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
Vacancy effects in an easy-plane Heisenberg model: reduction of T_c and doubly-charged vortices
本文研究了二维磁体中存在低浓度杂质(自旋空位)时处于热平衡的磁涡旋。采用具有易平面交换各向异性的最近邻海森堡(XXZ)自旋模型,通过团簇/超弛豫蒙特卡罗方法确定静态热力学性质和涡旋密度。特别是在低温下,大部分的热生成的涡旋成核中心的空缺,在那里他们有一个较低的能量的形成。这些事实是负责减少的涡旋非束缚转变温度随着空位浓度的增加,类似于在平面转子模型中看到的。自旋空位也提出了一个新的效果的可能性,即,双拓扑电荷(4 π平面内自旋角变化),稳定只有当中心的空缺的涡旋的外观。
2004-11-08 cond-mat.stat-mech
Quantum Statistical Mechanics. III. Equilibrium Probability
给出了平衡态量子统计力学中概率概念的第一性原理、推导和公式化。过渡到非平衡态概率简要遍历。
2014-04-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Experimental study of quantum thermodynamics using optical vortices
非平衡态热力学和量子信息理论是两个相互关联的研究领域,在理论和实验上都引起了人们越来越多的兴趣。这主要是由于这些理论的广泛性,这些理论在许多不同的科学领域都有应用,从生物学到物理学的基础。本文利用光的轨道角动量,为研究高维量子系统的非平衡性质提供了一个新的平台。具体来说,我们使用拉盖尔-高斯光束来模拟具有角动量的二维量子谐振子的能量本征态。这些光束进行的过程中实现的空间光调制器和相应的工作分布的实验重建采用两点测量方案。Jarzynski波动关系,然后验证。我们还演示了系统作为麦克斯韦恶魔的操作。
2017-11-10 cond-mat.stat-mech quant-ph
Equilibrium Statistical Mechanics
经典统计力学导论
2005-04-29 cond-mat.stat-mech
Quantized vortices and superflow in arbitrary dimensions: Structure, energetics and dynamics
量子化涡旋周围的超流的结构和能量学,以及这些涡旋从该超流继承的运动,在任意维度的氦-4的超流性的一般设置中进行了探索。在三维和四维超流的情况下,涡旋可以被理想化为余维2的物体,例如一维环和二维闭合表面。利用涡旋超流与安培-麦克斯韦静磁学的类比,构造了包含任意指定涡旋集合的平衡超流。的能量的超流被发现采取一个简单的形式是光滑的,渐近大的涡,涡核的大小相比。对涡的运动进行了一般分析,并对超球面涡和弱畸变超平面涡的特殊情况进行了分析。在所有维度中,涡旋运动反映涡旋几何形状。在四维和更高维中,这不仅包括涡旋形状的外在方面,也包括通过经典几何的第一和第二基本形式进入的涡旋形状的内在方面。对于推广了三维超流涡环的超球涡,确定了能量-动量关系。简单的缩放参数恢复这些结果的基本特征,数值和对数因子。
2008-12-20 cond-mat.stat-mech
Foundations of Statistical Mechanics: in and out of Equilibrium
本文的第一部分是致力于基础,即数学和物理的理由,平衡统计力学。这是一个教学尝试,主要是基于欣钦的介绍,其目的是澄清某些方面的发展统计力学。在第二部分中,我们讨论了最近出现的一些非平衡发展,如涨落定理和Jarzynski等式。
2005-09-23 cond-mat.stat-mech
The Fundamental Concepts of Classical Equilibrium Statistical Mechanics
本文试图对经典统计力学中的一些基本概念问题进行批判性的探讨,以期了解这门学科的起源、结构和地位。适当注意的是物理和数学方面之间的相互作用,特别是关于概率论的作用。重点是平衡的情况下,这是目前更好地理解,也作为一个前奏,进一步讨论非平衡统计力学。
2003-10-31 cond-mat.stat-mech
Theory of vortex states in magnetic nanodisks with induced Dzyaloshinskii-Moriya interactions
磁性纳米盘中的涡旋态本质上受到表面/界面诱导的Dzyaloshinskiii-Moriya相互作用的影响。在微磁学方法中,我们计算了作为磁场、纳米盘的材料和几何参数的函数的涡旋的平衡尺寸和形状。研究发现,Dzyaloshinskiii-Moriya耦合可以显著增加具有“右”手征的涡旋的尺寸,并抑制具有相反手征的涡旋。这允许形成同手性涡旋的螺旋系统作为存储应用的基本元件。
2009-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
On the foundation of equilibrium quantum statistical mechanics
我们讨论了平衡量子统计力学的有效性的条件,在光的经典和量子混沌运动的理解的最新发展。特别是,遍历性参数示出提供的条件下,量子统计分布可以从一个经典的遍历哈密顿系统的量子动力学。
1998-01-08 cond-mat.stat-mech
Vortex dynamics in a compact Kardar-Parisi-Zhang system
我们研究了二维非平衡系统中的涡旋动力学,该系统由紧凑的Kardar-Parisi-Zhang方程描述,在临界区域突然猝灭后。我们的相序动力学的精确数值解表明,非平衡和空间各向异性的可变程度之间的独特的相互作用导致不同的临界制度。基于标度参数,给出了涡演化的解析表达式,与数值结果一致,并证实了该系统中涡间相互作用势的形式。
2020-09-09 cond-mat.stat-mech
Stochastic Quantisation and Non-Equilibrium Statistical Mechanics
本文将Parisi和Wu的随机量子化方法推广到非平衡统计力学的研究。我们表明,该计划是能够处理白色以及有色噪声。PACS编号:64.60。i; 64.60.Ak; 64.60.Fr; 64.60.Ht
2005-09-16 cond-mat.stat-mech hep-th
Generalized Entropy approach to far-from-equilibrium statistical mechanics
基于广义熵的概念,提出了一种研究远离平衡态统计力学的新方法,广义熵是Onsager-Machlup泛函的微观推广。在可以选择一组慢(绝热)变量的情况下,我们的形式给出了宏观演化律的一般形式(广义朗之万方程),并推广了涨落耗散定理。它也提供了一个简单的理解最近发现的波动定理
2000-05-11 cond-mat.stat-mech
Mechanism of self-organization in point vortex system
讨论了无界二维点涡系统的自组织机制。利用Klimontovich形式推导了具有正负涡的系统的动力学方程。类似于Fokker-Planck碰撞项,得到的碰撞项由扩散项和漂移项组成。结果表明,负绝对温度下二维点涡系统的自组织机制主要由漂移项提供。正涡和负涡被漂移项分别推向相反的方向。其结果是,众所周知的,两个孤立的团块,分别与积极和消极的涡流,形成一个平衡分布。无论涡的种类是单符号还是双符号,碰撞项都具有以下物理性质:(1)当系统达到一个准定态,接近于负绝对温度的热平衡态时,$d ω/ d ψ$的符号都是正的,其中$ω$是涡量,$ψ$是流函数.在这种情况下,扩散项使平均场能量减小,而漂移项使平均场能量增大,总的平均场能量是守恒的。(ii)同样,扩散项使玻尔兹曼熵增大,漂移项使玻尔兹曼熵减小,总的熵产生率为正或零($H$定理),保证系统弛豫到熵产生为零的全局热平衡状态。
2017-05-12 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium statistical mechanics of a two-temperature Ising ring with conserved dynamics
热平衡中一维伊辛模型的统计力学是很好建立的教科书材料。然而,当通过将两个扇区耦合到不同温度的两个浴槽而远离平衡时,它表现出显着的现象,包括意想不到的“加热冻结”。“这些现象是通过系统的数值模拟来探索的。我们的研究揭示了复杂的弛豫过程以及两个非常不同的稳态制度之间的交叉。
2014-12-06 cond-mat.stat-mech
The origin of life seen from the point of view of non-equilibrium statistical mechanics
这篇笔记提出了一个最低限度的方法,生命的起源,以下标准的想法。我们特别注意非平衡统计力学的观点,特别是细致平衡。因此,我们提出了一个表征前生物状态。
2017-01-29 cond-mat.stat-mech nlin.AO q-bio.OT
Non-equilibrium statistical mechanics: a solvable model
一个双温度线性自旋模型,允许一个容易理解的介绍非平衡统计物理。该模型是一个,包括的概念是典型的更现实的非平衡模型,但允许简单的稳态解决方案,并为小系统,发展的全时间依赖配置概率。该模型是很容易获得高层次的本科生,也提供了一个很好的检查计算机模型的较大的系统。
2008-12-10 cond-mat.stat-mech
About the maximum entropy principle in non equilibrium statistical mechanics
最大熵原理(MEP)显然允许我们导出或证明平衡态统计力学的基本结果。正因为如此,一个学派认为MEP是一种强大而优雅的方法,可以在物理学和其他学科中进行预测,这构成了一种替代方法,并且比传统的统计力学方法更通用。实际上,仔细观察表明,这样的成功是由于一系列幸运的事实,这些事实表征了平衡系统的物理学,但在哈密顿动力学所描述的情况下,或者在一般的非平衡现象中,这些事实是不存在的。在这里,我们讨论几个重要的例子,在非平衡统计力学,其中MEP导致不正确的预测,证明它不具有预测的性质。我们的结论是,在这些典型的例子中,“传统”的方法的基础上,详细分析相关的动态不能避免。
2015-12-08 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium statistical mechanics of non-equilibrium damage phenomena
本文研究非平衡统计力学对非平衡损伤现象的适用性。作为一个例子,考虑了热噪声的纤维束模型和纤维衰减的纤维束模型。首先,我们开发一个类比的吉布斯形式主义的非平衡态。随后我们从非平衡态的方法转向非平衡路径的方法。在系统中的波动行为描述的有效温度参数。得到状态方程和能量平衡方程的模拟。并发展了自由能势的形式。对于系统中的路径的波动的统计分布被发现是高斯。
2009-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Continuous Time Monte Carlo and Spatial Ordering in Driven Lattice Gases: Application to Driven Vortices in Periodic Superconducting Networks
我们考虑二维经典晶格库仑气体作为二维超导网络中磁场诱导涡旋的模型。引入两种不同的动力学规则来研究远离平衡态的驱动扩散稳态作为温度和驱动力的函数。所得到的稳定状态显着不同,取决于使用的动力学规则。我们发现,常用的驱动扩散的大都会蒙特卡罗动力学包含非物理的内在随机性,破坏了空间有序存在于平衡(涡晶格)在大多数驱动相图。在此基础上,发展了一种连续时间蒙特卡罗方法(CTMC),在有限尺寸的系统中得到了低温下空间有序的驱动态。我们表明,CTMC是连续朗之万动力学的自然离散化,并认为,它给出了正确的物理行为时,离散网格表示的周期电位的最小值。我们使用详细的有限尺寸标度方法来分析稳态的空间结构。我们发现,有限尺寸的影响可能是微妙的,可能需要很长的模拟时间才能达到正确的稳态。对于三角形网格上移动的粒子,我们发现,有序的移动状态是一个横向钉扎近晶,变得不稳定的各向异性液体足够大的长度尺度。对于在正方形网格上移动的粒子,移动状态在大驱动器下是类似的近晶,但我们发现了在较低驱动器下可能移动固体的证据。我们发现,在正方形网格上的驱动液体具有长程六角有序,我们解释这是一个特定的非平衡效应。我们表明,在液体中,波动扩散在横向和纵向方向。
2005-03-21 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Non-equilibrium mechanics and dynamics of motor activated gels
细胞的力学受到在细胞骨架中产生力的分子马达的强烈影响。我们开发了一个模型,细胞骨架网络驱动的平衡分子马达施加短暂的收缩应力。使用这个模型,我们展示了运动活动如何显着增加网络的体积弹性模量。我们还展示了如何电机绑定动力学自然导致增强的低频应力波动,导致在非平衡扩散运动的弹性网络内,在最近的\emph{in vitro}和\emph{in vivo}实验。
2007-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Gauged vortices in a background
本文用正则形式讨论规范涡旋气体的统计力学。在临界自耦合,并为低温,有人认为,在每个拓扑类的阿贝尔希格斯模型的涡旋动力学的配置空间近似截断到一个有限维的模空间与Kaehler结构。对于的情况下,涡生活在一个2球,我们解释如何局部化公式的模空间可以用来计算明确的配分函数的涡旋气体与背景势相互作用。这个解析函数的系数提供了关于Kaehler结构的几何数据,其中最简单的是它们的辛体积(之前由Manton使用另一个参数计算)。我们使用的配分函数推导出简单的结果的热力学的涡旋系统,特别是,平均高度的球体上计算,并提供了一个有趣的有效图片的基态。
2005-09-14 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Quantum Statistical Mechanics. IV. Non-Equilibrium Probability Operator and Stochastic, Dissipative Schrodinger Equation
导出了一般非平衡量子系统的概率算符。给出了相应的随机耗散薛定谔方程。耗散传播子和随机传播子由波动耗散定理联系在一起,该定理是从时间传播子的酉条件导出的。耗散传播子是从热力学力和熵涨落算子中推导出来的,它们一般是非线性的。
2014-06-23 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph quant-ph