Dynamical off-equilibrium scaling across magnetic first-order phase transitions
研究了具有$O(n)$对称性的经典自旋系统在$2< D <4$空间维和极限$n\to \infty$下的非平衡动力学.该系统被设置在一个有序的平衡状态,并随后被驱动的平衡缓慢变化的外部磁场$h$跨越过渡线$h_c=0$在固定的温度$T\leq T_c$。我们区分的情况下,$T = T_c$的磁过渡是连续的和$T<T_c$的过渡是不连续的。在前一种情况下,我们采用标准的Kibble-Zurek方法来描述非平衡标度,并正式计算相关函数和标度关系。对于不连续的过渡,我们开发了一个标度理论,它建立在相干长度,而不是相关长度,因为后者仍然是有限的所有时间。最后,我们推导出的滞后回线面积的非平衡标度关系,在往返协议,需要系统跨越其相变和背部。值得注意的是,我们的结果是有效的大$n$限制以外。
2018-11-13 cond-mat.stat-mech
New Nonequilibrium-to-Equilibrium Dynamical Scaling and Stretched-Exponential Critical Relaxation in Cluster Algorithms
基于Wolff算法的正方格点上伊辛模型的非平衡弛豫行为与基于局部更新算法的完全不同。特别地,临界弛豫由拉伸指数衰减描述。我们提出了一种新的标度过程连续连接非平衡和平衡行为,并发现Wolff算法中的拉伸指数标度区域与局部更新算法中的幂律标度区域一样宽。我们还发现,弛豫的自发磁化在有序相的特征在于指数衰减,而不是拉伸指数衰减基于局部更新算法。
2014-10-07 cond-mat.stat-mech
Universal scaling behavior of non-equilibrium phase transitions
连续相变最令人印象深刻的特征之一是普适性的概念,它允许将各种不同的临界现象归为少量的普适性类。所有属于给定普适类的系统都有相同的临界指数,并且某些标度函数在临界点附近变得相同。这是这项工作的目的,以证明非平衡相变分析的通用标度函数的有用性。为了限制这篇文章的覆盖范围,我们集中在一类特殊的非平衡临界现象,所谓的吸收相变。这些相变产生于相反过程的竞争,通常是产生和湮灭过程。过渡点将活动阶段和吸收阶段分开,在吸收阶段中,动力学被冻结。本文系统地分析了吸收相变的普适标度函数,包括静态、动态和有限尺寸标度测量。因此,一个图片画廊的通用缩放功能,它允许识别和区分普遍性类。
2005-01-11 cond-mat.stat-mech
Diffusion in a logarithmic potential: scaling and selection in the approach to equilibrium
描述粒子在对数势中扩散的方程出现在各种物理问题中,例如光阱中原子的动量扩散、凝聚过程和DNA分子的变性。本文通过标度分析详细研究了这类系统达到平衡的途径,揭示了三个令人惊讶的特点:(i)解由两种不同的标度形式给出,对应于一个扩散的标度形式;(x ~ \sqrt{t})和亚扩散(x >> \sqrt{t})长度尺度;(ii)由初始条件选择对应于两个区域的标度指数和标度函数;以及(iii)这种对初始条件的依赖性表现出“相变“从尺度解依赖于初始条件的区域到尺度解与初始条件无关的区域。所发现的选择机制具有许多类似于边缘稳定机制,该机制在前沿传播到不稳定状态的背景下被广泛研究。给出了一般的标度形式,并讨论了它们的实际和理论应用。
2011-12-14 cond-mat.stat-mech
Off-equilibrium scaling behaviors driven by time-dependent external fields in three-dimensional O(N) vector models
本文研究了三维O-$(N)$矢量模型在慢变时变空间均匀磁场${\bm H}(t) = h(t)\,{\bm e}$作用下的动力学非平衡行为,其中${\bm e}$是$N$维常数单位矢量,$h(t)=t/t_s$,$t_s$是时间尺度,温度固定,$T\le T_c$,其中$T_c$对应于连续的有序-无序转变.动态演化从平衡位形$h_i < 0$开始,对应于$t_i < 0$,并在时间$t_f > 0$结束,对应于$h(t_f) > 0$,反之亦然。我们发现,磁化强度显示出一个非平衡标度行为接近的过渡线${\bm H}(t)=0$。它产生于时间$t$、时间尺度$t_s$和有限大小$L$之间的相互作用。缩放行为可以根据缩放变量$t_s^κ/L$和$t/t_s^{κ_t}$来参数化,其中$κ>0$和$κ_t > 0$是适当的普适指数,其在临界点处和对于$T < T_c$是不同的。在后一种情况下,$κ$和$κ_t$也取决于晶格的形状和边界条件。我们提出了一个纯弛豫动力学下的海森堡($N=3$)模型的数值结果。他们证实了预测的非平衡标度行为和低于$T_c$。我们还讨论了滞后现象,在往返协议的外部场的时间依赖性。我们定义了磁化磁滞回线面积的缩放函数,可用于量化系统距离平衡的距离。
2016-03-07 cond-mat.stat-mech
Coarsening of "clouds" and dynamic scaling in a far-from-equilibrium model system
一个由两种物质组成的二维格子气,在外力的作用下向相反的方向运动,如果充满率足够高,则会发生阻塞转变。使用蒙特卡罗模拟,我们调查的增长,这些堵塞(“云”),作为系统的方法从无序的初始状态的非平衡稳态。我们监测动态结构因子$S(k_x,k_y;t)$,发现$k_x=0$组件表现出动态缩放,形式为$S(0,k_y;t)=t^β\tilde{S}(k_yt^α)$。在相当长的时间范围内,我们观察到使用$α=1/2$和$β=1$的数据崩溃效果非常好。不同的填充率和驱动力的影响进行了讨论。
2007-04-25 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium dynamics driven by localized time-dependent perturbations at quantum phase transitions
我们研究了受局部(即限于有限空间区域)时间相关扰动的多体系统的量子动力学。如果微扰驱动系统跨越量子跃迁,即使微扰非常慢,也会观察到非平衡行为。我们表明,接近过渡,时间依赖量服从标度律。在一阶量子跃迁中,标度行为具有普遍性,某些标度函数可以精确计算。对于连续量子跃迁,标度律由标准临界指数和跃迁处微扰的重整化群维数控制。我们的标度方法被应用到量子伊辛环,提出了一阶和连续的量子跃迁。
2018-03-15 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium Relaxation and Aging Scaling of the Coulomb and Bose Glass
我们采用蒙特卡罗模拟研究了具有不同长程排斥作用的二维和三维库仑玻璃的非平衡弛豫性质。具体来说,我们探讨了两个时间密度自相关函数的老化标度律。我们发现,在我们可以访问的时间窗口和参数范围内,标度指数是不普遍的,这取决于填充分数和温度:无论是温度降低或填充分数偏离更多的半填充,指数反映明显较慢的弛豫动力学。与适用于强无序半导体中杂质态的排斥库仑势相比,我们观察到,对于对数相互作用,态密度中的软赝能隙要宽得多,并且标度指数对外部参数的依赖性要弱得多。后一种情况是相关的磁通蠕动在无序为主的玻色玻璃相的第二类超导体受到柱状钉扎中心。
2014-08-28 cond-mat.stat-mech
Phenomenological Scaling Crossovers in Non-Equilibrium Critical Dynamics
本文提出一种唯象方法,利用含时反应系数的 Bernoulli 微分方程描述反应扩散系统中的动态标度交叉,解析推导出五个普适幂律交叉函数,准确解释了湍流液晶和激子复合实验,揭示了不同动力学状态转变的普适标度律。
2025-03-07 cond-mat.stat-mech
Approach to equilibrium of diffusion in a logarithmic potential
本文计算了任意初始条件下一维对数势场中粒子扩散的后期分布函数P(x,t)。我们找到了一个具有三个令人惊讶的功能的缩放解决方案:(i)解由两种不同的标度形式给出,对应于扩散(x ~ t^(1/2))和亚扩散(x ~ t^γ,其中给定γ < 1/2)长度尺度,(ii)由初始条件选择总体尺度函数,以及(iii)取决于初始条件的尾部,发现表征缩放函数的缩放指数表现出从连续变化到固定值的转变。
2011-12-14 cond-mat.stat-mech
A Field-Theoretic Framework for Work Statistics and Universal Scaling in Non-equilibrium Phase Transitions
School of Physics, Peking University(北京大学物理学院);Collaborative Innovation Center of Quantum Matter(量子物质协同创新中心);Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, Peking University(北京大学纳米光电前沿科学中心)
提出O(N)模型驱动通过临界点的场论框架,通过复合算子的动态重整化群流推导Kibble-Zurek标度律及功累积量的普适标度,并区分孤立与开放量子/经典系统的不同标度指数。
2026-06-29 cond-mat.stat-mech
Equilibrium and off-equilibrium trap-size scaling in 1D ultracold bosonic gases
本文研究了存在囚禁势时稀玻色气体的平衡态和非平衡态量子动力学。我们考虑具有固定数量的粒子N的系统,并研究它们的标度行为与增加陷阱的大小。我们专注于一维(1D)玻色子系统,如气体所描述的Lieb-Liniger模型和它的Tonks-Girardeau限制的不可穿透玻色子,和气体约束在光晶格所描述的玻色-哈伯德模型。我们研究了它们的量子(零温度)的行为在平衡和非平衡时所产生的单一的时间演化过程中的捕获势的变化,这可能是瞬时的或描述的幂律时间依赖性,从平衡基态的初始陷阱大小。重整化组标度参数,分析和数值计算表明,陷阱大小的依赖性的平衡和非平衡动力学可以铸造的陷阱大小的标度形式的低密度制度,其特征在于普遍的功率定律的陷阱大小,在稀气体与排斥接触相互作用和晶格系统描述的玻色-哈伯德模型。计算了几个物理上感兴趣的观测量对应的标度函数。我们的结果是实验相关的冷原子气体系统捕获的可调约束势。
2011-01-03 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling of directed percolation in the steady state
近年来,人们对平衡体系中有限尺寸标度的理解取得了很大进展。在这里,我们研究有限尺寸标度在非平衡系统的情况下,定向渗流(DP),这已成为非平衡相变到吸收状态的范例,在上临界尺寸以上,在和以下。我们研究了DP的有限尺寸标度行为的分析和数值考虑其稳定状态产生的均匀恒定的外部源的有限边长L的d维超立方体的周期性边界条件附近的体临界点。特别地,我们利用重整化场论研究了序参量及其高阶矩。我们推导出有限尺寸标度形式的单圈计算的时刻。此外,我们引入和计算的序参量矩的比率,发挥了类似的作用,在分析有限尺寸标度吸收非平衡过程中的平衡系统中的著名的Binder累积量,特别是,提供了一个新的签名的DP普适类。为了补充我们的分析工作,我们进行蒙特卡罗模拟,证实我们的分析结果。
2007-10-23 cond-mat.stat-mech
Universal features of the off-equilibrium fragmentation with the Gaussian dissipation
研究了高斯随机失活过程模拟的具有耗散效应的非平衡有序保守碎裂过程的普遍特征。研究了碎片多重性标度律与碎片尺寸分布之间的关系,建立了标度指数与碎片和失活速率函数参数之间的关系。
1999-01-27 cond-mat.stat-mech
Breakdown of Scaling in the Nonequilibrium Critical Dynamics of the Two-Dimensional XY Model
系统在临界点处从非平衡初始状态向平衡的接近通常由具有单一增长长度标度$ξ(t) \sim t^{1/z}$的标度理论来描述,其中z是控制平衡动力学的动力学指数。我们表明,对于二维XY模型,接近平衡的速度取决于初始条件。特别地,如果在初始状态中不存在自由涡流,则为$ξ(t) \sim t^{1/2}$,而如果存在自由涡流,则为$ξ(t) \sim (t/\ln t)^{1/2}$。
1999-02-26 cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium scaling of non-abelian Goldstone modes
Harvard University(哈佛大学);Universität zu Köln(科隆大学)
该研究构建SO(2)×O(N)非平衡非线性σ模型,将KPZ物理扩展至非阿贝尔对称性,揭示低维下非热不动点与非常规弱动态标度,为非阿贝尔时间晶体研究提供理论支撑。
2026-08-17 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium dynamic critical scaling of the quantum Ising chain
我们解决了依赖于时间的有限尺寸标度函数的一维横向场伊辛链在一个线性的时间斜坡的字段通过量子临界点。然后,我们模拟莫特绝缘玻色子在倾斜的潜力,实验研究的系统在同一个平衡的普遍性类,并证明普遍性的动力学以及持有。我们定性地发现非热的标度函数的功能,如负自旋相关,并表明它们应该是鲁棒的观察在目前的冷原子实验。
2012-07-07 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Characterisation of non-equilibrium growth through global two-time quantities
为了研究非平衡增长过程,我们研究了以非平凡方式依赖于两个不同时间的全局量的行为。我们讨论了动力学标度形式的全球相关性和响应函数,并表明,全球响应的标度行为可以取决于系统是如何扰动。一方面,我们推导出精确的表达式为特征的线性Langevin方程(例如爱德华-威尔金森和嘈杂的Mullins-Herring方程)的系统,另一方面,我们讨论了非线性的影响的标度行为的全球量的数值积分的Kardar-Parisi-Zhang方程。我们还讨论了全球波动耗散率,以及如何使用它们的非平衡增长过程的特征。
2010-07-14 cond-mat.stat-mech
New quantum Monte Carlo study of quantum critical phenomena with Trotter-number-dependent finite-size scaling and non-equilibrium relaxation
本文提出了一种新的有效方案,用于量子自旋系统中量子临界现象的量子蒙特卡罗研究。量子自旋系统中与Rieger和Young的Trotter数相关的有限尺寸标度和Ito { \it et al.}结合和推广了K.K.的关于经典自旋系统中非平衡弛豫相变点的计算。也就是说,只有一个Trotter数和一个反温度成比例的系统尺寸为每个系统的大小,和转换的经典自旋模型的转变点估计的点,在该点的序参量显示幂律衰减。通过测定一维$S=1/2$非对称XY模型在基态的临界现象,证实了本方案的正确性。临界指数$β$、$γ$和$ν$的估计值与精确解符合得很好.动力学临界指数也被估计为${\mit Δ}=2.14(I4(Jpm 0.06$,这与二维伊辛模型的结果一致。
1998-08-31 cond-mat.stat-mech
Fokker-Planck formalism approach to Kibble-Zurek scaling laws and non-equilibrium dynamics
利用Fokker-Planck方法研究了简化的Ginzburg-Landau模型中二阶相变的非平衡动力学。特别是,我们专注于推导的Kibble-Zurek标度律,决定淬火速率的空间相关性的依赖。在过阻尼和欠阻尼动力学的极限情况下,Fokker-Planck方法证实了Kibble-Zurek标度理论的理论预测。所开发的框架是计算效率高,使预测的有限尺寸标度功能,并适用于微观模型,以及它们的流体动力学近似。我们证明了这种扩展的适用范围,通过分析非平衡线性锯齿形结构的相变在离子库仑晶体限制在一个陷阱与周期性的边界条件。
2017-02-07 cond-mat.stat-mech quant-ph
Finite-size scaling of directed percolation above the upper critical dimension
我们考虑解析以及数值计算的有限尺寸标度行为在稳态附近的非平衡相变的定向渗流内的平均场制度,即,高于上临界尺寸。类似于平衡,通常的有限尺寸标度在上临界尺寸以下是有效的,而在上临界尺寸以上则失效。执行相关的路径积分的动量分析,我们推导出修改后的有限尺寸标度形式的序参量和它的高阶矩。相应的高维格子模型的数值模拟结果证实了这一点。
2005-08-01 cond-mat.stat-mech
Nonanalytic Landau functionals shaping the finite-size scaling of fluctuations and response functions in and out of equilibrium
本文证明包含非解析项的 Landau 泛函不仅能决定相变阶数与临界指数,还能塑造可观测量涨落及响应函数在连续相变点的有限尺寸标度行为,并通过平衡分子拉链和非平衡 Curie--Weiss 模型进行演示。
2025-04-02 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium finite-size scaling in generalized Kibble-Zurek protocols crossing quantum phase transitions in the presence of symmetry-breaking perturbations
本文在动力学重整化群框架下研究广义Kibble-Zurek协议中对称性破缺微扰对量子多体系统非平衡动力学的影响,提出非平衡有限尺寸标度理论,并以量子Ising链数值验证了绝热极限下非绝热行为的幂律抑制。
2022-12-30 cond-mat.stat-mech
Off-equilibrium scaling behaviors across first-order transitions
我们研究了一级相变(FOTs)的非平衡行为,该一级相变由相变点Tc上的温度的时间依赖性驱动,例如线性行为T(t)/Tc = 1 - t/ts,其中ts是时间尺度。特别是,我们调查的可能性,非平凡的非平衡标度行为的制度的缓慢变化,对应于大的TS,类似于那些在连续过渡,这导致了所谓的Kibble-Zurek机制。我们认为,二维Potts模型提供了一个理想的理论实验室,以调查相关的问题FOTs驱动的热波动。我们对t=0附近对应于Tc的非平衡标度行为提出了一般的解释。然后给出了q=10和q=20的Potts模型的数值结果。我们发现,类似的Kibble-Zurek的非平衡缩放的现象也出现在FOTs与弛豫动力学,当考虑适当的边界条件,如混合边界条件有利于不同的阶段在系统的相对两侧,这强制执行系统中的接口。
2015-08-19 cond-mat.stat-mech hep-lat
The Kibble-Zurek Problem: Universality and the Scaling Limit
在临界点附近,系统的平衡弛豫时间发散,控制/热力学参数的任何变化都会导致非平衡行为。Kibble-Zurek问题是确定系统的动力学演化参数接近其临界点时,变化是参数缓慢。在这个极限中的非平衡行为完全由临界点和接近临界点的参数空间(协议)中系统轨迹的细节控制。他们一起定义了一个普适性类组成的临界指数讨论的开创性工作的Kibble和Zurek和标度函数的物理量,迄今尚未讨论。在这篇文章中,我们给出了一个扩展和教学讨论的普遍内容的Kibble-Zurek问题。我们正式定义了一个缩放限制的物理量附近的经典和量子跃迁的不同套协议。我们报告计算模型高斯和大N问题的一些尺度函数,并证明其普遍性方面的协议选择。我们还介绍了一个新的协议,在该协议中的临界点渐近接近后期的系统边缘出平衡,其中对数违反缩放和异常尺寸发生,即使在简单的高斯问题。
2012-09-19 cond-mat.stat-mech
Universal scaling of unequal-time correlation functions in ultracold Bose gases far from equilibrium
我们探讨了玻色气体的远离平衡态的动力学在一个普遍的制度与非热不动点。虽然以前的调查集中在比例函数和指数描述的等时间的相关性,我们计算额外的比例函数和动态指数$z$表征频率依赖性或分散从不等时间的相关性。这使我们能够根据系统的体积比较来自有限尺寸标度分析的特征冷凝和相关时间。
2016-12-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Dynamic scaling at classical phase transitions approached through non-equilibrium quenching
我们使用蒙特卡罗模拟来证明通过淬火(或退火)协议接近的经典相变的通用标度方面,其中温度随时间的函数与速度$v$变化。使用广义Kibble-Zurek模型,我们证明了不同类型的随机动力学(大都市,Swendsen-Wang和Wolff)在二维和更高维度的伊辛模型的动态标度。我们发现,有双标度函数控制的动态标度,一起描述的标度行为在整个速度范围$v \in [0, \infty)$。这些函数具有对应于绝热和非绝热极限的渐近性,并且在接近这些极限时,它们分别在$v$和$1/v$中是微扰的。远离他们的微扰域,这两个功能交叉到相同的通用幂律标度形式所管辖的静态和动态临界指数(以及指数表征淬火协议)。作为一个副产品的标度研究,我们获得高精度的估计的动态指数$z$的二维伊辛模型的三个变种的蒙特卡罗动力学;单自旋大都会更新$z_M=2.1767(5)$,斯文森王多集群更新$z_{\rm SW}=0.297(3)$,沃尔夫单集群更新$z_{W}=0.30(2)$。对于沃尔夫动力学,我们发现一个有趣的行为与非解析分解的准绝热和非绝热标度,而不是一般的光滑交叉所描述的幂律。我们解释这两个标度制度之间的断开作为一个动态的相变的沃尔夫算法,在高速度下的遍历性的有效突然损失所造成的。
2014-02-06 cond-mat.stat-mech
Far-from-equilibrium universality in the two-dimensional Heisenberg model
我们描述了与环境隔离的二维量子海森堡磁体的普遍远离平衡态动力学。对于一个广泛的初始条件,我们发现了一个长寿命的普遍预热制度的自相似行为的自旋-自旋相关的特点。我们解析推导出的时空标度指数,并找到很好的协议与数值相空间方法。标度指数是不敏感的初始条件的选择,其中包括相干和非相干自旋态的值的总磁化强度和能量在很宽的范围内。与以前研究的非平衡$O(n)$场论和玻色气体中的自相似动力学相比,我们发现了定性上不同的标度行为,这些标度行为源于自旋模式的存在,这些自旋模式在很长时间内保持无隙,并受到整体SU(2)对称性的保护。我们的预测,这表明一个新的非平衡普适性类,很容易在超冷原子模拟器的海森堡磁铁测试。
2022-07-06 cond-mat.stat-mech
Dimensional crossover for universal scaling far from equilibrium
本文对限制在横向平面内的非平衡玻色气体进行了动力学有限尺寸标度分析。通过改变横向尺度,我们建立了远离平衡态的泛标度性质的维数交叉。我们的研究结果表明,各向异性系统的动力学普遍行为的某些方面可以分类的分数空间维度。我们讨论了我们的研究结果,鉴于最近的实验结果与准一维设置淬火超冷量子气体。
2021-07-25 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Kardar-Parisi-Zhang Scaling for an Integrable Lattice Landau-Lifshitz Spin Chain
最近的研究报道了可积海森堡自旋链在各向同性点的反常自旋输运。在非平衡初始条件的时间演化、电流-电流相关性的衰减和非平衡稳态平均值中也观察到异常标度。这些研究表明,时空标度与$x \sim t^{2/3}$行为的各向同性点,在鲜明的对比,弹道形式$x \sim t$一般预期的可积系统。本文研究了可积格点Landau-Lifshitz自旋链的标度行为。我们报告的平衡时空相关性和动态步骤初始条件。值得注意的是,对于平均磁化强度为零的情况下,我们发现强有力的证据表明,标度函数是从平稳随机Burgers方程,别名Kardar-Parisi-Zhang方程得到的一个相同。此外,我们提出的易平面和易轴制度,分别观察到弹道和扩散自旋运输的结果,而能量保持弹道在整个参数制度。
2019-10-23 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium scaling of the particle density in quantum fermionic wires after a critical quenching of the chemical potential
University of Cyprus(塞浦路斯大学);Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa(比萨大学物理系)
研究量子Kitaev线中化学势瞬时淬火后粒子密度的非平衡标度行为,发现淬火后粒子密度与临界值之差呈现动态标度,标度函数在短时极限下具有奇异行为,为先前猜想提供解析证据。
2026-06-24 cond-mat.stat-mech hep-lat
Non-equilibrium scaling across first-order transitions with relativistic scalar fields
Justus-Liebig-Universität(吉森大学);Helmholtz Forschungsakademie Hessen für FAIR (HFHF)(黑森亥姆霍兹FAIR研究学院)
研究了在磁性一级相变附近和远低于临界温度T_c时,通过线性驱动的相对论Z2对称标量场理论的非平衡动力学,发现快速驱动下系统表现出与均场模拟相同的有限时间标度行为,近T_c慢淬火时转为临界Kibble-Zurek标度行为,低温下则由成核和生长主导,产生标度修正。
2026-05-11 cond-mat.stat-mech hep-ph
Non-equilibrium relaxation and critical aging for driven Ising lattice gases
本文采用蒙特卡罗模拟方法研究了二维受驱动伊辛晶格气体的非平衡弛豫。而在非平衡稳态的密度自关联函数的时间缩放不允许临界指数的精确测量,这些可以准确地确定从老化缩放的两个时间的自相关和序参量演变淬火后的临界点。我们得到了很好的协议与重整化群预测的基础上驱动伊辛格点气体的标准朗之万表示。
2012-02-08 cond-mat.stat-mech
Universal dynamic scaling in chemical reactions at and away from equilibrium
众所周知,物理动力学粗糙化过程表现出在空间和时间上波动的可观测量的普遍标度。是否有类似的动力学标度定律,是唯一的化学反应机制,可合成和自然发生?在这里,我们制定了两个互补的方法来动态标度的随机波动的热力学观测和远离平衡。解析表达式和数值模拟都证实了我们的动态标度理论及其相关的指数、函数和定律。对常见化学机制的调查揭示了根据所涉及的反应的分子结构、反应容器和外部水库的性质、(非)平衡条件以及反应网络中自催化的程度来组织的类。能够进行化学反馈的耦合反应可以随着实验参数(如温度)的变化而在这些类别之间发生转变,有时会急剧转变。虽然像动态活动这样的路径可观测量具有与时间无关的标度指数,但熵产生和流中的波动可以具有与时间相关的标度指数和自平均特性,这是由于在不可逆过程中出现的时间相关性。总之,这些结果建立了动态的普遍性,在非平衡态波动的热力学观测充分混合的化学反应。
2021-01-05 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Universality classes in anisotropic non-equilibrium growth models
研究了一般空间各向异性对Kardar-Parisi-Zhang方程标度行为的影响。与它的“保守”变体相反,各向异性扰动被发现在d > 2维中是相关的,导致丰富的现象,包括新的普适性类和一阶相变和多临界行为的可能性。这些结果质疑了强耦合粗糙相的标度普适性,并进一步阐明了与广义驱动扩散系统的联系。
2001-08-20 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium properties of the semi-infinite kinetic spherical model
本文研究了半无限动力学球模型在临界点和有序低温相的老化性质,包括Dirichlet和Neumann边界条件。在动力学标度区中,明确地确定了表面涨落耗散比、两次表面相关函数和响应函数的标度函数。在低温阶段,我们的结果表明,对于Dirichlet边界条件的情况下,非平衡表面指数$b_1$的值不同于通常的散装值的系统进行相序。
2005-09-02 cond-mat.stat-mech
Mean-Field and Anomalous Behavior on a Small-World Network
我们使用标度的结果来确定交叉的平均场行为的平衡统计力学模型的一个变种的小世界网络。结果可推广到广泛的平衡系统。在平均场区域的宽度和平均场振幅中发现了异常标度。最后,我们考虑非平衡过程。
2003-05-01 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium spinodal-like scaling behaviors at the thermal first-order transitions of three-dimensional q-state Potts models
Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma La Sapienza(罗马大学物理系);INFN, Sezione di Roma I(意大利国家核物理研究所罗马第一分部);Dipartimento di Fisica dell’Università di Pisa(比萨大学物理系);INFN(意大利国家核物理研究所)
研究三维q态Potts模型在热一级相变中非平衡铁磁样动态行为,发现大时间尺度下能量密度呈现缩放行为,指数κ=3/2与初始有序区域形成机制一致。
2025-11-20 cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium scaling behavior arising during round-trip protocols across a quantum first-order transition
本文研究量子自旋链往返穿越一级相变时的非平衡动力学,利用相变附近的有效两能级描述确定反转后仍保持的准普适 Kibble-Zurek 标度函数。
2023-09-20 cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal finite-size scaling amplitudes in anisotropic scaling
唯象标度参数表明,在强各向异性或动态相变中,某些相关长度的有限尺寸标度中存在普适振幅。对于平衡态系统,只要平移不变性和超标度性成立,各向同性平衡态相变的Privman-Fisher标度形式就容易推广.对于非平衡系统,普遍性示出解析定向渗流和测试数值的湮灭凝聚模型和扩散的对接触过程。在这些模型中,周期和自由边界条件下,有限尺寸标度振幅的领先弛豫时间的普遍性进行了检查。振幅普适性揭示了在电对接触过程中沿激活-非激活过渡线的强瞬态效应。
2001-03-22 cond-mat.stat-mech hep-th
Non-equilibrium scaling behaviour in driven soft biological assemblies
测量和量化活性生物系统中的非平衡动力学是一个重大挑战,因为它们固有的随机性和在任何真实实验中可访问的变量数量有限。我们调查什么非平衡的信息可以从非侵入性测量中提取使用的软弹性网络的随机模型与异构分布的活动,代表酶促力的产生。特别是,我们使用这个模型来研究如何的非平衡活动,通过跟踪网络中的两个探针,作为探针之间的距离的函数的尺度。我们量化的非平衡动力学通过循环频率,一个简单的测量循环电流在相空间的探针。我们发现,这些循环频率与探针之间的距离表现出幂律标度行为。此外,我们表明,这种缩放行为支配的熵产生率,可以从两个跟踪探针恢复。我们的研究结果提供了洞察内部酶驱动如何在不同尺度上产生非平衡动力学在软生物组件。
2018-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Numerical study of a model for non-equilibrium wetting
我们重新审视非平衡润湿模型的缩放特性[物理学评论快报。79,2710(1997)],校正了临界指数的先前估计并提供了完整的缩放方案。此外,我们研究了相图中的一个特殊点,在那里模型表现出与定向渗流有关的粗糙化过渡。我们认为,在这一点附近的蒸发从高原中部可以被解释为一个外部领域的语言定向渗透。这个类比使我们能够计算交叉指数,并预测接近其端点的相变线的形式。
2007-11-28 cond-mat.stat-mech
Exploring the equilibrium and dynamic phase transition properties of Ising ferromagnet on a decorated triangular lattice
本文用 Metropolis Monte Carlo 模拟与有限尺寸标度研究装饰三角晶格 Ising 模型,确定零场临界行为及方波加偏置磁场下的动态相变半周期、临界指数和涨落双峰特征。
2023-07-24 cond-mat.stat-mech
Generalized Elastic Model: thermal vs non-thermal initial conditions. Universal scaling, roughening, ageing and ergodicity
我们研究了广义弹性模型的相关特性,该模型考虑了聚合物、膜、表面和波动界面等的动力学特性。我们开发了一个理论框架,导致从热(平衡)或非热(非平衡)初始条件的系统的普遍标度律的出现。我们的分析结合和扩展了以前的结果,如观测量的双标度制度,(超)粗糙化和异常扩散,并揭示了一个新的标度行为的关联函数在小时间(长距离)。讨论了非平衡条件下广义弹性模型的老化和遍历性质,并与连续时间随机游动的情形进行了比较。我们的分析还允许评估哪些观测能够区分系统是否处于或远离实验设置中的平衡条件。
2012-03-16 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The non-equilibrium response of the critical Ising model: Universal scaling properties and Local Scale Invariance
最近的数字研究结果的动机[M。Henkel,T. Enss和M. Pleimling,J. Phys. A:Math.Gen.39(2006)L589],我们通过蒙特卡罗模拟重新检查具有淬火到临界点的Glauber动力学的二维伊辛模型的线性响应函数。与Henkel等人的结果不同,我们检测响应函数的实际缩放行为与局部尺度不变性的预测之间的差异。这种差异在脉冲自动响应函数中清晰可见,而在积分响应函数中则大大减少。因此,基于局部尺度不变性预测的缩放形式简单地为一些量提供了精确的拟合形式,但不能被认为是精确的。
2007-11-09 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Equilibrium fluctuation for an anharmonic chain with boundary conditions in the Euler scaling limit
研究了双曲空间-时间标度下非谐振子链守恒量涨落的平衡演化。边界条件是通过在一侧施加恒定张力而另一侧的位置保持固定来确定的。哈密顿动力学被这些量的随机保守项扰动。我们证明了这些波动的宏观演变的线性化欧拉方程与相应的边界条件,甚至在一些时间尺度大于双曲的。
2019-06-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Universal dynamical scaling of long-range topological superconductors
研究了当化学势线性相变时,具有长程相互作用的$p$波超导量子线的非平衡动力学。我们发现,淬火后产生的热量与淬火率$δ$根据标度律$δ^θ$,其中指数$θ$取决于长程相互作用的幂律指数。我们确定的参数制度,这种缩放可以铸造的普遍平衡的临界指数,因此可以理解的Kibble-Zurek框架内。当电子跳跃在空间中的衰减比配对慢时,它主导平衡标度。令人惊讶的是,在这一制度的动力学临界行为只产生配对,因此,表现出异常的动力学的普遍性无关的平衡标度。与预期的Kibble-Zurek方案的差异可以追溯到在接近二阶临界点的长程相互作用系统的平衡标度函数中存在多个普适项。
2019-06-22 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Universal scaling in far-from-equilibrium quantum systems: an equivalent differential approach
本文提出一种等效微分方程方法,以非热固定点(NTFPs)的普适标度为解,通过极限情况仅用两个动量值确定普适指数,经三个物理系统验证,并预测与指数比相关的幂律,为湍流研究提供新视角。
2024-06-26 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Bidirectional dynamic scaling in an isolated Bose gas far from equilibrium
对非平衡多体现象的理解和分类,类似于对物质的平衡态进行普适性分类,是物理学中一个突出的问题。任何多体系统,从恒星物质到金融市场,都可能以无数种方式失去平衡;由于许多也很难进行实验,因此建立适用于不同现象和物理系统的普遍原则是一个主要目标。平衡态分类的核心是在接近相变的系统的自相似空间标度中看到的普遍性。最近的理论工作和第一个实验证据表明,孤立的多体系统远离平衡一般表现出动态(时空)自相似缩放,类似于湍流级联和经典表面生长中的家庭Vicsek缩放。在这里,我们观察到一个孤立的淬火冷却原子玻色气体的双向动力学标度;作为气体热化,并进行玻色-爱因斯坦凝聚,它显示了自相似的净流动的粒子朝向红外(较小的动量)和能量朝向紫外(较小的长度尺度)。对于红外(IR)和紫外(UV)动力学,我们发现,标度指数是独立的驱动热化的粒子间相互作用的强度。
2020-06-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech hep-ph
Spatio-temporal scaling for out-of-equilibrium relaxation dynamics of an elastic manifold in random media: crossover between the Larkin regime and thermally activated regime
通过数值求解Langevin方程,研究了三维弹性流形在随机势场中的松弛动力学,观察到系统的粗糙度随时间的增长,并详细分析了系统的结构因子,得到了一个描述两个不同时间区域和它们之间交叉的紧凑标度模型.我们发现短时间政权对应的长度尺度小于拉金长度$L_c$是很好地描述了拉金模型预测的幂律增长的域大小$L(t)$。较长时间的行为表现出随机流形状态,$L(t)$的生长较慢。
2008-02-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Experimental approaches to universal out-of-equilibrium scaling laws: turbulent liquid crystal and other developments
这是一个简短的调查最近的实验研究的平衡外的标度律,集中在两个突出的情况下,非平凡的普适类已被确定理论:吸收态相变和增长的接口。本文首先总结了电驱动湍流液晶的主要结果,给出了定向渗流类在两个湍流区过渡时的标度律,以及Kardar-Parisi-Zhang类在一个湍流区侵入另一个湍流区的超临界相的标度律。其他实验研究这些普适类和相关的情况,然后概述和讨论。文中还从实用的角度对这些标度律的分析作了一些评论。
2013-12-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Fundamental Scaling Constraints for Equilibrium Molecular Computing
该研究通过分析平衡自组装系统求解哈密顿路径问题的能量约束,确立了平衡分子计算的基本上限,并指出非平衡方法对可扩展分子计算架构的必要性。
2025-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical symmetries in the non-equilibrium dynamics of the directed spherical model
本文研究淬火定向球模型的非平衡弛豫动力学,发现新的弹道及各向异性弹道标度区域,并用meta-Schrödinger不变性和meta-共形不变性刻画其动力学对称性。
2023-10-17 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Anomalous scaling of passive scalar in turbulence and in equilibrium
我们分析了多点关联函数的示踪剂在不可压缩流的尺度远远超过规模$L$的波动产生(准平衡域),并将它们与关联函数的尺度小于$L$(湍流域)。我们证明,尺度不变性可以打破平衡域和跟踪这种故障的统计积分的运动(零模式)已经做了湍流。采用Kraichnan模型的短相关速度,我们确定了新类型的零模式,打破规模不变性,并确定了一个令人不安的缓慢衰减的相关性在大尺度。
2005-01-03 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD