Exploring the soft pinning effect in the dynamics and the structure dynamics correlation in multicomponent supercooled liquids
通过增加二元Kob-Andersen模型中部分粒子质量，研究了多组分过冷液体中重粒子的软钉扎效应，发现随质量增加重粒子在高低温下均更有效充当软钉扎中心，且改进的四元框架能更好预测结构与动力学相关性。
2024-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Cluster Monte Carlo and numerical mean field analysis for the water liquid--liquid phase transition
采用Wolff集团蒙特卡罗模拟和平均场方法中的数值极小化方法，采用一种能再现水在其流体相中的已知性质的胞元模型，研究了水的低温相图。这两种方法使我们能够研究水的热力学行为的温度下，其他数值方法-蒙特卡罗和分子动力学-严重阻碍了相关时间的大幅增加。聚类算法还允许我们强调液-液相变对应于四面体有序水分子的渗滤转变。
2009-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simulations of multicomponent relativistic thermalization
多组分相对论性流体已经研究了几十年。然而，模拟这样的混合物中的颗粒和流体的动力学一直是一个挑战，因为这样的模拟在三维空间中计算昂贵。在这里，我们报告的发展和应用的多维相对论蒙特卡罗代码，探索热化过程中的相对论多组分环境中的计算成本低廉的方式。作为一个例子，我们模拟完全相对论性三维布朗运动的解决方案，热化的高质量粒子（质子）在相对论性低质量粒子（电子）浴。我们遵循的热化和最终的平衡分布的布朗粒子可能发生在宇宙等离子体在大爆炸核合成。我们还模拟了注入等离子体的高能粒子的热化，例如，在大爆炸期间大量不稳定粒子的衰变。
2021-03-02 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Wang-Landau Monte Carlo simulation of isotropic-nematic transition in liquid crystals
Wang和Landau最近提出了一种简单而灵活的非Boltzmann Monte Carlo方法来估计态密度，由此可以计算封闭系统的宏观性质。他们通过共连续能谱演示了他们的算法。本文对离散能谱的考虑系统进行了改进。我们发现，当系统具有连续的能量谱时，Wang-Landau算法不能很好地执行。在本文中，我们提出了修改的算法，并证明其性能的液晶系统的晶格模型（Lebwohl-Lasher相互作用具有连续变化的能量），表现出从高温各向同性到低温相变。
2005-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergence of hexatic and long-range herringbone order in two-dimensional smectic liquid crystals : A Monte Carlo study
利用基于多重直方图方法和聚类算法的高分辨率蒙特卡罗模拟技术，研究了二维六重对称六角场和三重对称人字形场耦合XY模型的临界性质.模拟结果显示了一系列新颖的连续跃迁，其中同时建立了长程六角有序和人字形有序。发现在耦合常数空间中某些区域的比热反常指数与实验测量的双层自支撑膜近晶A-六晶B相变附近的比热指数吻合得很好
2005-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid polymorphism, order-disorder transitions and anomalous behavior: a Monte Carlo study of the Bell-Lavis model for water
通过数值模拟研究了液态水的Bell-Lavis模型。三角晶格上的晶格-气体模型呈现取向状态，并且已知呈现高度键合的低密度相和松散键合的高密度相。我们表明，该模型的液-液转变是连续的，在矛盾的平均场的结果，从簇变分法的胡西米仙人掌。我们定义了一个序参量，它允许解释的债券网络的有序无序过渡的过渡。我们的结果表明，有序-无序转变是在伊辛普适类。先前提出的一个二阶跃变Escherichfest被丢弃。还对异常性质进行了详细的调查。在HDL阶段的密度最大值的线是稳定的波动，在平均场的解决方案。
2009-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finsler geometry modeling and Monte Carlo study of 3D liquid crystal elastomer
我们研究了三维（$3D$）液晶弹性体（LCE）的芬斯勒几何（FG）建模的背景下，其中FG是一个数学框架，用于描述各向异性现象。LCE是一种$3D$橡胶状物体，并具有显著的性能，例如所谓的软弹性和伸长率，其机理目前尚不清楚。为了理解这些各向异性现象，我们引入了一个变量$σ$，它代表了液晶（LC）分子的方向自由度。该变量$σ$用于定义LC分子和本体聚合物之间相互作用的Finsler度量。通过对两平行板间圆柱体的Monte Carlo（MC）模拟，我们发现MC数据中存在软弹性，使得拉伸应力和应变与实验结果一致。此外，伸长也观察到的MC模拟的结果与自由边界的球体，从MC模拟获得的数据也与现有的实验结果是一致的。
2017-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo Simulation of Smectic Liquid Crystals and the Electroclinic Effect: the Role of the Molecular Shape
利用蒙特卡罗模拟方法，探讨了分子形状对液晶相行为和电斜效应的影响。我们研究了一种“棒状”介晶，形状像字母Z，由七个软球刚性结合在一起，没有分子内的自由度。对于强角度的分子，我们发现，空间排斥单独提供了近晶-C相的驱动力，即使没有分子间偶极-偶极相互作用。对于弱角度（近棒状）分子，我们发现一个稳定的近晶-A（SmA）相和一个强大的电斜效应与饱和倾斜角约19度。在SmA阶段，我们发现的证据涡旋状点缺陷。我们还观察到了场致向列-近晶相变。
1999-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo Simulation of Liquid-Crystal Alignment and of Chiral Symmetry-Breaking
我们进行了蒙特卡罗模拟研究分子形状对液晶有序性的影响。在我们的方法中，每个模型介晶由几个软球刚性结合在一起。球的排列可以是直的（代表单轴分子），Z形（代表双轴分子），或香蕉形（代表双轴核分子）。使用这种方法，我们调查的平行脊装饰基板的取向相。我们比较宽和窄的脊间距的结果，并检查附近的基板的本地秩序，并表明我们的结果是一致的朗道理论的预测。我们还研究了双核分子体系中的手征对称性破缺。我们发现了一个手性结晶相以及一个非手性近晶-A相，但不是一个手性近晶-C相。
2001-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Progress in Monte Carlo calculations of Fermi systems: normal liquid 3He
探讨了扩散蒙特卡罗方法在强相互作用费米体系正常液体$^3$ He中的应用。我们表明，固定节点的方法与释放节点的技术和系统的方法来分析提高节点表面构成一个有效的策略，以提高计算到所需的精度。这种方法明确地表明，回流的相关性，适当优化时，足以产生一个状态方程的液体$^3$他在良好的协议与实验数据从平衡到冻结。
1999-09-07 cond-mat.stat-mech
Liquid-Vapor Transition and Critical Behavior of The Ultrasoft Restricted Primitive Model of Polyelectrolytes : a Monte Carlo Study
我们提出了一个蒙特卡罗研究的液体-蒸汽转变和软高斯电荷分布的聚电解质模型的临界行为最近介绍了由Coslovich，Hansen和Kahl [J. Chem. Phys. \textbf{134}，244514（2011）]。一个有限大小的研究涉及四个不同的体积在巨正则系综产生精确的测定的临界温度，化学势，和密度的模型。试图确定临界性的性质和获得临界指数的可靠值并不是决定性的。
2014-05-19 cond-mat.stat-mech
Phase Transitions in the Multicomponent Widom-Rowlinson Model and in Hard Cubes on the BCC--Lattice
我们使用Monte Carlo技术和解析方法研究了bcc晶格上M组分Widom-Rowlinson模型的相图：M组分具有相同的逸度z和不同粒子之间的最近邻硬核排斥。模拟结果表明，当M大于或等于3时，z在z_c（M）和z_d（M）之间存在一个“晶相”，而当z > z_d（M）时，存在M个主要由一种物质组成的分层相。当M=2时，从气相到分层相有一个直接的二级相变，而当M ≥ 3时，在z_d（M）处的相变似乎是一级相变，属于Potts模型普适类。当M较大时，Pirogov-Sinai理论给出z_d（M）~ M-2+2/（3M^2）+. .在晶相中，粒子优先占据其中一个亚晶格，与物种无关，即空间对称性而不是粒子对称性被破坏。当M为无穷大时，这种跃迁接近逸度为y = zM的单组分硬立方体气体的跃迁。通过直接模拟，我们发现在y_c ~ 0.71处有一个跃迁，这与大M时的模拟结果z_c（M）是一致的。这种转变似乎总是伊辛型的。
1997-07-01 cond-mat.stat-mech
Local structure in dense hydrogen at the liquid-liquid phase transition by Coupled Electron-Ion Monte Carlo
利用电子-离子耦合蒙特卡罗方法研究了高压氢在液-液转变线附近的局域结构。我们报告的状态方程的结果，质子g（r）和聚类分析的结果之间的径向分布函数，以检测可能形成的稳定的分子离子超过过渡线，以及以上的临界温度。我们讨论了在这两个阶段的分子分数的各种估计，并表明，虽然存在的$H_3^+$离子建议的形式的g（r），他们是不稳定的热波动。
2017-11-02 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Monte Carlo Simulation of the High-Pressure Molecular-Atomic Crossover in Fluid Hydrogen
使用从头算分子动力学方法在计算机模拟中预测了高压氢在分子流体相和原子流体相之间的一级液-液相变。然而，实验表明，分子解离可能发生通过连续的交叉，而不是一级过渡。在这里，我们研究的性质，在流体氢分子离解使用另一种模拟技术，其中电子相关计算在量子蒙特卡罗，所谓的耦合电子-离子蒙特卡罗（CEIMC）方法。我们没有发现一级液-液相变的证据。
2006-12-09 cond-mat.stat-mech
Monte Carlo simulations of glass-forming liquids beyond Metropolis
本文在三维多分散硬球模型中比较多种蒙特卡罗算法，发现局部Metropolis最慢，集体移动或打破细致平衡可提升采样效率，并指出蒙特卡罗仍是计算过冷液体低温性质的高效通用工具。
2024-09-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Boltzmann bias grand canonical Monte Carlo
我们推导出一个有效的方法插入结构粒子的巨正则蒙特卡罗模拟吸附在非常有限的几何形状。我们将这种方法扩展到路径积分模拟，并使用它来计算在20 K和77 K的温度下窄碳纳米管（2D限制）和狭缝孔（1D限制）中的氢同位素吸附等温线，通过与标准路径积分巨正则蒙特卡罗算法的比较，讨论其效率。我们使用该算法进行多组分模拟，以计算在有限的压力下吸附在窄碳纳米管和狭缝孔的氢同位素选择性。本文所述的算法可用于研究实际低聚物和聚合物在窄孔和通道中的吸附。
2008-01-30 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Monte-Carlo simulation of supercooled liquids using a self-consistent local temperature
我们结合Creutz能量守恒和Kawasaki自旋交换来模拟相互作用粒子系统的微正则动力学。弛豫通过使用自洽温度的Glauber自旋翻转激活发生。动力学中的异质性来自于自旋交换的有限尺寸约束，该约束产生相关区域的分布。模拟产生了一个高频响应，可以识别与玻色子峰，和一个较低的频率峰，包含非德拜弛豫和非阿克里欧斯激活，类似于过冷液体的主要响应。
2006-01-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ab initio Monte Carlo simulations for finite-temperature properties: Application to lithium clusters and bulk liquid lithium
采用从头算蒙特卡罗模拟方法研究了不同温度下液态锂和锂团簇的平衡性质。采用第一性原理密度泛函方法计算了每种构型变化的势能变化，然后根据Metropolis Monte Carlo方案进行接受或拒绝。所得的结构性能进行比较，从实验测量和从头算分子动力学模拟的数据。结果表明，精确的结构信息，可以得到与从头计算蒙特卡罗模拟的计算成本相比，从头计算分子动力学方法。我们证明，从头算蒙特卡罗模拟的性质相当大的凝聚态系统在非零温度是可行的。
2003-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Monte Carlo in Classical Phase Space with the Wigner-Kirkwood Commutation Function. Results for the Saturation Liquid Density of $^4$He
本文提出了一种用于复相空间权重的量子蒙特卡洛算法，通过威金-基克伍德交换函数的三级展开，研究了$^4$He的饱和液密度并与其测量值一致。
2026-01-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Magnetic three states of matter: A quantum Monte Carlo study of spin liquids
我们目前的热力学相图显示磁性模拟的“三种状态的物质”，即自旋液体，顺磁性，磁有序相，通过无偏量子蒙特卡罗模拟。我们的模拟进行了Kitaev的复曲面代码在二维和三维，即，带隙拓扑$Z_2$自旋液体的最简单实现，通过最近邻铁磁伊辛耦合扩展。我们发现，在三维空间中，有序相以一条不连续的过渡线与自旋液体相连接，而在二维空间中，有序相从量子临界点开始连续生长。在这两种情况下，我们的结果阐明了特殊的邻近效应附近的自旋液体在高温顺磁相，即使当基态磁有序。在有向环算法中引入“虚拟顶点”方法，实现了对磁性物质三态的深入研究。这提供了一个通用的处方，以模拟模型与非对角多自旋相互作用，其中传统的计划可能会遭受内在的遍历性故障，在这种情况下。
2015-09-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Benchmarking vdW-DF first principle predictions against Coupled Electron-Ion Monte Carlo for high pressure liquid hydrogen
本文报道了高压液氢分子解离区沿两条等温线的原子核结构和光学响应的第一性原理结果。我们采用密度泛函理论与vdW-DF近似（vdW），我们对现有的预测耦合电子-离子蒙特卡罗（CEIMC）的结果进行基准测试。在固定的密度和温度下，我们发现，从vdW的压力比从CEIMC的压力高约10 GPa的分子绝缘相和约20 GPa的解离金属相。分子被发现是过稳定使用VDW，具有稍短的键长，并具有较强的抗压缩性。因此，压力解离沿等温线使用vdW是更进步的比计算与CEIMC。在临界点以下，两种理论在同一密度区都观察到了液-液相变，但vdW理论的密度不连续性较小，即一阶特征较小。使用Kubo-Greenwood计算的光学电导率对于两个系统是相当相似的，并且反映了vdW的稍微更明显的分子特征。
2018-12-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
