Complexity, multiresolution, non-stationarity and entropic scaling: Teen birth thermodynamics
本文提出了一种统计方法来分析一个复杂的现象,其中确定性和缩放组件叠加。我们的方法是基于小波多分辨率分析结合尺度分析的熵的时间序列。小波多分辨率分析以{ \it scale-by-scale}方式分解信号。{ \it scale-by-scale}分解生成平滑和详细的曲线,并对其进行评估和研究。基于小波的平滑滤波被用来估计一年中的每日出生率和受孕率。尺度分析是基于扩散熵分析(DEA)。DEA和小波多分辨率分析的联合使用允许:1)从信号的标度分量中分离确定性分量和非标度分量; 2)确定表征每个时间尺度上的青少年出生现象的随机信息。每日数据涵盖了1964年至1999年期间德克萨斯州青少年的出生人数。
2004-04-12 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Integration Methods, Infinite Swapping and the Calculation of Generalized Averages
在本文中,我们研究了与计算广义平均值的问题相关的风险敏感性和抽样问题。通过结合热力学积分和固定相蒙特卡罗技术,我们开发了一种方法,这样的问题,并探讨其实用程序的一个原型类的应用。
2016-10-31 cond-mat.stat-mech
The Two Scaling Regimes of the Thermodynamic Uncertainty Relation for the KPZ-Equation
研究了有限空间上$(1+1)$维Kardar-Parisi-Zhang方程的热力学测不准关系.特别是,我们将先前获得的小耦合强度的结果扩展到耦合参数的大值。它将被证明,由于KPZ方程的标度行为,TUR产品显示两个不同的制度,这是由一个有效的耦合参数的临界值分开。分析探讨了临界阈值以下和以上的渐近行为。对于小耦合,我们确定这个产品微扰包括四阶强耦合,我们采用动态重整化群的方法。而TUR产品接近$5$的值在弱耦合限制,它渐近地显示出与耦合参数的强耦合的线性增加。分析结果进行比较,直接数值模拟的KPZ方程显示令人信服的协议。
2021-06-22 cond-mat.stat-mech
Calculation Method for the Three-Dimensional Ising Ferromagnet Thermodynamics within the Frames of $ρ^6$ Model
在六重基分布近似下($ρ^6$模型)计算了三维伊辛铁磁体在临界温度上下的热力学函数.与$ρ^4$模型的结果比较表明,热力学函数对重整化群参数$s$的依赖性变弱。确定了重整化群参数值的最佳区间。
1999-07-30 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Casimir effect: Universality and Corrections to Scaling
本文研究了具有对称破缺边界条件的三维伊辛普适类薄膜的热力学Casimir力。我们专注于对标度的修正的效果和探测数值我们的结果的普遍性。特别地,我们检验了我们的假设,即校正由有效厚度L_{0,eff} =L_0+c(L_0+L_s)^{1-ω} +L_s很好地描述,其中c和L_s是系统特定参数,ω \approx 0.8是主导体校正的指数。我们在简单立方晶格上模拟了改进的Blume-Capel模型和伊辛模型。首先,我们分析各种量在临界点的行为。在考虑伊辛模型的修正\propto L_0^{-ω}的情况下,我们发现从这两个不同的模型得到的结果有很好的一致性。特别是对伊辛模型的Casimir振幅差Δ_{+-}-Δ_{++}=3.200(5)进行了分析,与改进的Blume-Capel模型得到的Δ_{+-}-Δ_{++}=3.208(5)进行了比较。接下来,我们研究的行为的热力学Casimir力的大值的标度变量x=t [L_0/L_0]。这种行为可以通过用转移矩阵和边界态的本征值和本征态来表示薄膜的配分函数,从而得到整个振幅。在这里,我们展示了如何以高精度计算这个整体幅度。最后讨论了热力学Casimir力的标度函数θ_{+-}和θ_{++}在标度变量范围内的结果。我们的结论是,我们的数值结果符合普适性。缩放的校正很好地近似于有效厚度。
2012-05-18 cond-mat.stat-mech
Temporal scaling at Feigenbaum points and non-extensive thermodynamics
我们表明,最近的索赔的非平稳行为的Logistic映射在费根鲍姆点的基础上非广泛的热力学是错误的,或者可以很容易地推导出著名的费根鲍姆吸引子的属性。特别是,没有广义Pesin身份为这个系统,现有的“证据”是基于对遍历理论的基本概念的误解。在推导费根鲍姆吸引子的几个新的标度律时,充分利用了它的详细结构,但与非广延热力学没有明显的联系。
2005-08-03 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Corrections to scaling in systems with thermodynamic constraints
使用热力学参数的治疗,它表明,独立于是否Fisher重整化改变附近的相变在约束系统的临界指数或没有,新的修正标度与校正指数成正比的比热指数$α$出现。由于伊辛、XY和海森堡普适性类的$α$很小,这些修正是主要的,并且可以引起很强的交叉效应。证明了Fisher尺度修正的出现是约束系统的一个相当普遍的特征。
2000-12-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Temporal Scaling at Feigenbaum points and non-extensive thermodynamics" by P. Grassberger
在最近的一封信[PRL 95,140601(2005)]中,P. Grassberger解决了q统计对著名的Feigenbaum吸引子的适用性这个非常有趣的问题。然而,有几点是不符合我们目前的知识,也不是解释,他的进步。
2005-10-12 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Scaling for Mixtures of Hard Ions and Dipoles in the Mean Spherical Approximation
使用新的标度参数$β_i$,我们推导出简单的平均球近似(MSA)的离子偶极子混合物的过剩热力学性质的表达式。对于MSA和它的扩展,我们已经表明,热力学过剩功能是一个功能的一组减少的缩放矩阵${\mathbfΓ}_χ$。我们现在表明,对于可因子化的相互作用,如硬离子-偶极混合物,有一个对角矩阵${\mathbfβ}_χ$的进一步减少。过剩热力学性质是这些新参数的简单函数。对于熵,我们得到\[ S=-{{\frac{k V}{3 π}}}({\cal F}[{\mathbfβ}_α])_{α\in {\mathbf χ}} \],其中${\cal F}$是Ornstein-Zernike闭包的不可约表示$χ$的标度矩阵的代数泛函。新的标度参数$β_i$也简单地与组分的化学势相关。分析还提供了一个新的定义的玻恩溶剂化能为任意浓度的电解质。
2001-11-06 cond-mat.stat-mech
The specific heat, the energy density and the thermodynamic Casimir force in the neighbourhood of the lambda-transition
讨论了三维XY普适类薄膜的比热、能量密度和热力学Casimir效应之间的关系。热力学Casimir力的有限尺寸标度函数$θ(x)$可用过剩能量密度和过剩自由能量密度的标度函数h '(x)和h(x)表示。先验地,这些量取决于约化温度t和膜的厚度L_0。然而,有限尺寸标度理论预言标度函数只依赖于x=t [L_0/L_0]^{1/ν}的组合,其中ν是临界指数,$ξ_0$是关联长度的幅度。我们利用这一事实,从Monte Carlo数据中计算了简单立方晶格上改进的双组分E_4模型在短方向上具有自由边界条件的过剩能量密度的θ。我们重复这个练习,使用实验数据的过剩比热的4 He膜。过量比热的有限尺寸标度行为由h“(x)控制,它与文献中讨论的标度函数$f_2$成比例。我们比较我们的结果与以前的工作,在卡西米尔力已计算出的衍生物的过剩自由能相对于薄膜的厚度。作为预备性研究,我们还计算了在所有方向上具有周期边界条件的有限L^3系统的标度函数h '(x)和h(x),其中L是系统的线性扩张。
2009-07-16 cond-mat.stat-mech
A Husimi Rhombus Lattice with Random Angles to Present the Space Stochasticity in Exact Thermodynamic Calculation
Chengjie Wu博士和Chong Chen博士提供了计算资源并帮助进行代码编程,但他们认为自己对科学部分没有贡献,因此认为不被列为作者。因此,作者同意用更新的作者名单替换手稿。
2018-09-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of a Higher Order Phase Transition: Scaling Exponents and Scaling Laws
将二阶相变临界指数的标度律推广到任意高阶相变的情形。在更高阶的跃迁中,例如在Ba $_{0.6}$ K $_{0.4}$ Bi O $_3$和Bi $_2$ Sr $_2$ Ca Cu $_2$ O $_8$中的超导跃迁中,在自由能的更高阶导数中存在奇异性。不同观测量的指数之间的关系已经被发现,无论指数是否是经典的(平均场论,没有波动,整数阶的过渡)或不(包括波动效应)。对薄膜中的相变也作了评述。
2002-04-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Pressure-energy correlations and thermodynamic scaling in viscous Lennard-Jones liquids
我们使用分子动力学模拟结果的粘性二元Lennard-Jones混合物检查势能和维里之间的相关性。根据最近的一项提议[U。R.佩德森等等,Phys. Rev. Lett. 100,015701(2008)],发现两个量的波动是强相关的,表现出比例常数γ,在数值上等于分子间势函数的逆幂律近似的斜率的三分之一。相关性在更高的密度下更强,其中原子间的分离在逆幂律近似更准确的范围内。这些相同的液体符合其动力学的热力学标度,标度指数等于Gamma。因此,能量和压力之间的强相关性和热力学标度的属性都反映了一个潜在的逆幂律表示捕捉有趣的功能,致密,高粘度液体的动力学的能力。
2009-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics from a scaling Hamiltonian
定义长程相互作用系统的热力学极限存在问题;因此,这些类型系统的热力学行为是异常的。在目前的工作中,我们审查了一些概念,从广泛和非广泛的热力学观点。我们使用一个模型,其哈密顿量考虑到自旋铁磁耦合在一个链通过一个功率定律,在大粒子间距离$r$作为$1/r^α$为$α\geq0$衰减。在这里,我们回顾一下旧的非扩展缩放。此外,我们提出了一个新的哈密顿量缩放的$2\frac{(N/2)^{1-α}-1}{1-α}$,明确包括对称性的晶格和依赖的大小,$N$,系统。新方法使我们能够改进以前的结果。通过蒙特卡罗模拟进行了数值试验。模型中采用周期性边界条件来消除表面效应。
2007-10-30 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Breakdown of The Excess Entropy Scaling for the Systems with Thermodynamic Anomalies
本文模拟研究了Rosenfeld熵标度对不能用有效硬球近似的系统的适用性。研究了三个系统:赫兹球、高斯核模型和软排斥肩势。这些系统在低温下表现出扩散异常:扩散随着密度或压力的增加而增加。结果表明,对于属于有界势类的前两个系统,Rosenfeld标度公式只在无限温度极限下才有效,在无限温度极限下不存在反常现象。对于软排斥肩标度公式是有效的已经在足够低的温度,但是,异常范围之外。
2009-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The thermodynamic Casimir effect in the neighbourhood of the lambda-transition: A Monte Carlo study of an improved three dimensional lattice model
本文研究了三维XY普适类薄膜中的热力学Casimir效应。为此,我们在简单立方晶格上模拟了改进的二分量phi^4模型。我们使用的晶格厚度为L_0=33。基于我们的蒙特卡罗模拟的结果,我们计算的通用有限尺寸标度函数θ的热力学Casimir力的行为特征的临界点附近。我们证实了自由边界条件对普遍有限尺寸标度行为的主要修正可以表示为有效厚度L_{0,eff} = L_0+ L_s,其中L_s =1.02(7).我们的结果进行了比较,与实验的4 He附近的过渡,以前的蒙特卡罗模拟的XY模型的简单立方晶格和场论的结果。对于有限尺寸标度函数θ,我们的结果与~ 4 He薄膜的实验和以前的蒙特卡罗模拟基本一致。
2009-05-13 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic derivation of scaling at the liquid-vapor critical point
仅利用热力学和一般平衡条件,我们研究了流体在液-汽相变临界点附近的熵。通过假设一个一般形式的共存曲线在临界点附近,我们表明,作为能量和粒子密度的函数的熵的函数依赖性必然服从Widom假设的标度形式。我们的分析允许讨论相应的标度函数的属性,有趣的预测,临界等温线具有相同的功能依赖性,能量和粒子密度之间的共存曲线。除了导出临界指数的预期等式外,导致缩放的条件还意味着,虽然定容比热在临界点处可以发散,但等温压缩性必须这样做。
2020-12-17 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Sensitivity of the thermodynamics of two-dimensional systems towards the topological classes of their surfaces
本文通过蒙特卡洛模拟研究不同拓扑表面上二维伊辛模型的临界行为,发现磁化率和比热的标度函数随欧拉示性数不同而改变,证明相变依赖于表面拓扑类。
2022-12-29 cond-mat.stat-mech
Experimental validation of the $1/τ$ -scaling entropy generation in finite-time thermodynamics with dry air
热力学第二定律可以描述为不可逆热力学过程的熵不减。这种现象可以用不可逆熵产生(IEG)定量评估,最近发现,在与热浴长接触时间$τ$下,该不可逆熵产生遵循系统的$1/τ$标度。在许多有限时间热力学模型中预测的这种尺度关系在热机的优化中具有巨大的潜力,但仍然缺乏直接的实验验证。在这封信中,我们设计了一个实验装置来测试这种结垢通过压缩干燥空气在温度控制的水浴。更重要的是,我们定量验证优化的控制协议,以减少IEG。这种优化将为热机循环的实际设计带来新的见解。
2019-10-31 cond-mat.stat-mech physics.class-ph quant-ph
Incidence of nonextensive thermodynamics in temporal scaling at Feigenbaum points
最近,在物理学。95,140601(2005),P. Grassberger解决了q统计对著名的Feigenbaum吸引子的适用性的有趣问题。他的结论是,在临界吸引子的动力学和广义统计之间没有真正的联系,并反对其有用性和正确性。然而,有几点与我们目前的知识不符,他的解释也不符合。我们在这里只提到吸引子的动态,以指出正确解读最近的发展会使他的基本主张无效。
2006-06-13 cond-mat.stat-mech nlin.CD
On equivalence of high temperature series expansion and coupling parameter series expansion in thermodynamic perturbation theory of fluids
本文证明了在相互作用势为两两可加的情况下,流体热力学微扰理论中的耦合参数级数展开式与高温级数展开式是等价的。结果表明,对于势函数具有硬核斥力的流体,若以硬球流体为参考系,径向分布函数、直接关联函数和Helmholtz自由能的耦合参数级数展开项随温度的变化服从标度律。应用方井流体的标度律得到证实。
2014-03-04 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic scaling of diffusion in supercooled Lennard-Jones liquids
分子间作用势u(r)控制液体结构弛豫的方式是凝聚态物理中一个长期存在的问题。本文中,我们表明,在正常和适度过冷状态下,模拟Lennard-Jones m-6液体(8<m<36)的扩散系数是变量rho^g/T的唯一函数,其中rho是密度,T是温度。标度指数g是材料特定常数,其大小与u(r)的排斥部分的陡度有关,在过冷状态下探测的粒子之间的最近接近距离附近进行评估。还讨论了u(r)的逆幂律近似。
2007-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal finite-time thermodynamics of many-body quantum machines from Kibble-Zurek scaling
通过考虑多体量子奥托循环,我们证明了量子机器有限时间热力学中普遍特征的存在,在该循环中,工作介质在幺正冲程期间被驱动越过量子临界点.具体来说,我们考虑一个由耗散能量和放松浴驱动的量子引擎。我们表明,在非常一般的条件下,输出工作是由Kibble-Zurek机制,即,它表现出一个通用的幂律缩放与驱动速度通过临界点。我们还优化了有限时间热力学作为驱动速度的函数。最大功率和相应的效率采取普遍的形式,并达到由临界指数控制的最佳速度。考虑横场伊辛自旋链作为工作介质,我们改进了我们的结果。对于这个模型,我们还展示了效率和功率如何随着发动机变得至关重要而变化。
2020-11-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
Generalized Edwards thermodynamics and marginal stability in a driven system with dry and viscous friction
我们考虑一个弹簧块模型与干摩擦和粘性摩擦,进行周期性的驱动允许机械稳定的配置进行采样。我们发现,在强驱动下,缩放的相关长度与能量密度是不兼容的爱德华兹统计方法,假设一个均匀的机械稳定的配置采样的预测。Edwards标度和非标准的高能量标度之间的交叉观察到的能量尺度,取决于粘性摩擦系数。推广爱德华兹热力学,我们提出了一个统计框架,基于采样的边缘稳定的状态,这是能够描述的缩放的相关长度在高粘性制度。
2017-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum fidelity for one-dimensional Dirac fermions and two-dimensional Kitaev model in the thermodynamic limit
以一维Dirac费米子系统和蜂窝格子上Kitaev模型为例,研究了热力学极限下保真度($F$)的标度行为.我们表明,热力学保真度内的无间隙以及有间隙的阶段遵循幂律缩放,与系统的一些临界指数的权力。导出了各向异性量子临界点的$F$的一般标度形式,并对Kitaev模型进行了验证.还讨论了Kitaev模型中无带隙相内$F$的标度行为。最后,我们考虑Kitaev模型中每个自旋绕z轴的旋转,并通过旋转角$η$和$η+dη$的基态之间的重叠来计算$F$。从而我们表明,相关的几何相位消失。我们在必要时用数值模拟来补充我们的分析计算。
2012-01-03 cond-mat.stat-mech quant-ph
Positive Kauzmann Temperature: A Thermodynamic Proof and Confirmation by Exact calculations
假设存在固定的亚稳态(SMS的),并使用一般的热力学参数,我们证明了一个积极的Kauzmann温度存在SMS的理想的玻璃能量高于晶体能量在绝对零度。我们证实了两个精确的计算,其中之一是不平均场的一般预测。
2003-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic constraints and exact scaling exponents of flocking matter
本文利用boost agnostic passive fluids形式化约束极性主动流体输运,通过热力学论证确定Toner-Tu模型输运系数在动力学重正化群流下的精确标度,与最新数值模拟和实验完美吻合。
2024-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Nonperturbative thermodynamic extrinsic curvature of the anyon gas
本文引入二维任意子气体的非微扰热力学外曲率,分析 Kagome Ising 模型与三维球模型的临界标度,并给出外曲率随比热临界指数正负变化的普适规律。
2024-05-07 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic formalism for transport coefficients with an application to the shear modulus and shear viscosity
我们讨论了Onsager的热力学形式的传输系数,并将其应用到计算的剪切模量和剪切粘度的单分散系统的排斥性粒子。我们专注于广泛的“距离”和密集的“场”共轭通过一个芬克尔-勒让德变换涉及的热力学(类)的潜力,它允许切换合奏的概念。采用布朗动力学,我们计算的剪切模量和剪切粘度从应变波动,并表明他们同意直接计算从应变和非平衡模拟,分别。我们发现依赖的波动耦合强度应变水库,这可以追溯到离散时间积分。这些结果表明,利用波动的大量的数值计算的输运系数的可行性。
2016-12-07 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and quantum criticality in cuprate superconductors
我们将提出基本的标度参数集中在热力学在铜氧化物超导体的量子临界点附近。将Rosch,Si及其同事以Grüneisen参数为中心的分析扩展到铜酸盐,我们证明了比热和化学势测量的组合可以揭示零温度奇异性的性质。从已知的比热数据,它遵循的有效数量的时间维度必须等于空间维度的数量,而我们发现了总共六个标度定律的温度和密度的依赖性的化学势,直接揭示了耦合常数标度维度。
2004-03-14 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Nonequilibrium critical scaling from quantum thermodynamics
新兴的量子热力学领域正在为包括量子相变在内的典型多体问题提供重要的结果和见解。尽管如此,在封闭系统中突然失超后,诸如功的涨落之类的非平衡量是否表现出临界尺度的问题仍然是难以捉摸的。在这里,我们采取了一种新的方法来解决这个问题,通过研究淬火跨越杂质量子临界点。通过对双杂质Kondo模型进行密度矩阵重整化群计算,我们能够确定在量子临界态下,猝灭产生的不可逆功具有有限尺寸标度。这种缩放忠实地预测平衡临界指数的交叉长度和序参量的模型,而且,意味着一个新的指数的重新缩放的不可逆工作。通过将不可逆功与双杂质自旋关联函数联系起来,我们的研究结果可以得到实验验证。
2016-05-23 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
A Scaling Approach to Ideal Quantum Gases
理想量子气体的热力学性质仅仅是从量纲参数、泡利原理和热力学关系式推导出来的,而没有诉诸于统计力学。
2004-09-22 cond-mat.stat-mech physics.ed-ph physics.gen-ph
Thermodynamic instabilities in one dimension: correlations, scaling and solitons
一维的许多热力学不稳定性(如DNA热变性、界面润湿)可以用简单的模型来描述,该模型涉及最近邻之间的谐波耦合和具有排斥核、稳定最小值和平顶的不对称在位势。本文讨论了Morse在位势的情形,这种势在连续极限下是可以精确处理的。推导出关联函数的解析表达式,它们服从缩放;数值转移积分值的离散版本的模型表现出相同的临界行为。此外,它详细示出的发病的过渡的特征可以由熵稳定的-否则不稳定的-,非线性场配置,一个孤立的域壁(DW)与宏观能量含量。DW的统计力学提供了一个精确的估计的临界温度的离散化参数的范围很广,这表明,过渡可以被准确地视为“驱动”的非线性实体。
2001-05-17 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Calculation of thermodynamic properties of finite Bose-Einstein systems
本文导出了计算服从玻色-爱因斯坦统计的有限系统热力学函数的精确递推公式。该公式适用于正则系统,其中粒子可以在某种近似下被视为无相互作用,例如磁阱中的玻色-爱因斯坦凝聚体。我们的计算方案的数值工作量仅与粒子数成线性增长。作为一个例子,我们计算了理想玻色气体的相对基态涨落和比热,该气体中有有限个粒子被封闭在不同形状的容器中。
2000-08-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Approaching the thermodynamic limit in equilibrated scale-free networks
我们讨论了各种模型的无标度复杂网络接近其极限性质时,网络的大小N的增长。我们主要关注平衡网络及其有限大小的度分布。我们的研究结果表明,即使对于10^9阶节点的网络,对截止点位置标度的次引导修正也很强。当度分布服从幂律k^(-3)时,我们还观察到退化图的标度的对数修正。我们还研究了最大程度的分布,并表明,它可能有一个不同的缩放比截止,而且,它接近热力学极限快得多。我们还提出了一些结果的截止函数和最大程度的分布在平衡网络。
2008-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of hydrogen vacancies in MgH2 from first-principles calculations and grand-canonical statistical mechanics
将从头计算和统计力学相结合,研究了MgH2中H空位的热力学性质.介绍了一种基于缺陷组态巨正则系综的通用方法,用于模拟MgH2晶体和气相H2之间的氢交换。我们发现,在温度和氢分压的实际利益,MgH2是能够容纳只有非常小的浓度的氢空位,这主要是由孤立的缺陷,而不是空位簇,相反,从一个简单的能量分析所预期的。
2009-10-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Unconventional scaling at non-Hermitian critical points
临界相变包含了各种深刻而普遍的物理学,并通过标度关系与热力学量密切相关。然而,这些概念在非厄米性的背景下受到挑战,空间或时间的分歧使热力学极限不明确。在这项工作中,我们表明,一个热力学的大潜力仍然可以定义在伪厄米哈密顿,并可用于表征方面的临界性独特的非厄米系统。以非厄米的Su-Schrieffer-Heeger(SSH)模型为例,证明了复能平面上拓扑相变的分数阶.这些分数阶加起来是当模型加倍和厄米化时厄米相变所期望的整数阶。更奇怪的是,间隙保持高度退化的临界点,称为非布洛赫带崩溃具有分数阶,不受传统的标度关系,证据的新兴额外的长度尺度从皮肤模式积累。我们的工作表明,热力学方法可以证明富有成效的非厄米临界点的非常规性质的揭示。
2020-11-19 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Scaling of ground state fidelity in the thermodynamic limit: XY model and beyond
我们研究了基态保真度,定义为同一量子系统的两个基态之间的重叠,其哈密顿量的参数略有不同的值。我们专注于XY模型的热力学制度和它的临界点附近。我们详细描述的情况下,保真度占主导地位的普遍贡献,反映量子临界的相变。我们发现,接近多临界点导致异常缩放的保真度。我们还讨论了保真度的制度,其特征在于显着的振荡所造成的系统大小或参数的变化的哈密顿量。此外,我们表明,当保真度占主导地位的非普遍的贡献,研究扩展伊辛模型的保真度,并说明我们的结果如何提供额外的洞察量子相变的动力学。特别注意从动量空间的角度研究保真度。我们所有的主要结果都是解析地得到的。它们与数字非常吻合。
2011-09-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Microscopic Derivation of an Isothermal Thermodynamic Transformation
我们得到宏观等温热力学变换的微观哈密顿动力学与热浴接触的时空标度。微观动力学是由一个链的非谐振子受到不同的张力(外力)和接触的热浴是由独立的朗之万动力学作用于每个粒子建模。经过扩散的时空标度和交叉颗粒化,体积的轮廓收敛到确定性扩散方程的解,边界条件由施加的张力给出。这定义了从初始平衡到由所施加的最终张力给出的新平衡的不可逆热力学转变。准静态可逆等温变换,然后得到进一步的时间标度。热量被定义为系统和热浴之间交换的能量的总通量。证明了极限热、功、自由能和热力学熵之间的关系符合热力学第一、第二原理。
2013-10-02 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Finite Size Scaling for O(N) phi^4-Theory at the Upper Critical Dimension
用重整化群方法导出了四维O(N)φ ^4-理论的配分函数零点和热力学函数的有限尺寸标度理论。领先的标度行为是平均场与乘法对数修正,这是与平凡的理论。这些对数修正对于奇数热力学量和相关的零点是独立于N的,并且对于偶数热力学量是N相关的。因此,对伊辛模型中有限尺寸标度的数值研究可以作为对所有N的φ ^4_4-理论平凡性的非微扰检验。
2004-05-26 cond-mat.stat-mech hep-lat
Calculations of excess free energies of precipitates via direct thermodynamic integration across phase boundaries
我们描述了一种技术,用于约束宏观波动的热力学变量非常适合蒙特卡罗(MC)模拟的多相平衡。特别是对于多组分系统,这相当于一个统计系综,实现了对平均组成以及其波动的约束。方差约束半巨正则(VC-SGC)系综允许MC模拟,其中单相系统可以可逆地切换到多相平衡,允许通过热力学积分计算复杂形状的沉淀物的过量自由能。通过对一个伊辛模型的数值模拟,证明了该方法的基本特征以及尺度和收敛性质。最后,VC-SGCMC模拟技术被用来计算α/α '界面自由能在Fe-Cr合金中作为取向和温度的函数,考虑到构型,振动和结构自由度。
2012-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamic universality across dissipative quantum phase transitions
Trinity College Dublin(都柏林三一学院);King’s College London(伦敦国王学院);Trinity Quantum Alliance(都柏林量子联盟)
研究揭示了在驱动耗散的开放量子系统中,非绝热熵产的普遍幂律缩放特性及其与驱动速度无关的高斯耗散量子相变特征。
2025-12-04 cond-mat.stat-mech quant-ph
Comments on Generalization of thermodynamics in of fractional-order derivatives and calculation of heat transfer properties of noble gases, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry 2018 133, 1189 1194
本文指出,本文用分数阶导数推广平衡热力学得到的压力、熵和等容热容的计算公式是近似的,文中所作的与氖和氩的实验(列表)数据的比较是不正确的,据此所作的结论也可能是不正确的。建立了方程的有效性条件。它还建立了一个分数阶导数的指数的物理意义上的问题仍然是开放的。
2018-10-04 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Casimir effect for films in the 3D Ising universality class: Symmetry breaking boundary conditions
本文研究了具有对称破缺边界条件的三维伊辛普适类薄膜的热力学Casimir力。为此,我们模拟改进的Blume-Capel模型上的简单立方晶格。我们研究两种情况++,其中边界处的所有自旋固定为+1和+-,其中一个边界处的自旋固定为+1,而另一个边界处的自旋固定为-1。在分析Monte Carlo和实验数据时的一个重要问题是对标度的修正。由于我们模拟的是一个改进的模型,因此可以忽略与L_0^-Ω成比例的缩放校正,其中L_0是薄膜的厚度,Ω约为0.8。这使我们能够专注于由边界条件引起的缩放校正。我们证实了理论上的期望,即这些修正可以用有效厚度L_0,eff = L_0 + L_s来解释。研究了薄膜的关联长度、单位面积能量、磁化强度分布和体临界点的热力学Casimir力,发现在我们的模型和边界条件下,L_s=1.9(1)。利用L_s的这个结果,我们发现在我们考虑的整个温度范围内,对于厚度L_0=8.5、16.5和32.5所得到的有限尺寸标度曲线的一个很好的塌陷。我们将热力学Casimir力的有限尺寸标度函数θ_++和θ_+-的结果与用de Gennes-Fisher局部泛函方法、场论方法和一个二元混合物的实验所得到的结果进行了比较.
2010-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium Thermodynamics of Non-Hermitian Dirac Fermions: Caloric and Magnetic Responses
Facultad de Ingeniería, Universidad San Sebastián(圣塞巴斯蒂安大学工程学院);Departamento de Física, Universidad Técnica Federico Santa María(智利联邦理工大学物理系);Instituto de Física, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso(天主教瓦尔帕莱索大学物理研究所)
该研究建立了磁场中实谱非厄米狄拉克费米子的平衡热力学标度关系,通过相似变换实现非厄米系统到厄米模型的映射,揭示了不同条件下的热与磁响应规律,为非厄米量子物质研究提供了热力学框架。
2026-08-06 cond-mat.stat-mech quant-ph
Microscopic derivation of an adiabatic thermodynamic transformation
我们得到宏观绝热热力学变换的微观哈密顿动力学随机碰撞与环境的时空标度。微观动力学是由一系列受到变化的张力(外力)和与“无限质量”的外部独立粒子碰撞的振荡器给出的。每次碰撞的效果是改变速度的符号而不改变模量。通过这种方式,能量被所产生的动力学守恒。经过扩散的时空尺度和交叉纹理化,体积和能量的轮廓收敛到确定性扩散方程组的解,其边界条件由所施加的张力给出。这定义了从初始平衡到由所施加的最终张力给出的新平衡的不可逆热力学转变。准静态可逆绝热变换,然后得到进一步的时间标度。证明了极限功、内能和热力学熵之间的关系符合热力学第一、第二原理。
2014-12-11 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Direct Calculation of Thermodynamic Quantities for Heisenberg Model
研究了有限温度下的XXX海森堡模型。自由能的推导不依赖于热贝特法和量子转移矩阵法。这一结果与用热贝特法导出的自由能完全一致。首次给出了团簇展开系数的任意阶显式表达式。
2002-12-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Morse fluids in the immediate vicinity of the critical point: Calculation of thermodynamic coefficients
本文基于元胞流体模型计算了钠和钾在临界点附近的热力学系数,所得临界参数与实验一致,并揭示了超临界区压缩率、密度涨落和热膨胀的变化规律。
2023-09-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Careful calculation of thermodynamical functions of tachyon gas
我们分析了几种方法的快子物质的热力学。快子的能谱$ε_k=\sqrt{k^2-m^2}$定义在$k\geq m$上,如何确定快子的分布函数和计算其谱参数尚不清楚。在$k\in (m,\infty) $范围内的积分不产生虚量,零温速子函数满足热力学第三定律。这是由于加在压力上的反常项引起的。这种方法似乎是正确的,然而,精确的分析表明,熵可能成为负的有限温度。唯一正确的选择是在$k\in (0,\infty) $范围内进行积分,当$k<m$时取扩展分布函数$f_ε=1$和能谱$ε_k=0$。没有虚量出现,熵显示出良好的行为。快子的反常压力消失了,但这一概念在其他形式奇异物质的热力学中可能起着非常重要的作用。
2011-10-03 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech hep-ph
First-Principles Thermodynamic Theory of Seebeck Coefficients
通过塞贝克系数测量的热电效应是指这样的现象,其中施加在热电材料上的温差或梯度引起电电势差或梯度,反之亦然,使得热能和电能能够直接转换。所有现有的理解和第一性原理计算的塞贝克系数已经基于玻尔兹曼动力学输运理论。在这里,我们证明了塞贝克系数是一个定义明确的热力学量,可以确定从由温度变化引起的电子的化学势的变化,因此可以有效地计算单独的基础上的电子态密度通过第一性原理计算在不同的温度。所提出的方法被证明使用原型PbTe和SnSe热电材料。所提出的热力学方法大大简化了Seebeck系数的计算,使得使用高通量第一性原理计算来搜索高性能热电材料成为可能。
2017-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Microcanonical calculations of excess thermodynamic properties of dense binary systems
我们推导出一个新的公式来计算一小部分$N_1$粒子与不同种类的$N_2$粒子相互作用的过剩化学势。过剩化学势的计算是从第一性原理通过耦合分子动力学和量子-费米密度泛函理论,考虑到所产生的贡献的量子电子上的力作用在离子上。这个简单的功能的选择是出于这样一个事实,即本文件是专门的推导和验证的方法,但更复杂的功能可以并将在未来实现。这种新的方法被应用于微正则系综,最自然的分子动力学模拟。这避免了在模拟中引入恒温器,从而避免了根据粒子之间的力计算出的轨迹的不受控制的修改。计算进行了三个值的输入热力学量,能量和密度,并为不同的粒子总数,以检查由于有限尺寸效应的不确定性。该方法和计算结果为研究稠密混合物的热力学稳定性奠定了基础,而不需要对不同组分的电离度作任何{ \it先验}假设。
2004-06-03 astro-ph cond-mat.stat-mech
Implicit Ligand Theory: Rigorous Binding Free Energies and Thermodynamic Expectations from Molecular Docking
一个严格的形式主义,估计非共价结合自由能和热力学期望的计算中,受体构型独立的配体采样。由于这种分离,受体构型只需要取样一次,便于在虚拟筛选中使用结合自由能计算。示范计算上的主-客体系统产生良好的协议与以前的自由能计算和等温滴定量热法测量。隐式配体理论为如何改进现有的分子对接算法和深入了解非共价大分子识别中的诱导匹配和构象选择概念提供了指导。
2012-08-24 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.BM
Kibble-Zurek scaling from linear response theory
本文证明线性响应理论与Kibble-Zurek机制在量子相变描述中一致,并利用弛豫时间严格论证能隙作为弛豫率,验证额外功呈现Kibble-Zurek标度。
2022-03-23 cond-mat.stat-mech quant-ph
Effect of magnetic disorder and strong electron correlations on the thermodynamics of CrN
利用第一性原理计算研究了磁无序和电子关联对CrN结构和热力学性质的影响。通过与相干势近似计算和互补磁采样方法的比较,我们说明了一个特殊的准随机结构超原胞治疗磁无序的可用性。LDA+U计算的结构和电子性质与实验结果的比较证明,需要一个治疗的电子关联效应超出局域密度近似。当磁无序和强电子关联同时考虑,压力和温度引起的结构和磁性的CrN转变可以理解。
2010-06-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el