Phase Equilibria of Lattice Polymers from Histogram Reweighting Monte Carlo Simulations
直方图重新加权蒙特卡罗模拟被用来获得聚合物/溶剂相图的晶格链长高达r=1000单体的均聚物。模拟技术是基于对少量状态点进行一系列巨正则蒙特卡罗计算，并将结果结合起来，以获得系统在一定温度和密度范围内的相行为。通过将临界点附近的序参量分布与三维伊辛普适类的分布相匹配，从混合场有限尺寸标度概念确定临界参数。简单的立方晶格（配位数z=6）和高配位数版本的相同的晶格（z=26）的计算进行链长显着长于在以前的模拟研究。发现临界温度与链长成比例，遵循Flory-Huggins函数形式。对于z=6的晶格，外推的无限长链的临界温度为3.70 ± 0.01，与以前的渗透第二维里系数为零和平均端到端距离与键数成比例的温度的计算非常一致。这证实了θ-温度的三种替代定义在长链的极限下是等价的。临界体积分数随链长的指数为0.38 ± 0.01，与实验数据一致，但与聚合物溶液理论不一致。初步发现共存曲线前因子的宽度与链长成比例，z = 6时指数为0.20 ± 0.03，z = 26时指数为0.22 ± 0.03。这些值接近从实验数据获得的值的下限范围。
1997-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer Simulations with a flat histogram stochastic growth algorithm
我们提出了蒙特卡罗模拟的晶格模型的聚合物。这些模拟的目的是证明一个强大的新的平坦直方图算法，这是通过添加微正则重新加权技术的修剪和丰富的Rosenbluth方法（PERM）的优势。
2004-02-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reducing finite-size effects with reweighted renormalization group transformations
本文提出将直方图重加权与双晶格匹配蒙特卡洛重整化群结合，以减小有限尺寸效应并高效计算二维$ϕ^{4}$标量场论的临界指数，同时展示了其在复值作用量系统中的扩展潜力。
2024-01-20 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Phase Coexistence Properties of Polarizable Stockmayer Fluids
我们报告的相共存性质的极化Stockmayer流体的约化永久偶极子等于1.0和2.0和约化极化率等于0.00，0.03，和0.06，计算了一系列的巨正则蒙特卡罗模拟与直方图重加权法。在直方图重加权方法中，将巨正则蒙特卡罗模拟中计算的密度和能量分布存储在直方图中并进行分析以构造系统的巨正则配分函数。所有的热力学性质都是由大配分函数计算的。结果与Wertheim的重整化微扰理论进行了比较。理论和模拟结果的共存包络之间的偏差是近2%的较低的偶极矩和10%的较高的偶极矩，我们研究。
1996-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Improving the efficiency of extended ensemble simulations: The accelerated weight histogram method
我们提出了一种有效的模拟方法，在扩展的合奏，有用的，例如，用于研究复杂的能量景观问题和自由能计算。在这种模拟的主要困难是先验未知的权重参数的估计需要产生平坦的直方图。该方法结合了几个互补的技术，即，吉布斯采样器的参数移动，重新加权程序，以优化数据的使用，和贝叶斯更新允许系统的改进的自由能估计。在一定的限制下，该格式退化为B.E. Belardinelli和V.D. Pereyra [Phys.Rev.E75，046701（2007）]。该方法的性能进行了研究的二维伊辛模型，其中比较与精确的自由能是可能的，和伊辛自旋玻璃。
2012-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Generalized-Ensemble Algorithms for Protein Folding Simulations
传统的正则系综下的复杂系统模拟存在准遍历性问题。广义系综模拟通过在势能空间和其他参数空间中进行随机游走克服了这一困难。通过单直方图和/或多直方图重新加权技术，仅从一次模拟运行，就可以获得作为温度的函数的物理量的正则系综平均值。在这篇文章中，我们回顾了广义集成算法。三个著名的方法，即多规范算法，模拟回火，复制交换方法，首先进行了描述。Monte Carlo和分子动力学版本的算法。然后，我们提出了上述三种方法的进一步扩展。
2007-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probability distribution of the order parameter
利用序参量的概率分布来获得磁系统的临界性。采用蒙特卡罗模拟，采用单自旋翻转Metropolis算法，辅以有限尺寸标度和直方图重加权技术。提出了一种方法，即使当模型的转变温度是未知的，以获得这种概率分布。对二维自旋1/2和自旋1的伊辛模型进行了检验，结果表明，本文方法能有效地描述系统的临界性。
2004-04-09 cond-mat.stat-mech
Finite size scaling and first order phase transition in a modified XY-model
在Domany等人提出的二维修正XY模型中进行了蒙特卡罗模拟。al [E. Domany，M. Schick和R. H. Swendsen，Phys. Rev. Lett. 52，1535（1984）]。采用Wolff聚类算法，并进行多次直方图重加权。比热、序参量磁化率和自由能垒等物理量的一阶标度行为被精确地遵守。当发现最低阶关联函数在刚好高于转变的长距离处衰减到零时，下一个更高阶关联函数示出非零平台。
2010-01-30 cond-mat.stat-mech
Generalized-Ensemble Algorithms: Enhanced Sampling Techniques for Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulations
在自旋玻璃、生物分子等多自由度的复杂系统中，常规的正则系综模拟存在准遍历性问题。广义系综模拟在势能空间中进行随机游走，克服了这一困难。通过单直方图和/或多直方图重新加权技术，仅从一次模拟运行，就可以获得作为温度的函数的物理量的正则系综平均值。在这篇文章中，我们回顾了广义集成算法。三个著名的方法，即多规范算法，模拟回火，复制交换方法，首先进行了描述。Monte Carlo和分子动力学版本的算法。然后，我们提出了五个新的广义集成算法，这是上述方法的扩展。
2003-08-18 cond-mat.stat-mech q-bio.QM
Maximum Valency Lattice Gas Models
我们研究了格子气模型，其中对粒子可以参与的最大键数（最近邻相互作用）施加了约束。利用平均场近似和Bethe-Peierls近似研究了临界参数和共存区域。我们发现，相互作用的数量的减少抑制了液相和气相共存的温度-密度区域。我们确认这些结果从模拟使用直方图重加权方法采用大正则蒙特卡罗模拟。
2006-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Transition in a Model of Y-Shaped Molecules
近年来，非球形分子（如多肽链和蛋白质分子）的统计力学受到了相当大的关注，因为它们的相行为具有重要的科学和健康意义。一个实例是免疫球蛋白，其具有“Y”形。在这项工作中，我们确定的Y形分子的相图在一个六角晶格通过Monte Carlo巨正则系综模拟，使用直方图重加权，多正则采样，和有限尺寸标度。我们表明，（如预期的那样）这个模型是伊辛普适类的成员。对于低温，我们实现了多通道采样，以诱导更快的相变的模拟。通过对几种体系尺寸的研究，我们用有限尺寸标度法确定了两相共存曲线，包括体相临界温度、临界化学势和临界密度。
2014-12-10 cond-mat.stat-mech
xTRAM: Estimating equilibrium expectations from time-correlated simulation data at multiple thermodynamic states
计算复杂系统的平衡性质，如自由能差，经常受到动力学中罕见事件的阻碍。可以使用增强的采样方法，以便通过例如使用高温（如在并行回火中）或使用偏置电位（如在伞形采样的情况下）进行模拟来加速采样。感兴趣的热力学状态的平衡性质（例如，最低温度或无偏电势）可以使用诸如加权直方图分析方法或多状态贝内特接受比（MBAR）的重新加权估计器来计算。加权直方图分析方法和MBAR产生无偏估计，模拟样本来自它们各自的热力学状态下的全局平衡-对于某些模拟，例如明确溶剂化的生物分子的大的平行回火系综，这一要求可能非常昂贵。在这里，我们介绍的过渡为基础的重新加权分析方法（TRAM）-一类估计，利用马尔可夫模型的想法，只需要模拟数据在局部平衡的配置空间的子集内。我们制定的扩展TRAM（xTRAM）估计，证明是渐近无偏和MBAR的推广。使用四个示例性的系统不同的复杂性，我们证明了改进的收敛性（范围从两倍的改善到几个数量级）的xTRAM相比，直接计数估计和MBAR，相对于投资的模拟工作。最后，我们介绍了一个随机交换的模拟协议，可以与xTRAM一起使用，获得了数量级的优势，比需要从全局平衡采样的约束的模拟协议。
2015-02-10 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
First-order directional ordering transition in the three-dimensional compass model
利用大规模蒙特卡罗模拟研究了简单立方晶格上经典三维罗盘或$t_{2g}$轨道模型的低温性质。我们的数值计算结果提供了证据的定向有序相，达到通过一阶过渡的温度$T_0 = 0.098328(3) J / k_{\mathrm{B}}$。为了获得我们的结果，我们采用本地和集群更新算法，并行回火和多重直方图重新加权以及模型特定的螺旋周期性边界条件，这有助于抵消严重的有限尺寸效应。
2015-01-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
The isotropic-to-nematic transition in a two-dimensional fluid of hard needles : a finite-size scaling study
利用巨正则蒙特卡罗模拟、多重直方图重加权和有限尺寸标度方法研究了二维硬针状流体中各向同性到非均匀性的转变。的过渡被证明是Kosterlitz无源类型，通过直接测量的临界指数η和β，磁化率和序参量，分别。在跃迁时，观察到η =1/4和β =1/8，与Kosterlitz-Scholarless理论非常一致。此外，在化学势的变化与系统的大小的磁化率最大值是在良好的协议与理论预期。观察到的密度波动奇异行为的一些证据，但没有发散，符合负比热临界指数。在过渡处，假设传统临界点的标度分析也给出了合理的结果。然而，在这种情况下得到的表观临界指数β_eff是不符合理论预测。
2009-09-15 cond-mat.stat-mech
Phase transitions and autocorrelation times in two-dimensional Ising model with dipole interactions
具有最近邻铁磁和长程偶极相互作用的二维伊辛模型具有丰富的相图。偶极相互作用的存在改变了铁磁基态预期的纯伊辛模型的一系列条纹相作为相互作用强度的函数。蒙特卡罗模拟和直方图重加权技术应用于多个直方图进行识别的临界温度的相变发生的条纹宽度$h=2$的正方形晶格。特别是，我们的目标是研究的中间体，这是观察到的大晶格尺寸。对于这些晶格尺寸，我们计算的临界温度的条纹，线向列型，tetraxide过渡，临界指数，和大量的自由能势垒与共存相。我们还评估了我们的时间序列的长期相关性附近的有限大小的临界点，通过研究集成的自相关时间$τ$的晶格尺寸的函数。这使我们能够推断出如何严重的临界慢化的长程相互作用和附近的热力学相变的系统。
2009-12-17 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Crossover from a Kosterlitz-Thouless to a discontinuous phase transition in two-dimensional liquid crystals
二维液晶不支持长程有序，但可能是准有序相，其中取向关联代数衰减。从各向同性相到准共晶相的转变可以是连续的Kosterlitz-plasterless型，或者它可以是一阶的。我们在这里报告的液晶模型的各向同性准相变的性质可以通过一个单一的参数$p$在对潜在的调谐。对于$p<p_t$，跃迁是Kosterlitz-numerless型的，而对于$p>p_t$，它是一阶的。精确地说，在$p=p_t$处，有一个三临界点，在那里，除了取向相关性之外，位置相关性也代数地衰减。详细分析了三临界行为，包括对$p_t$的精确估计。结果遵循广泛的蒙特卡罗模拟结合有限尺寸标度分析。在分析中最重要的是一个方案，以方便外推的模拟数据的参数，不一定是字段变量（在这种情况下，参数$p$）的细节也提供。该方案为无法应用标准直方图重新加权的情况提供了一种简单而强大的替代方案。
2014-12-28 cond-mat.stat-mech
Critical Behavior Analysis of Pure Dipolar Triangular Lattice via Equilibrium and Non-Equilibrium Monte Carlo Simulations
本研究利用优化的Tomita蒙特卡洛算法，通过平衡与非平衡两种模拟方法，发现XY偶极三角晶格的临界行为可能属于接近二维伊辛普适类的新普适类。
2025-08-14 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Mapping distinct phase transitions to a neural network
我们证明，通过一个卷积神经网络，在二维伊辛模型中学习的功能是足够普遍的预测结构的破坏性相变在考虑系统的普遍性类，顺序，并存在离散或连续的自由度无关。在目标系统中不需要关于相变存在的先验知识，并且可以利用多次直方图重新加权来扫描其整个参数空间以发现一个相变。我们建立我们的方法在q状态Potts模型和执行的临界耦合和临界指数的$ϕ^{4}$标量场理论使用的数量来自神经网络的实现。我们将机器学习算法视为一种映射，将不同系统中的每个配置与其相应的相位相关联，并详细说明发现未知相变的含义。
2020-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-lat
Computer simulation of the phase diagram for a fluid confined in a fractal and disordered porous material
本文采用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了Lennard-Jones流体吸附在分形多孔气凝胶中的相图。凝胶环境是由非晶格扩散限制的簇-簇聚集过程产生的。模拟已经进行了多规范集成采样技术。通过直方图重加权计算得到了有偏采样函数。比较限制和散装系统的液体-蒸汽共存曲线，我们观察到的临界温度和密度的定性协议与实验和其他Monte Carlo研究局限于随机矩阵的球体的Lennard-Jones流体的减少。在这些数值研究的差异，我们没有观察到约束后的共存曲线与液-液相共存相关联的液体侧的峰。在我们的例子中，只有共存曲线的肩部出现在限制时。该肩部可与液相中的高密度波动相关联。在我们的系统中共存的汽相和液相表现出高度的空间无序性和不均匀性。
2004-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard core lattice gas with third next-nearest neighbor exclusion on triangular lattice: one or two phase transitions?
我们利用基于无排斥平坦直方图算法的蒙特卡罗模拟，得到了三角格子上具有第三近邻排斥的硬核格子气的相图.在最近的一篇论文[J. Chem. Phys. 151，104702（2019）]中，声称具有第三近邻排斥的格子气随着密度的增加经历两次相变，中间密度的相表现出具有连续变化指数的六阶。虽然六角相是预期的排斥范围大时，它还没有看到较早的硬核晶格气体与短程排斥。在本文中，通过数值计算确定所有密度的熵，我们明确地表明，只有一个单一的相变之间的低密度流体相和高密度有序的亚晶格相的系统，并没有六角相。过渡被证明是一阶的性质和临界参数被准确地确定。
2021-10-05 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
High-resolution mapping of the phase boundary of the honeycomb-lattice Blume--Capel ferromagnet
Instituto Federal de Goiás（戈亚斯联邦理工学院）；Instituto de Física, Universidade Federal de Goiás（戈亚斯联邦大学物理研究所）
本研究通过Wang–Landau方法结合场混合等技术，高分辨率绘制蜂窝晶格Blume–Capel铁磁体的相边界，确定三临界点等参数，得到界面张力指数等结果，揭示其标度行为与三临界伊辛模型相符。
2026-10-30 cond-mat.stat-mech
