Revealing the Nonequilibrium Nature of a Granular Intruder: The Crucial Role of Non-Gaussian Behavior
该研究针对振动流化颗粒气体中旋转体的角扩散实验信号,利用双时间尺度与非高斯速度增量量化时间反转不对称性破缺,提出含高斯与泊松噪声的双变量耦合模型,可在宽密度范围重现实验,为非平衡耗散系统研究提供新框架。
2023-08-23 cond-mat.stat-mech physics.data-an
Instabilities, thermal fluctuations, defects and dislocations in the crystal-$R_I$-$R_{II}$ rotator phase transitions of n-alkanes
本研究理论分析正烷烃 $X-R_I-R_{II}$ 相转变,提出纳米受限下随机取向无序导致 $R_I$ 相失稳并归入 Imry-Ma 普适类,同时揭示热涨落、位错及准长程序的作用。
2025-02-15 cond-mat.stat-mech
Resolving entropy contributions in nonequilibrium transitions
我们推导出任何微观自由度所贡献的熵的泛函,这些自由度是由它们的可测量对相关性产生的。在平衡态和非平衡态都适用,这个泛函给出了系统在给定某一关联函数时的最大熵。当应用到不同的相关性,该方法使我们能够识别的自由度,管理一定的物理制度,从而捕捉和表征动态过渡。形式主义也适用于系统的平移不变性被打破的外力和粒子的数量可能会发生变化。我们将其应用于实验结果堵塞的双分散乳液,捕捉这个非平衡系统的交叉从结晶无序超均匀结构作为混合物组成的函数。我们发现,在无序超均匀态的形成过程中,乳液中液滴的位置和尺寸之间的互相关起着核心作用。我们讨论了熵估计的方法的影响,平衡和表征过渡无序系统。
2023-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.data-an
Out-of-equilibrium one-dimensional disordered dipole chain
我们考虑一个一维的偶极矩链连接到两个不同温度的热浴。系统处于非平衡稳态,有热量流过,假设偶极矩的涨落是一个小参数,我们建立了一个解析可解的模型。无序的效果是通过随机化的偶极矩的位置。我们发现,无序导致安德森一样的转变,从传导到链的热绝缘状态。结果表明,考虑链支持弹道和扩散热传输取决于无序的强度。我们证明了非平衡导致出现的长程序沿链偶极子之间的相互作用,并作出推测,非平衡和次近邻相互作用的结果在低维经典系统中出现的长程相关。
2013-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Disordered collective motion in dense assemblies of persistent particles
我们探讨了无序的非热活性物质的非平衡集体运动的出现时,持续运动和拥挤效应的竞争,使用模拟的二维模型的大小多分散的自推进粒子。与单分散系统形成鲜明对比,我们发现多分散性可以在任意大的持续时间内稳定均匀的活性液体,其特征是显着的速度相关性和不规则的湍流。对于所有的持久性值,活性流体在大密度下经历非平衡玻璃化转变。这是伴随着集体运动,其性质从近平衡的空间异质动态小持久性,持久性大时,一个质的不同的间歇性动态演变。后一种状态涉及相关位移场的复杂时间演化
2022-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical mean-field approximation to coupled active rotator networks subject to white noises
本文对单个白噪声作用下的大而有限的$N$单元有源旋转器(AR)网络提出了一种半解析的动态平均场近似(DMA)。假设弱噪声和高斯分布的状态变量,我们推导了运动方程的本地和整体变量的时刻到{ \it无限}的顺序。在DMA中,原始的$N$维{ \it随机}微分方程(DE)被替换为三维{ \it确定性} DE,而传统的矩方法产生局部变量矩的$(1/2)N(N+3)$确定性DE。讨论了在可激励AR网络中实现的稳态、时间周期态和随机无序态随模型参数变化的特性。研究表明,当$N$增大时,虽然全局变量的波动随$1/\sqrt{N}$的变化而变化,但局部变量的波动即使对于$N \to \infty$也是有限的.使用我们的DMA计算的结果进行比较,通过直接模拟和福克-普朗克方程,这是适用于$N=\infty$ AR模型得到的。并讨论了DMA的优缺点。
2002-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transition in a model for social influence
我们提出了广泛的数值模拟阿克塞尔罗德的社会影响力模型,旨在了解文化领域的形成。这是一个具有短程相互作用和丰富动力学行为的非平衡模型。我们研究了该模型的相图,并揭示了一个非平衡相变分离的有序(文化极化)阶段从无序(文化碎片)之一。相变的性质可以是连续的或不连续的,这取决于模型参数。在过渡期,文化区域的大小呈幂律分布。
2000-03-07 cond-mat.stat-mech
Particle and Energy Transport in quantum disordered and quasi-periodic chains connected to mesoscopic Fermi reservoirs
我们研究了一个多体系统中粒子和能量的非平衡量子输运模型,该多体系统与介观费米贮库(即所谓的介观贮库)相连。我们讨论的粒子和能量守恒定律在我们的设置,以及准周期和无序链的输运性质。
2012-05-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Large compact clusters and fast dynamics in coupled nonequilibrium systems
我们展示了在一个耦合的非平衡系统中的宏观尺度上的粒子聚类,其中两种粒子被平流的波动景观和修改的过程中的景观。通过改变粒子景观耦合,有效的所有粒子密度和在一个和两个维度,显示新的非平衡相的相图。虽然粒子种类是完全相分离的,景观发展宏观有序的区域与无序的区域共存,导致粗化和稳态动态的时间尺度上的代数增长的大小,没有看到以前的系统与纯域。
2016-05-21 cond-mat.stat-mech
Rare region effects at classical, quantum, and non-equilibrium phase transitions
稀有区域,即,罕见的大的空间无序波动,可以显著地改变淬灭的无序系统中相变的性质。在一般的经典平衡系统中,它们导致了自由能在相变附近的本质奇点,即所谓的格里菲斯奇点。在零温量子相变、非平衡相变和关联无序系统中可以观察到更强的效应。在某些情况下,稀有区域实际上可以通过涂抹完全破坏急剧的相变。这篇专题评论提出了一个统一的框架,在弱无序的经典,量子和非平衡相变的基础上的有效维数的稀有区域的影响。明确的例子包括无序经典伊辛和海森堡模型,绝缘和金属随机量子磁体,以及无序接触过程。
2006-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermalization of a Disordered Interacting System under an Interaction Quench
虽然大多数对远离平衡态的强关联系统的研究都集中在干净的系统上,但众所周知,无序可能会以各种非平凡的方式显着改变所观察到的性质。因此,这些系统中相互作用和无序的非平衡相互作用需要进一步研究。本文利用最近发展起来的非平衡DMFT+CPA嵌入方案,结合了动力学平均场论(DMFT)和相干势近似(CPA)的非平衡扩展,刻画了Anderson-哈伯德模型描述的无序相互作用系统在相互作用猝灭下的弛豫和热化.该系统最初在给定温度下处于平衡状态,在给定时间,相互作用突然从零切换到有限值。为了研究无序的作用,我们使用我们的有效介质方法来计算,对于不同的最终相互作用和无序强度的值,随着系统的时间演变的分布函数。这使我们能够确定淬火后的有效温度,并分析各种相互作用强度的无序对热化的影响。我们发现,对于相互作用淬灭后的适度相互作用,无序可以在很宽的值范围内调整系统的最终温度,增加无序强度导致有效温度降低。
2023-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Local versus global interactions in nonequilibrium transitions: A model of social dynamics
研究了在附加相互作用场作用下,具有吸收有序-无序相变的晶格中局域相互作用元的非平衡系统。这些领域中产生有趣的影响,在这个系统的集体行为。对于自主场和外场,当元素与场相互作用的概率增加时,系统中的无序度就会增加。这个概率存在一个阈值,超过这个阈值,系统总是无序的。有序制度的参数的域是较大的非均匀的局部领域比空间均匀的领域。然而,零场极限是不连续的。在与场相互作用的概率极小的极限下,自主场或外场能够使一个系统有序化,而这个系统只在元素的局部相互作用下会陷入无序状态。我们认为,不同类型的领域被解释为大众媒体的形式,在阿克塞尔罗德的文化传播模式的背景下,对社会系统的作用。
2006-01-16 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transition on a randomly diluted lattice
我们表明,几何临界性和动力学波动之间的相互作用导致一个新的普遍性类的随机稀释晶格上的接触过程。非平衡相变跨越逾渗阈值的晶格的特点是非常规的激活(指数)动力学标度和强烈的格里菲斯效应。我们计算的临界行为在两个和三个空间维度,我们也将我们的结果与最近发现的无限随机不动点在无序的一维接触过程。
2006-01-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theory of disordered flux-line liquids
研究了在随机钉扎势作用下磁通线液体的平衡静力学和非平衡驱动动力学。在副本对称的假设下,我们发现在静态的情况下,使用副本高斯变分法,唯一的效果是无序增加的倾斜模量和限制的“质量”的内部模式的磁通线,从而减少他们的热漂移。在非平衡驱动的情况下,我们推导出长尺度,粗粒度的运动方程的涡在无序的存在下,除了新的Kardar-Parisi-Zhang非线性,具有相同的形式为unpinned涡的运动方程,重整化系数。这意味着,特别是,无序涡旋液体的结构因子具有相同的功能形式,在钉扎的情况下,与以前的流体动力学方法的结果不一致。在我们的方法中推导出的静态结构因子的表达式是一致的实验数据和涡格弹性的标准理论。
2005-07-11 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Machine learning analysis of dimensional reduction conjecture for nonequilibrium Berezinskii-Kosterlitz-Thouless transition in three dimensions
利用机器学习技术,通过训练神经网络区分三维驱动随机场XY模型快照与二维纯XY模型时空轨迹,证实了非平衡Berezinskii-Kosterlitz-Thouless相变的降维猜想。
2024-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Digital quantum simulation of many-body localization crossover in a disordered kicked Ising model
提出在无序 Floquet 多体系统中模拟多体局域化转变,利用 IBM Heron r2 设备的 60 个量子比特在无序 kicked Ising 模型中计算无序时间关联子,定位了量子混沌与局域化区域,并通过算符重整化和零噪声外推验证了结果。
2025-10-14 cond-mat.stat-mech hep-lat hep-th
Weakly disordered absorbing-state phase transitions
在定向渗流普适类中,淬火无序对非平衡相变的影响被重新讨论。利用强无序能空间重整化群,证明了任意无序量的临界行为都由随机横场伊辛模型普适类中的无限随机不动点控制.我们的结果的实验相关性进行了讨论。
2008-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transitions in a Brownian $p$-state clock model
本文提出二维布朗$p$态时钟模型,数值发现$p>4$时存在三个相,临界相中磁化指数连续变化,无序相转变指数与平衡系统一致,有序相转变指数因粒子扩散偏离平衡值。
2023-12-28 cond-mat.stat-mech
Quenched disorder forbids discontinuous transitions in nonequilibrium low-dimensional systems
淬火无序显著影响相变的行为。Imry-Ma-Aizenman-Wehr-Berker论证禁止在存在随机场的低维平衡系统中出现一阶或不连续相变及其伴随的相共存。相反,一旦引入无序,不连续的过渡就会变得圆滑甚至连续。在这里,我们表明,相共存和一阶相变也排除在非平衡低维系统与淬火无序:在二维系统中的吸收态的不连续转变成为连续的存在下,淬火无序。我们还研究了这种无序诱导临界性的普适性特征,发现它们与具有淬火无序的定向渗流的普适性类是相容的。因此,我们的结论是,一级跃迁不存在于低维无序系统,甚至不存在于真正的非平衡系统的吸收状态。
2014-02-06 cond-mat.stat-mech
Interacting Particles in Disordered Flashing Ratchets
利用蒙特卡罗模拟研究了在离散闪烁无序棘齿势中运动的通过硬核排斥相互作用的粒子质点系的稳态性质。淬火无序是通过在随机选择但固定的周期内改变电势的形状来打破棘轮电势的周期性而引入的。我们表明,淬火无序的影响可以广泛地分为强或弱,稳态粒子通量的性质不同的行为作为总粒子密度的函数。我们进一步表明,大多数的影响,包括密度驱动的非平衡相变观察到的可以理解,通过构建一个有效的非对称简单排斥过程(ASEP)与淬火无序的跳跃率。
2014-10-18 cond-mat.stat-mech
Dynamic Phases of Active Matter Systems with Quenched Disorder
在由淬火无序驱动的系统中,滑动态内的脱钉和非平衡跃迁出现在很宽的尺度范围内,从纳米尺度的原子摩擦、中尺度的II型超导体中的通量运动、微尺度的无序介质中的胶体运动以及地质长度尺度的板块构造。在这里,我们表明,活性物质或自推进粒子与淬火无序下的外部驱动器的相互作用代表了一类新的系统,也可以表现出钉扎脱钉现象,塑性流动相,和非平衡滑动过渡,与不同的形态和速度-力曲线签名。当与衬底的相互作用很强时,形成均匀的钉扎液相,其塑性地脱钉成均匀的无序相,然后动态地首先转变成与钉扎液体共存的移动条纹,然后在较高驱动下转变成移动相分离状态。我们数值映射所得到的动力学相图作为外部驱动器,基板相互作用强度和自推进相关长度的函数。这些阶段可以观察到活性物质通过随机无序移动。我们的研究结果表明,内在非平衡系统可以表现出额外的非平衡转变时,受到外部驱动。
2016-10-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Metastable states in disordered Ising magnets in mean-field approximation
提出了短程随机交换无序伊辛磁体磁相中出现指数大数亚稳态的机制。它是基于这样的假设,即过渡到不均匀的磁相的结果,从宏观上大量的稀疏离域模附近的本地化阈值的冷凝。在该机制的框架下,利用平均场近似的变形,得到了零基态磁化的无规磁体(稀反铁磁体、二元自旋玻璃、偶极相互作用的稀铁磁体)的亚稳态的性质.建立了磁相中缓慢非平衡过程的特征与亚稳态热力学参数之间的关系。
2001-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Reply to Dhar's comment on "Can disorder induce a finite thermal conductivity in 1D lattices"
Dhar(cond-mat/0106349)在他的评论中声称Lebowitz等人已经证明了非平衡定态的存在性和唯一性。他们只证明了,当一个(质量)无序的谐波链与朗之万型的随机库接触时,可以达到非平衡定态。然而,他们没有证明一般情况下非平衡定态的存在性和唯一性,即当链与一般恒温储存器接触时(参见Bonneto等人math-ph/0002052)。
2001-06-20 cond-mat.stat-mech
Finite size scaling analysis of a nonequilibrium phase transition in the naming game model
我们实现了一个广泛的数值研究的随机博弈模型的噪声项占扰动。该模型显示了一个非平衡相变之间的吸收有序的共识状态,这发生在小噪声,和无序的阶段,其特征在于由异构的记忆,出现在强噪声水平的碎片集群。的相变的性质进行了研究,通过一个有限尺寸标度分析的时刻。我们观察到一个典型的不连续过渡的标度行为,我们能够估计的热力学极限。团簇大小的标度行为似乎也与这种转变相一致。
2016-11-14 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Self-similarity breaking: Anomalous nonequilibrium finite-size scaling and finite-time scaling
对称性破缺在现代物理学中起着举足轻重的作用。虽然自相似性也是一种对称性,并且在自然界中无处不在,但一个根本问题是自相似性破缺是否有意义。在这里,通过识别最重要的一种被称为相位波动的临界波动,并比较具有自相似性的相位波动与缺乏自相似性的相位波动的后果,我们表明,自相似性确实可以被打破,至少在非平衡的情况下具有显着的后果。我们发现,当二维或三维有限晶格上的范例伊辛模型受到最简单的线性加热或冷却的非平衡驱动通过其临界点时,自相似性的破缺导致新的临界指数的产生,从而违反了众所周知的有限尺寸标度或鲜为人知的有限时间标度,并在有序相和无序相中产生了不同的主导指数,这与通常临界现象中的相同指数和不同振幅形成鲜明对比。我们的结果表明如何令人惊讶的驱动非平衡临界现象可以。应用到其他经典和量子相变是高度期望的。
2020-04-17 cond-mat.stat-mech
Existence of Nonequilibrium Glasses in the Degenerate Stealthy Hyperuniform Ground-State Manifold
本文证明在隐形参数趋于零时,简并隐形超均匀基态流形中存在与三维最大随机堵塞球堆积几乎相同的非平衡硬球玻璃,并通过优化方法在无序区域实现了迄今最大堆积分数的超致密隐形超均匀堆积,为光学和声学应用开辟新途径。
2025-07-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Nonequilibrium dynamics of fully frustrated Ising models at T=0
我们考虑两个完全受挫的伊辛模型:反铁磁三角模型的强度场,$h=H T k_B$,以及在正方形晶格上的Villain模型。从无序初态到T=0的猝灭后,我们用蒙特卡罗模拟研究了两个模型的非平衡动力学。在一个有限的系统的线性尺寸,$L$,我们定义和测量样品相关的“第一通过时间”,$t_r$,这是Monte Carlo步骤的数量,直到能量放松到基态值。$t_r$的分布,特别是它的平均值,$< t_r(L) >$,示出服从缩放关系,$< t_r(L) > \sim L^2 \ln(L/L_0)$,对于两个模型。标度的反铁磁三角模型的自相关函数涉及对数校正,无论是在H=0和在现场诱导Kosterlitz无相变,但自相关指数被发现是$H$依赖。
2009-08-25 cond-mat.stat-mech
Ordered phases in coupled nonequilibrium systems: static properties
我们研究了一个耦合驱动系统,其中两种粒子的平流由波动的势能景观。虽然粒子遵循电势梯度,但每个物种都以不同的方式影响景观的局部形状。由于景观和粒子之间的这种双向耦合,系统显示出有趣的新相,其特征在于粒子和景观中不同种类的长程有序。在所有这些有序的阶段中,两种粒子种类的阶段完全彼此分离,但底层景观可能显示完全有序,宏观区域具有不同的平均斜率,或者可能显示有序和无序区域的共存,这取决于粒子种类对景观产生的影响的差异性。本文讨论了这些相的静态性质的几个方面,并在续集中讨论了这些相的动力学。
2017-08-18 cond-mat.stat-mech
Spontaneous ordering against an external field in nonequilibrium systems
我们研究受外场作用的非平衡系统的集体行为,其动力学特征是存在非相互作用状态。为了探索结果的一般性,我们考虑两种类型的模型,根据其状态变量的性质:(i)向量模型,其中相互作用与状态之间的重叠成比例,以及(ii)标量模型,其中相互作用取决于状态之间的距离。在这两种情况下,系统显示三个阶段:两个有序的阶段,一个平行于场,另一个正交于场;和一个无序的阶段。在一个完全连接的网络中的每个模型的相空间的数字特征。通过将粒子放在一个小世界网络上,我们表明,虽然一个规则的晶格有利于与场的对齐,长程相互作用的存在下,促进形成的有序相正交的字段。
2008-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exactly Solvable Disordered Sphere-Packing Model in Arbitrary-Dimension Euclidean Spaces
我们在$d$维欧氏空间$\mathbb{R}^d$中引入了一个著名的硬球随机序列加法(RSA)过程的推广。我们表明,所有的$n$粒子关联函数的非平衡模型,在一定的限制称为“鬼”RSA包装,可以得到解析所有允许的密度和在任何尺寸。这代表了第一个精确可解的任意维无序球堆积模型。幽灵RSA填充的最大密度$ϕ(\infty)=1/2^d$的事实意味着在足够高的$d$中可能存在无序球填充,其密度超过Bravais格的Minkowski下界,其主导渐近项是$1/2^d$。事实上,我们报告的密度的渐近行为是由$2^{-(0.77865...) d}$,从而提供了假定的指数改进闵可夫斯基的100岁的界限上的一个几何下界。我们的结果表明,在足够高的维度的密度堆积可能是无序的,而不是周期性的,这意味着无序的经典基态的存在,一些连续的潜力。
2006-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamical renormalization group: Dynamical crossover from weak to infinite randomness in the transverse-field Ising chain
在这项工作中,我们制定了非平衡动力学重整化群(ndRG)。ndRG代表了复杂量子多体系统实时动力学分析描述的一般重整化群方案。特别是,ndRG纳入时间作为一个额外的规模,这是很重要的描述的长期动态。它既适用于平移不变系统,也适用于无序系统。作为一个具体的应用,我们研究了不同普适性类的两个量子临界点之间淬火后的实时动力学。我们通过在一维横场伊辛模型中打开弱无序来实现这一点,该模型最初是在其干净的量子临界点制备的。通过比较大型系统的数值精确模拟,我们表明,ndRG是能够解析捕获从弱到无限随机性的完整交叉。我们分析研究了实空间和Fock空间中的局部化特征。
2015-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium critical dynamics in the quantum chiral clock model
本文研究了三态量子手征钟模型中的受驱动临界动力学。这是由最近的一个实验,它验证了Kibble-Zurek机制和有限时间标度在可重构的一维阵列的$^{87}$ Rb原子与可编程的相互作用。该实验模型与量子手征时钟模型具有相同的普适性类,并且具有非平凡的非整数动力学指数$z$。除了在实验中实现的改变横向场的情况下,我们还考虑了在改变纵向场的驱动动力学。对于这两种情况下,我们验证了有限时间缩放的非整数动态指数$z$。此外,我们确定的临界指数$β$和$δ$的数值第一次。我们还研究了实验中不可避免的包括热效应在内的动态标度行为。从非平衡动力学的观点来看,我们的结果有力地支持了有序相和无序相之间存在直接连续的相变。此外,我们表明,基于有限时间标度理论的方法提供了一个很有前途的方法来确定临界点和临界性质。
2019-01-19 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of a mixed spin-1/2 and spin-3/2 Ising ferrimagnetic system with a time dependent oscillating magnetic field source
利用单自旋翻转Metropolis算法的蒙特卡罗模拟,研究了正方晶格上自旋为1/2和自旋为3/2的混合Ising亚铁磁模型在含时振荡磁场存在下的非平衡相变性质.一个完整的动态相界和磁化曲线的图片已被示出和动态补偿行为的条件进行了详细讨论。根据我们的模拟结果,所考虑的系统没有指出一个动态补偿行为,当它只包括最近邻相互作用,单离子各向异性和振荡磁场源。当自旋-1/2之间的次近邻相互作用考虑并超过敏感地取决于单离子各向异性的值和仅取决于外部磁场的幅度的特征值时,在系统中发生动态补偿行为。最后,据报道,它还没有发现任何证据的动态一级相变之间的动态有序相和无序相,这与最近发表的分子场调查,为广泛的选择系统参数。
2014-08-26 cond-mat.stat-mech
Disordered asymmetric simple exclusion process: mean-field treatment
我们提供了两个互补的方法来处理基本的非平衡模型,不对称简单排斥过程中的障碍。首先,平均场稳态映射一般的无序的情况下,它提供了一个映射的概率分布,并演示了如何无序的结果在一个新的平坦的制度在稳态电流密度图周期性边界条件。Tripathy和Barma早期观察到了这种效应,但我们提供了更一般的疾病分布的治疗方法,包括平面部分宽度$2Δ_C$的数值结果和解析表达式。然后,我们应用一个参数的基础上移动冲击波阵面,以显示这是如何导致在高电流区域的相图开放边界条件的增加。其次,我们展示了如何等价的结果可以很容易地通过采取连续极限的问题,然后使用一个无序的版本,著名的Cole-Hopf映射线性化方程。在这种方法中,我们表明,增加混乱诱导本地化转换(验证数值缩放),和$Δ_C$映射到逆本地化长度,有助于给一个新的物理解释的问题。
2004-03-01 cond-mat.stat-mech
Critical behavior and Griffiths effects in the disordered contact process
我们通过大规模蒙特卡罗模拟研究了一维接触过程中淬灭空间无序的非平衡相变,时间可达$10^9$,系统尺寸可达$10^7$。与最近的预测一致的无限随机不动点,我们的模拟表明激活(指数)动力学标度在临界点。临界行为是普遍的,即使是弱无序。然而,这种渐近行为的方法是非常缓慢的,交叉时间的顺序为$10^4$或更大。在清洁和肮脏的临界点之间的格里菲斯区域,我们发现连续变化的指数幂律动力学行为。我们讨论了我们的研究结果的一般性,并将它们与一个更广泛的理论,在相变与淬火无序的稀有区域的影响。
2005-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spontaneous synchronization and nonequilibrium statistical mechanics of coupled phase oscillators
自发同步是自然界中观察到的一种显著的集体效应,即具有不同固有频率并且彼此之间存在弱相互作用的振荡单元群体自发地演化为在共同频率下表现出集体振荡。仓本模型为研究自发同步提供了基本的分析框架。该模型包括通过平均场耦合相互作用的具有分布式固有频率的极限环振荡器。虽然自引入以来已经过去了四十多年,但该模型仍然占据非线性动力学研究领域的中心阶段,并且还广泛应用于模拟各种物理情况。在这篇简短的评论中,从导出的仓本模型和它所表现出的同步现象,我们总结了最近的研究结果的广义仓本模型,包括惯性效应和随机噪声。我们描述的动力学的广义模型从一个不同的,但相当有用的角度来看,即,长距离相互作用的系统驱动的淬火无序的外部扭矩的平衡。如果一个系统的粒子间势随距离的变化而缓慢衰减,则称该系统是长程相互作用的。使用统计物理的工具,我们突出了广义仓本模型的动力学的平衡和非平衡方面,并揭示了一个相当丰富和复杂的相图,它的展品,这强调了有趣的涌现现象的基本主题,所表现出的多体复杂系统。
2018-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.AO
Random field Ising model swept by propagating magnetic field wave: Athermal nonequilibrium phase diagram
本文用二维蒙特卡罗模拟研究了零温下传播磁场波扫过随机场Ising铁磁体的动态稳态行为。随机场的分布为双峰型。对于传播的磁场波的频率和波长以及随机场的强度的一组固定值,确定了四种不同的动力学稳态或非平衡相。这四个非平衡相的特征在于结构因子的不同值。第一类状态,其中所有自旋都平行(向上)。第二种是传播型,由平行自旋形成的尖锐条带被发现相干移动。第三种也是传播型,其中自旋带的边界不是很尖锐。第四种,没有显示出磁自旋条纹的传播,形成上下自旋的均匀分布。这是无序相。这四种动力学相或模式的出现取决于传播磁场波的振幅值和随机(静态)场的强度。在传播场的振幅与随机场的强度所形成的平面内,画出了相图。结果表明,这些动力学相的存在既不是有限尺寸效应,也不是瞬态现象。
2013-01-10 cond-mat.stat-mech
Rare regions and Griffiths singularities at a clean critical point: The five-dimensional disordered contact process
利用最优涨落理论和蒙特卡罗模拟研究了五维空间中无序接触过程的非平衡相变。我们发现临界行为是平均场型的,即,与清洁五维接触工艺相同。它伴随着非临界幂律格里菲斯奇性,其动力学指数$z'$饱和在一个有限的值,作为过渡的接近。这些发现解决了哈里斯标准之间的矛盾,这意味着弱障碍是重整化组无关和罕见的区域分类,预测非常规的行为。我们确认和说明我们的理论,大规模的蒙特卡罗模拟系统与$70^5$网站。我们还涉及到我们的研究结果最近建立的一般关系之间的哈里斯标准和格里菲斯奇性[物理。{ \bf 112},075702(2014)],并且我们讨论了对其他相变的影响。
2014-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Stochastic Resonance and Nonequilibrium Dynamic Phase Transition of Ising Spin System Driven by a Joint External Field
通过求解基于Glauber动力学的平均场运动方程,研究了在弱正弦调制和随机白噪声联合外场作用下,动力学Ising自旋系统(ISS)的动力学响应和随机共振.当驱动场的频率和幅值h 0、系统温度t和噪声强度D在数量上达到一定的一致时,周期驱动的随机ISS表现出特征随机共振和非平衡动态相变(NDPT)的发生。系统中存在两个典型的动态相,分别称为动态无序顺磁相和有序铁磁相,对应于零动态序参量和单位动态序参量。在三维参数空间h 0 ~t~D中计算出了分离动态顺磁相和动态铁磁相的NDPT界面。一个有趣的动态铁磁相的中间序参量为0.66首次在国际空间站的联合行列式和随机场的扰动。初步结果表明,中阶动态铁磁相本质上是动态亚稳相,与全阶动态铁磁相相比,其稳定性和对外驱动场的响应具有独特的特点。
2004-09-12 cond-mat.stat-mech
Kibble-Zurek Mechanism for Nonequilibrium Phase Transitions in Driven Systems with Quenched Disorder
本研究通过数值模拟发现,含淬火无序驱动系统中的非平衡相变拓扑缺陷密度遵循Kibble-Zurek幂律标度,指数与有向渗流普适类相关,表明该机制适用于一般非平衡相变。
2022-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Infinite-randomness critical point in the two-dimensional disordered contact process
我们研究了二维接触过程中的非平衡相变的随机稀释的晶格通过大规模的蒙特卡罗模拟的时间高达$10^{10}$和系统的大小高达$8000 \times 8000$网站。我们的数据提供了强有力的证据,过渡控制一个外来的无限随机临界点与激活(指数)动力学标度。我们计算了过渡的临界指数,发现它们是普适的,即,与无序强度无关。清洁和肮脏的临界点之间的格里菲斯区域具有连续变化的指数幂律动力学标度。我们讨论了我们的研究结果的一般性,并将它们与一个更广泛的理论,在相变与淬火无序的稀有区域的影响。我们的结果是重要的超越吸收态跃迁,因为根据强无序重整化群分析,我们的过渡属于普适类的二维随机横场伊辛模型。
2009-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Phases and Segregation for Skyrmions on Periodic Pinning Arrays
使用基于粒子的模拟,我们研究的集体动力学的skyrmions与周期性钉扎阵列相互作用,专注于马格努斯力的影响上的滑动阶段。作为增加钉扎强度的函数,我们发现了一系列不同的动力学阶段,包括间隙流相,移动无序状态,移动晶体,和分离的集群状态。这些状态之间的转换产生签名的skyrmion晶格结构,skyrmion霍尔角,速度波动分布,和速度-力曲线。移动的聚集态类似于最近在基于连续介质的模拟中观察到的具有强淬火无序的分离态。分离产生的驱动依赖的Skyrmion霍尔角,并出现在强钉扎极限时,Skyrmion有不均匀的速度,导致样品的不同部分有不同的有效Skyrmion霍尔角。我们映射的动态相位的演化作为系统密度的函数,马格努斯力的耗散项的比率,和skyrmions的数目钉扎网站的数目的比率。
2018-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics of a spin-3/2 Blume Capel model with quenched random crystal field
本文用统计平衡理论和线性不可逆过程热力学相结合的方法研究了二维正方晶格上自旋为3/2的具有猝灭随机晶场的Blume-Capel模型的弛豫和复磁化率处理.在不可逆热力学极限下定义了广义力和广义通量。利用线性响应理论得到了磁化的动力学方程。在相变点附近得到了弛豫时间对温度和晶场的依赖关系。我们发现弛豫时间在有序-无序相变点和孤立临界点附近表现出发散性,而在一级相变点附近表现出尖点行为。此外,大量的努力已经投入到调查复杂的磁化率系统的响应,以改变外加磁场频率,它被认为是无序的磁系统表现出不寻常的和有趣的行为。此外,动力学平均场临界指数的弛豫时间和复杂的磁化率计算,以制定系统的临界行为。最后,我们的观察结果与最近发表的研究的比较,它表明,存在一个质量良好的协议。
2012-09-26 cond-mat.stat-mech
Splitting of nonequilibrium phase transitions in driven Ising models
本研究在受驱伊辛模型中发现非平衡有序-无序相变会因温度与驱动力的相互作用分裂为两个转变点,两个新相具有不同标度与热力学性质,其中一相可实现低耗散低热机运行,为非平衡相变研究提供新见解。
2024-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.other cond-mat.soft
Dynamics and thermodynamics of the spherical frustrated Blume-Emery-Griffiths model
我们引入了一个球形版本的挫折布卢姆-埃默里-格里菲斯模型和解决确切的静态和零粒子-粒子耦合(K=0)的朗之万动力学。在这种情况下,该模型表现出从无序到自旋玻璃相的平衡转变,该转变对于非零温度总是连续的。从动力学的研究中得到了相同的相图。此外,我们注意到在无序相的区域中存在非平衡时间制度,其特征在于在自旋玻璃相中发生的老化。由于平衡时间有限,系统在该区域显示中断老化的模式。
2003-01-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Entropy production at criticality in a nonequilibrium Potts model
了解非平衡态系统以及与平衡态相比系统行为的不可逆性的后果,是统计物理学中的一个基本问题。在这里,我们调查两种类型的非平衡相变,二阶和无限阶相变,在一个典型的q-状态矢量Potts模型,这是驱动的平衡耦合的自旋在两个不同的温度下的热浴。我们讨论了通常在(平衡)相变附近考虑的量的行为,如比热,并进一步研究了熵产生(EP)的行为,它直接量化了过程的不可逆性。对于二阶相变,我们表明,普适类保持相同的平衡。此外,EP速率相对于温度的导数在临界点处以幂律发散,但显示非普适临界指数,其取决于温差,即,驾驶的力量。对于无限阶跃迁,EP的导数在无序相中表现出最大值,类似于比热。然而,与比热相比,其最大值与驱动强度无关,EP的导数的最大值随着温差的增加而增长。我们还考虑熵的波动,并发现它们的偏度增加的驱动强度,在这两种情况下,在附近的二阶过渡,以及周围的无限阶过渡。
2020-10-23 cond-mat.stat-mech
Violation of local equilibrium thermodynamics in one-dimensional Hamiltonian-Potts model
School of Environmental Science and Engineering, Kochi University of Technology(高知工科大学环境科学与工程学部)
通过一维分数阶哈密顿-Potts模型研究非平衡一级相变,发现界面温度偏离平衡转变温度,证实局部平衡描述被违反,且界面温度与全局热力学预测一致。
2026-06-12 cond-mat.stat-mech
Surfing on a critical line: Rejuvenation without chaos, Memory without a hierarchical phase space
玻璃材料的动态行为显示出强烈的非平衡效应,例如简单协议中的老化,更详细的实验中的记忆,复兴和Kovacs效应。我们表明,这种现象可以很容易地理解的非无序系统的非平衡临界动力学的背景下,主要成分是存在一个无限的平衡相关长度。作为一个例子,我们分析研究的行为的二维XY模型提交的温度协议类似的实验。这表明,典型的玻璃效果可以通过“冲浪的临界线”,而不调用温度混沌的概念,也不存在一个层次的相空间,而不是以前的理论方法。最后讨论了这种唯象方法与玻璃态动力学的相关性。
2002-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamical Quantum Phase Transitions in Extended Toric-Code Models
我们研究了扩展的环面编码模型(有序和无序)的非平衡动力学,以探讨动力学量子相变(DQPT)的存在。我们表明,在有序的复曲面代码模型的情况下,零的Loschelles重叠(广义配分函数)发生在临界时刻时,DQPT发生,这是证实了在动力学的自由能量密度的对应部分的非解析。此外,我们表明,DQPT发生任何非零场强,如果初始状态是激发态的复曲面代码模型。在无序的情况下,我们表明,它是必要的,以研究的行为的一阶导数的动态自由能量密度平均在所有可能的配置,表征发生的DQPT在无序的环面代码模型,因为无序参数本身作为一个新的人工尺寸。我们还表明,对于任何离子激发存在于初始状态的情况下,发生DQPT的条件是相同的,在没有任何激发的情况下发生的。
2019-10-29 cond-mat.stat-mech quant-ph
Steady State and Dynamics of Driven Diffusive Systems with Quenched Disorder
我们研究了淬火无序对相互作用粒子的非平衡系统的影响,特别是具有空间无序跳跃率的驱动扩散晶格气体。精确的稳态测量被发现的一类模型的发展由滴推动力学,允许几个物理量进行计算。动力学关联在一维数值研究。我们推测,相关的淬火无序取决于系统中的运动波的速度至关重要。与时间相关的关联函数,监测运动波的耗散,表现为在纯系统中,如果波速是非零的。当波速消失时,例如对于接近半填充的无序排斥过程,无序是强烈相关的,并且诱导具有不同宏观密度的相的分离。在这种情况下,表征动态关联函数的指数改变。
1997-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Measurement-induced phase transitions in disordered fermions
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Technical University of Denmark(丹麦技术大学)
研究无序费米子系统中测量诱导相变,发现无序不影响相变存在性,高维系统出现面积定律相变,一维系统则仅表现为面积定律。
2026-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Disordered Kitaev chain with long-range pairing: Loschmidt echo revivals and dynamical phase transitions
通过改变配对相互作用指数$α$,我们研究了长程Kitaev链的动力学行为。众所周知,封闭量子系统的非平衡动力学特性与平衡相变密切相关。具体地说,返回概率的系统,其初始状态(Loschirm-echo),在有限大小的系统,预计将表现出非常好的周期性后,突然淬火到量子临界点。其中复活的周期性与群速度的最大值成反比。我们表明,与预期相反,返回概率的周期性突然淬火到非平凡的量子临界点。进一步,我们发现,对于真正长程配对情形$α< 1$,当猝灭到平凡临界点时,返回几率的周期性与能隙闭合点处的群速度成反比.此外,分析平均淬火无序的效果表明,在短程配对情况下的复苏比长程配对情况下更强大的抗无序。我们还研究了无序对作为动态相变见证的返回概率率函数的非解析性的影响。我们发现,收益率函数的非解析性在强无序的存在下被洗掉。
2019-06-02 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Signature of a Continuous Quantum Phase Transition in Nonequilibrium Energy Absorption: Footprints of Criticality on Highly Excited States
理解量子物质的相变是当今凝聚态物理的重要组成部分。量子相变涉及多体系统的基态性质,因此它们的特征预计将在低能状态下明显。在这里,我们报告签名的量子临界点表现在强烈的平衡态与有限的能量密度相对于基态和广泛的(子系统)纠缠熵,由外部脉冲产生的。这些非平衡态显然是完全无序的(例如,在磁性有序转变的情况下是顺磁性的)。通过在足够长的时间内将哈密顿算子的耦合从初始值($λ_{I}$)切换到最终值($λ_{F}$)并再次返回来施加脉冲。该特征表现为系统从脉冲吸收的能量中的非分析性(扭结),该能量是临界点处的$λ_{F}$的函数(即,在对应于系统的静态临界点的$λ_{F}$值处)。随着脉冲高度($|λ_{I} - λ_{F}|$)的增加,最终哈密顿量$H(λ_{F})$的本征态越来越高,非解析性也随之单调增强,这意味着增加高本征态的贡献有助于放大非解析性,表明临界点对它们的强烈影响。我们的研究结果是基于伊辛和XY链在横向场的精确分析结果。
2015-11-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP