Coarsening and Pinning in the Self-consistent Solution of Polymer Blends Phase-Separation Kinetics
基于Flory-Huggins-DeGennes自由能，采用自洽大$n$极限方法，研究了二元聚合物共混体系相分离的连续介质模型.该模型求解的值对应的弱和强的偏析限制的参数。对于深淬火，我们确定了一个复杂的结构的中间制度和交叉的特征在于存在的时域，使相分离被钉扎，其次是一个preasymptomatic制度，在标量的情况下，对应于表面扩散。钉扎的持续时间进行了分析计算，并在强偏析极限发散。最后，一个后期阶段的动力学集，描述的标度律和指数类似于相应的小分子系统。
1997-07-25 cond-mat.stat-mech
Entropic Force in MHD, MHD turbulence, and the Entropy-Kinetic Equation
本文研究源于空间无序的排斥性熵力，将其应用于磁流体动力学，发现其显著影响湍流谱斜率（与回旋动理学模拟一致），并基于吉布斯-玻尔兹曼熵将刘维尔方程重构为熵-动理学方程，以描述经典熵的自洽演化。
2023-05-14 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph physics.space-ph
Phase separation driven by surface diffusion: a Monte Carlo study
我们提出了一个动力学伊辛模型来研究表面扩散驱动的相分离。该模型被称为“模型S”，并且由通常的Kawasaki自旋交换动力学（“模型B”）连同动力学约束组成。我们使用新的多自旋编码技术来开发模型B和S的蒙特卡罗模拟的快速算法。我们使用这些算法来研究这些系统中模式动态的后期阶段。
2005-01-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of bond-disorder on the phase-separation kinetics of binary mixtures: a Monte Carlo simulation study
我们目前的Monte Carlo（MC）模拟研究相分离的二元（AB）混合物中的键无序引入两种不同的方式：（i）在随机选择的晶格位置和（ii）在定期选择的网站。具有自旋交换（Kawasaki）动力学的伊辛模型代表了守恒二元混合物中的分凝动力学。我们发现，动力学标度的变化显着的情况下，在随机选择的网站，其中键无序引入的无序网站的数量的变化。另一方面，当我们以规则的方式引入键无序时，对于适度数量的无序位点，系统遵循动力学标度。对于更高数量的无序位点，演化形态说明了层状斑图形成。我们的MC结果是一致的Lifshitz-Slyozov（LS）的幂律增长在所有情况下。
2017-04-27 cond-mat.stat-mech
Tuning nucleation kinetics via nonequilibrium chemical reactions
与处于热平衡的流体不同，生命系统中的生物分子混合物可以维持非平衡稳态，其中活性过程改变组成分子的构象状态。尽管在这些系统中液-液相分离之间的定性相似性，相分离动力学差异的程度仍然不清楚。在这里，我们表明，不均匀的化学反应可以改变成核动力学的液-液相分离的方式，是与经典的成核理论相一致，但只能通过引入非平衡界面张力合理化。我们确定的条件下，可以加速成核，而不改变的能量或过饱和，从而打破了快速成核和强驱动力，这是典型的相分离和自组装在热平衡之间的相关性。
2023-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of motility induced phase separation for active Brownian particles
本研究针对活性布朗粒子碰撞特性，构建类Boltzmann–Enskog动理学理论，通过均匀态线性稳定性分析，揭示了标记粒子有效速度降低引发密度不稳定性的机制，为运动诱导相分离提供动理学解释。
2024-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface wetting by kinetic control of liquid-liquid phase separation
受细胞内相分离和蛋白质液滴润湿细胞膜的观察的启发，我们研究了非平衡表面润湿的蒙特卡罗模拟的格子气模型，涉及粒子的创建。我们发现，即使当完全润湿应该发生在平衡，快速创建的颗粒可以阻碍表面润湿很长一段时间，由于散装液滴的形成。进行分子动力学模拟，我们表明，这种情况下也持有胶体粒子系统时，无序密度足够高。结果表明，细胞内控制表面润湿的机制，通过改变组件的合成速度。
2021-07-02 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Kinetics of Phase Separation in Thin Films: Lattice versus Continuum Models for Solid Binary Mixtures
基于Kawasaki自旋交换动力学伊辛模型，在离散晶格分子场模型下，对固体二元（A，B）混合物在薄膜几何中的相分离动力学进行了描述.结果表明，该模型描述了润湿层的形成和横向相分离的相互作用，这导致了一个特征域尺寸$\ell(t)$在平行的方向上的限制壁，根据Lifshitz-Slyozov $t^{1/3}$法律与时间$t$淬火后的增长。在模型的临界点附近，该描述与基于Ginzburg-Landau模型的标准处理是等价的。与后者不同的是，目前的治疗是可靠的，也在远低于临界温度，其中在散装的相关长度仅为晶格间距的顺序，和陡峭的浓度变化可能会发生附近的墙壁，失效的梯度平方近似。另一个优点是，在体和在壁的相互作用参数的关系总是透明的，在低温下的正确的自由能是一致的时间演变的建设。
2008-10-08 cond-mat.stat-mech
Entropy-Driven Microstructure Evolution Predicted with the Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamic Framework
一个Potts模型和能量交换Wang-Landau算法被用来构建一个包含表面和晶界的晶体固体的能量景观。能量景观施加到一个运动方程从最陡熵上升量子热力学（SEAQT）框架，探索三种不同的微观结构演变的动力学：多晶烧结，沉淀粗化，晶粒生长。最陡熵上升假设预测这些非平衡过程的唯一动力学路径，而不需要任何有关过程的物理机制的详细信息。还提出了一种方法，用于关联的动力学路径在状态空间中的一组平稳演变的微观结构描述符。SEAQT预测的动力学与现有的实验动力学ZrO 2烧结，Al 3Li沉淀粗化，纳米晶Pd晶粒生长。与计算该方法所需的能量景观相关联的计算成本与蒙特卡罗模拟相当。然而，从SEAQT运动方程的后续动力学计算是相当适度的，并且通过避免对多个动力学Monte Carlo运行求平均值的需要而节省了相当多的计算资源。
2022-05-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nucleation pathway and kinetics of phase-separating active Brownian particles
纯粹排斥但自推进的布朗粒子的悬浮液可能会经历相分离，这种现象非常类似于具有吸引力的被动粒子的相分离。在这里，我们采用计算机模拟研究成核动力学和微观途径积极的布朗磁盘时，淬火从均匀悬浮液的推进速度超越双结点在两个维度。我们发现相同的定性行为的成核率作为密度的函数作为被动悬浮液进行液-气分离，这表明一个有效的自由能的情况下，也延伸到相分离的动力学。我们研究的过渡更详细地通过一个committor分析，并发现，过渡态最好的描述由集群的大小和径向极化的粒子在集群中的组合。
2016-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Separation Kinetics in a Polar Active Field Model
本文研究极性活性模型中相分离的畴生长动力学，发现平流耦合导致新的 $\sim t^{0.6}$ 加速生长区域，并解析解释了拓扑缺陷产生与畴压缩机制。
2025-08-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal Relation between Entropy and Kinetics
该研究基于第一性原理推导出联系熵与粒子构型动态传播子的普适严格不等式，适用于任意远离热平衡的稳态，可用于扩散系数界的获取或熵的估算，经实例验证有效且应用广泛。
2023-08-25 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Entropy production of nano systems with timescale separation
生物分子马达和机器中的能量流动对其功能至关重要。然而，实验观测往往局限于参与能量传输和耗散的一小部分变量。在这里，我们表明，通过一个可解的朗之万模型，看似隐藏的熵产生是可测量的，通过违反频谱的波动响应关系的一个缓慢的可观察。对于一般的时间尺度分离的马尔可夫系统，我们证明了违反谱在中频区域表现出一个特征平台。尽管它的高度消失，平台可以解释能量耗散在一个广泛的时间尺度。我们的研究结果表明，在不直接观察快速变量的情况下，探测纳米系统中的隐熵产生的一般可能性。
2016-07-11 cond-mat.stat-mech
The Thermo-Kinetic Relations
热力学-动力学关系将熵产生等热力学量与动力学可观测量的统计联系起来。我们引入了一个热力学关系来约束过阻尼马尔可夫跳跃过程的熵产生或非绝热（Hatano-Sasa，过剩）熵产生，可能具有时变速率和非平稳分布。对于稳定的情况，这个界限类似于热力学不确定性关系，只涉及绝对波动而不是均方，从而提供了一个更好的远离平衡的下限。对于非平稳的情况下，这个界限概括了经典速度限制，其中动力学项不一定是活动（跳跃次数），而是任何感兴趣的可观察轨迹。因此，在将一个系统从一个给定的概率分布驱动到另一个概率分布的任务中，我们发现非绝热熵产生和管家熵产生之间的权衡：后者可以增加以减少前者，尽管程度有限。我们还发现特定的恒定速率马尔可夫过程的约束。我们用生物物理学和计算设备的简单例子来说明我们的热动力学关系。
2022-06-03 cond-mat.stat-mech
A Note on the Entropy Force in Kinetic Theory and Black Holes
熵力是统计多粒子系统中无序不均匀性的集体效应。我们证明了它对一个特定的天体，黑洞的可能影响。然后，我们推导出包含熵力的大质点系的动力学方程。它增加了一个集体，因此积分项Klimontovich方程的演变的单粒子分布函数。它的积分性质将基本的单粒子动力学方程转化为已经在基本水平上的积分-微分方程，表明不仅微观力而且空穴系统以整体方式对其概率分布的演变做出反应。它还引起无碰撞耗散项，但该项在粒子数倒数中很小，因此可以忽略不计。然而，它提供了一个熵的碰撞耗散项。后者是通过粒子关联定义的，但没有任何奇点，因此是大尺度的。它还允许在相空间中的熵密度的动力学方程的推导。这与相空间密度方程的结构相同。熵密度通过积分熵力整体地确定自身，从而提供熵在相空间中的自控演化。
2019-08-26 astro-ph.HE astro-ph.SR cond-mat.stat-mech
Nanosecond kinetics of phase separation in binary fluid studied by a combination of Laser-induced temperature jump and Forster Resonant Excitation Transfer probing
提出结合激光诱导温度跃迁和福斯特共振激发转移技术，以纳秒级时空分辨率研究二元流体相分离动力学，发现相分离指数增长阶段在5至20纳秒，可广泛应用于化学与生物系统。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature and Composition Dependence of Kinetics of Phase Separation in Solid Binary Mixtures
本文采用二维伊辛模型的蒙特卡罗模拟，研究了固体二元混合物（$A_1+A_2$）的相分离动力学。通过适当的应用有限尺寸标度理论的模拟结果被理解。在中等高温下，对于$A_1$和$A_2$颗粒的对称$(50:50)$组合物，畴的平均尺寸从非常早的时间起呈现幂律增长，指数具有1/3的Lifshitz-Slyozov值。然而，我们的分析表明，对于足够低的温度，在早期的增长指数小于Lifshitz-Slyozov值。对于组合物的依赖性，我们发现，在中等温度下，即使是极端的非临界组合物，曲率依赖校正的增长规律是弱的，这是违反直觉的，在这种情况下，引起液滴形态。然而，这与最近对表面张力的曲率依赖性的理解一致。还介绍了有限尺寸效应随温度和组分变化的一般性研究结果。
2013-05-12 cond-mat.stat-mech
Phase separation kinetics of a symmetric binary mixture of glass-forming liquids
玻璃形成流体的混合物有时在低温下表现出玻璃-玻璃相分离。在这里，我们使用分子动力学模拟来研究玻璃-玻璃相分离的最简单的例子之一。考虑由A型粒子和B型粒子组成的混合粒子，其中A-A和B-B相互作用是相同的Lennard-Jones相互作用，A-B相互作用是排斥的。为了避免结晶，我们还引入了每种组分粒度的多分散性。我们研究了该模型在不同温度下的50：50浓度下的相分离动力学。我们发现，流体动力粗化发生时，温度高于玻璃态动力学的起始温度。在较低的温度下，在很长的时间内观察到扩散粗化，并且在较短的时间内出现进一步较慢的粗化。低于玻璃化转变温度时，畴的生长不会停止，而是变得对数缓慢甚至比对数更慢。通过分析两个时间的关联函数，我们表明，这些缓慢的粗化过程是伴随着一个放缓的微观动力学，这与老化动力学没有相分离的定性相似。基于这些结果，我们讨论了玻璃-玻璃相分离过程中的缓慢粗化和类老化微观减慢之间的可能联系。
2020-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relativistic Entropy and Related Boltzmann Kinetics
在经典Boltzmman方程的碰撞积分中，两粒子关联函数的特殊形式唯一地确定了系统的熵，即Boltzmann-Gibbs-Shannon熵。在普通的相对论性玻尔兹曼方程中，通常进行一些标准的推广，关于它的经典版本，由狭义相对论强加的。这个方程的唯一组成部分是两粒子的关联函数，它默认地保持着它原来的经典形式，而这个事实也迫使相对论动力学也受玻尔兹曼-吉布斯-香农熵的支配。事实上，普通的相对论性玻尔兹曼方程承认指数Juttner分布是平稳的稳定分布。在这里，我们表明，狭义相对论定律和最大熵原理，建议一个相对论的推广也两个粒子的关联函数，然后熵。这样得到的，完全相对论性玻尔兹曼方程，遵守H-定理，并预测一个平稳的稳定分布，呈现幂律尾在高能量区。随后的相对论动力学理论保留了经典动力学的主要特征，在$c \to \infty$极限恢复。
2009-05-26 cond-mat.stat-mech hep-ph hep-th
Resonance Transport and Kinetic Entropy
在非平衡场论的实时表述中，避免了标准准粒子近似，导出了广义输运方程。它们允许把不稳定粒子包括在输运方案中。为了实现自洽的，守恒的和一致的描述，我们推广的Baym的$Φ$ -功能的方法，真正的非平衡过程。发展的输运描述自然包括了在相应的平衡极限中已经固有的所有量子特征。讨论了高阶碰撞项图中出现的记忆效应。$Φ$ -泛函的变分性质允许导出非平衡动力学熵流的广义表达式，其中包括波动和质量宽度效应。在特殊情况下，证明了$H$ -定理，这意味着熵只能随时间增加。动力学项中的记忆效应提供了对动力学熵流的修正，在平衡极限下恢复了对费米液体（如氦-3）比热的著名玻色子型$T^3 \ln T$修正。
1999-05-14 astro-ph cond-mat.stat-mech hep-ph
Kinetics of phase separation in thermally isolated critical binary fluids
在近临界二元流体中的Spinodal分解被检查用于实验场景，其中液体通过改变压力而突然淬灭并且随后的相分离在没有来自外部的热流的情况下发生，即，很明显。导出了系统体积和有效温度的运动方程。它表明，在这种情况下，非平衡分解过程是很好地近似为一个恒定的熵，即，是可逆的在没有可调参数的情况下，与Bailey和Cannell的实验光散射数据[ $\rm {Phys.\ Rev.\ Lett.\ }{\bf 70}$，2110（1993）]进行了定量比较。结果发现，包括这些绝热效应占这些实验和以前的等温理论之间的差异。平衡静态临界性质的等温理论也检查，这一讨论服务于证明在目前的理论中的一些近似。
2021-06-20 cond-mat.stat-mech
Entropy Production in Mesoscopic Stochastic Thermodynamics: Nonequilibrium Kinetic Cycles Driven by Chemical Potentials, Temperatures, and Mechanical Forces
非平衡态热力学（英语：Nonequilibrium thermodynamics，NET）研究系统在整体平衡之外的过程。在介观水平上，它提供了各种复杂现象的统计动态描述，如化学反应，离子传输，扩散，热化学，热机械和机械化学通量。在本综述中，我们介绍了一个介观随机制定NET通过分析熵产生在几个简单的例子。强调了非平衡稳态循环动力学的基础作用。在这种情况下，昂萨格的互惠关系的统计力学阐明。化学机械，热机械和酶催化的热化学能量转换过程进行了讨论。有人认为，介观随机NET提供了一个严格的数学基础的基本概念，需要理解复杂的过程中的化学，物理和生物学，这也是相关的纳米技术的进步。
2016-01-15 cond-mat.stat-mech
Kinetics of phase-separation in the critical spherical model and local scale-invariance
本文计算了具有守恒序参量的动力学球模型从完全无序的初始态到临界点的时空相关的标度形式和响应函数。随机朗之万方程可以分为噪声部分和确定性部分，确定性部分具有局部尺度变换，动力学指数z=4作为动力学对称性。一个精确的约简公式允许用仅从确定性部分可计算的平均值来表示任何物理平均值。精确的球形模型的结果表明，同意这些预测的局部尺度不变性。结果还包括动力学增长与质量守恒所描述的Mullins-Herring方程。
2007-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Anomalous phase separation dynamics in a correlated electron system: machine-learning enabled large-scale kinetic Monte Carlo simulations
University of Virginia（弗吉尼亚大学）
相分离在相关电子材料新功能的出现中起着核心作用。混合相态的结构强烈地依赖于非平衡相分离动力学，这到目前为止还没有得到系统的研究，特别是在理论方面。借助现代机器学习方法，我们首次对典型的强关联电子系统Falicov-Kimball模型的相分离过程进行了大尺度动力学蒙特卡罗模拟.我们发现了一个不寻常的相分离的情况下，域粗化同时发生在两个不同的尺度：在较小的长度尺度的棋盘集群的增长和扩展的超级集群，这是相同的符号的棋盘集群的聚合物，在一个更大的规模。我们表明，超集群的出现是由于一个隐藏的动力学破缺的亚晶格对称性。棋盘图案和超团簇的生长被逮捕的结果从相关诱导的自陷机制。类似于在这项工作中报告的玻璃态行为可能是通用的其他相关电子系统。
2021-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Finite-size Scaling in Kinetics of Phase Separation in Certain Models of Aligning Active Particles
本文研究对齐活性粒子相分离动力学的有限尺寸标度，通过Vicsek自推进与Lennard-Jones势模型及分子动力学模拟，发现结构生长和老化均存在尺寸标度，并据此准确估计热力学极限下的幂律指数，揭示速度守恒对有限尺寸行为影响显著。
2023-10-30 cond-mat.stat-mech
Force-free kinetic inference of entropy production
Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems（马克斯·普朗克复杂系统物理研究所）
本文提出了一种基于位置轨迹推断熵产的新方法，通过稳态相关函数和交通率推导出熵产的界限，适用于非平衡系统研究。
2025-11-23 cond-mat.stat-mech
Casimir Energy and Entropy between perfect metal Spheres
计算了两个理想金属球在大分离极限和短分离极限下的Casimir能量和熵。我们得到的亥姆霍兹自由能与分离和温度的非单调行为，导致参数范围内的负熵，也非单调行为的熵与温度和球之间的分离。这种异常行为的熵的外观进行了讨论，以及其热力学后果。
2012-07-02 cond-mat.stat-mech quant-ph
Casimir Energy and Entropy in the Sphere--Sphere Geometry
在大分离极限下，我们计算了两个球在理想金属模型、等离子体模型和Drude模型下的Casimir能量和熵。我们得到的Helmholtz自由能与分离和温度的理想金属和等离子体模型的非单调行为，导致参数范围与负熵，也非单调行为的熵与温度和分离之间的领域。而Drude模型则没有这种非单调性。这种异常行为的熵的外观进行了讨论，以及其热力学后果。
2011-06-14 cond-mat.stat-mech quant-ph
Friction contribution to water-bond breakage kinetics
基于分子动力学模拟得到的水分子对分离的轨迹，我们研究了体相水中的键断裂动力学。从平均首次通过时间的频谱，福克-普朗克方程使我们能够推导出沿分离坐标的扩散率分布，从而明确地解开自由能和局部摩擦对分离动力学的影响。对于紧密配位的水，摩擦力是散装水的六倍，这可以解释为涉及额外正交坐标的主导反应路径。
2011-11-02 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic Pathways of Phase Decomposition Using Steepest-Entropy-Ascent Quantum Thermodynamics Modeling. Part I: Continuous and Discontinuous Transformations
一个固体溶液分解成单独的相的动力学分析与运动方程最初开发的量子系统中的耗散过程。这个方程和最陡熵升量子热力学框架，它是其中的一部分，使得有可能跟踪非平衡系统中的动力学过程，同时保留经典平衡热力学的框架。一般的运动方程的情况下，一个特殊的二元合金的分解，和一个解决方案模型是用来建立一个近似的能量本征结构，或伪本征结构，合金系统。然后用伪本征结构求解该方程，得到唯一的反应路径和合金的分解动力学。对于一个假设的固溶体在低温下的溶解间隙，在此框架下预测一个连续的转变路径（spinodal分解）或不连续的（成核和生长）的条件下，证明。
2018-09-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Entropy is in Flux
热力学科学是在19世纪建立起来的，用来描述处于平衡状态的大型系统。热力学的一部分定义了平衡系统的熵，并要求非平衡系统的熵不断增加。然而，从1872年路德维希·玻尔兹曼的工作开始，一直持续到今天，各种非平衡行为的模型已经被放在一起，具体目标是将熵的概念推广到非平衡情况。这种熵被称为{ \em动力学熵}，以区别于热力学熵。动力学熵的知识开始于玻尔兹曼对他的方程的气体系统的时间依赖性的洞察力。在本文中，他的结果是作为一个定义的动能熵的熵密度的局部方程。这个定义，然后应用到朗道的费米液体理论，从而使该理论内的动力学熵。熵已经被定义并用于各种各样的情况，在这些情况下，凝聚态系统已经被允许松弛足够长的时间，以便消除最快速的波动。非平衡分析最广泛的应用之一是考虑使用马丁-施温格格林函数\cite{MS}作为维格纳函数、$g^<$和$g^>$的推广的量子简并系统。本文再次描述这些函数的量子动力学方程如何给出局部定义的质量、动量和能量守恒律。在局部热力学平衡中，这种动力学理论使得熵密度的局部定义变得合理。然而，当系统处于局部平衡之外时，这个定义就失效了。据推测，量子纠缠是这一失败的根源。
2014-03-24 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
A criterion for condensation in kinetically constrained one-dimensional transport models
本文研究了具有动力学约束的一维输运模型中的凝聚问题。动力学约束的结果在集群的不动的车辆，这些集群可以增长到宏观的凝聚物，表明自由流动和被捕的交通之间的动态相分离的发病。我们调查分析的条件下，发生这种情况，并得出一个必要的和充分的相分离的标准。这个标准被施加到著名的Nagel-Schreckenberg模型的交通流分析调查的存在动态凝聚。我们发现，真正的凝聚物发生时，只有在一个单一的时间步长，在强烈的过度制动的限制，发生在拥挤的交通加速。我们的预测进一步验证了模拟结果的增长逮捕集群。这些结果提供了分析理解的动态逮捕和动态相分离的一维交通和运输模型。
2014-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nanoscale heterogeneous phase separation kinetics in binary mixtures: Multistage dynamics
为了研究液体二元混合物旋节线分解过程中相分离动力学的动力学特征，（如水和环己烷、水和2，6-lutidiene或甲醇和环己烷），我们研究了初始快速指数增长（Cahn-Hilliard政权）和随后的交叉到一个慢得多，非指数长时间增长（所谓的标度制度），通过结构破坏二元液体混合物的原子分子动力学（MD）模拟。特别是，我们结合了我们的MD模拟与粗粒度多尺度建模（CGMSM）能够捕获的长度和时间尺度的相分离动力学模拟框内。将系统从较高的温度淬火到远低于相图的共存温度的两个较低的温度。我们观察到多尺度相分离动力学。最初的增长是指数高达80- 100 ps的制度，具有强烈的依赖于淬火深度。随后出现一个交叉政权的动力学大大放缓，由于粗化通过幂律阶段。对于更深的淬火幂律增长占主导地位的初始指数和交叉成为瞬态。我们发现，对于目前的参数值的二元混合物，结构形成的初始快速增长实际上是在200 ps内，其次是缓慢的结构粗化。当通过相应的粘度缩放时，对于水-二甲基吡啶二元混合物，该时间转化为50-200 ns。动力学的最后一部分可能会延伸到ms。相分离的动力学是最慢的区域，具有公平的分布的两个物种，可以观察到的签名“上山扩散”，这是一个商标的spinodal分解。
2016-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fragile Glasses Associated with a Dramatic Drop of Entropy under Supercooling
我们进行动力学蒙特卡罗模拟的可移动的颗粒晶格模型的结构玻璃与随机粒子相互作用。通过改变相互作用分布和平均粒子跳跃能垒，我们得到了一个非常广泛的动力学脆弱性。拉伸指数，表征结构松弛，被发现减少与实验一致的动力学脆性。最易碎的玻璃是那些表现出低跳跃势垒的玻璃，更重要的是，在冷却到玻璃化转变温度时熵急剧下降的玻璃。熵的下降减少了可能的动力学路径，并导致动力学的急剧减慢。此外，动力学脆性与热力学脆性相关。
2020-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of collisionless relaxation for systems with long-range interactions
我们发展了与林登-贝尔统计理论有关的长程相互作用系统的无碰撞弛豫动力学理论。我们处理多层次的情况。我们从Vlasov方程的准线性理论得到的动力学方程和从最大熵产生原理得到的松弛方程之间的连接。我们提出了一种方法来封闭相级矩的动力学方程的无限层次，并获得与广义熵形式相关联的广义Landau、Lenard-Balescu或Kramers方程形式的粗粒度分布函数的动力学方程[P.H. Chavanis，Physica A { \bf 332}，89（2004）]。这使我们能够超越与费米-狄拉克型熵相关的两能级情形。我们讨论了与二维湍流的许多类比。我们还提到了可能的应用程序，目前的形式主义的费米子和玻色子暗物质晕。
2021-12-21 cond-mat.stat-mech
Kinetics of Phase Separation in the Driven Lattice Gas: Self-Similar Pattern Growth under Anisotropic Nonequilibrium Conditions
在低温下演化的驱动格子气（DLG）有助于理解各向异性条件下不稳定混合物中斑图形成的动力学。在这里，我们开发了一个简单的理论描述动力学的蒙特卡罗模拟的DLG。还研究了朗之万连续模拟，其显示出相同的行为。我们表明，图案的生长主要是单粒子过程的结果，并且，经过短暂的瞬态时间，其中表面蒸发/冷凝机制是重要的，在散装空穴扩散成为主导。因此，对于宏观系统，除了在某些非常早期（可能不可观测）的时间，存在唯一的相关长度，其表现为$l(t) \sim t^{1/3}$。这意味着某种自相似性，即空间模式看起来相似，但在不同的时间尺度发生了（非平凡的）变化。我们还表征了结构因子，在其中我们确定了Guinier和Porod区域，以及其随时间和大小的缩放形式。潜在的各向异性在决定宏观上出现的特殊行为方面是必不可少的。
2003-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy-driven liquid-liquid separation in supercooled water
20年前，Poole等人（Nature 360，324，1992）提出，过冷水的异常性质可能是由临界点引起的，该临界点终止了低密度水和高密度水的液-液分离线。在这里，我们提出了一个明确的热力学模型基于这个假设，它描述了所有可用的实验数据过冷水具有更好的质量和更少的可调参数比任何其他模型建议到目前为止。低温下的液态水被看作是两种具有不同熵和密度的分子结构的“无热溶液”。替代水的流行模型，其中液-液分离由能量驱动，在无热的双态水中的相分离由增加压力时的熵驱动，而临界温度由“反应”平衡常数定义。特别是，该模型预测的位置的密度最大值在一个接近恒定的分数（约0.12）的低密度结构的轨迹。
2017-08-11 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Inferring kinetics and entropy production from observable transitions in partially accessible, periodically driven Markov networks
针对部分可观测的周期驱动马尔可夫离散态网络，提出基于观测跃迁等待时间分布的推断方案，可推断相关态周期概率、时变跃迁速率及隐藏跃迁信息，并给出总熵产生下界，同时得到稳态相关原创结果。
2024-06-18 cond-mat.stat-mech
Kinetic energy and microcanonical nonanalyticities in finite and infinite systems
与正则情况相反，微正则热力学函数也可以对有限系统表现出非解析性。在本文中，我们有助于理解这些nonanalyticities的工作之间的关系的非解析性的微正则熵和它的组态对应。如果构型微正则熵$ω_N^c(v)$在$v=v_c$处具有非解析性，则对于自由度$N$的任何有限值，微正则熵$ω_N(ε)$在其自变量的相同值$ε=v_c$处具有非解析性。动能的存在削弱了非解析性，使得如果构型熵是$p$倍可微的，则熵是$p+\lfloor N/2 \rfloor$倍可微的。然而，在热力学极限中，行为是非常不同的：非解析性不再发生在相同的参数值，但微正则熵的非解析性转移到更大的能量。这些结果给出了一个一般的解释，以前观察到的平均场球模型的特殊行为。在超立方模型中，我们提供了一个进一步的例子来说明我们的结果。
2009-07-22 cond-mat.stat-mech
Modelling spatial constraints and scaling effects of catalyst phase separation on linear pathway kinetics
化学反应通常在假设底物和催化剂在整个系统中充分混合（WM）的情况下进行研究。虽然这通常适用于试管实验条件，但在细胞环境中是不现实的，在细胞环境中，生物分子可以进行液-液相分离（LLPS）并形成冷凝物，从而导致重要的功能结果，包括催化作用的调节。类似的过程也可能在原始细胞系统中发挥作用，如原始凝聚体，或在膜辅助的益生元途径中。在这里，我们探讨了催化剂的分层是否会导致形成影响线性（多步）反应途径动力学的微环境，与WM系统相比。我们实现了一个通用的晶格模型来模拟不同催化剂的合奏LLPS，并将其扩展到包括扩散和一系列小基板的反应。我们进行了定量分析的催化剂的相分离如何影响反应时间取决于底物和催化剂之间的亲和力，反应路径的长度，系统的大小，和冷凝物的均匀性程度。这两种情况之间的差异报告的一个关键方面是，在WM系统中观察到的尺度不变性被破坏的冷凝过程。我们的平均场化学的结果的主要理论意义绘制，扩展的质量作用动力学计划，包括基板的初始命中时间，以达到催化剂冷凝。最后，我们测试这种方法，考虑开放的非线性条件下，我们成功地预测，通过微观模拟，相分离抑制化学振荡行为，提供了一个可能的解释边际作用，这种复杂的动态行为在真正的代谢。
2023-02-10 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Distinction Between Transport and Rényi Entropy Growth in Kinetically Constrained Models
守恒定律和相关的流体动力学模式对孤立量子系统中更高雷尼熵的增长有重要影响。在各种随机幺正电路和哈密顿系统中已经证明，在存在U（1）对称性的情况下，雷尼熵的动力学服从$S^{(n\geq 2)}(t) \propto t^{1/z}$，其中$z$被确定为表征守恒电荷输运的动力学指数。然而，在这里，我们证明，这种简单的识别可能不成立，在某些量子系统的动力学约束。特别地，我们研究了两类分别具有XNOR和Fredkin约束的U（1）-对称量子自动机电路。我们发现，在数值上，虽然在这两个模型中的自旋输运是亚扩散，第二Rényi熵的增长扩散的XNOR模型，和超扩散的Fredkin模型。对于具有XNOR约束的系统，由于自旋关联函数可以归因于标记粒子的涌现示踪动力学，而雷尼熵受到粒子集体输运的约束，因此出现了这种区别。我们的研究结果表明，在一般量子系统中，当将传输和纠缠熵动力学与守恒定律联系起来时，必须小心。
2022-08-16 cond-mat.stat-mech quant-ph
Dynamic phase transitions in simple driven kinetic networks
我们分析了一类失平衡动力学网络上轨迹的熵产生率的概率分布。这些网络可以作为驱动动力系统的简单模型，这在生物过程中特别重要，其中能量通量通常导致非平衡动力学。通过分析熵产生的波动，我们证明了出现，在一个大的系统尺寸限制，两个不同的动力学制度之间的动态相变。
2014-08-03 cond-mat.stat-mech
Determination of the basic timescale in kinetic Monte Carlo simulations by comparison with cyclic-voltammetry experiments
虽然动力学蒙特卡罗模拟可以提供物理和化学系统的动力学的长时间模拟，但通常还不可能用物理时间尺度来识别逆蒙特卡罗尝试频率。在这里，我们证明了这样的识别通过比较模拟与实验数据。利用动态晶格气模型研究了Br在Ag（100）表面的电吸附，测量了循环伏安法（CV）中正负峰分离的扫描速率依赖性，并比较了模拟和实验峰分离的差异。通过调整Monte Carlo尝试频率，实现了模拟和实验峰分离之间的良好协议。它也被发现，这样的确定的唯一性是依赖于吸附/脱附和扩散自由能势垒的相对值。
2004-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Relation between Entropy, Diffusion and Relaxation Kinetics
本文分析长时扩散与熵的关系，修正 Sorkin 等人的下界不等式，并用其连接崎岖能量景观、胶体及势垒穿越中的扩散、相关性与熵变。
2024-06-13 cond-mat.stat-mech
Entropic 13 Moment Equations from Boltzmann's Kinetic Equation
我们使用非平衡态热力学的指导原则，开发一套可接受的13个时刻的稀薄气体流动方程。我们的热力学方法的主要好处是一个明确的熵表达式履行$H$定理和一个健全的哈密顿制定的可逆自由飞行运输。为了计算熵和找到明确的封闭近似，我们提出了一套简单的近似13参数的解决方案，玻尔兹曼的动力学方程。我们讨论如何标准流体力学恢复作为一个限制的情况下。
2010-01-22 cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic Effects in Kinetics of Phase Separation in Binary Fluids: Critical versus off-critical compositions
通过流体力学守恒的分子动力学模拟，我们研究了相分离对称二元混合物模型中的生长现象。我们淬火高温均匀配置状态点内的可扩展性差距，为各种混合物组合物。对于对称或临界值周围的组合物，我们捕获的快速线性粘性流体动力学增长，由于平流输送的材料通过管状互连域。然而，工作的重点是接近共存曲线的任何分支的组合物。在这种情况下，在少数物质的液滴成核之后，系统中的生长经由聚结机制发生。使用国家的最先进的技术，我们已经确定，这些液滴之间的碰撞，表现出扩散运动。的幂律增长的指数的值，与这种扩散聚结机制，作为组合物不断偏离临界值，已估计。这与一个理论上的数字非常吻合。这些结果进行了比较，通过颗粒扩散机制发生的增长，在非流体动力学环境。
2021-07-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Photo-induced bond breaking during phase separation kinetics of block copolymer melts: A dissipative particle dynamics study
采用耗散粒子动力学（DPD）模拟方法，研究了嵌段共聚物（BCP）在$d=3$中熔体在光等外界刺激下的相分离动力学。将初始均质BCP熔体快速淬火至温度$T < T_c$，其中$T_c$是临界温度。然后，我们让系统经历交替的光“开”和“关”周期。一个开循环打破了刺激敏感的债券连接的嵌段A和B的BCP熔体，并在关闭周期，打破债券重新连接。通过模拟光的影响，我们隔离的情况下，相分离开始与光关闭（设置1）;系统内的合作相互作用，使其能够进行微相分离。当相分离随着光开启而开始时（组2），系统由于键断裂而经历宏观相分离。在这里，我们报告的交替循环域形态的作用，通过改变键断裂的概率为两组1和2，分别。我们观察到，尺度函数取决于上述条件，这些条件改变了各种循环中演变形态的时间尺度。然而，在所有情况下，平均畴尺寸遵循幂律增长：在后期为$R(t)\sim t^ϕ$，这里$ϕ$是动态增长指数。在早期短暂的扩散增长（$ϕ\sim 1/3$）之后，$ϕ$说明了从粘性流体动力学（$ϕ\sim 1$）到后期惯性流体动力学（$ϕ\sim 2/3$）状态的交叉。
2020-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic Theory Estimates for the Kolmogorov-Sinai Entropy and the Largest Lyapunov Exponents for Dilute, Hard-Ball Gases and for Dilute, Random Lorentz Gases
气体的动力学理论提供了计算李雅普诺夫指数和其他量的方法，如柯尔莫哥洛夫-西奈熵，它们表征了硬球气体的混沌行为。在这里，我们说明了使用这些方法来计算的Kolmogorov-Sinai熵，和最大的积极李雅普诺夫指数，稀释的硬球气体平衡。最大李雅普诺夫指数的计算与流体动力学前沿的传播理论有着有趣的联系。计算还提出了在二维和三维，这是相当简单的硬球气体的相应计算的稀释，随机洛伦兹气体的李雅普诺夫谱。文章最后简要讨论了一些有趣的开放性问题。
2000-03-06 chao-dyn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Hidden kinetic correlations control collective phases of entropy-conditioned histories
School of Basic Sciences, Indian Institute of Technology Bhubaneswar（印度理工学院布巴内斯瓦尔基础科学学院）
本文构建具有相同可见统计但不同隐藏动力学关联的马尔可夫模型，证明熵条件历史可呈现不同集体相，并揭示第四累积量在临界与无序系统中的关键作用。
2026-09-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Effective two-dimensional model for granular matter with phase separation
颗粒系统限制在垂直振动浅水平盒（准二维几何形状）提出了一个液体到固体的相变时，频率的周期性强迫增加。提出了一个有效的模型，其中晶粒运动和碰撞的二维，再现上述相变。关键的因素是，除了二维自由度，每个颗粒都有一个额外的变量$ε$，它说明了在真正的准二维运动中的垂直运动中存储的动能。该能量在自由飞行期间单调增长，模仿通过与振动壁碰撞而获得的能量，并且在碰撞时，该能量瞬时转移到水平自由度。结果，$ε$和动力学温度的平均值是局部密度的递减函数，从而产生可呈现范德华环的有效压力。动力学理论方法预测的条件，必须满足的能量增长函数，以获得相分离，这是验证与分子动力学模拟。值得注意的是，考虑速度-飞行时间相关性计算的有效状态方程和临界点与忽略这些相关性的简单动力学理论计算所得结果仅略有不同。
2018-04-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic-kinetic uncertainty relation: properties and an information-theoretic interpretation
描述非平衡系统涨落的普遍关系具有根本的重要性。热力学和动力学的不确定性关系施加上界电流的精度仅由总熵产生和动力学活动，分别。最近，一个更严格的约束，施加在电流的精度由总熵产生和动力学活动已经推导出来（称为TKUR）。在本文中，我们表明，TKUR给出了严格的限制一类的不平等，施加上界的电流的精度由任意函数的熵产生，动力学活动，和时间间隔。此外，我们表明，TKUR可以重写为两个Kullback-Leibler分歧之间的不等式。一个是由熵产生与动力学活动的比值决定的，另一个是由定义在二元集合上的两个概率分布之间的Kullback-Leibler散度决定的，这两个概率分布的特征是时间积分流的精度与动力学活动的比值。
2022-08-28 cond-mat.stat-mech cs.IT math.IT
Nonlinear Stochastic Dynamics of Complex Systems, III: Noneqilibrium Thermodynamics of Self-Replication Kinetics
我们简要回顾了最近发展的，马尔可夫过程为基础的非线性，驱动介观动力学系统的等温化学热力学。瞬时香农熵{\boldmath $S[p_α(t)]$}和基于概率分布{\boldmath $\{p_α(t)\}$}定义的相对熵{\boldmath $F[p_α(t)]$}都起着重要作用。该理论具有普遍性;作为化学反应体系处于平衡环境的特殊情况，它完全符合吉布斯化学热力学：{\boldmath $k_BS$}和{\boldmath $k_BTF$}分别成为热力学熵和自由能。我们将这一理论应用于一个完全可逆的自催化反应动力学，代表Delbrück-Gillespie过程，在化学平衡的非平衡环境。开放的、受驱动的化学系统是生物化学自我复制的原型。强调了{\em化学一致性}动力学粗化的意义。在一个动力学系统中，生物有机体的死亡被视为其出生的逆转，数学涌现的"耗散"，这是不相关的{\boldmath $k_BT$}测量的热量的意义，仍有待进一步研究。
2016-06-08 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Quantum Kolmogorov-Sinai entropy and Pesin relation
我们讨论了量子Kolmogorov-Sinai熵定义为单位时间的熵产生耦合系统的弱，辅助浴。我们得到的表达式是完全量子的，但要求系统是这样的，即在Escherichfest和相关时标之间存在分离。我们表明，他们减少到经典的定义在半经典极限，这种分离的一个实例。我们展示了这个熵和描述相空间扩展的矩阵的正特征值之和之间的量子（Pesin）关系。可以推广到熵随时间呈次线性增长的情况。
2021-03-31 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Role of cross-links in bundle formation, phase separation and gelation of long filaments
我们预测的热力学和结构行为的解决方案的长交联长丝。我们发现，在平均场水平下，自组装结的熵诱导细丝之间的有效吸引力，可以导致相分离成一个连接的网络，在平衡与稀相。在链或交联密度增加时，或随着温度降低，也可以在非热力学转变中形成连接网络。对于刚性杆，在低温下，我们预测从各向同性网络的过渡，各向异性束的杆紧密结合的交联，这是由杆之间的交联分布的构型熵之间的相互作用触发，和杆的旋转和平移熵。
2004-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
