Theoretical Description of Coulomb Balls - Fluid Phase
有限数量的相同的带电粒子被限制在谐波陷阱的径向密度分布的理论描述开发的应用程序在很宽的范围内的库仑耦合（或，相当于，温度）和粒子数。一个简单的平均场近似忽略相关性产生的密度分布是单调递减的半径为所有的温度，相反，分子动力学模拟和实验显示壳结构在较低的温度。一个更完整的理论描述，包括电荷相关性在这里开发的超网络链近似的扩展，开发体相流体，封闭的收费。结果再现了在分子动力学模拟和实验中观察到的所有定性特征。然后通过与新的基准蒙特卡罗模拟进行比较来定量测试这些预测。定量精度的理论获得所选的条件下，通过校正超网链近似与相关的桥函数的表示。
2009-09-03 cond-mat.stat-mech
Two-dimensional Coulomb Systems in a disk with Ideal Dielectric Boundaries
我们考虑二维库仑系统被限制在一个理想的介质边界的磁盘。特别是，我们详细研究了双组分等离子体。当库仑耦合常数为$Γ=2$时，模型是精确可解的.我们计算了巨势、密度和相关性。我们表明，巨势有一个普遍的对数有限尺寸的修正，在以前的作品中预测。在另一个可解的模型：单组分等离子体中也检验了这种对数有限尺寸修正。
2001-03-06 cond-mat.stat-mech
Coulomb Systems with Ideal Dielectric Boundaries: Free Fermion Point and Universality
考虑了由理想电介质材料制成的壁面所约束的双组分库仑气体。在二维空间中，在特殊的反温度$β= 2$下，利用Pfidian方法，将系统映射到具有特定边界条件的四分量费米场论上.精确的解决方案，提出了一个半无限几何形状的介质壁（密度分布，关联函数）和带状几何形状（表面张力，一个有限大小的修正的巨大潜力）。的通用有限尺寸修正的巨势被证明是一个良好的屏蔽性能的后果，其推广推导出的导电库仑气体在任何温度下被限制在一个平板的任意尺寸$\ge 2$。
2001-01-04 cond-mat.stat-mech hep-th
Statistical mechanics of an ideal Bose gas in a confined geometry
我们研究了三维空间中理想非相对论玻色气体的行为，其中一个维度被紧致化形成一个圆。在这种情况下，不存在像无限体积情况下那样的相变，但是可以发生玻色-爱因斯坦凝聚，其标志是基态中粒子的突然聚集。我们使用巨正则系综来研究这个问题。特别是，比热的数值评估，以及在一定的限制分析。我们分析表明，熟悉的结果，为比热是如何恢复，因为我们让圆的大小变得很大，使无限大的体积极限接近。我们还详细研究了化学势的行为，并确定了当体积变大时化学势接近于零的精确方式。
2005-07-19 cond-mat.stat-mech
Microscopic Calculation of the Dielectric Susceptibility Tensor for Coulomb Fluids
在一个库仑流体局限于一个域$V$，介电磁化率张量$χ_V$依赖于$V$的形状，即使在热力学$V\to\infty$限制。本文采用平衡态统计力学，研究了椭圆型$V$域中的经典二维单组分等离子体。对于无量纲耦合常数$Γ=$为偶数的正整数，等离子体到离散一维反对易场论的映射提供了一种新的求和规则。该求和规则确认了宏观静电学预测的$χ_V$的极限值，并给出了对$χ_V$的有限尺寸修正项。
2000-04-03 cond-mat.stat-mech
The statistical mechanics of the classical two-dimensional Coulomb gas is exactly solved
所考虑的模型是一个经典的二维库仑气体的点状正，负单位电荷，通过对数势相互作用。在整个稳定的温度范围内，这种流体的平衡统计力学通过与可积的2D sine-Gordon场论的等价是完全可解的。精确解包括体热力学、表面热力学的特殊情况和两体关联函数的大距离渐近行为。
2002-12-16 cond-mat.stat-mech hep-th
Condensation of Ideal Bose Gas Confined in a Box Within a Canonical Ensemble
我们建立了有限个相互作用玻色子在方箱势中的配分函数和基态占有率的递推关系，并确定了比热和基态粒子数与温度的关系.一个适当的半经典的治疗是成立的，从而产生正确的小T行为，在费曼的统计力学的教科书，其中的特殊作用的基态被忽略了。结果进行了比较，与一个精确的量子力学治疗。此外，我们推导出系统的有限尺寸效应。
2007-12-12 cond-mat.stat-mech
Configurational and energy landscape in one-dimensional Coulomb systems
我们研究了一个一维库仑体系，其中两个带电胶体被一组点抗衡离子中和，具有整体中性。温度给定，两种情况下解决：胶体保持在固定的位置（正则系综），或对胶体的作用力是固定的（等压等温系综）。为了确定反离子的最佳排列方式，精确地计算出了相应的配分函数：在胶体之间的限制段中应该有多少个反离子？对于外部的剩余离子，是否存在左/右对称性击穿？我们的证据级联的过渡，作为系统的大小是不同的规范治疗，或作为压力增加的等压制剂。
2016-11-25 cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of Coulomb gases as quantum theory on Riemann surfaces
一维多价库仑气体的统计力学可以映射到非厄米量子力学。我们用这个例子来发展黎曼曲面上的瞬子微积分。借用形式主义的背景下发展的Seiberg-Witten对偶，我们把动量和坐标作为复变量。常能流形由亏格为$g\geq 1$的黎曼曲面给出。这些曲面上沿主圈的作用服从黎曼曲面的模空间中的常微分方程，称为Picard-Fuchs方程。我们推导并求解了各种电荷含量的库仑气体的Picard-Fuchs方程。分析这些解决方案的monodromies周围的奇点产生半经典的频谱以及瞬子效应，如布洛赫带宽。两者都被证明是在完美的协议与数值模拟。
2014-07-24 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Statistical field theory of mechanical stresses in Coulomb fluids. Noether's theorem {\sl vs} General covariant approach
本文利用推广的诺特定理和广义协变方法，建立了非均匀库仑流体的统计场论，导出了含平均场与单圈涨落修正的应力张量，揭示了静电关联对局域应力的影响。
2023-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shannon Entropy as an Order Parameter for the Two-Dimensional Confined Coulomb Systems: Exact Balance Law, Topological Charge Sum Rule, and Boundary Saturation
Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems, JINR（杜布纳联合核子问题实验室）；Dubna State University（杜布纳国立大学）；Meshcheryakov Laboratory of Information Technologies, JINR（杜布纳联合信息技术研究实验室）；HSE University（高等经济大学）
本文为二维Thomson问题建立基于Shannon熵的信息论框架，证明熵平衡律与拓扑荷求和规则，并揭示边界熵饱和条件，数值验证了成核、无序峰值及边界饱和尺度。
2026-10-27 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Anomalous structural and mechanical properties of solids confined in quasi one dimensional strips
我们表明，使用计算机模拟和平均场论，一个质点系在两个维度，当横向限制在一个准一维通道内的一对平行的硬壁，具有几个异常的结构和力学性能没有观察到的散装。根据密度$ρ$和壁之间的距离$L_y$，该系统显示类似于弱调制液体，强调制近晶，三角形固体或屈曲相的结构特征。在固定的$ρ$下，$L_y$的变化导致许多凹入的不连续过渡，包括平行于限制壁的层数的变化，这主要取决于层间间距与$L_y$的可互换性。该固体显示出抗拉伸性，但不显示出抗剪切性。当应变超过弹性限度时，它发生塑性形变而失效，但令人惊讶的是，当应变反向时，材料完全恢复并返回到其原始未变形状态。我们从平均场论和有限尺寸模拟得到了相图，并讨论了涨落的影响。
2008-04-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competition between Born solvation, dielectric exclusion, and Coulomb attraction in spherical nanopores
最近测量的一个非常低的介电常数，$ε$，限制在纳米狭缝孔中的水，导致我们重新考虑离子分配到纳米孔的物理基础。对于与大量介电常数$ε_b>ε$处于化学平衡的受限离子，由于这种介电失配，预期在纳米孔中离子排斥的起源处的三种物理机制被修改：水-孔隙界面介电排斥（具有膜介电常数，$ε_m<ε$），与孔中Debye-Hückel筛选参数的差异相关的溶剂化能，$κ$，在体相$κ_b$中，经典玻恩溶剂化自能与$ε^{-1}-ε_b^{-1}$成正比.我们的目标是澄清这三种机制之间的相互作用，并调查所发挥的作用玻恩贡献在离子液体-蒸汽（LV）相分离在受限的几何形状。我们首先解析地计算位于半径为$R$的纳米球形孔中心的半径为$R_i$的离子的平均力势（PMF）。通过计算受限离子溶液的变分巨势，推导出离子在孔中的分配系数。LV过渡的相图建立各种参数值，我们表明，这个相变的签名可以通过监测总渗透压检测。对于带电的纳米孔，这些排斥效应与静电吸引竞争，静电吸引迫使抗衡离子进入孔中以实施电中性。因此，这项研究将有助于破译玻恩自能和介电失配在实验和模拟离子通过纳米孔传输的各自作用。
2021-09-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Criticality in confined ionic fluids
本文提出了一种二维受限电解质理论。通过$1/r$电势相互作用的正离子和负离子被限制在分离具有介电常数$ε_1$和$ε_2$的两种溶剂的界面上移动。结果表明，德拜-休克尔类型的理论预测，这种2d库仑流体应该经历相分离，变成共存的液相（高密度）和气相（低密度）。然而，我们认为，交替的正离子和负离子的聚合物样链的形成可以防止这种相变发生。
2001-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological Phase Transition in a Quasi Two Dimensional Coulomb Gas
一个系统具有相同数量的正电荷和负电荷限制在一个小的，但有限的厚度的盒子建模为温度的函数，使用中尺度数值模拟，为各种值的电荷。库仑相互作用以其三维形式U（r）~ 1/r使用。在这个准二维系统中发现了一个拓扑相变。平移序参量，空间关联函数，比热，和电流表现出定性不同的趋势低于和高于临界温度。我们发现，一个二维对数库仑相互作用是不是必不可少的出现这种转变。这项工作提出了新的实验测试我们的预测，以及新的理论方法来探测准二维拓扑相变。
2023-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of fluids confined by polytopes: The hidden geometry of the cluster integrals
本文对空间受限的类流体粒子系统，揭示了正则和巨正则配分函数的解析结构。所研究的系统是不均匀分布在一个区域，其边界是由平面没有任何特殊的对称性。这种类型的几何体在$d$维空间是一个多面体。在$d=3$的情况下，所提出的结果给出了条件，在该条件下，配分函数是约束容器的体积，表面积和边长的多项式。对于$d=1,2$情形也得到了等价的结果。每个单项的系数的表达式明确给出使用集群积分理论。此外，多项式形状的配分函数上的系统的热力学性质的后果，远离所谓的热力学极限，进行了研究。一些结果被推广到$d$维的情况。用于分析配分函数结构的理论工具主要基于积分几何。
2013-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The Partition Function of a Multi-Component Coulomb Gas on a Circle
我们研究了一个二维库仑气体组成的混合粒子携带各种积极的多个整数电荷，限制在一个单位圆。我们考虑系统的正则和巨正则系综，并试图计算的配分函数解析，使用Toeplitz和合流范德蒙行列式。就像在简单的单组分系统（戴森气体）中一样，配分函数在特定温度下简化$β=2$，使我们能够找到它们的紧凑表达式。
2008-03-13 cond-mat.stat-mech hep-th math-ph
Coulomb and Liquid Dimer Models in Three Dimensions
我们使用解析方法和蒙特卡罗模拟研究了三维晶格上的经典硬核二聚体模型。在二分立方晶格上，方形晶格上使用的高度表示的局部规范场概括预测二聚体处于具有代数、偶极相关性的临界库仑相，与我们的大规模蒙特卡罗模拟非常一致。非二分FCC和Fisher格缺乏这样的表示，我们发现，这些模型都有限制和指数deconfined，但没有关键阶段。我们猜想，扩展的临界相实现只有在二分格，即使在更高的维度。
2003-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
