Kinetic theory of spatially homogeneous systems with long-range interactions: I. General results
我们回顾和完成现有的文献空间均匀系统的动力学理论与长程相互作用,集体效应考虑。整个系统的演化由Lenard-Balescu方程描述,该方程在弱耦合近似下是有效的。当忽略集体效应时,它简化为朗道方程,当忽略碰撞(相关性)时,它简化为弗拉索夫方程。在浴中的测试粒子的松弛由涉及扩散项和摩擦项的Fokker-Planck方程描述。对于热浴,扩散系数和摩擦系数由爱因斯坦关系连接。给出了扩散系数和摩擦系数的一般表达式,这取决于相互作用的势和空间的维数。我们还讨论了与$N$(粒子数)或与$Λ$(等离子体参数)的弛豫时间的统计平衡的缩放。最后,我们考虑了外部随机强迫对系统演化的影响,并计算了动力学方程中相应的项。
2011-12-04 cond-mat.stat-mech
Transition Temperature of the homogeneous, weakly interacting Bose gas
我们提出了一个蒙特卡罗计算高达$N \sim 20 000$玻色子在3 D确定的转变温度的移动,由于小的相互作用$a$。我们生成了理想气体的独立构型。在有限的$N$,超流密度的变化,在一定的关联函数的极限$a \to 0$ ; $N \to \infty$极限之后。我们认为,我们的结果是独立的顺序的限制。有限$N$的非相互作用系统的详细知识,使我们能够避免有限尺寸标度的假设。
1999-10-15 cond-mat.stat-mech
Exact particle and kinetic energy densities for one-dimensional confined gases of non-interacting fermions
我们提出了一种新的方法,用于评估粒子密度和动力学压力分布在非均匀的一维系统的非相互作用的费米子,并将其应用到谐波限制系统的N=1000费米子。该方法调用格林函数算子在坐标空间中,这是处理的技术最初开发的计算单粒子态的密度从格林函数在能量域。在对比的T-Fermi(局部密度)近似,精确的配置文件下的谐波约束显示负的局部压力的尾巴和一个突出的壳结构,可能成为磁性捕获的费米碱金属原子的气体中观察。
2000-09-06 cond-mat.stat-mech
Kinetic theory for non-equilibrium stationary states in long-range interacting systems
我们研究受外部随机力扰动的长程相互作用系统。与短程系统的情况不同,随机力通常局部作用于每个粒子,在这里我们考虑外部随机场的扰动。系统达到稳定状态,其中外力平衡平均耗散。这些状态不尊重细致平衡,并支持守恒量的非零通量。我们推广孤立长程系统的动力学理论来描述这个非平衡问题的动力学。我们得到的动力学方程适用于等离子体,自引力系统,并广泛的其他系统。我们的理论结果适用于均匀态,但也可以推广到非均匀态。我们得到了很好的协议,我们的理论预测和数值模拟。我们讨论了可能的应用程序来描述非平衡相变。
2012-01-31 cond-mat.stat-mech
Generalized Kinetic Equations for a System of Interacting Atoms and Photons: Theory and Simulations
在本文中,我们介绍了广义动力学方程描述系统的相互作用气体和光子的动力学服从一个非常普遍的统计。在空间齐次情形下,我们研究了系统的平衡态,并利用Lyapounov理论研究了其稳定性。详细讨论了两种物理相关的情况:背景气体中的光子和背景辐射中的原子。后下降的统计概括的原子,但保持统计概括的光子,在零阶Chapmann-Enskog近似,我们提出了两个数值模拟系统,最初在平衡状态下,由外部各向同性狄拉克的三角洲和一个恒定的光子源扰动。
2004-03-17 cond-mat.stat-mech
Momentum flux density, kinetic energy density and their fluctuations for one-dimensional confined gases of non-interacting fermions
本文提出了一种格林函数方法,用于计算在线性势场中独立运动的N个费米粒子的介观系统中的粒子密度分布和单体密度矩阵的高阶矩。该方法的实用性说明应用费米气体限制在一个谐波势阱,我们评估的动量通量和动能密度以及它们的量子均方波动。我们还研究了同一系统中动能泛函E_{kin} [n(x)]的一些性质.而局部近似的动能密度产生一个多值函数,一个精确的单值之间的关系的密度导数的E_{kin} [n(x)]和粒子密度n(x)被证明和评估的系统中的粒子数的各种值。
2000-11-20 cond-mat.stat-mech
Homogeneous states in driven granular mixtures: Enskog kinetic theory versus molecular dynamics simulations
分析了光滑非弹性硬磁盘或球体的二元混合物的均匀状态。该混合物是由一个恒温器组成的两项:一个随机力和一个阻力成比例的粒子速度。两种力的组合作用试图模拟混合物与浴或周围流体的相互作用。通过两条独立互补的路线来研究该问题。首先,导出了描述粒子与恒温器相互作用的带有Fokker-Planck项的Enskog动力学方程。动力学温度$T_1/T_2$和第四度速度矩$λ_1$和$λ_2$(其测量$φ_i$的非高斯性质)的比率被明确地确定为质量比、尺寸比、组成、密度和恢复系数的函数。其次,为了评估理论结果的可靠性,分子动力学模拟的二进制颗粒混合物的球体进行两个值的恢复系数($α=0.9$和0.8)和三个不同的固体体积分数($ϕ=0.00785$,0.1和0.2)。动力学理论和计算机模拟的温度比之间的比较显示出良好的协议,即使是中等密度和强耗散。在累积量$λ_1$和$λ_2$的情况下,发现良好的协议,为较低的密度,虽然理论和模拟之间的显着差异,观察到随着密度的增加。
2014-04-07 cond-mat.stat-mech
A consistent description of kinetics and hydrodynamics of systems of interacting particles by means of the nonequilibrium statistical operator method
本文在D. N. Zubarev提出的非平衡统计算符方法的基础上,给出了一种描述相互作用粒子系统动力学和流体力学过程的自洽统计方法。给出了如何得到硬球模型的修正Enskog理论的动力学方程、多步相互作用势的动力学方程和带电硬球系统的Enskog-Landau动力学方程。BBGKY层次结构分析的基础上修改的组扩展。广义输运方程的动力学和流体力学的自洽描述。研究了弱非平衡相互作用粒子系统的时间关联函数、集体激发谱和广义输运系数。
1999-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic blockings in long-range interacting inhomogeneous systems
针对一维长程相互作用非均匀系统中的一阶与二阶动力学阻塞,本文通过数值模拟揭示弛豫源于修饰三体相互作用的泄漏贡献,并说明四体关联不会主导弛豫。
2023-06-07 cond-mat.stat-mech
Free fermionic and parafermionic multispin quantum chains with non-homogeneous interacting ranges
Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo(圣卡洛斯物理研究所,圣保罗大学)
本文提出了一类具有非均匀相互作用范围的自由费米子和parafermionic多自旋量子链模型,通过扩展Z(N)交换代数,研究了其临界性质和动态临界指数。
2026-05-06 cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of long-range interacting systems with angle-action variables and collective effects
我们发展了一个动力学理论的系统与远程相互作用,考虑集体效应和空间不均匀性。从Klimontovich方程出发,利用准线性近似,导出了一个以角作用变量表示的Lenard-Balescu型动力学方程。我们确认了Heyvaerts [Mon.没有R. Astron. Soc. { \bf 407},355(2010)],其从Liouville方程开始并使用在两体分布函数的水平处截断的BBGKY层级。当忽略集体效应时,我们恢复了我们以前的论文[P.H. Chavanis,Physica A { \bf 377},469(2007); J. Stat.机械、P05019(2010)]。我们还考虑了场粒子浴中测试粒子的弛豫。它的随机运动是由一个福克-普朗克方程写在角度作用变量。我们确定的扩散张量和摩擦力,明确计算的一阶和二阶矩的增量的测试粒子从它的运动方程,考虑集体效应。这推广了我们以前工作中得到的表达式。我们讨论的缩放与$N$的弛豫时间的系统作为一个整体,并为一个测试粒子在浴。
2011-12-16 cond-mat.stat-mech
Momentum distribution of an interacting Bose-condensed gas at finite temperature
本文利用半经典双流体模型研究了有限温度下具有排斥相互作用的玻色凝聚气体在谐波势阱中的动量分布,重点研究了氢原子。我们特别注意的平均动能,这是几乎完全与热云。显示了动能与温度的非线性关系,提供了一种精确评估气体温度的方法。我们还表明,动能的相互作用的强度增加,反映了增强的速度耗尽的冷凝物随着温度的升高。
2000-03-07 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
Kinetic description of thermalization dynamics in weakly interacting quantum systems
在一个突然的破坏之后,弱相互作用的量子系统首先会松弛到一个可以用微扰论和广义吉布斯系综描述的预热化状态。利用预热化态的这些性质,我们微扰地导出了一个动力学方程,它在相互作用消失的标度极限下成为量子玻尔兹曼方程。将其应用于费米哈伯德模型中的相互作用猝灭,我们发现动量分布弛豫到统计力学的热预测。对于不太大的相互作用,这两个阶段的情况下,提供了一个定量的时间演变的理解,导致从最初的纯通过亚稳态prethermal的最终热状态。
2013-08-25 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Epitaxial Growth Kinetics with Interacting Coherent Islands
用自洽平均场速率理论研究了未位错(相干)三维岛的Stranski-Krastanov生长动力学,该理论考虑了岛之间的弹性相互作用。后者被认为是促进原子从岛上脱离,从而降低其平均尺寸。半定量协议与实验发现的总岛密度和平均岛大小的时间演变。当与缩放思想相结合时,这些结果提供了一种自然的方法来理解经常观察到的连贯岛屿尺寸分布宽度的初始增加和随后的减少。
1999-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bose-Einstein Condensation Temperature of a Homogeneous Weakly Interacting Bose Gas : PIMC study
利用有限温度路径积分蒙特卡罗模拟(PIMC)方法和有限尺寸标度,研究了相互作用引起的三维均匀弱相互作用玻色气体玻色-爱因斯坦凝聚相变温度的移动,给出了一个解析表达式$T_{c} = T_{c}^{0}\{1 + c_{1}an^{1/3}+[c'_{2}\ln(an^{1/3})+c''_{2}]a^{2}n^{2/3} +O(a^{3}n)\}$,其中$T_{c}^{0}$是理想气体的临界温度,$a$是s波散射长度,$n$是数密度。我们已经使用了比先前的PIMC模拟中更小的数密度和更多的时间片[Gruter { \it等人},物理修订信函{ \bf 79},3549(1997)],以了解其结果与文献中(显然)其他可靠结果之间的系数$c_{1}$值的差异。我们的结果表明,$\{(T_{c}-T_{c}^{0})/T_{c}^{0}\}/(an^{1/3})$强烈地依赖于相互作用强度$an^{1/3}$,而以前的PIMC结果是相当平坦和小于我们的结果。我们得到了$c_{1}$ = 1.32 $\pm$ 0.14,与最近用三维O(2)标量$ϕ^{4}$场论和变分微扰理论的Monte Carlo方法得到的结果一致.
2004-04-09 cond-mat.stat-mech
Studies of homogeneous precipitation in very dilute iron-coper alloys using kinetic Monte Carlo simulations and statistical theory of nucleation
电子辐照下Fe_{1-x} Cu_x合金中Cu沉淀的均匀形核和生长动力学至0.4原子%温度T从290 ℃到450 ℃,采用动力学Monte Carlo(KMC)模拟和成核统计理论(STT)进行了研究。采用了电子辐照和热时效析出机制相似的传统假设。早期开发的从头计算模型在Fe-Cu合金的相互作用被用于两个KMC模拟和TMF计算。计算了不同浓度和温度下Zeldovich-Volmer成核速率关系式中的成核势垒F_c和前因子J_0的值。对于x小于0.2%的稀合金,KMC和KMC计算的形核势垒F_c值基本一致,这表明KMC计算的可靠性很高。的计算也被用来估计温度的依赖关系的浓度对应的均匀或非均匀的沉淀限制和两个依赖关系被发现是相当尖锐的。
2013-03-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On the kinetics of homogeneous nucleation of incoherent precipitates in solid solutions
本文指出传统均匀形核理论对非共格析出物不适用,提出基于Reiss二元形核理论并考虑点缺陷吸收与过量空位的新动力学模型,以预测非共格析出物的形核速率。
2024-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Effect of the surface-stimulated mode on the kinetics of homogeneous crystal nucleation in droplets
本文提出了一元液滴中均匀晶核形成的动力学理论,考虑到晶核不仅可以以体积为基础的方式形成(所有的晶面都在液滴中),而且可以以表面受激的方式形成(其中一个晶面在液滴表面)。先前开发的表面刺激晶体成核热力学严格地表明,如果晶体的至少一个小平面仅部分地被其熔体包围,那么在液滴表面而不是在液滴内与该小平面形成核在化学上更有利。然而,到目前为止,这一现象的动力学方面还没有得到研究。在本论文中提出的理论主张,即使在表面受激模式晶核最初出现(作为亚临界集群)均匀的次表面层,而不是“伪非均匀”的表面。均匀出现的亚临界晶体由于密度和结构的波动可以成为表面激发核。这种效应有助于晶体成核的总速率(如基于体积的模式那样)。导出了晶体成核总速率的显式表达式。水滴的数值计算表明,表面刺激模式可以显着提高每个粒子的晶体成核率在液滴的半径为10微米大。可能的实验验证所提出的理论进行了讨论。
2008-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Bifurcation in kinetic equation for interacting Fermi systems
碰撞的有限持续时间在动力学方程中表现为时间非定域性。通过分析稠密相互作用费米系统的量子动力学方程,得到了一个结合时间导数和有限时间步长的时滞微分方程。明确计算和讨论了负责任的延迟时间。作为一个新的功能振荡的时间演化的分布函数本身出现和分叉混沌行为可以发生。温度和密度的条件下,出现这种振荡和分叉,表明开始的相变。
2003-01-27 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el nlin.CD
Comment on the paper `Inelastic granular gas: Computer simulations and kinetic theory of the cooling state' by J.M. Salazar and L. Brenig
最近引入了一系列方程来描述非弹性硬球气体的均匀冷却动力学。有人认为,这种层次结构并不能准确地描述这个系统,并提出了一个简单的测试。的层次结构的随机解释。
1999-11-18 cond-mat.stat-mech
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
Relativistic kinetic theory: toward the microscopic substantiation of zeroth law of thermodynamics
本文导出了全同经典粒子通过标量场相互作用系统的精确封闭相对论动力学方程。建立了相对论经典相互作用粒子系统不可逆平衡过程的微观决定性机制。关键词:不可逆平衡过程;经典相对论动力学;延迟相互作用。
2021-06-24 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Kinetic theory for quantum nanosystems
在这篇论文中,我们研究了有限量子系统中动力学过程的出现。我们首先推广了Redfield理论来描述与有限热容量环境弱相互作用的小量子系统的动力学。然后,我们详细研究了自旋-自旋M模型,一个由两能级系统与随机矩阵环境相互作用而成的模型。通过这样做,我们验证了我们的新理论,并找到了动力学过程发生的环境的临界尺寸。最后,我们研究了当有限紧束缚子系统的大小超过一个临界值时,与快环境相互作用的扩散输运过程的出现。
2004-12-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of one-dimensional inhomogeneous long-range interacting $N$-body systems at order $1/N^{2}$ without collective effects
长程相互作用系统由于其有限数量的粒子$N$而不可逆地松弛。在$1/N$阶,这个过程由非齐次Balescu-Lenard方程描述。然而,这个方程完全消失在一维非均匀系统的单调频率分布和维持只有1:1共振。在集体效应可以忽略的极限下,我们导出了这类系统的一个封闭的、显式的$1/N^{2}$碰撞算子。我们详细介绍了它的属性,特别是它如何满足一个$H$ -定理玻尔兹曼熵。我们还比较了它的预测与直接$N$体模拟。最后,我们展示了这$1/N^{2}$碰撞算子完全消失的长程相互作用势的一般类。
2022-07-12 astro-ph.GA cond-mat.stat-mech
Kinetic theory of spatially homogeneous systems with long-range interactions: III. Application to power-law potentials, plasmas, stellar systems, and to the HMF model
我们将长程相互作用系统的动力学理论的一般结果应用于特定的物理系统。我们考虑在d维空间中相互作用r^{-γ}的排斥和吸引幂律势,其中γ<d.当γ>γ_c=(d-1)/2时,必须考虑强碰撞的影响,系统的演化服从Boltzmann方程或修正的Landau方程;当γ<γ_c时,强碰撞可以忽略,系统的演化服从Lenard-Balescu方程。在临界情形γ=γ_c下,我们可以用Landau方程(适当地调整截断值)作为Boltzmann方程和Lenard-Balescu方程的近似。在小尺度上的发散,出现在原来的朗道方程是正规化的强碰撞的影响。在与中和背景(例如等离子体)的排斥相互作用的情况下,在原始朗道方程中出现的大尺度发散被德拜屏蔽的集体效应正则化。在吸引相互作用(例如重力)的情况下,它被系统的空间不均匀性及其有限范围正则化。我们给出了扩散系数、摩擦系数和弛豫时间的解析表达式,它取决于指数γ的值和空间d的维数。我们在一个统一的框架内处理库仑等离子体和恒星系统的情况下,在不同的空间维度,和吸引力和排斥HMF模型的情况下。
2013-03-05 cond-mat.stat-mech
The virial expansion of a classical interacting system
本文考虑N个粒子在一维空间中以平方反比势相互作用(Calogero-Sutherland-Moser模型)。当被谐波捕获时,其经典的正则配分函数的排斥制度是已知的文献。我们首先提出一个简洁的重新推导这个结果。状态方程,然后计算被困和均匀的气体。最后,得到了分数不相容统计的吴分布函数的经典极限,并利用该分布函数重新推导了均匀气体的经典维里展开式.
2009-08-26 cond-mat.stat-mech
Visualizing kinetic pathways of homogeneous nucleation in colloidal crystallization
当系统经历从液相到固相的转变时,它在达到最终状态之前通过多个中间结构。然而,我们对这一过程的确切途径的了解是有限的,主要是由于难以实现直接观察。在这里,我们实验研究的对称性和密度的各种胶体系统在液体到固体的相变的演变,并可视化动力学途径与单粒子分辨率。我们观察到形成的相对有序的前体结构具有不同的对称性,然后转换成亚稳固体。在这个转换过程中,两个主要的交叉对称路径总是发生,无论最终状态和相互作用势。此外,我们发现了一个广泛的解耦的密度变化和对称性的发展,并发现,成核很少从致密区域开始。这些发现适用于我们所有的样品,表明有可能找到一个统一的图片在胶体系统中的复杂的结晶动力学。
2014-12-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transition Temperature for Weakly Interacting Homogeneous Bose Gases
将非微扰优化线性$δ$展开方法应用于三维O(N)标量场模型,确定了稀薄均匀玻色气体的相变温度。结果表明,相互作用模型的转变温度$ΔT_c/T_c$相对于理想气体转变温度的移动实际上表现为$γa n^{1/3}$,其中$a$是s波散射长度,$n$是数密度.对于$N= 2$,我们的计算得到值$γ= 3.059$。
2001-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-ph
Gaussian Kinetic Model for Granular Gases
提出了一个动力学模型的玻尔兹曼方程,并探讨了作为一个实用的手段来研究稀颗粒气体的性质。结果表明,所有空间均匀的初始分布接近一个普遍的“均匀冷却解决方案”后,一些碰撞。对均匀冷却解(HCS)进行了详细的研究,并将精确解与硬球玻尔兹曼方程的已知结果进行了比较。结果表明,HCS的所有定性特征,包括在大的速度过人口的性质,半定量地再现的动力学模型。它也表明,所有的输运系数是在良好的协议与玻尔兹曼方程。此外,该模型是专门为一个具有速度无关的碰撞频率和由此产生的HCS和运输系数进行比较,已知的结果为麦克斯韦模型。潜在的模型研究更复杂的空间非均匀状态进行了讨论。
2003-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical temperature and thermodynamic properties of a homogeneous dilute weakly interacting Bose gas within the improved Hartree-Fock approximation at finite temperature
本文利用Cornwall-Jackiw-Tomboulis有效作用量方法研究有限温度下均匀稀薄弱相互作用玻色气体的临界行为,给出临界温度移动的普适表达式,并计算了非凝聚分数、比热容和临界指数,结果与已有工作和实验一致。
2024-04-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Kinetic Theory and Memory Effects of Homogeneous Inelastic Granular Gases under Nonlinear Drag
我们研究了一个稀颗粒气体浸没在一个热浴中,热浴由质量比颗粒小得多的小颗粒组成。假设颗粒具有非弹性和硬相互作用,在碰撞中损失能量,由恒定的正常恢复系数来解释。与热浴的相互作用是由一个非线性阻力加上白噪声随机力建模。该系统的动力学理论是由Enskog-Fokker-Planck方程描述的单粒子速度分布函数。为了得到温度老化和稳态的明确结果,Maxwell近似和第一Sonine近似。后者考虑了过剩峰度与温度的耦合。理论预测进行了比较,直接模拟蒙特卡罗和事件驱动的分子动力学模拟。虽然很好的结果颗粒温度从麦克斯韦近似,一个更好的协议,特别是作为非弹性和阻力非线性增加,发现当使用第一Sonine近似。此外,后一种近似对于解释记忆效应(如Mpemba和Kovacs效应)至关重要。
2022-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasiparticle energy in a strongly interacting homogeneous Bose-Einstein condensate
利用双光子布拉格光谱,我们研究了强相互作用均匀玻色-爱因斯坦凝聚体中类粒子激发的能量,并观察到与Bogoliubov理论的显著偏离。特别地,在大散射长度$a$处,来自自由粒子能量的激发共振的移位将符号从正变为负。对于波数为$q$的激发,这种符号变化发生在$a \approx 4/(πq)$,与费曼能量关系和用两体接触表示的静态结构因子一致。对于$a \gtrsim 3/q$,我们也看到了这一理论的崩溃,并与基于威尔逊算子乘积展开的计算更好的协议。这两种理论都不能解释我们在所有相互作用机制中的观察结果,这需要进一步的理论努力。
2017-02-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
On exclusion type inhomogeneous interacting particle systems
对于格点上的一大类非均匀相互作用粒子系统(IPS),我们提出了一种将它们映射到均匀IPS上的严格方法。我们的新方法提供了一个直接的方式来获得这样的非均匀系统的统计特性,通过研究更简单的均匀系统。在后者可以精确解决的情况下,我们的方法产生一个精确的解决方案的统计性质的非均匀IPS。这种方法是由三个IPS的研究,即那些不同大小的粒子,或与不同的(粒子之间)的最大速度,或加速度。
2006-08-14 cond-mat.stat-mech nlin.CG
Integrable multispecies totally asymmetric stochastic interacting particle systems with homogeneous rates
本文研究具有均匀速率的排斥相互作用一维随机粒子系统,将 28 种两物种 Yang-Baxter 可积规则中的 7 种推广到任意物种数,并发现含参数的新可积模型,同时为另外 8 种情形提出替代推广方案。
2025-09-01 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
The kinetics of homogeneous melting beyond the limit of superheating
利用分子动力学模拟研究了过热晶体均匀熔化的时间尺度。所使用的相互作用模型是一个嵌入原子模型的Fe在以前的工作中,和熔融过程中模拟的微正则$(N, V, E)$系综。我们研究了含有96 - 7776个原子的周期重复系统,初始系统总是没有自由表面或其他缺陷的完美晶体。对于每个选定的总能量$E$和原子数$N$,我们进行数百次统计独立的模拟,每次模拟持续500 ps和10 ns之间,以收集熔化发生前等待时间$τ_{\rm w}$的统计数据。我们发现,概率分布的$τ_{\rm w}$是大致指数,和平均值$<τ_{\rm w} >$强烈依赖于过剩的初始稳定温度的晶体以上的过热限制由其他研究人员确定。平均$<τ_{\rm w}>$还以我们已经量化的方式强烈依赖于系统大小。对于非常小的系统的$\sim 100$原子,我们观察到一个持久的固体和液体状态之间的交替,我们解释了为什么会发生这种情况。我们的研究结果使我们能够得出结论,最近提出的Z方法的可靠性,用于确定模拟材料的熔化性能,并建议方法的错误的校正方法。
2011-04-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Observing Properties of an Interacting Homogeneous Bose--Einstein Condensate: Heisenberg-Limited Momentum Spread, Interaction Energy and Free-Expansion Dynamics
利用高分辨布拉格光谱研究了光箱势场中产生的原子玻色-爱因斯坦凝聚体的性质。对于一系列的盒子大小,高达$70~μ$ m,我们直接观察到海森堡有限的凝聚原子的动量不确定性。我们以$k_B \times 100$ pK的精度测量凝聚体相互作用能,并通过实验和数值方法研究其从箱势释放后自由膨胀的动力学。我们所有的测量结果都与理论预期的空间范围等于盒子大小的完全均匀的凝聚体非常一致,这也建立了我们的光学盒系统在sub-nK能量尺度上的均匀性。
2014-07-01 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech physics.atom-ph
On universality for the kinetic wave equation
本文针对具有混沌几何的紧黎曼流形,基于Berry随机波模型启发式地推导出一个对所有此类流形普适的齐次动理学波动方程。
2024-02-22 cond-mat.stat-mech math-ph math.AP
Kinetic Monte Carlo simulations of electrodeposition: Crossover from continuous to instantaneous homogeneous nucleation within Avrami's law
利用动力学蒙特卡罗模拟研究了吸附质横向扩散对具有最近邻吸引相互作用的二维Ising格子气一级相变动力学的影响.例如,电化学欠电位沉积通过这种机制进行。与真空表面科学中的吸附的一个主要区别是,在电极电位的控制下,在没有质量传输限制的情况下,近似建立局部吸附平衡。我们分析了我们的结果,使用Kolmogorov,Johnson和Mehl,和Avrami(KJMA)的理论,我们扩展到指数衰减的成核率。这种衰减可能是由于在存在横向吸附物扩散的情况下抑制现有簇周围的成核而发生的。关联函数证明了这种禁区的存在。通过与成核速率I和生长团簇界面速度v的微观结果进行比较,我们可以证明KJMA理论给出的Iv^2的数量级是正确的。即使忽略了扩散所介导的空间相关性,这也是正确的。衰减的成核速率导致从连续成核到瞬时成核的逐渐交叉,当成核速率的衰减在相变的时间尺度上非常快时,这是完全的。因此,瞬时成核可以是均匀的,在两点关联函数中产生负最小值。本文还提出了一种求解具有吸附/脱附和侧向扩散的正方形格子气的n重蒙特卡罗算法。
2006-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Loop diagrams in the kinetic theory of waves
本文研究经典弱相互作用波动力学的圈图理论,获得了三次相互作用波的双圈动力学方程,并提出了任意非线性阶项的简单图形规则。
2024-04-23 cond-mat.stat-mech hep-th nlin.CD
Sub-nK thermometry of an interacting $d$-dimensional homogeneous Bose gas
我们提出了实验上可行的手段,无损测温的均匀玻色-爱因斯坦凝聚体在不同的空间维度($d\in\{1,2,3\}$)。我们的基于杂质的协议表明,在亚纳米开尔文域的温度测量的基本误差范围高度依赖于尺寸,因为尺寸越高,精度越好。此外,次优测温的冷凝物,通过使用实验上可行的测量进行了探索。我们特别专注于测量属于高斯测量家族的杂质的位置和动量。我们表明,一般来说,实验可行的测量是远离最佳,除了在1D,位置测量确实是最佳的。这使得现实实验在所有维度的几个纳开尔文温度下表现得非常好,并且在一维场景中在亚纳开尔文温度下表现得非常好。这些结果采取了显着的一步,实验实现基于探针的量子测温的玻色-爱因斯坦凝聚体,因为它涉及到他们在一个,两个和三个维度,并使用可行的测量适用于当前的实验设置。
2022-06-27 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Accelerated kinetic Monte Carlo algorithm for diffusion limited kinetics
如果一个随机系统在其演化的某些阶段可以被划分为不相互作用的部分,每个部分的动力学可以独立地模拟。我们表明,这可以用于开发高效的蒙特卡罗算法。作为一个说明性的例子,被认为是扩展的一维岛的不可逆生长的模拟。新的方法允许模拟系统的特点是优于以前的模拟中使用的参数。
2008-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of Landau damping
朗道阻尼是Vlasov方程的解趋向于空间均匀分布函数的趋势。然而,分布函数仅弱地接近空间齐次流形,并且玻尔兹曼熵不被Vlasov方程改变。另一方面,密度和动能密度,这是分布函数的积分,接近空间均匀状态强烈,这是伴随着流体动力学熵的增长。当Vlasov方程通过Escherichfest约化化为密度和动能密度的演化方程时,可以看到这种行为。
2017-11-27 cond-mat.stat-mech math.AP physics.flu-dyn
Dynamical large deviations for homogeneous systems with long range interactions and the Balescu--Guernsey--Lenard equation
本文对具有长程相互作用的$N$粒子的经验密度随时间变化的轨迹建立了一个大偏差原理。这一结果扩展了经典的动力学理论,导致Balescu-Guernsey-Lenard动力学方程,通过显式计算的概率的典型和大的波动。通过对大偏差哈密顿量的显式计算,得到了经验密度路径的大偏差原理。在对快速波动进行时间平均之后,该哈密顿量对经验密度的波动的所有累积量进行编码。它满足时间反演对称性,与经验密度随机过程的细致平衡有关。这以一种非常简单的方式解释了最可能状态的宏观状态熵的增加,而随机过程是时间可逆的,并描述了在大偏差水平上的完整随机过程。
2021-11-26 cond-mat.stat-mech nlin.CD physics.plasm-ph