质壁的界面,两个波动的半无限介质的任何一种。据我们所知,这里得到的电荷-电流和电流-电流求和规则是新的。电流-电流求和规则指示由接口打破对角电流-电流相关性的方向不变性。的总和规则明确表示在经典的高温极限(静态的情况下),并为jeldom模型(随时间变化的情况下)。
2009-11-18 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium phase coexistence in boundary-driven diffusive systems
研究边界驱动扩散系统的液气相共存,分析不同界面宽度下的密度分布规律,发现窄界面时化学势偏离平衡值、平衡亚稳态稳定存在,理论变分函数与全局热力学框架一致,数值模拟验证了结果。
2024-11-27 cond-mat.stat-mech
Spin interfaces in the Ashkin-Teller model and SLE
研究了Ashkin-Teller模型中自旋界面的标度性质。这些接口是一个非常简单的例子晶格曲线共存的波动自由度,这使得分析确定其指数非常困难。我们的主要发现之一是建设的边界条件,确保在这种情况下,接口仍然满足马尔可夫财产。然后,使用一种新的技术的基础上的转移矩阵,我们计算的左通过概率的数值,我们的结果证实,自旋界面描述的SLE在标度极限。此外,在临界线的一个特殊点上,我们描述了Ashkin-Teller模型到一个可积的19顶点模型的映射,这个映射又与一个可积的稀释Brauer模型相联系.
2011-11-14 cond-mat.stat-mech
Scaling and width distributions of parity conserving interfaces
我们提出了一种替代的有限大小的方法,一组奇偶守恒接口,涉及附件,解离和分离的扩展对象在1+1维。借助Barma和Dhar在相关系统中引入的非局部构造[Phys. Rev. Lett. 73,2135(1994)],我们绕过subdiffusive动力学和检查接近平衡的方面,这些接口组装状态小得多,数值可访问的规模。其结果是,粗糙化指数,高度相关性,和宽度分布表现出普遍的缩放功能进行评估的接口虚拟长大的二聚体和三聚体的大规模基板上。动态指数也研究了有限尺寸标度的谱隙的演化算子。
2013-11-28 cond-mat.stat-mech
Equilibrium of anchored interfaces with quenched disordered growth
研究了一维界面在淬火无序生长条件下的粗糙化行为。后者介绍了细致平衡条件,允许在宏观和微观尺度上对平衡方面进行彻底分析。结果发现,只有在特殊的无序实现附近的界面粗糙化与衬底尺寸线性。否则,它会保持僵硬和倾斜。
2003-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic fluctuations in quasi-two dimensional diffusion
我们使用粒子模拟和波动流体力学研究流体-流体界面上的胶体扩散。二维界面上的扩散与三维流体力学是已知的异常,与集体扩散系数发散一样的波数的倒数。这种不寻常的集体效应是由于界面平面内流体流动的可压缩性而产生的,并导致在整体平均浓度的扩散方程中出现非线性非局部卷积项。我们扩展了以前的流体动力学理论,考虑到一个物种/颜色标记的颗粒,作为必要的模型实验的基础上荧光技术。我们使用一种新的布朗动力学算法,以及波动流体动力学理论和模拟研究密度和颜色密度波动的幅度和动态。我们发现,一个单一的标记粒子和集体密度波动之间的流体动力学耦合导致的长期自扩散系数的减少,即使是非相互作用的粒子的理想气体。使用线性化波动流体力学理论,我们表明,对于流体-流体界面上的扩散,总密度的非平衡波动是小的相比,平衡波动,但颜色密度的波动是巨大的,并表现出一个频谱,衰减为波数的立方幂的倒数。我们证实了这些预测,通过布朗动力学模拟扩散混合两个不可区分的物种。我们还研究了二维流体力学系统中的非平衡涨落,如真空中的近晶薄膜。我们发现,非平衡波动是巨大的和可比的幅度的平均值,可以准确地模拟使用数值求解器的非线性方程的波动流体动力学。
2018-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-time scaling for kinetic rough interfaces
本研究提出动力学粗糙界面的有限时间标度方法,可系统估计临界指数与标度函数以确定普适类,验证了各向同性自组织界面模型与Sneppen模型A同属一类,并提出各向异性版本属于无张力一维KPZ方程普适类。
2023-10-05 cond-mat.stat-mech
Scaling in self-organized criticality from interface depinning?
表现出“自组织临界性”(SOC)的模型的雪崩性质仍有待理论解释。最近的地图(Europhys。Lett.~ 53,569)的许多沙堆模型的界面去钉扎的第一次,以了解如何达到SOC集合和这个集合的差异与通常的去钉扎的情况。为了从脱钉临界点的雪崩指数中导出SOC雪崩指数,讨论了淬火景观的几何描述,其中测量综合活性的“界面”移动。事实证明,有两个主要的替代方案有关的SOC合奏的标度特性。这些概述了在一维的缩放参数和数值模拟的沙堆模型,这是在淬火爱德华-威尔金森普适性类。
2002-04-10 cond-mat.stat-mech
Scaling properties at the interface between different critical subsystems: The Ashkin-Teller model
考虑两个临界指数不同的临界半无限子系统,并通过它们的曲面将它们耦合起来。在界面处的临界行为,受到两个子系统的临界涨落的影响,可以是相当丰富的。为了研究各种可能性,我们研究了由两个耦合的Ashkin-Teller模型组成的系统,在结的两侧具有不同的四自旋耦合。通过改变介电常数,这两个子系统的一些体和表面临界指数不断修改,这反过来又改变了界面的临界行为。特别是,我们研究的边际情况下,在接口处的磁临界指数不断变化的相互作用参数的强度。通过DMRG计算检查缩放参数的预期行为。
2007-12-21 cond-mat.stat-mech
Symmetries and scaling in generalised coupled conserved Kardar-Parisi-Zhang equations
我们研究了由守恒Kardar-Parisi-Zhang方程控制的涨落表面驱动的守恒密度的噪声非平衡动力学。我们揭示了守恒密度的普适标度性质。我们考虑两个独立的极小模型,其中表面波动耦合(i)与守恒密度的空间变化,和(ii)直接与守恒密度的大小。这两种模型都是保持密度不变的,但从对称性的角度出发。我们用我们的结果来强调非平衡普适性类对称性和守恒律之间的相互作用的依赖。
2017-11-06 cond-mat.stat-mech
Roughness Scaling of Deconstruction Interfaces
通过解集模型的数值模拟研究了一维解构表面的标度性质。在这里提出的模型的解聚过程中考虑到有淬火无序的散装下解构的可能性。无序可以被认为是模拟真实材料中出现的几种类型的不规则性(位错,杂质)。不规则性的存在使得攻击的强度不均匀。为了包括这种效应,计算体积被认为是由两种类型的粒子组成。容易分离的颗粒和其他对蚀刻侵蚀不敏感的颗粒。随着粒子的分离进行的时间,粗糙界面的动力学性质进行了研究。所得的一维表面显示自仿射属性和标度指数的值时,界面仍然是移动的脱钉过渡附近的报告。根据这里给出的标度指数,该模型必须被认为属于一个新的普适类。
2002-03-05 cond-mat.stat-mech
Short-time scaling behavior of growing interfaces
在Kadar-Parisi-Zhang(KPZ)普适类下,对生长界面的短时演化进行了解析和数值研究。响应和关联函数的标度行为使人想起在纯耗散临界弛豫(模型A)中发现的“初始滑移”行为。与模型A不同,KPZ方程的初始滑移指数可以用动力学指数z表示。在2+1维z估计从弹道沉积和RSOS模型的关联函数的短期演变。
1997-03-07 cond-mat.stat-mech
Passive Sliders and Scaling: from Cusps to Divergences
沿起伏表面滑动的质点系所达到的稳定状态具有有趣的性质。颗粒团簇形成并迅速破碎,导致尺寸的广泛分布和大的波动。密度-密度关联函数是分离度和系统尺寸的奇异标度函数。一个简单的映射示出采取配置的相互排斥的滑动硬核粒子(一个系统,显示尖点奇点)的配置与多粒子占用。对于映射系统,对关联函数的计算表明,它又具有相同的标度形式,但具有较强的奇异性(发散),这是先前在无相互作用的被动粒子中观察到的。
2008-08-20 cond-mat.stat-mech
Delocalization Transition of a Rough Adsorption-Reaction Interface
我们介绍了一种新的动力学界面模型,适合模拟吸附反应过程,优先发生在表面缺陷,如步骤和空位。当平均界面速度取为零时,具有Kardar-Parisi-Zhang标度行为的自仿射界面经历具有落入新普适类的临界指数的离域转变。当接近临界点时,界面成为多值、多连通的自相似分形集。关联函数的标度行为和临界指数由蒙特卡罗模拟和标度参数确定。
2000-03-31 cond-mat.stat-mech
Interface growth driven by a single active particle
我们研究斑图形成,波动和缩放引起的生长促进积极的步行者,否则静态接口。界面上的活性颗粒定义了嵌入质膜中的能量消耗蛋白质的简单模型,负责膜变形和细胞运动。在我们的模型中,活动粒子将界面的局部山谷翻转成山丘,模拟生长,同时自身滑动并寻找新的山谷。在1D中,活性粒子的这种翻转-滑动-搜索动力学使其在横向方向上超扩散地移动,同时向上拉动固定界面。使用蒙特卡罗模拟,我们发现一个新兴的帐篷状的平均轮廓随时间的发展,尽管大的波动。界面的粗糙度遵循缩放的增长,动态和粗糙度指数,分别使用简单的参数作为$β=2/3, z=3/2, α=1/2$,这意味着通常的标度律$β= α/z$的故障,由于非常本地的界面生长。界面上拉头的横向位移按$\sim t^{2/3}$标度分布,其位移概率分布为双峰分布,在原点处有一个不寻常的线性尖点。平均界面模式和概率分布均显示缩放。静态2D界面上的拉取器还显示均值曲线和概率分布中的缩放方面。我们还表明,一个推杆上的波动接口移动subdiffusively导致分离的时间尺度在推杆运动和接口响应。
2019-11-26 cond-mat.stat-mech
Scaling and universality in the kinetic smoothening of interfaces: Application to the analysis of the relaxation of rough vicinal steps of an oxide surface
利用朗之万形式主义研究了热噪声存在下初始非平衡粗糙界面的弛豫。在对众所周知的粗糙制度的热平衡过程中,在三个连续的长度尺度范围内观察到的三个缩放制度证明:热粗糙(后期)在小尺度,瞬态平滑在中间尺度和残余的初始条件在大尺度。一个泛化的家庭Vicsek缩放的平滑制度。瞬态平滑制度的一个显着特点在于存在一个超普适指数,即独立于所考虑的模型。这种方法允许解释一系列的蓝宝石表面的AFM图像,显示初始粗糙的台阶边缘的热演化。
2010-08-24 cond-mat.stat-mech