New scaling of Adam-Gibbs relation in glass-forming systems
提出基于Adam-Gibbs模型的新标度方法，利用广义临界类构型熵表达式，发现伪临界指数n具有普适性，且动态与热力学关系吻合良好。
2025-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The potential energy landscape of a model glass former: thermodynamics, anharmonicities, and finite size effects
可以根据固有结构的性质来制定玻璃形成系统的热力学，其对应于势能的最小值并在高维配置空间中建立势能景观。在这项工作中，我们定量地应用这种一般的方法来模拟模型玻璃形成系统。我们系统地在N=20和N=160之间改变系统大小。该分析使我们能够确定在哪个温度范围内，玻璃成形器的性质受接近固有结构的构型空间区域的支配。此外，我们得到详细的信息，非谐贡献的性质。此外，我们可以解释有限尺寸效应的存在，在能源景观的具体属性。最后，确定非常小的系统的固有结构的总数使我们能够估计Kauzmann温度。
1999-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static self-induced heterogeneity in glass-forming liquids: Overlap as a microscope
我们提出并数值实现了一个本地探头的静态自诱导的异质性特征玻璃形成液体。该方法依赖于在无约束边界的介观腔中测量的配置对之间的重叠的平衡统计。通过系统地改变探测腔的位置，我们直接检测重叠波动的空间变化。我们提供了一个详细的分析的统计数据的局部估计的构型熵，我们推断的无定形状态之间的表面张力的估计，成分都在随机的一阶过渡理论的基础上的玻璃形成。我们的研究结果代表了第一次直接尝试可视化和量化支撑玻璃形成热力学的自诱导异质性。他们铺平了道路，粗粒度的有效理论的发展和直接评估的作用，热力学的激活动力学的深度过冷液体。
2022-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular Dynamics Study of Long-Lived Structures in a Fragile Glass Forming Liquid
我们目前的分子动力学的两个组成部分，二维Lennard-Jones过冷液体的玻璃化转变附近的结果。我们发现，过冷液体是空间不均匀的，有长寿命的集群，其尺寸分布满足标度关系到一个截止。的相似性的几个属性的过冷液体的平均场的玻璃形成流体附近的旋节线表明，在过冷液体的玻璃化转变与一个潜在的热力学不稳定性。
1998-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Transition in coupled replicas may not imply a finite temperature ideal glass transition in glass forming systems
玻璃化转变领域的一个关键问题是是否存在有限温度的热力学转变到玻璃态。最近在原子模型中对耦合副本的模拟发现了作为副本耦合函数的静态转换的签名。这可以被看作是一个相关的热力学玻璃化转变的证据在非耦合系统。我们在这里证明，不同的解释是可能的。我们考虑三角形元胞模型，一个相互作用的自旋系统，显示（东模型）玻璃态动力学在没有任何静态过渡。我们表明，当两个副本耦合有一个曲线的平衡相变，小和大的重叠相位之间，在温度耦合平面（位于自对偶线的一个精确的温度/耦合对偶系统），在一个临界点结束。关键是，在耦合消失的极限下，有限温度跃迁消失，非耦合系统在所有温度下都处于无序相。我们讨论解释原子模拟在这个结果。
2013-11-22 cond-mat.stat-mech
Computing phase diagrams for a quasicrystal-forming patchy-particle system
我们介绍了一种方法来计算准晶体的自由能，我们用它来计算系统的二维斑片状粒子与五个规则排列的补丁，以前已被证明形成十二方准晶的相图。我们发现，准晶是一个结晶稳定相的条件范围很广，仍然是一个强大的功能的系统作为潜在的参数变化。我们还表明，准晶体是熵稳定的晶体近似。
2013-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Reparametrizations and metric structures in thermodynamic phase space
我们调查的后果重新参数化的几何描述的热力学分析的热力学相空间的影响。热力学相空间的接触结构和黎曼结构与Boltzmann-Gibbs统计力学中的热力学平衡和统计涨落有关。这种分析的物理动机依赖于这样一种可能性，即控制原始变量的一组可微函数，而不是直接控制确定相应物理储层状态的密集参数。同样，我们考虑一组可微函数的广泛的变量占的可能性，没有直接访问的原始变量。我们发现，热力学相空间上的重新参数化的效果可以被编码，在几何方面，在其接触和黎曼结构。特别是，我们挑出一个秩2张量，进入几何上包括这种reparametrizations的信息的度量的定义。我们注意到，即使这些几何结构被重新参数化修改，平衡态热力学空间上的度规结构仍然保持不变。
2020-12-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory of Dynamics in Glass-Forming Liquids: Transient Localization, Thermodynamic Mapping and Cooperativity
我们分析了多个新的问题，在玻璃状硬球流体和分子和聚合物液体的基础上的弹性集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论的激活弛豫。通过调用一个高温参考状态，一个近的普遍性的表观动态本地化长度尺度预测的液体的广泛变化的脆弱性，结果是相关的最近的模拟研究和准弹性中子散射测量。相比之下，在相同的格式强烈的非通用行为被发现的激活障碍，控制长时间的放松。分析了ECNLE理论中的两种协同性测度。与α弛豫事件相关联的粒子级总位移被发现仅为1-2个粒子直径的顺序，并且随着冷却而弱地增加。与此相反，另一种协同长度被定义为恢复完整的障碍和散装阿尔法时间所需的空间尺度。这个长度尺度随着冷却而强烈增长，这是由于在深度过冷制度中出现了允许局部跳跃所需的集体长程弹性波动。当接近实验室Tg时，它变得非常大，尽管在分子动力学模拟可获得的过冷度下相对适中。阿尔法时间被发现是指数关系到这个协同长度在一个巨大的几十年的弛豫时间，跨越轻度到深度过冷制度。此外，有效势垒高度几乎线性增加的合作长度尺度的增长。一个替代的计算的集体弹性屏障的基础上的文字连续介质力学的方法，导致在很小的变化的理论结果的散装性能，但导致一个小得多，温度敏感的协同长度尺度。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Consistency of the structure of Legendre transform in thermodynamics with the Kolmogorov-Nagumo average
我们证明了热力学中勒让德变换的结构对用Kolmogorov-Nagumo非线性平均代替标准线性平均来估计宏观物理观测值的期望值的鲁棒性。这种说法的结果是双重的：1）期望值和相应的拉格朗日乘子之间的关系仍然保持在目前的形式主义; 2）吉布斯方程的普适性以及其他热力学关系不受理论中使用的平均结构的影响。
2022-06-09 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Adsorption time scales of cluster-forming systems
考虑了具有竞争作用的团簇形成体系中吸附的微观模型。吸附过程由主方程描述，并通过动力学蒙特卡罗方法建模。研究了粒子在平面三角晶格上吸附过程中粒子浓度和相互作用能的演化规律。模拟结果显示了不同的行为系统的时间演化取决于温度和化学势，最后在系统中的集群的形成。吸附的特征弛豫时间根据吸附物最终平衡态的热力学参数在几个数量级上变化。对于高度有序的吸附物平衡态，观察到颗粒的非常快的吸附。
2021-09-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Free energy cost of forming an interface between a crystal and its frozen version
使用热力学积分方案，我们计算每单位面积的自由能成本，$γ$，形成晶体和冻结结构壁之间的界面，形成冻结成相同的平衡结构的粒子作为晶体。即使在壁附近的晶相的结构和势能与体中相同，但$γ$具有非零值，并且随着晶体和壁的密度增加而增加。研究了粒子间相互作用势的影响，如果势是纯排斥的，我们在所有的晶体密度下观察到正的$γ$。对于具有吸引力相互作用的模型，例如Lennard-Jones势，在低密度下获得$γ$的负值。
2015-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Perspective: Configurational entropy of glass-forming liquids
构型熵是表征过冷液体接近玻璃化转变的重要热力学量之一。尽管几十年的实验，理论和计算研究，一个被广泛接受的定义的组态熵是失踪，其定量表征仍然欺诈与困难，误解和悖论，其物理相关性是生动的辩论。最近的计算进展的动机，我们提供了一个教学的角度在玻璃形成液体的构型熵。我们首先解释为什么组态熵已成为一个关键的数量来描述玻璃材料，从早期的经验观察到现代的理论治疗。我们解释了为什么实际的测量必然需要近似，使其物理解释微妙。然后，我们证明，计算机模拟已成为一个宝贵的工具，以获得精确的，非模糊的，和实验相关的测量的构型熵。我们描述了一组可用的计算工具，为每种方法提供了一个关键的讨论。这一观点对于对玻璃材料和复杂系统感兴趣的实验学家和理论家都是有用的。
2019-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the robust thermodynamical structures against arbitrary entropy form and energy mean value
我们讨论了在Plastino和Plastino讨论的基础上，不仅对任意形式的熵，而且对任意形式的能量约束，都可以保持经典的Legendre变换结构。期望值和共轭拉格朗日乘子之间的热力学关系被认为是普遍的。此外，吉布斯的基本方程被证明是不受影响的熵的选择和定义的平均值由于鲁棒性的勒让德变换结构。
2000-09-06 cond-mat.stat-mech
Spin structure factor and thermodynamics in the antiferromagnetic quantum Ising model in the pyrochlore lattice
数值计算了烧绿石晶格中反铁磁量子伊辛模型的自旋结构因子和热力学量随温度的变化关系。该模型表现出自旋无序基态，自旋关联指数衰减。我们再现了中子散射实验中的夹点结构的温度依赖性，并校正了比热测量得到的熵。
2011-11-09 cond-mat.stat-mech
Stochastic deformation of a thermodynamic symplectic structure
研究了一类热力学辛结构的随机变形。随机形变过程类似于像形变量子化这样的可观测量代数的形变，但是对于虚的形变参数（普朗克常量）。揭示了热力学的规范对称性和相应的描述热力学系统涨落的随机力学，介绍了规范场。给出了规范变换和规范场的物理解释。被认为是一个应用程序的形式主义描述系统的分布参数在局部热力学平衡。
2009-01-08 cond-mat.stat-mech hep-th
Thermodynamic, Dynamic, Structural and Excess Entropy Anomalies for core-softened potentials
使用分子动力学模拟，我们研究了三个家庭的连续核心软化潜力组成的两个长度尺度：肩规模和吸引力的规模。所有的族在两个长度尺度之间具有相同的斜率，但在它们之间表现出不同的势能隙。对于每个系列，分析了三个肩部深度。我们发现，所有这些系统都表现出一个高密度液相和低密度液相之间的液-液相变在一个临界点结束。所有情况下的临界温度相同，表明临界温度仅取决于两个标度之间的斜率。临界压力随着两尺度间势能差的减小而减小，表明压力是形成高密度液体的原因。我们还表明，使用径向分布函数和过剩熵分析，密度，扩散和结构的异常，如果粒子从吸引尺度移动到肩尺度与温度的增加，表明异常的行为只取决于发生了什么事的第二配位壳。
2011-06-24 cond-mat.stat-mech
Special Microscopic-states-basis Formulation of Macroscopic Structure for Thermodynamic Systems
对于常组分的经典体系，在热力学平衡态下的宏观结构可以通过所谓的正则平均来确定，包括相空间上可能的微观状态之和。尽管一组对平衡性质起主导作用的微观结构应该依赖于温度和多体相互作用，但我们最近阐明，在高温下，它们普遍具有单一特殊微观状态（我们称之为投影态：PS）的特征，其结构可以在没有任何热力学信息的情况下先验地知道。在这里，我们扩展这种方法，以找到额外的特殊微观状态，使我们能够表征平衡结构的低温区域以上的转变温度。我们的方法的概念将导致一个新的范式，制定的宏观性质的特殊微观国家的基础。
2018-08-09 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Properties of the Discommensuration Point for Incommensurate Structures: A "Third-Order" Phase Transition
本文用一个简单的离散阻挫$ϕ^4$模型研究了无公度系统中相子能隙打开的后果。分析和数值计算结果表明，存在一个非常弱的相变，可以表征为三阶。
2003-04-19 cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of emergent structure in active matter
活性物质正迅速成为一个关键的范例，表现出复杂的集体现象的非平衡软物质，但这种系统的热力学仍然知之甚少。在这封信中，我们研究的非平衡热力学大规模的活动系统的迁移率诱导相分离和极性排列，使用完全欠阻尼模型，表现出隐藏的熵生产以前没有在文献中报道。我们量化了相图中每个点的稳态熵产生，揭示了与不同相和构型结构相关的特征耗散率。这揭示了熵产生在相变的急剧不连续性，并有利于识别的微观特征，如在紧急结构的缺陷的热力学。在粒子动力学的时间反演对称性的解释是至关重要的。
2019-04-17 cond-mat.stat-mech
Theoretical Analysis of the Structure, Thermodynamics, and Shear Elasticity of Deeply Metastable Hard Sphere Fluids
本研究结合高精度微观平衡液态积分方程理论与朴素模耦合理论，统一研究深亚稳态硬球流体的结构、热力学与剪切弹性，预测出多种新行为并发现多物理量间的关联，为相关体系的慢动力学与力学响应研究提供参考。
2024-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Maximum Entropy Production Principle of Thermodynamics for the Birth and Evolution of Life
本文综述了最大熵产生原理在生命起源与演化中的应用，涵盖自复制系统起源、多细胞形成及社会演化，提出该原理在远离平衡条件下为理解生命热力学提供一致框架。
2025-04-21 cond-mat.stat-mech nlin.AO physics.bio-ph
On the Dual Structure of Thermodynamics
根据指数分布族的性质，分析了Gibbs正则系综的Fisher信息，构造了一种新的无机械功简单系统的态函数。这样一个函数具有良好的对称性相对于勒让德变换，并提供了一个连接与以前的替代公式的热力学，最显着的工作由Biot，Serrin和Frieden和合作者。具有机械功的系统的逻辑扩展可以类似地考虑广义吉布斯系综。
2013-10-12 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Random Field Ising-like effective theory of the glass transition II: Finite Dimensional Models
在前面的论文中，我们的目标是确定有效的理论，描述了波动的局部重叠与平衡参考配置接近一个假定的热力学玻璃化转变。我们在这里集中在有限维玻璃形成系统的情况下，特别是过冷液体。超越平均场处理的主要困难来自于发散的点到集空间相关性的存在。我们引入一个变分的低温近似方案，使我们能够考虑，至少部分地，这些相关性的影响。结果是一个有效的理论重叠涨落的随机场+随机键伊辛模型与额外的，幂律衰减，对和多体相互作用产生的点到集的相关性。这个理论比原来的问题容易处理得多。我们检查的鲁棒性的近似方案，将其应用到一个完全连接的模型已经在同伴的论文中研究。我们讨论的物理意义，这种映射的玻璃形成液体和它提供的可能性，以确定是否存在有限温度的热力学玻璃化转变。
2018-07-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
