Homogeneous nucleation under shear in a two-dimensional Ising model: cluster growth, coalescence and breakup
我们计算速率和路径的成核在一个剪切的二维伊辛模型与大都会自旋翻转动力学,使用前向通量采样(FFS)。在中等剪切速率下,成核速率出现一个峰值。我们使用修改的剪切算法和提交者分析来分析这个峰值的起源。我们发现,峰值产生于三个剪切介导的效果之间的相互作用:剪切增强集群的增长,集群合并和集群解体。我们的研究结果表明,复杂的成核行为,可以发现,即使在一个简单的驱动模型系统。这项工作还表明使用FFS模拟罕见的事件,包括成核,在非平衡系统。
2008-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heterogeneous nucleation in the random field Ising model
本文研究三维 RFIM 在外场下的成核动力学,结合伞形采样与正向通量采样评估临界核自由能和成核速率,并提出兼顾核位置的反应坐标以改进强无序情形。
2023-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Optimal modularity for nucleation in network-organized Ising model
我们研究了伊辛模型在两个耦合随机网络拓扑结构中的成核动力学,从而模拟了在真实网络中观察到的模块化结构。通过引入一个最近发展起来的前向通量采样方法的变体,我们有效地计算了成核过程的速率并阐明了成核过程的途径。研究发现,随着网络模块性的变差,成核过程经历了从两步到一步的转变。有趣的是,成核率显示出非单调依赖于模块化,其中最大的成核率发生在中等水平的模块化。一个简单的平均场分析,提出了定性地说明模拟结果。
2011-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Dynamics of Nucleation in the Ising Model
利用单自旋翻转蒙特卡罗动力学的跃迁路径取样方法研究了三维伊辛模型在60%临界温度下的反应成核途径。对过渡态系综(TSE)的分析表明,临界核是粗糙的和各向异性的。的TSE,投影到自由能表面上的簇的大小,N,和表面积,S,表明除了这两个传统的反应坐标成核的其他变量的意义。沿N的透射系数为~ 0.35,并且透射系数从1的这种减少是根据动态模型的随机性质来解释的。
2004-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Low-temperature nucleation in a kinetic Ising model with soft stochastic dynamics
用解析和模拟方法研究了动力学伊辛模型中的低温成核,证实了平均亚稳寿命<tau>= A*exp(beta*Gamma)(beta = 1/kT)[E. Jordao Neves和R.H. Schonmann,Commun. 137,209(1991)]。与一般的看法相反,我们发现,A和伽马显着依赖于随机动态。特别是,对于一个“软”动态,其中的相互作用和所施加的领域的影响,因式分解的过渡率,伽马不简单地等于对成核的能量障碍,因为它为标准的格劳伯动态,它没有这个因式分解属性。
2003-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Magnetization Switching in Small Ferromagnetic Particles: Nucleation and Coherent Rotation
研究了在外加磁场驱动下铁磁小颗粒的热激活磁化翻转机制。对于低的单轴各向异性的自旋旋转相干,而足够大的单轴各向异性,他们的行为伊辛样,即开关,然后是由于成核。用蒙特卡罗模拟研究了具有单轴各向异性的经典三维海森伯模型从相干旋转到成核的交叉。从亚稳态寿命的温度依赖性的转换过程的能量势垒可以确定。对于无限的各向异性的情况下,我们比较数值模拟的伊辛模型与理论结果的能量障碍,单液滴和多液滴成核。模拟的势垒与理论预测一致。
1998-09-17 cond-mat.stat-mech
FORC Analysis of homogeneous nucleation in the two-dimensional kinetic Ising model
将一阶反转曲线(FORC)方法应用于二维动力学伊辛模型。对于所选择的系统尺寸和磁场,系统通过许多液滴的均匀成核和生长而反转。这使得反转的动力学几乎是确定性的,与以前用FORC方法研究的强无序系统相反。因此,FORC图似乎与以前的研究中获得的不同。应用Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami(KJMA)相变成核和生长理论对该体系进行了研究。合理的协议与蒙特卡罗模拟被发现,和FORC方法表明如何KJMA理论可以扩展。
2004-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Heterogeneous Nucleation of a Droplet Pinned at a Chemically Inhomogeneous Substrate: A Simulation Study of the Two-dimensional Ising Case
采用二维格子气模型,在适当的边界场作用下,用蒙特卡罗模拟和唯象理论研究了非均匀形核。在一个边界处长度为b的化学不均匀性有利于液相,而在其他地方有利于蒸气。打开有利于液体的体场,分析了从化学不均匀性区域开始的液相的成核和生长。有三种制度:对于小的场,临界液滴半径如此之大,以至于在化学不均匀性区域中具有杨氏方程所要求的接触角的临界液滴还不适合那里,因为圆形切割的球形液滴的基线长度将超过b。对于体场的中间区域,这样的液滴适合于不均匀性内部,并且确实在具有足够大的观察时间的模拟中发现,但是当这些液滴的基线已经增长到长度b时,这些液滴仍然被钉扎到化学不均匀性。一般来说,可以预测液滴的有效接触角和过剩密度(以b ^2为尺度)是乘积b和体积场的函数,但并不分别取决于这两个变量。对于更大的领域,在化学不均匀性处成核的液滴生长到整个系统的尺寸。
2018-02-27 cond-mat.stat-mech
Low-temperature nucleation in a kinetic Ising model under different stochastic dynamics with local energy barriers
使用分析和模拟的方法,我们研究低温成核率的动力学伊辛晶格气体模型,根据两个不同的Arkenius动力学,伊辛状态之间的一个过渡态代表当地的能量障碍。这两种动力学是过渡态近似[T. Ala-Nissila,J. Kjoll,and S. C. Ying,Phys.Rev.B46,846(1992)]和一步动力学[H. C. Kang和W. H. Weinberg,J.Chem.Phys.90,2824(1989)]。尽管它们都服从细致平衡,并且在这里应用于不守恒序参量的情况,我们发现用这两种动力学观察到的成核速率之间以及它们与标准Glauber动力学之间存在显著差异[R. J. Glauber,J.Math.Phys.4,294(1963)],其不包含过渡态。我们的研究结果表明,非常小心时,必须行使设计特定的物理或化学系统的动力学蒙特卡罗跃迁率。
2004-05-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Nucleation in a sheared Ising model: effects of external field
用前向通量取样法模拟了二维剪切伊辛模型[R. J. Allen等人,arXiv cond-mat/0805.3029]。对于准平衡系统(即在剪切的情况下),经典成核理论(CNT)预测的临界团簇大小和成核速率的外部磁场的依赖性。我们研究了剪切伊辛模型作为外场函数的行为。在较低的外磁场强度下,同样的非单调行为成立,成核速率的峰值对磁场强度明显不敏感。这表明,相同的外部场的依赖性保持在低剪切速率下的剪切成核的增强和剪切在高剪切速率下的抑制。在高场强下,成核行为是定性不同的。我们还分析了在过渡态配置的最大集群的大小和形状,作为一个功能的外部场。在剪切体系中,随着电场强度的降低,过渡态团簇变得更大、更长。我们比较我们的结果剪切系统的CNT的预测准平衡的情况下,发现CNT不能很容易地用来描述剪切下的系统中的成核。
2011-09-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantum approach to nucleation times of kinetic Ising ferromagnets
利用随机演化算符的量子自旋表象研究了有限磁场下伊辛铁磁体的低温动力学。这些都是为Glauber动态以及后者的修改,由K。Park { \it等}在Phys. Rev. Lett. { \bf 92},015701(2004)。在这两种情况下的弛豫时间场淬火后的数值和分析使用相应的运营商的频谱间隙进行评估。数值计算工作采用标准的递归技术以下的对称化的演化算子完成了一个非单一的自旋旋转。分析方法使用低温限制,以确定在本征值问题的主导条款。有人认为,弛豫时间已经提供了一个实际的成核寿命有限的领域下的措施。该方法适用于正方形,三角形和蜂窝格子。
2005-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling theory for the free-energy barrier to homogeneous nucleation of a non-critical phase near a critical point
研究了在另一种相变的类伊辛临界点附近新相的均匀形核。标度分析表明,成核的自由能垒包含一个奇异项,其标度与临界点的序参量相同。原子核的总磁化强度与响应函数成比例,因此它是发散的。汽液临界点是在伊辛普适类,所以我们的结果意味着,在这样的临界点附近的另一个阶段,如结晶相的核中的分子数,发散的等温压缩性。对称性阻止核和序参量之间的耦合的情况下,也被认为是。
2001-11-16 cond-mat.stat-mech
Interplay between coarsening and nucleation in an Ising model with dipolar interactions
利用蒙特卡罗模拟研究了具有交换作用和偶极相互作用的正方晶格伊辛模型的动力学行为。在突然淬火到低温后,我们发现该系统可能会经历一个粗化过程,其中具有不同取向的条纹相竞争,或者它可以最初弛豫到亚稳的非晶相,然后通过成核衰减到平衡条纹相。我们测量这两个过程的平衡时间的分布,并计算它们的相对发生概率作为温度和系统大小的函数。这种特殊的弛豫机制是由于在低温条纹相中深入的α相的强亚稳性。我们还测量了在很宽的温度范围内的准平衡自相关。它们表现出明显的衰减到一个平台,我们确定这是由于在α相冻结自旋的有限部分。我们发现,高原是一个有限的尺寸效应的迹象。亚稳区的弛豫时间与温度的函数关系表现出超阿伦尼乌斯行为,表明该系统在低温下可能存在玻璃态行为。
2008-05-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nucleation dynamics in 2d cylindrical Ising models and chemotaxis
我们工作的目的是研究几何形状变化对成核时间的影响,并在真核细胞趋化性(即允许细胞识别和遵循化学引诱剂梯度的过程)的背景下解决其作用。作为在这个方向上的第一步,我们研究的成核动力学的2D伊辛模型定义的圆柱形晶格的半径作为时间的函数的变化。通过改变紧化(垂直)方向上自旋之间的耦合相对于水平方向的相对值来获得几何变化。这使我们能够保持晶格尺寸不变,并在一个单一的模拟研究的值随时间变化的紧化半径。我们表明,无论是与理论参数和数值模拟,挤压的几何形状允许系统加速成核时间,即使在存在一个非常小的能隙之间的稳定和亚稳态。然后,我们解决我们的分析方向趋化性的影响。趋化性的初始步骤可以被建模为细胞膜上发生的成核过程,作为外部化学梯度的结果(其在稳定相和亚稳相之间起能隙的作用)。在自然界中,大多数细胞通过延伸准一维突起(丝状伪足)来改变其几何形状,从而增强其对化学引诱物的敏感性。我们的研究结果表明,这种几何形状的变化确实大大降低了成核过程的时间尺度的影响,即使在存在非常少量的化学引诱剂。
2010-01-22 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.CB
Heterogeneous Nucleation in the Low Barrier Regime
在二维伊辛模型的模拟中,我们研究了由一条$l$固定自旋线组成的小杂质引起的异质成核。随着$l$的增加,我们确定了一个稳定的极限,超过这个极限,亚稳相就没有定义了。我们评估的自由能垒成核的稳定相,并表明,与预期相反,障碍不消失的方法的稳定性的极限。我们还表明,我们的值的势垒的高度产量预测的成核时间(从过渡态理论)和临界集群的大小(从成核定理),是非常好的协议与直接测量,甚至接近极限的稳定性。
2013-04-18 cond-mat.stat-mech
Anisotropy of the interface tension of the three-dimensional Ising model
我们使用新的模拟方法确定了具有最近邻相互作用的简单立方伊辛模型的100,110和111界面的界面张力。为了克服液滴/条带过渡和液滴成核势垒,我们使用一个新开发的组合的多磁算法与并行回火方法。我们调查了一个大范围的反转温度,详细研究界面张力的各向异性。
2009-05-28 cond-mat.stat-mech
Heterogeneity in Classical and Non-Classical Nucleation
我们研究了在最近邻和长程伊辛模型的异质和均匀成核的各种淬火深度。我们发现,只有当相互作用是足够长的范围内,该系统有一个真正的交叉从异质到均匀的成核增加淬火深度。的生存曲线,定义为一个给定的时间后保持在亚稳态的系统的分数,具有定性不同的形状作为淬火深度的函数异质和均匀成核时的相互作用是短程的,但具有相同的形状内的准确性,我们的数据为远程相互作用。
2004-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Schwarzschild Black Hole Quantum Statistics from Z(2) Orientation Degrees of Freedom and its Relations to Ising Droplet Nucleation
将以前关于Schwarzschild黑洞的量子引力结果从4维推广到D > 3维,得到能谱E_n = alpha n^{(D-3)/(D-2)} E_P,n= 1,2,.,α = O(1),其中E_P是该时空中的普朗克能量。这个谱意味着D-2维视界的量化面积A_{D-2}(n)普遍具有A_{D-2} = n a_{D-2}的形式,其中a_{D-2}本质上是D维普朗克长度的(D-2)次方。假设基本面积量子根据其两个可能的取向自由度具有Z(2)简并度,则对于第n个能级,简并度d_n = 2^n。具有这种简并的能谱导致量子正则配分函数,其与原始Ising液滴成核模型的经典巨正则配分函数相同,用于D-2空间维度中的一阶相变。与这个模型的类比表明,E_n表示n个视界量子的“液滴”的表面能。利用该模型中所谓的临界液滴的众所周知的性质,可以立即得到史瓦西黑洞的霍金温度和贝肯斯坦-霍金熵。温度和熵的值似乎与描述亚稳态的配分函数的虚部密切相关
2000-05-04 cond-mat.stat-mech gr-qc hep-th
Hysteresis properties at zero temperature in the Dipolar-Random Field Ising Model
本文提出了一种改进的二维随机场伊辛模型,在经典的随机场哈密顿量中加入了偶极相互作用项。在一个类似的模型中,已经证实了系统状态可以表现出条纹图案形式的域,这是具有强垂直各向异性的薄材料的典型。在这项工作中,我们表明,在零温度下获得的磁滞回线可以显示出严格的相似性,在薄的磁性材料,如石榴石薄膜中获得的循环。在我们的模型中,随着系统的演变,畴成核和畴壁运动的过程在时间上是分开的。这一显著的事实使我们能够更好地理解这个自旋系统家族中的成核过程。
1999-07-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Magnetization switching in a Heisenberg model for small ferromagnetic particles
研究了在外加磁场作用下铁磁微粒的热激活磁化翻转。对于低的单轴各向异性,可以预期自旋相干地旋转,而对于足够大的各向异性,它们应该表现为Ising样,即,那么该切换应该是由于成核。我们研究了具有有限各向异性的经典三维海森堡模型从相干旋转到成核的这种交叉。交叉受颗粒的尺寸、驱动磁场的强度和各向异性的影响。我们讨论了相关的能量障碍,必须克服在切换过程中,并找到理论论据,产生积极有利的反转机制,为上述数量的给定值。用海森堡模型和伊辛模型的蒙特卡罗模拟证实了上述结果。
1998-09-17 cond-mat.stat-mech
Metastability in the two-dimensional Ising model with free boundary conditions
本文研究了具有自由边界条件的正方形二维伊辛模型在低温下的亚稳性。从一个小的正磁场中的所有自旋开始,我们表明,从这个亚稳相的出口发生通过在系统的四个角落之一的临界液滴的成核。我们计算的亚稳相的寿命分析在极限$T\to 0$,$h\to 0$和通过蒙特卡罗模拟在固定值的$T$和$h$,并找到良好的协议。该系统模拟了当施加小的外部场时,磁存储系统中从亚稳相退出的边界畴的影响。
1997-05-30 cond-mat.stat-mech
What will be the Euclidean dimension of an Ising ferromagnetic cubic shell?
通过Monte Carlo模拟发现Ising铁磁立方壳虽几何维数为三,却表现出类似二维的铁磁相变温度及奇特弛豫行为,其亚稳态寿命分析也进一步证实其二维特性。
2024-09-16 cond-mat.stat-mech
Homogeneous nucleation near a second phase transition and Ostwald's step rule
考虑了在第二个相变附近的一个相变的新相的均匀形核。该系统有两个相变,我们研究的条件下,使我们接近或在第二个相变的新阶段的这些转变之一的成核。第二个转变是类伊辛转变,并且位于第一个转变的共存区域内。它以两种方式影响新相的形成。第一种是通过减少成核势垒来直接成核。第二种是通过系统经历第二次转变并转变到成核势垒大大降低的状态。第二种方式发生在经历第二相变的势垒小于第一相变的势垒时,并且符合奥斯特瓦尔德规则。
2001-11-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spinodal-assisted nucleation in the two-dimensional $q-$state Potts model with short-to-long range interactions
我们研究了二维$q-$态Potts模型中$q=3,5,10,20$和铁磁耦合$J_{ij} \propto Θ(R - |i-j|)$的均匀成核,通过蒙特卡罗模拟采用热浴动力学。亚稳性是通过耦合到$q$自旋态之一的磁场的瞬时淬灭在低温相中诱导的。取决于温度$T$、相互作用范围$R$和状态数$q$的值,以总是获得恒定的成核时间的方式调节淬火深度。在此设置中,我们分析了经典的紧凑的液滴制度之间的交叉发生在存在的短程相互作用$R \sim 1$,和长程制度$R\gg 1$的成核的性质的影响,由存在的平均场旋节线奇异性。我们评估的亚稳磁化率的序参数以及各种临界液滴的性质,随着淬火深度的演变作为一个功能的$q,T$和$R$,然后与场理论预测有效的大$R$限制,以找到发病的亚稳辅助成核。我们发现,考虑到$q$和$T$的值有轻微的依赖性,旋节标度适用于相互作用范围$R\gtrsim 8-10$,并且对于非常小的相互作用范围$R\sim 4-5$,已经可以看到伪旋节的存在的签名。本文还讨论了旋节奇异性对多步形核的影响。
2021-03-21 cond-mat.stat-mech
Metastability, nucleation, and noise-enhanced stabilization out of equilibrium
本文研究了二维伊辛模型中的亚稳和成核问题。我们表明,在一个介观/集群水平,一个非平衡势描述在一个简单的方式亚稳态和它们的衰变。因此,我们预测噪声增强的稳定性的亚稳相和畴壁的共振传播在低T。这是由于热涨落和非平衡涨落之间的非线性相互作用引起了表面张力作为T的函数的折返行为。我们的结果得到了蒙特卡罗模拟的证实,也可以用具有竞争加性和乘性噪声的朗之万方程来理解。
2006-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Non-adiabatic dynamics across a first order quantum phase transition: Quantized bubble nucleation
亚稳性是一阶量子相变的一个典型特征,它要么由于动力学不稳定性而丧失,要么由于通过量子隧穿而成核的真真空泡而丧失。通过考虑驱动器在横向和纵向场的存在下,在量子伊辛链中的一阶量子相变,我们揭示了多个区域的参数空间中的初始亚稳态失去其亚稳态在连续的阶段。负责的机制被发现是半简并共振隧穿状态与特定的气泡尺寸。我们表明,这样的量子化气泡成核的动力学可以理解的朗道-齐纳转换,提供定量预测的成核概率为不同的气泡尺寸。
2021-06-09 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph
Dynamic phase transition in the two-dimensional kinetic Ising model in an oscillating field: Universality with respect to the stochastic dynamic
研究了二维伊辛模型在方波振荡外场作用下的动力学响应。与早期的研究相反,该系统在所谓的软Glauber动态下演化[P.A. Rikvold和M. Kolesik,J. Phys. A:Math.Gen.35,L117(2002)],对于该方法,成核和界面传播都比标准Glauber动力学更慢,并且界面更光滑。我们选择外部场的温度和大小,使得场反转后系统的亚稳衰减通过稳定相的许多液滴的成核和生长发生,即,多液滴机制。利用动力学蒙特卡罗模拟,我们发现系统经历了一个非平衡相变,在这个非平衡相变中,磁破缺的动力学相对应于一个非对称的稳态极限环。临界点位于外场的半周期近似等于系统的亚稳态寿命的地方。我们采用有限尺寸标度分析来研究这种动态相变的特性。四阶累积量的临界指数和不动点值与二维平衡态伊辛模型的普适类一致。由于这个普遍性类以前已经建立了相同的非平衡模型下的标准Glauber动态演变,我们的研究结果表明,这种远离平衡相变是普遍的随机动力学的选择。
2008-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Mutual thermal equilibrium in long-range Ising model using nonadditive entropy
在含有非加性能量的长程相互作用系统中,相互平衡可以用熵和非加性合成规则来描述。作为例子,考虑了长程伊辛模型。在这个框架中指出了具有系统熵积的术语的普遍性。
2005-09-30 cond-mat.stat-mech
Long-wavelength density fluctuations as nucleation precursors
超越经典成核理论的最近成核理论预测,来自低密度蒸气(或弱溶液)的液滴和晶体的扩散限制成核开始于长波长密度波动。这意味着在成核的早期阶段,“团簇”可以具有低密度但大的空间范围,这与凝聚相的任意小团簇的经典图像不一致。我们提出的动力学蒙特卡罗模拟的结果表明,这些预测得到证实:即平均而言,成核开始在低振幅的存在下,但空间上扩展的密度波动,从而证实了一个显着的预测的非经典理论。
2020-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Macroscopic nucleation phenomena in continuum media with long-range interactions
成核,通常与亚稳相和稳定相之间的不连续转变有关,在大气科学和纳米电子学等领域至关重要。传统上,它被认为是一个微观过程(最多纳米),意味着稳定相的微观核的形成。在这里,我们第一次表明,考虑到弹性变形介导的长程相互作用,成核可以是一个宏观的过程,临界核的大小与系统的总尺寸成正比。这就提出了“宏观跨势垒成核”的新概念。我们证明了在分子动力学模拟的模型自旋交叉系统与两个不同大小的分子状态,造成弹性变形的效果。
2012-01-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Absence of Domain Wall Roughening in a Transverse Field Ising Model with Long-Range Interactions
我们研究了横场伊辛模型中的粗糙化跃迁。作为一个修改的横向伊辛模型与短程相互作用,这已被证明表现出畴壁粗糙化,我们已经研究了一个粗糙化过渡的情况下的长程相互作用的可能性,因为这样的系统是物理实现在绝缘体LiHoF 4。强伊辛各向异性和长程力的结合自然导致畴壁的形成,但我们发现长程力破坏了粗糙化过渡。
2005-08-08 cond-mat.stat-mech
Ordering of the pyrochlore Ising model with the long-range RKKY interaction
用蒙特卡罗模拟方法研究了以金属烧绿石磁体Pr_2Ir_2O_7为模型,通过长程RKKY相互作用的烧绿石晶格伊辛模型的有序性.依赖于代表费米波矢的参数k_F,该模型表现出丰富的有序行为。
2008-06-18 cond-mat.stat-mech
Demagnetization via Nucleation of the Nonequilibrium Metastable Phase in a Model of Disorder
我们研究了二维非平衡伊辛铁磁体的亚稳和成核。正则平衡被一个弱随机扰动动态地阻碍,该扰动模拟了未知源的均匀无序。我们提出了一个简单的理论描述,在完美的协议与蒙特卡罗模拟,假设非平衡亚稳态的衰减是由于,在平衡,表面和体积之间的竞争。这表明人们接受一个非平衡的“自由能”在介观/集团水平,它enembered一个非平衡的“表面张力“与一些特殊的低T行为。我们说明了有趣的非平衡现象的发生,包括:(一)噪声增强稳定的非平衡亚稳态;(二)再入强非平衡条件下的亚稳态极限;和(iii)共振传播的域壁。我们的系统的合作行为也可以理解为一个Langevin方程的加性和乘性噪声。我们还研究了亚稳态的情况下,开放的边界,因为它可能对应于一个磁性纳米粒子。然后,我们观察到突发式的松弛在低T下,触发的额外的表面随机性,与无标度雪崩,这非常类似于许多复杂系统的松弛报告的类型。我们表明,这是由于许多退磁事件的叠加,每个具有明确定义的规模,这是由它起源的畴壁的曲率。这是一个在非平衡环境中的(表观)标度不变性的例子,它与任何熟悉的临界性无关。
2006-12-28 cond-mat.stat-mech
Critical gaps of first-order phase transition in infinitely long Ising cylinders with antiperiodically joined circumference
本文从各种平面晶格上反周期连接的无限长有限宽Ising带自由能的解析表达式出发,证明了在Ising相变临界点处存在一级相变。通过测量内能和比热中的不连续性,还解析地计算了转变的临界间隙。
2004-08-18 cond-mat.stat-mech
Quantifying the relevance of long-range forces for crystal nucleation in water
本研究结合局部分子场理论、良好调节元动力学与深度学习状态预测信息瓶颈方法,厘清短程与长程相互作用在水中晶体成核中的作用,发现短程作用主导两步成核机制,长程作用影响晶态稳定性与亚稳态描述。
2023-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of the transverse Ising antiferromagnet in the presence of the longitudinal magnetic field
本文研究了二维反铁磁伊辛模型在均匀纵向($H$)和横向($Ω$)磁场中的临界行为.利用单格点团簇关联的有效场论计算了正方形($z=4$)晶格在$H-T$和$Ω-T$平面上的相图。我们只发现了二阶相变的所有字段值和重入行为没有观察到。
2012-07-09 cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling of partition function zeros and first-order phase transition for infinitely long Ising cylinder
通过分析配分函数零点的分布,研究了有限宽度L的无限长周期或反周期连接伊辛带的临界性质.对于周期边界条件,给出了配分函数零点的前导有限尺寸标度及其修正。在反周期边界条件下,二维伊辛相变的临界点是零点的轨迹之一,相关的非解析性被确定为一级相变。转变释放的潜热的确切量是4/L。
2004-10-19 cond-mat.stat-mech
Dynamic Phase Transition, Universality, and Finite-size Scaling in the Two-dimensional Kinetic Ising Model in an Oscillating Field
本文研究了二维动力学伊辛模型在平衡临界温度以下的方波振荡外场作用下的动力学行为。我们专注于多液滴制度的亚稳相衰变通过成核和稳定相的许多液滴的增长。在一个临界频率下,系统经历了一个真正的非平衡相变,其中的磁破碎相对应于一个不对称的稳态极限环的时间依赖磁化。我们调查的普遍方面,这种动态相变在不同的温度和场振幅通过大规模的蒙特卡罗模拟,采用有限尺寸标度技术,通过平衡临界现象。临界指数、四阶累积量的不动点值和临界序参量分布都符合二维平衡态伊辛模型的普适类。我们还研究了从多液滴到强场区的交叉,在强场区过渡消失。
2000-08-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Localization and melting of interfaces in the two-dimensional quantum Ising model
我们研究了二维量子伊辛模型中共存铁磁畴的非平衡演化--从量子成核动力学和假真空衰变到最近的里德伯原子阵列实验,这是一种与多种背景相关的设置。我们证明了量子涨落界面界定一个大的气泡可以作为一个有效的一维系统,通过“全息”映射进行研究。对于所考虑的模型,紧急接口激发映射到一个可积链的费米子粒子。我们讨论了这种可积性是如何被打破的气泡的几何特征和铁磁耦合的逆功率的校正,并提供了一个下限的时间尺度后,气泡最终预计融化。值得注意的是,我们证明了一个diely-breaking纵向场引起了一个强大的遍历性打破在两个维度上,一个由斯塔克多体局域化的新兴的费米激发的接口的本地化的现象。
2022-09-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
Sensitivity of Nucleation Thermodynamics and Kinetics to the Treatment of Long-Range Interactions
Yale University(耶鲁大学)
本文以Lennard-Jones体系为基准,结合分子动力学、跳跃式正向通量采样和经典成核理论,量化了势能截断对成核速率的影响,发现截断半径变化可致速率改变约十个数量级,并提出了基于CNT的外推框架和最优截断选择标准。
2026-09-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Homogeneous nucleation of quark-gluon plasma, finite size effects and long-lived metastable objects
应用均匀成核理论的一般形式研究了超相对论性夸克-胶子等离子体(QGP)一级相变的强子化斑图。提出了一个描述强子团簇成核过程演化动力学的聚并模型。成核团簇的尺寸分布对于描述等离子体转化过程是非常重要的。该模型对QGP热化的初始条件、能量密度的时间演化以及等离子体-强子物质界面的界面能最为敏感。快速膨胀的QGP首先过冷约$ΔT = T - T_c = 4-6 %$。然后再次加热到临界温度T_c。最后,它分裂成强子团和小的等离子体液滴。这种快速动力学发生在第一个$5-10 fm/c$内。研究了有限尺寸效应和临界温度附近的涨落。结果表明,横向半径低于4.5 μ m的纵向扩展QGP液滴可以显示出长寿命的亚稳态。然而,无论是在快速强子化还是在延迟强子化的情况下,大量的π介子产额都是由3-4.5 fm大的源发射的。这可以通过HBT干涉测量信号和在小p_T下对窄p_T间隔中粒子的快度分布进行逐个事件的分析来实验检测。
1998-12-09 cond-mat.stat-mech hep-ph
Theoretical prediction of the homogeneous ice nucleation rate: disentangling thermodynamics and kinetics
本研究针对均匀冰核化速率理论预测的难题,考虑界面弥散、堆垛无序等因素计算单点水模型的核化速率,厘清各贡献项的作用,所得结果比文献值快9个数量级,为理解预测差异、改进计算方法提供思路。
2018-07-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical behavior of the Ising model with long range interactions
本文用蒙特卡罗方法研究了具有长程相互作用的二维铁磁伊辛模型。该模型已被模拟为大范围的相互作用参数$σ$和大尺寸。我们观察到,从中到短程的区域变化附近的结果不符合重整化群的预言。
2012-07-04 cond-mat.stat-mech hep-th
Influence of long-range interactions on the critical behavior of the Ising model
本文研究了具有长程相互作用的二维铁磁伊辛模型。我们首先提出的Monte Carlo研究结果表明,长程相互作用占主导地位的短程的中间制度的相互作用范围。基于重整化群分析,我们提出了一种计算长程相互作用作为一个尺寸变化的影响的方法。
2013-03-27 cond-mat.stat-mech hep-th
n-vicinity method for Ising Model with long-range interaction
利用已有的n邻域方法,我们可以精确地计算出具有短程相互作用的伊辛模型的反温度临界值。我们推广的方法的情况下,在自旋系统的长程相互作用,并获得的自旋相互作用常数的逆温度的理论公式。我们的理论估计与计算机模拟的二维和三维伊辛模型的比较表明,更大的问题的尺寸更好的协议。
2020-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ising model description of long range correlations in DNA sequences
我们使用长程一维伊辛模型来模拟人类DNA序列中核苷酸的长程相关性。我们发现,$10^3$和$10^6$ bp之间的距离的相关性表现出普遍的行为,可以描述的非平均场限制的长范围一维伊辛模型。这使我们能够对DNA链远端部分之间的相互作用的性质做出一些可验证的假设,这种相互作用导致了我们今天在高等真核生物中观察到的DNA结构。
2015-05-11 cond-mat.stat-mech q-bio.OT
False vacuum decay in a two-dimensional quantum spin system
Università degli Studi di Padova(帕多瓦大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)(意大利国家核物理研究所);Newcastle University(纽卡斯尔大学)
通过树张量网络模拟研究二维量子Ising模型中的假真空衰变,提取衰变率、有效界面张力和临界气泡尺寸,并与半经典场论计算高度吻合,验证了临界气泡图像在2+1维相互作用量子自旋系统中的有效性。
2026-07-03 cond-mat.stat-mech hep-th quant-ph
Critical Properties of an Ising Model with Dilute Long-range Interactions
在$d>1$维上具有局部相互作用的统计力学模型可以看作是具有规则长程相互作用的$d=1$维模型。本文研究了具有$V$位点的Ising模型的临界性质,每个位点具有随机选择的$z$近邻.对于$z=2$,模型简化为$d=1$伊辛模型。对于$z= \infty$,我们得到一个平均场模型。我们发现,对于有限$z > 2$的系统有一个二级相变的长度尺度$L={\rm ln}V$和平均场临界指数是独立的$z$。
2004-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Microsecond long atomistic simulation of supercooled water
过冷水是低于熔化温度的液态水的亚稳相。最近对结晶速率与液相平衡时间尺度之间的关系进行了有趣的讨论。使用水的粗粒单原子模型(mW模型)的计算表明,低于均匀成核温度$T_H\approx225$ K的液体平衡比冰成核慢。本文采用3 $μ$长时间分子动力学方法模拟了TIP4 P-Ew水模型,研究了原子模型在低于$T_H$的过冷区的弛豫性质.有证据表明,TIP4P-Ew模型的液相是在冰成核之前的过冷制度的平衡。
2012-06-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Conformal Invariance in the Long-Range Ising Model
本文考虑长程伊辛模型在临界点的共形不变性问题。连续描述给出的非局部场论,和应力张量的情况下,无效的所有标准参数的增强的标度不变性共形不变性。然而,我们表明,几个关联函数,计算到二阶的展开,是非平凡的一致性与共形不变性。我们继续给出共形不变性的证明,所有订单的展开,基于描述的长程伊辛模型作为一个缺陷理论在一个辅助的高维空间。在d维短程伊辛模型的共形不变性的详细审查也包括在内,可能是独立的利益。
2015-12-09 cond-mat.stat-mech hep-th
Phase ordering kinetics of the long-range Ising model
我们使用一种有效的方法,简化了艰巨的任务,模拟动态自旋系统与远程相互作用。我们的蒙特卡罗模拟的长程伊辛模型的非平衡相序动力学在两个空间维度上的erform显着快于标准的大都市的方法和更有效地比动力学Monte Carlo方法。重要的是,这使我们能够建立协议与理论预测的时间依赖性的域的增长,在以前的数值研究。这种方法可以很容易地推广到其他系统中的应用。
2019-01-10 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamic Phase Transition and Hysteresis in Kinetic Ising Models
我们简要介绍了在空间扩展系统的滞后和动态相变观察到的振荡场的频率增加超过一个临界值。滞后和亚稳相的衰减是密切相关的现象,并且动态相变仅在场振幅、温度和系统尺寸下才能发生,在这些条件下,亚稳相通过许多液滴的成核和生长而衰减。我们提出了广泛的蒙特卡罗模拟的二维动力学伊辛模型在方波振荡场的初步结果,并估计临界指数的有限尺寸标度技术适应于平衡临界现象。该估计与二维平衡伊辛模型的普适类一致,与二维随机渗流不一致.然而,我们不知道有任何理论论据表明为什么会这样。因此,这个非平衡临界现象的普适性类的问题仍然是开放的。
1999-04-05 chao-dyn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Stability of uniqueness and coexistence of equilibrium states of the Ising model under long range perturbations
本文研究了$d$维伊辛模型对$d\geq 2$的扰动,包括Pirogov-Sinai理论不适用的长程扰动.我们证明了自旋翻转对称微扰保持了伊辛模型高温下平衡态的唯一性和低温下平衡态的共存性。
2022-05-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.DS
Quantum-critical properties of the long-range transverse-field Ising model from quantum Monte Carlo simulations
利用随机级数展开量子Monte Carlo方法,研究了一维线性链和二维正方晶格上相互作用代数衰减的横场伊辛模型的量子临界性质.我们提取的临界指数$ν$和$β$的长程相互作用的衰减指数的函数。对于铁磁伊辛相互作用,我们解决了从场论已知的限制制度,范围从最近邻伊辛到长程高斯普适性类,以及中间制度连续变化的临界指数。在长程高斯制度,我们治疗的危险无关变量的影响有限尺寸标度形式。对于反铁磁相互作用以及竞争性伊辛相互作用,随机序列展开算法显示自相关时间不断增加,导致性能下降。然而,我们的结果是一致的最近邻伊辛普适性的所有调查的相互作用范围内的线性链和正方形晶格。
2021-03-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el quant-ph