Legendre transforms of the fundamental thermodynamic relation and statistical ensembles
我们展示了如何勒让德变换的基本热力学关系可以用来引入不同的统计合奏。
2014-10-15 cond-mat.stat-mech
A sparcely confined water molecules undergoing finite-time thermodynamic processes
大量的水分子各自被放置在相距很远的晶格上，使得它们彼此之间的相互作用非常弱，并且与温度为$T$的热浴接触。沿$z$轴向这些分子施加强静电场$E_{0}$，产生三个能级分裂能量值。在$τ$平面中施加的作用有限时间的弱AC电场引起三个能级之间的跃迁。该弱AC场用作协议$ζ(t)$，其在$t=0$处接通并且在$t=τ$处断开。通过该协议，系统从初始热力学平衡状态$F(T,0)$变为在时间$t=τ$关闭AC场时记录的非平衡状态$F_{non-equil}(T, τ)$。再次接通AC场，并使其作用相同的有限时间量$τ$，并且当AC场断开时记录其非平衡状态$F_{non-equil}(T, τ)$。相同的循环过程被重复多次。这个有限时间非平衡过程的可用数据使我们能够提取平衡热力学量，如自由能，这就是我们所说的Jarznski等式及其与热力学第二定律的关系。得到了最佳条件下三能级系统的功分布。此外，系统的平均工作作为$ω$的函数和时间周围的最佳频率进行评估，其中$ω$是交流电场的频率。
2022-07-29 cond-mat.stat-mech
Unifying thermodynamic and kinetic descriptions of single-molecule processes: RNA unfolding under tension
我们使用介观非平衡态热力学理论来描述RNA在张力下的展开。该理论引入了反应坐标，表征了分子中每个键的连续状态。考虑的展开是如此之慢，以至于人们可以假设反应坐标空间中的局部平衡。在高序贯势垒的准平稳极限下，我们的理论给出了最近提出的序贯阶跃模型的主方程。非线性开关动力学之间的开放和关闭状态。我们的理论统一了热力学和动力学的描述，并提供了一个系统的程序来表征展开过程的动力学
2007-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling single-molecule stretching experiments using statistical thermodynamics
针对单分子拉伸实验中包含拉伸装置导致难以获得解析解的问题，应用双重渐近正确的统计热力学理论，为包含分子和装置的完整模型系统开发了精确近似，并通过自由连接链模型和聚乙烯链分子动力学计算验证了其准确性。
2024-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic properties of rod-like chains: entropic sampling simulations
在这项工作中，我们应用熵抽样模拟的三态模型，它具有精确的解决方案，在微正则和巨正则系综。我们考虑$N$链放置在一维晶格上，使得每个位点可以呈现三种状态之一：空的（状态1），具有能量为零的单个分子（状态2），以及具有能量为$\varepsilon$的单个分子（状态3）。每一个分子，我们在这里将其视为二聚体，由两个单体组成，通过一根杆彼此连接。得到了二聚体的内能、密度和比热等热力学性质随温度的变化关系，并通过熵抽样模拟成功地验证了微正则系综和巨正则系综的分析结果.
2016-05-17 cond-mat.stat-mech
Dynamic Stability and Thermodynamic Characterization in an Enzymatic Reaction at the Single Molecule Level
在这项工作中，我们研究，在单分子水平上，包括限速步骤的酶促反应的热力学和动力学特性。我们调查如何稳定的酶状态的稳态概率分布，反应速度，其能量转换效率取决于系统参数。在这项研究中，我们采用了最近推出的形式主义进行多尺度连续时间离散状态随机系统的热力学分析。
2011-05-27 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Far-from-Equilibrium Measurements of Thermodynamic Length
热力学长度是将长度概念推广到热力学状态表面的路径函数。在这里，我们展示了如何测量热力学长度在远离平衡的单分子实验中使用的工作波动关系。对于这些微观系统，它被证明是必要的定义的热力学长度的Fisher信息。因此，热力学长度可以直接与平衡附近的波动幅度有关。功涨落关系将系统在受到外界扰动时的功和自由能的变化联系起来。我们使用这个结果来确定平衡平均值在中间点的协议中，系统是不平衡的。这使我们能够扩展贝内特的方法，以确定潜在的平均力，以及热力学长度，在单分子实验。
2008-07-03 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of glass transition in lattice molecule models
为了研究有限维玻璃化转变的统计力学，提出了晶格分子模型。模型中的分子由硬Wang瓦片表示，其密度由化学势控制。从理论上构造了无限系列的不规则基态。通过定义一个玻璃序参量作为与每个基态重叠的集合，在立方晶格上的层状Wang tiles模型中发现了向玻璃相的热力学转变。
2011-05-24 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium thermodynamics in a single-molecule quantum system
热力学探针可以用来推导纳米尺度量子系统的微观内部动力学。已经提出了几种基于电荷输运测量的直接熵测量协议，并在实验上应用于单电子器件。迄今为止，这些方法依赖于纳米级量子系统及其环境之间的（准）平衡条件，这仅构成可用实验条件的一小部分。在本文中，我们建立了一个热力学分析方法的基础上随机热力学，这是有效的远离平衡条件，适用于广泛的单电子器件，并允许我们找到的纳米器件的电荷状态之间的熵的差异，以及任何选择规则的电子转移的特性。我们将这种非平衡熵测量协议应用于单分子器件，其中内部动力学可以通过两位点哈伯德模型描述。
2022-12-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Field-theoretical form of the molecular dynamics method in condensed matter physics: relativistic quantum statistical thermodynamics
该研究在相对论量子理论框架下构建热力学的微观基础，为凝聚态物理中的分子动力学场论形式提供理论依据。
2025-09-28 cond-mat.stat-mech
Kinetic Theory of a Dilute Gas System under Steady Heat Conduction
在温度梯度存在下，硬核分子的稳态Boltzmann方程的速度分布函数在密度和温度梯度为二阶时已被显式地得到。由硬核分子的速度分布函数计算了一些物理量，并与Maxwell分子和稳态Bhatnagar-Gross-Krook（BGK）方程的结果进行了比较。发现了硬核分子与Maxwell分子在热力学量上的质的差异，并证实了稳态BGK方程与Maxwell分子属于同一普适类。
2004-04-15 cond-mat.stat-mech
Structural and thermodynamic properties of fluids whose molecules interact via one-, two-, and three-step potentials
流体的结构和热力学性质的分子相互作用，通过潜在的硬核加上一个方井，一个方肩，和第二个方井，被认为是。这些属性是通过使用（半解析）的有理函数近似方法作为一个特殊的情况下，更一般的配方提供较早的涉及潜在的硬核加上$n$分段常数部分。与最近的模拟数据的结果比较证实了该方法的实用性。
2022-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comparison of extended irreversible thermodynamics and nonequilibrium statistical operator method with thermodynamics based on a distribution containing the first-passage time
本文对比了包含首达时间参数的分布版非平衡热力学、非平衡统计算子方法与扩展不可逆热力学，将扩展不可逆热力学的弛豫时间τ替换为平均首达时间，并推导了相关热力学参数的表达式。
2024-07-28 cond-mat.stat-mech
Statistical theory of self-similar time series as a nonextensive thermodynamic system
在Tsallis的非扩展统计，一个模型阐述了解决自相似的时间序列作为一个热力学系统。热力学类型的特点有关的温度，压力，熵，内部和自由能的介绍和测试。在范德瓦尔斯模型的基础上，详细讨论了时间序列分析的稳定性条件。
2001-05-10 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic and Dynamic Anomalies for Dumbbell Molecules Interacting with a Repulsive Ramp-Like Potential
采用碰撞驱动离散分子动力学（DMD）方法，研究了由500个哑铃分子组成的系统在一个由等大小的$n$台阶组成的纯排斥斜坡型离散势作用下的热力学和动力学行为.我们比较了这两个系统的行为，$n = 18$和$n = 144$步骤。每个系统都表现出热力学和动力学异常，密度最大值和平移和旋转迁移率显示异常行为。从非常稠密的系统开始并降低密度，两种迁移率首先增加，达到最大值，然后减少，达到最小值，最后增加;这种行为类似于SPC/E水的行为。在压力-温度平面中的平移和旋转的流动性异常的区域强烈地依赖于$n$。与大多数液体的行为相反，平移扩散系数和取向相关时间的乘积随温度而增加。
2006-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Landau diamagnetism within nonextensive statistical thermodynamics
本文在非广延统计热力学的背景下重新讨论朗道抗磁性。利用Hilhorst积分变换，在Tsallis统计框架下得到了配分函数、磁化强度和磁化率的精确和近似表达式.结果已被重新评估与标准的结果，以说明nonextensivity的影响。
2000-10-12 cond-mat.stat-mech
Quantitative Connection Between Ensemble Thermodynamics and Single-Molecule Kinetics: A Case Study Using Cryogenic Electron Microscopy and Single-Molecule Fluorescence Resonance Energy Transfer Investigations of the Ribosome
在平衡状态下，可以通过许多技术从生物分子能量景观中提取热力学和动力学信息。然而，虽然静态，合奏技术产生热力学数据，往往只有动态，单分子技术可以产生动力学数据，描述过渡态的能量障碍。在这里，我们提出了一个广义框架的基础上停留时间分布，可用于连接这样的静态，合奏技术与动态，单分子技术，从而表征能量景观更高的分辨率。我们证明了这个框架的实用性，通过将其应用于低温电子显微镜（cryo-EM）和单分子荧光共振能量转移（smFRET）的研究细菌核糖体前易位复合物。在其他好处中，这个框架的应用这些数据解释了为什么两个短暂的，中间构象的前易位复合物，这是在冷冻EM研究中观察到的，可能不会在几个smFRET研究中观察到。
2017-05-29 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Statistical mechanical derivation of the second law of thermodynamics
在宏观（量子或经典）哈密顿系统中，我们证明了热力学第二定律的最小功原理和熵增加定律的形式下，假设初始状态由一般平衡分布描述。因此，一旦我们接受了平衡统计力学，第二定律就是逻辑上的必然。
2000-12-19 cond-mat.stat-mech
Visualization and thermodynamic encoding of single-molecule partition functions
分子态的包络平均是实验测定热力学量的基础。一个特殊的情况下发生的单分子的调查平衡条件下，自由能，熵和焓在有限的温度是具有挑战性的，以确定与整体平均单独。在这里，我们提供了一种方法来访问单分子热力学，通过将单个分子限制在二维金属有机纳米网的纳米级孔中，在那里我们使用温度控制的扫描隧道显微镜直接记录有限温度时间平均统计权重。所得到的图案代表一个真正的空间平衡概率分布。我们将此分布与配分函数投影相关联，以通过计算建模来评估空间分辨的热力学量。所提出的基于分子动力学的玻尔兹曼加权模型能够高精度地再现实验观察到的分子状态。通过计算机定制的能量景观，我们证明了不同的概率分布可以在不同的温度下加密。这种调制提供了将信息编码和解码到位置-温度空间或实现纳米级热探针的手段。
2014-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Single-molecule Automata: Harnessing Kinetic-Thermodynamic Discrepancy for Temporal Pattern Recognition
本文提出一种单分子计算机理论框架，通过引入能量海景概念并利用折叠动力学中的动力学-热力学差异，使含N个二态单元的线性聚合物可作为确定性有限自动机执行时间模式识别，为分子尺度计算及生物传感、智能药物递送等应用开辟新途径。
2024-09-29 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic and kinetic aspects of RNA pulling experiments
最近的单分子拉伸实验表明，如何使用光镊力显微镜操纵RNA分子是可能的。我们研究了一个极小模型的实验装置，其中包括一个RNA分子连接到两个聚合物（手柄）和一个珠子，被困在光学电位，连接到其中一个手柄。最初，我们专注于以合作方式展开的小单域RNA分子。该模型定性地再现了实验结果，并允许我们调查的珠和处理的展开反应的影响。我们的模型的一个主要组成部分是考虑适当的统计系综和相应的热力学势描述系统中的热波动。然后，我们研究了几个相关的问题，从实验数据中提取热力学信息。接下来，我们使用动力学模型研究动力学。最后，我们解决了更普遍的问题，一个多结构域RNA分子与Mg 2 +-三级接触，以顺序的方式展开，并提出技术来分析断裂力数据，以获得可靠的动力学参数，每个域的特征。
2004-05-05 cond-mat.stat-mech q-bio.BM
The definition of the thermodynamic entropy in statistical mechanics
基于宏观变量随时间变化的概率分布，提出了热力学熵的定义。当复合系统中的约束被释放时，新的平衡值的概率分布进入一个窄峰。用概率分布的对数来定义熵，会自动使它在平衡值处达到最大值，因此它满足第二定律。它也满足热力学的基本原理。迪克斯和彼得斯对此定义的异议进行了讨论和解决。
2016-08-17 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics is more powerful than the role to it reserved by Boltzmann-Gibbs statistical mechanics
本文简要回顾了统计力学与热力学之间的联系。我们指出，为了满足热力学及其勒让德变换的数学框架，著名的Boltzmann-Gibbs~（BG）统计力学是足够的，但不是必需的。事实上，统计力学的$N\to\infty$极限预期与热力学一致。对于其元素在概率论意义上是一般独立或准独立的系统，众所周知，BG理论（基于加性BG熵）确实满足这一期望。然而，在完全的类比中，其他基于非加性熵泛函的热统计理论（\emph{e.g.}，$q$ -统计）也满足同样的期望。我们用其元素以特定方式强烈相关的系统来说明这一观点，这样它们就逃脱了BG领域。
2014-10-31 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and statistical mechanics of chemically-powered synthetic nanomotors
没有运动部件的胶体马达可以通过自扩散电泳来推进，将表面化学反应产生的分子浓度梯度耦合到固体Janus颗粒和周围流体溶液之间的速度滑移。该推进机制涉及的界面性质可以用非平衡态热力学和统计力学描述，揭示了微观可逆性在运动与反应耦合中的基础作用。除其他现象外，该方法预测，推进燃料消耗具有燃料合成的机械作用的相互影响。
2018-10-10 cond-mat.stat-mech
How statistical forces depend on thermodynamics and kinetics of driven media
本文研究了非平衡环境对准静态探针的统计力。在线性区，探头上的等温功等于介质在探头位移时松弛到新的稳定状态所做的超额功。此外，反应路径的相对重要性可以通过统计力来测量，从第二阶开始，探针上的力揭示了介质反应性的非平衡变化的信息。我们还表明，非平衡介质的统计力一般是非加性的，在平衡的情况下。对力的非热力学修正和它们的非可加性都对任何非平衡稳态热力学公式提出了严格的限制。
2015-04-21 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of minimum-dissipation driven barrier crossing
我们探讨了一个简单的系统，模拟单分子力延伸实验中的核酸发夹的动力学的热力学几何。接近平衡，最佳（最小耗散）驱动协议由广义线性响应摩擦系数。我们的分析和模拟表明，驱动协议的摩擦系数在亚稳态区域之间的界面处急剧上升，这导致最小耗散协议在亚稳态盆地内快速驱动，但随后在界面处停留最长时间，使热波动最大时间将系统踢过障碍。直观地说，相同的原理一般适用于自由能估计（在操纵分子动力学模拟和单分子实验），提供了一个设计原则的随机对象之间的有效耦合的建设，并作出预测进化的生物分子马达的建设。
2016-11-03 cond-mat.stat-mech
The Canonical Distribution without Thermodynamic Limit
我们只需要平均能量的扩展性和乘法概率组成规则，得到连续的典型分布。推导是独立的热力学限制，而且它不使用通常的等先验概率假设。我们数值证明了我们的推导自由和振荡分子的影响。
2016-08-30 cond-mat.stat-mech
The nonextensive statistical ensembles with dual thermodynamic interpretations
对于具有长程相互作用和长程关联的复杂系统，重新讨论了非广延统计系综。对于大多数正常系统，采用了一种近似，即假定非广延参数（1-q）的值很小，以达到大粒子数的极限。在这种情况下，Tsallis熵可以展开为能量和粒子数涨落的函数，从而可以导出广义吉布斯分布和巨正则分布的幂律形式。这些新的分布函数可用于推导非广延热力学中的自由能和宏观热力学势。为了建立合适的非广延热力学形式，对热力学关系和热力学量必须进行双重热力学解释。利用一种新的参数变换技术，可以从幂律吉布斯分布导出单粒子分布。这种方法在统计系综和具有两种不同物理解释的非广延参数的准独立系统之间建立了联系。此外，该技术被用来构建非广延量子统计，并有效地避免了幂律巨正则分布的因式分解困难。
2020-02-25 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Work and its Hamiltonian Connection for a Microstate in Nonequilibrium Statistical Thermodynamics: A Case of Mistaken Identity
微态的非平衡功-哈密顿联系在统计热力学的不同分支（涨落定理、量子热力学、随机热力学等）中起着核心作用。我们证明了微观态的哈密顿量的变化应该等同于它所做的功，而不是对它所做的功，这与该领域目前的实践相矛盾。差值代表一个贡献，其平均值给出了由于不可逆性而耗散的功。由于后者被忽视，目前的认定没有适当地说明不可逆转性。作为一个例子，我们表明，Jarzynski的关系的修正版本可以适用于自由膨胀，原来的关系失败。因此，这一修正具有深远的影响，需要重新评估目前的应用情况。
2017-02-01 cond-mat.stat-mech
Polyformer: a generative framework for thermodynamic modeling of polymeric molecules
PsiDagger；Department of Physics and Astronomy, University of Pittsburgh（物理与天文学系，匹兹堡大学）；Department of Chemistry and The PULSE Institute, Stanford University（化学系和PULSE研究所，斯坦福大学）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）
Polyformer 是一种生成框架，用于热力学建模聚合物分子。该框架同时解决分子折叠、构象集合及温度变化对构象集合的影响问题，通过蛋白质域的实验验证显示出与分子动力学轨迹的良好一致性。
2026-04-15 cond-mat.stat-mech cs.LG q-bio.BM
Statistical thermodynamics and weighted topology of radial networks
我们提出了一种方法来表征径向网络的基础上的配分函数与网络的结构三角剖分。从配分函数导出的内能、亥姆霍兹自由能和熵被用来将类似的网络分组在一起，并询问它们的发展历史。我们说明了我们的方法在树叶中的最佳运输模型。
2010-05-17 cond-mat.stat-mech
Aspects of the Second Law of Thermodynamics from Quantum Statistical Mechanics to Quantum Information Theory
Kullback-Leibler不等式是比较任意两个密度矩阵的一种方法。建立物理系统的密度矩阵的技术是使用最大熵原理，给定熵作为密度矩阵的函数，服从已知的约束。结合密度矩阵的主方程，这两个成分使我们能够在最广泛的范围内制定热力学第二定律。因此，量子统计力学和量子信息中出现的问题都可以处理。热力学概念的方面，如卡诺循环将被讨论。一个模型进行检查，以阐明纠缠的作用，在朗道擦除问题。
2002-07-25 cond-mat.stat-mech
Heat and Entropy in nonextensive thermodynamics
热量和功的概念是在非广延统计力学中推导出来的，其步骤与广延统计力学中的步骤相同。
2003-01-31 cond-mat.stat-mech
Derivation of the fundamental equations of continuum thermodynamics from statistical mechanics
假定点粒子的经典统计系统，可以精确地导出连续介质热力学的基本方程（连续性方程、运动方程和能量方程）。宏观态函数（密度、速度、应力、能量密度、热通量）被解释为期望值。
2009-02-12 cond-mat.stat-mech
Recursive entropy in thermodynamics: the partition function under coarse-graining and the basis of the zentropy approach
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
本文探讨递归熵在热力学中的应用，通过递归性质构建z熵方法，明确其统计物理基础，并通过磁性材料和液体的应用展示其多尺度描述能力。
2026-10-21 cond-mat.stat-mech
Endpoint thermodynamics of an atomic Fermi gas subject to a Feshbach resonance
在有限温度热平衡假设下，研究了阱中原子费米气体的熵、动能、势能和相互作用能。费什巴赫共振可以使费米子配对成双原子分子。计算了这种分子与未配对原子的混合物的熵和能量，与最近的实验有关的分子玻色-爱因斯坦凝聚体以这种方式产生。结果表明，从温度为$T= 0.1 T_F^0$的费米气体开始，其中$T_F^0$是非相互作用费米温度，可以产生温度为$T \lesssim 0.01 T_F^0$的极冷简并费米气体而无需进一步蒸发冷却。这需要共振的绝热通过，随后突然移除未配对的原子，以及绝热返回。我们还计算了相互作用能的动能，一个简单的实验信号，可用于确定温度的原子，并表示冷凝的分子的比率。
2004-05-19 cond-mat.stat-mech
Statistical Thermodynamics of Irreversible Aggregation and Gelation
二元聚集是已知的，在某些动力学规则下，导致两个种群的共存，一个是由有限大小的集群（溶胶），一个是包含一个单一的集群，携带有限的总质量的分数（巨大的组件或凝胶）。溶胶-凝胶转变通常通过与蒸汽冷凝的定性类比而被讨论为相变。在这里，我们表明，热力学相变的连接是严格的。我们开发的统计热力学不可逆的二元聚集在离散有限系统中，获得任意内核的配分函数，并表明，凝胶簇的出现具有相变的所有标志，包括一个不稳定的范德华循环。我们证明了理论，提出了完整的前和后的凝胶溶液与产品内核，$k_{ij}=i j$的聚集。
2014-11-15 cond-mat.stat-mech
Role of closed paths in the path integral approach of statistical thermodynamics
热力学不依赖于微观层次的描述，因此统计热力学必须产生不依赖于用于描述粒子及其相互作用的坐标系的结果。在路径积分形式中，平衡性质是用闭合路径和欧几里德坐标系计算的。我们表明，这些路径上的计算是坐标独立的。在改变坐标系时，我们考虑那些保持我们所关注的物理学的坐标系。最近的研究表明，路径积分形式可以从粒子的真实运动中建立起来。我们考虑运动方程不变的坐标变化。因此，我们必须处理正则变换。拉格朗日量不是唯一定义的，坐标的变化在哈密顿量中引入了任意函数的部分时间导数。我们证明了闭路径不包含任何任意成分。这个证明受到了规范理论中使用的一种方法的启发。闭合轨道是统计热力学中描述平衡态的基石。
2015-03-13 cond-mat.stat-mech
Single molecule thermodynamics of ATP synthesis by F$_1$-ATPase
F $_\mathrm{o}$ F $_1$ -ATP合酶是几乎所有细胞中合成ATP的工厂。其核心机制是亚复合物F $_1$ -马达（F $_1$ -ATP酶），并进行可逆的机械化学偶联。分离的F $_1$ -马达水解ATP，这伴随着其中心$γ$ -轴的单向旋转。当施加强大的反扭矩时，$γ$ -轴沿相反方向旋转，并驱动F $_1$ -马达合成ATP。这种机械到化学的自由能转换是多步骤细胞ATP合成途径的最后和中心步骤。在这里，我们确定了利用的F $_1$ -马达的机械功的量合成的ATP分子在强制旋转过程中使用的方法相结合的非平衡理论和单分子测量响应外部扭矩。我们发现，即使在远离准静态过程的旋转过程中，电机的内部耗散也可以忽略不计。
2015-01-16 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph q-bio.SC
Thermodynamic bounds on generalized transport: From single-molecule to bulk observables
本研究证明d维非平衡系统中可微标量可观测量的输运上限由总熵产生与微观坐标拉伸程度的乘积决定，建立了适用于多种动力学的广义速度极限，填补热力学推断空白，可用于单分子及体相实验的热力学分析。
2024-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Coupling different levels of resolution in molecular simulations
模拟方案，允许改变分子表示的模拟盒的子体积，同时保持与周围的平衡引入概念的热力学一致性的问题。在这项工作中，我们提出了一个一般计划的基础上，热力学参数，确保热力学平衡的分子之间的不同表示。该算法的鲁棒性进行了测试的两个例子，即自适应分辨率模拟，原子/粗粒度，液体的四面体分子和自适应分辨率模拟的四面体分子和球形溶质的二元混合物。
2009-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ensemble Inequivalence in Single Molecule Experiments
在散装系统的主要热力学量的计算导致相同的期望值的热力学极限，无论选择的统计合奏。单线性分子仍然可以被视为统计系统，其中热力学极限由无限长的链表示。不同的合奏之间的等效性问题并不明显，并已在文献中得到解决，有时得出相互矛盾的结论。我们通过研究两种不同链模型的系综差异的标度特性来解决这个问题，作为聚合度的函数。通过表征的标度行为的差异之间的等张（吉布斯）和等距（亥姆霍兹）系综在过渡从低拉伸到高拉伸制度，我们表明，系综等价不能达到宏观链在低力制度，我们的特点从不等价的过渡到等价制度。
2009-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complementary aspects of non-equilibrium thermodynamics
生物分子是活性剂，因为它们消耗能量来执行任务。然而，标准的理论描述只考虑系统外功代理。例如，涨落定理不允许涨落分子之间的功交换。这一传统使“通过功起作用”这一活性剂的基本特征得不到适当的热力学考虑。在这里，我们研究考虑内部工作的热力学。我们发现了一组互补的关系，捕获生产的自由能在分子间的相互作用，同时遵守热力学第二定律。这种热力学描述与传统的热力学描述形成鲜明对比。一个公理的选择是否一个对待一部分哈密尔顿作为“内部工作”或“内部能源”决定了这两个互补的描述之间的双重体现。我们说明，通过检查变构过渡和单分子荧光共振能量转移测量的蛋白质，互补集是有用的，在确定工作内容的实验和数值观察。
2019-11-15 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
Exact Statistical Thermodynamics of the Pseudospin-1 System on the Diced Lattice
本文分析了二维{ \cal{T} } -3或Diced晶格上赝自旋-1哈密顿量的热力学性质。从配分函数出发，我们精确地得到了大系综热力学势、熵和比热，以及简并和非简并两种情况。
2020-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of Quantum Heat Bath
介绍了量子热浴的热力学模型。在假设熔池分子具有多个自由度和弱相互作用的条件下，给出了在热力学极限下熔池状态方程的一般推导。浴的温度和比能之间的关系取决于（i）分子的光谱性质，和（ii）代表性分子的状态空间上的概率测度的选择。所获得的结果说明了分子成分的微观特征如何决定浴的宏观热力学性质。因此，我们的发现可以用来比较量子系统平衡态的不同假设的优点。两个例子的概率测度的合理选择被认为是详细的。
2016-08-12 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Statistical thermodynamics of long straight rigid rods on triangular lattices: nematic order and adsorption thermodynamic functions
在格气模型和经典Guggenheim-DiMarzio近似的基础上，推广了三角形格点上长度为$k$的刚性直杆的统计热力学.在该方案中，亥姆霍兹自由能及其导数被写入的序参量$δ$，这表明在中等密度的系统中发生的相变。然后，利用以$δ$为参数的最小自由能原理，计算了主要吸附性质。比较蒙特卡罗模拟和实验数据进行，以评估理论模型的范围和局限性。
2012-07-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Investigating the thermodynamics of small biosystems with optical tweezers
我们提出了两个例子，说明如何单分子实验技术应用于生物系统可以洞察到的平衡和非平衡介观热力学范围内的问题。第一个例子是一个大分子的自由能景观的映射，第二个克鲁克斯的波动定理的实验验证。在这两种情况下，实验装置包括光学镊子和DNA分子。
2009-04-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic limits to energy conversion in solar thermal fuels
太阳能热燃料（STFs）是一种非传统的太阳能转换和储存的范例，正引起人们的新的关注。在这个概念中，材料吸收阳光并通过诱导的结构变化以化学方式储存能量，随后可以逆转以释放能量作为热量。一个例子是偶氮苯分子，其具有顺-反光异构化与这些属性，并可以通过化学取代和连接到模板，如碳纳米管，小分子，或聚合物进行调整。通过类比的Shockley-Queisser限制的photoprophics，我们分析了STFs的最大可达到的效率从基本的热力学考虑。微观可逆性提供了一个约束的量子产率的光异构化由于荧光，无论细节的光化学。我们强调的重要性，分析的自由能，而不仅仅是焓，亚稳分子，并找到一个转换为存储的化学能等于肖克利-奎瑟限制的效率限制。从最近的高吞吐量搜索的STF候选人进行了分析的效率限制。
2018-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Integration of Quantum, Statistical, and Irreversible Thermodynamics in A Coherent Framework
本文提出利用DFT修正统计热力学（zentropy理论）并在组合定律中保留熵产生以推导通量方程（交叉现象理论），从而将量子、统计与不可逆热力学统一于一个无拟合参数的框架中。
2023-09-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of interacting magnetic chain molecules
Department of Nuclear and Particle Physics, Faculty of Physics, National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波蒂斯坦大学物理学院核与粒子物理系）
该研究针对含任意数量磁活性原子的链状磁体，用平均场方法推导其热力学，发现其相结构随耦合强度变化，长链的磁化态对应扭结孤子，还分析了端杂质引发的边界态。
2026-10-09 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Thermodynamics and Statistical Mechanics of dense granular media
通过详细的分子动力学和蒙特卡罗模拟%的一个现实的模型，我们表明，颗粒材料在休息可以描述为热力学系统。首先，我们表明，颗粒包装可以由几个参数，尽可能多的流体或固体。然后，在第二个独立的步骤中，我们证明，这些状态可以描述的平衡分布相吻合的统计力学的粉末首先提出的爱德华兹。我们还推导出系统的状态方程作为“构型温度”，其新的密集的热力学参数的函数。
2006-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical thermodynamics of the diced lattice
在这项工作中，我们分析了统计热力学的方块晶格载流子采用格林函数制定审查的大潜力，亥姆霍兹自由能，大和普通的配分函数和熵。这有利于比热的计算，并进行所有的评估为两个简并和非简并统计制度。
2020-08-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Reducing Thermodynamics to Boltzmannian Statistical Mechanics: The Case of Macro Values
热力学宏变量，如温度或体积宏变量，可以采用连续的允许值，称为热力学宏值。虽然涉及相同的宏观现象，但玻尔兹曼统计力学（BSM）的宏观变量在一个重要方面不同于热力学宏观变量：在玻尔兹曼统计力学的框架内，由于将相空间划分为具有尖锐固定边界的宏观区域的方法，具有有限可用相空间的系统的宏观值的演化总是被建模为不连续的。从概念上讲，这与热力学所描述的宏观值的连续演化以及BSM中假设的微观状态的连续演化不一致。我把这种差异称为不连续性问题（DP）。我展示了它是如何产生的BSM的框架，并证明其后果，特别是减少热力学BSM的基础项目：热力学宏观值显示不supervene上相应的BSM宏观值。由于附带条件是基础项目所设想的那种削减的必要条件，后者处于危险之中。
2022-11-16 cond-mat.stat-mech physics.hist-ph
Thermodynamically Informed Priors for Uncertainty Propagation in First-Principles Statistical Mechanics
该研究提出将零开尔文基态知识纳入贝叶斯先验，以解决先验选择问题，实现第一性原理热力学研究的不确定性量化与传播，并通过FCC氮化锆系统相图构建验证了框架有效性。
2024-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
