Comment on "Tsallis power laws and finite baths with negative heat capacity" [Phys. Rev. E 88, 042126 (2013)]
在[Phys.Rev.E88，042126（2013）]中指出，Tsallis分布不会从具有有限的、能量独立的热容量的“浴”的热化中出现。我们报告的证据与此相反。
2013-10-21 cond-mat.stat-mech
Can one measure negative specific heat in the canonical statistical ensemble?
根据热力学，玻尔兹曼短程相互作用系统的比热是一个正的量。不太直观的特性反而由以长程相互作用为特征的系统显示出来。在这种情况下，比热的符号取决于所考虑的统计系综：负比热可以在孤立系中找到，这是在微正则系综的框架下研究的;另一方面，人们普遍认为，正比热应该总是在与热浴接触的系统中测量，正则系综是合适的。我们证明，后者的假设一般是不正确的：原则上可以测量负比热也在正则系综，如果系统的审查是非玻尔兹曼和/或平衡。
2010-03-02 cond-mat.stat-mech
Negative Specific Heat in a Quasi-2D Generalized Vorticity Model
负比热是一种引人注目的现象，其中过程在增加能量时温度降低。在球状星团的重力-热坍缩中也观察到了这种现象。我们现在报告发现这种现象在束的近平行的，周期性的，单符号广义涡丝在电子磁流体动力学（EMH）模型的无界平面下强磁约束。我们使用最速下降法和平均场性质推导出比热。我们的推导表明，随着温度的升高，系统的整体尺寸呈指数增长，能量下降。负比热的含义是一个失控的反应，导致一个坍缩的内核被一个膨胀的丝状晕包围。
2007-09-04 cond-mat.stat-mech
Violation of the Zeroth Law of Thermodynamics in Systems with Negative Specific Heat
我们证明了具有负比热的系统可以违反热力学第零定律。通过数值模拟和使用精确表达式的自由能和微正则熵它表明，如果两个系统具有相同的强度参数，但具有负比热热耦合，他们经历了一个过程中，总熵增加不可逆的。最终的平衡是这样的，出现两个相，也就是说，在两个系统中相同的温度下，子系统具有不同的磁化强度和内能，但可以不同于初始温度。
2008-04-26 cond-mat.stat-mech
Heat conduction in deformable Frenkel-Kontorova lattices: thermal conductivity and negative differential thermal resistance
数值研究了在衬底变形势作用下，通过Frenkel-Kontorova（FK）晶格的热传导。结果表明，衬底势的变形对热传导有很大的影响。导热系数作为形状参数的函数是非单调的。变形能显著提高导热系数，且存在一个最佳变形值，此时导热系数最大。值得注意的是，我们还发现，变形可以促进负微分热阻（NDTR）的出现。
2011-02-01 cond-mat.stat-mech
Negative specific heat in a Lennard-Jones-like gas with long-range interactions
本文利用分子动力学方法研究了具有吸引势$\propto r^{-α}$的二维类Lennard-Jones气体。我们考虑了相互作用的射程指数$α$、粒子数、总能量和粒子密度的影响。当相互作用变为长程（$0\le α/d<1$）时，我们检测到负比热。
2001-11-03 cond-mat.stat-mech
Quantum Confinement and Negative Heat Capacity
热力学规定，系统的比热是严格非负的。然而，在有限的经典系统中，有众所周知的理论和实验的情况下，这一规则被违反，特别是有限的原子团簇。在这里，我们第一次证明了负热容也可以发生在有限量子系统中。这种效果可能是实验观察到的物理场景进行了讨论。观察这种效应可能会导致新的光收集纳米设备的设计，特别是太阳能纳米冰箱。
2013-05-09 cond-mat.stat-mech quant-ph
Negative heat capacity and non-extensive kinetic theory
在非广延动力学理论的框架下，重新讨论了孤立自引力系统热容$C_V$的负性质。发现$C_V$对非广延参数$q$的依赖性产生一个负分支，其临界值对应于$q = 5/3$（$C_V\to - \infty$）.
2003-06-09 astro-ph cond-mat.stat-mech
Comment on "Negative heat ..." by Moretto et al
对Moretto等人的最新论文nucl-th/0012037进行了评述
2000-12-13 cond-mat.stat-mech nucl-th physics.atm-clus
Getting More from Pushing Less: Negative Specific Heat and Conductivity in Non-equilibrium Steady States
对于熟悉平衡态统计力学的学生来说，正比热的概念与稳定性的概念密切相关，既直观合理，又可在数学上证明。然而，对于处于非平衡稳态的系统，耦合到一个以上的能量库（例如，热浴），负比热是完全可能的。在本文中，我们提出了一个显示这种现象的“最小”系统。由于与两个不同温度的热浴接触，当恒温器关闭时，该系统的（内部）能量可能会增加。在另一个上下文中，类似的现象是负导电性，其中电流可以通过减小驱动而增加（例如，外部电场）。这两个过程中的反直觉行为可以被描述为“从更少的推动中获得更多”。“还提出了这种现象的关键因素和”最低限度“系统所需的要素。
2001-08-29 cond-mat.stat-mech
Negative specific heat of the Landau-quantized T-3 Dice lattice in the nondegenerate statistical regime
本文研究了正常磁场中T-3 Dice晶格朗道量子化的非简并统计热力学性质。我们的研究包括分析的大电位，磁矩，熵和比热在恒定体积，明确确定其温度和磁场的依赖性。在这篇文章中，我们发现对于朗道量子化的Dice晶格，在非简并状态下，定体积下的比热为负。
2020-10-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Negating Negative Heat Capacity in Nanoclusters
结果表明，负的热容量在纳米团簇是一个工件应用平衡热力学形式主义的一个小的系统被困在一个特定的结构图案的平衡只代表一部分的能量可用的相空间体积。俘获可能发生在正则系综或微正则系综中，但在微正则系综中是不可避免的。捕获的一个更普遍的结果是，所有宏观量确定的纳米团簇将取决于初始条件。
2007-01-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Conditions for negative specific heat in systems of attracting classical particles
我们确定了在非相对论性自引力系统和吸引粒子的类似系统中存在负比热的条件。所用的方法是分析维里定理和两种可解的吸引粒子系统模型，并绘制出系统空间维数$D$（$\geq 2$）和力势$ϕ=Cr^ν$中指数$ν$（$\neq 0$）的不同组合的比热符号。在这样的系统中的负比热被发现是目前确切的$ν=-1$，至少对$D \geq 3$。对于代表长程力的$D$和$ν$的许多组合，对于两个模型和维里定理，比热为正或零。因此，负比热不是由长程力本身引起的。我们还发现当$ν$为负时出现负比热，并且在一定的密度分布中不存在奇点。这背后的一个可能的机制建议。
2005-02-08 astro-ph cond-mat.stat-mech gr-qc
Negative specific heats: where Clausius and Boltzmann entropies separate
本文利用马尔可夫模型研究稳态非平衡系统中负热容的起源，揭示其源于准势与赝势之间的反相关，分别对应克劳修斯熵与玻尔兹曼熵，并可通过有效温度进行量化。
2025-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Negative differential thermal resistance of fluids induced by heat baths
最近的研究表明，在一维硬点气体中，存在一种在热浴之间诱导负微分热阻（NDTR）的机制。我们研究这种机制在更一般的高维流体多粒子碰撞动力学描述。我们考虑流体在一个有限的长方体区域的三维空间中的每一端与热浴接触。基于分析结果和数值模型，我们发现，NDTR的机制也适用于高维流体系统的弱相互作用，是非常强大的混合流体。我们的研究结果显着推进知识的NDTR引起的热浴和照亮新的方向，探索在微和纳米系统中制造流体热晶体管。
2022-11-13 cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Comment on "Negative specific heat for a cluster of 147 Sodium atoms" by Schmidt et al
Schmidt等人（Phys Rev Lett 86，1191（2001））观察并分析了Na团簇中的负比热。在玻尔兹曼-吉布斯平衡统计力学的框架内进行分析。我们认为，这不是唯一的物理可能性要考虑。一个可能的连接与非广泛的统计力学被认为是。
2001-12-14 cond-mat.stat-mech nucl-ex nucl-th
Negative heat capacity at phase-separation in macroscopic systems
具有长程相互作用和短程相互作用的系统在一阶适当的相变时，即当发生相分离时，必然具有凸熵S（E）。这里微正则热容c（E）= - \frac{(\partial S/\partial E)^2}{\partial^2S/\partial E^2}是负的。即使在宏观系统中，当与周围世界的能量波动可以被充分抑制时，这也应该是可以观察到的。
2005-08-19 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
Average negative heat in a non-Markovian bath
本文通过胶体粒子在粘弹性非马尔可夫浴中的往复运动实验，观测到反向运动时从浴到粒子的系统性负热流，并用时间延迟响应模型解释，为非马尔可夫环境下新型微引擎的实现与优化提供依据。
2023-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Negative Specific Heat in Astronomy, Physics and Chemistry
本文从Antonov发现球盒中具有固定能量的点粒子引力系统，当中心与边缘的密度差超过709时，其熵不存在最大值这一点出发，评述了引力热力学研究的进展。我们指出了所有系统都有正比热的证明中的错误，并指出了它何时会发生。我们讨论了热失控的发展在重力热突变及其逆。微正则系综具有负热容的能量范围被相应正则系综中的一阶相变所取代。我们推测，所有的一级相变可以被看作是由单位内的负热容。我们在电离理论、化学离解理论和范德华气体中发现了这样的单位，因此这些概念适用于恒星、星团和黑洞之外的领域。
1998-12-10 astro-ph cond-mat.stat-mech
Effective negative specific heat by destabilization of metastable states in dipolar systems
通过引入适当的数值方法确定微正则温度和实现热浴的正则模型，我们研究了偶极耦合三维自旋系统的微正则和正则系综。在微正则系综中，我们发现在低能区存在一支稳定的反铁磁态。其他亚稳铁磁态存在于这个区域：通过外部扰动它们，可以获得有效的负比热。在正则系综中，对于低温，相同的亚稳态是不稳定的，并达到一个新的分支，更强大的亚稳态，这是不同于稳定的。我们的统计物理方法使我们能够把一些秩序的复杂结构的稳定和亚稳态的偶极系统。
2020-02-19 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Positive heat capacity in the microcanonical ensemble
热容为正值是系统在热力学平衡时热稳定性的标志。我们表明，这个属性仍然有效的系统与负导数的能量相对于温度，发生在一些系统所描述的微正则系综。演示依赖于考虑吉布斯平衡面上的轨迹，以及它在熵能平面上的投影。吉布斯平衡表面具有凸性，但投影可能缺乏这种性质，导致能量对温度的负导数。
2020-04-21 cond-mat.stat-mech
Negative heat capacity of sodium clusters
用多体Gupta势和微正则分子动力学模拟研究了N = 13，20，55，135，142和147的Na_N团簇的热容.在N = 135、142和147的情况下，团簇熔化转变附近的热容为负，但较小的团簇（N = 13、20和55）没有表现出这种特性。通过对团簇势能景观（PEL）的研究发现，团簇的动能分布函数的宽度和势能极小值（同分异构体）分布的宽度是确定团簇热容随团簇大小变化的有用特征。通过比较Na_（55）和Cd_（55）团簇的热容，研究了原子间作用力范围的影响。结果表明，通过减小多体相互作用的范围，表征PEL的异构体分布被适当地修改，以在Cd_（55）团簇中产生负的热容。
2003-02-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.atm-clus
Negative Differential Heat Conductivity in a Harmonic Chain Coupled to a Particle Reservoir
Department of Physics and Astronomy, KU Leuven（KU Leuven物理与天文系）
研究揭示谐振链与不同热浴耦合时，负热导性源于热浴性质及耦合结构，而非非线性相互作用，高温度下热流消失。
2026-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Negative heat capacity for hot nuclei using formulation from the microcanonical ensemble INDRA Collaboration
利用准熔合中心$^{129}$ Sn + $^{nat}$ Sn碰撞中产生的多碎裂热核在不同束流能量下的冻结出性质，（32、39、45和50 AMeV），其通过基于由$4π$ INDUSTRIAL多探测器收集的实验数据的模拟来估计，由总动能和冻结时的多重性计算热激发能范围4 - 12.5 AMeV内的热容。采用微正则公式。观察到了有限系统的负热容，它标志着一级相变，并证实了以前的结果，使用不同的方法。
2020-10-05 cond-mat.stat-mech nucl-ex nucl-th
Gravity-Induced Modulation of Negative Differential Thermal Resistance in Fluids
Fuzhou University（福州大学）；Fujian Science and Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China（中国福建光电信息科技创新实验室）
研究重力对流体中负热差电阻的影响，通过多粒子碰撞动力学模型揭示重力如何降低温度差需求并增强热浴诱导机制的鲁棒性。
2026-04-14 cond-mat.stat-mech
Steady-state Quantum Thermodynamics with Synthetic Negative Temperatures
该研究通过正温热库与三能级量子系统耦合合成负温度热库，探究其稳态量子热力学特性，验证相关热力学定律，构建出效率达1的连续热机，并揭示负温热库热量的负熵热力学功属性。
2023-05-02 cond-mat.stat-mech physics.atom-ph quant-ph
Specific heat anomalies of open quantum systems
对开放的、阻尼的量子系统的比热的评估是一个微妙的问题。一种可能的途径是基于热力学配分函数，该热力学配分函数是体系加浴的配分函数与单独浴的配分函数之比。然而，对于自由阻尼颗粒，已经表明，对于适当选择的环境，随后的比热可能变为负值。作为一个开放系统，这个量自然必须解释为比热的变化，该比热的变化作为与系统自由度耦合的热浴的比热与单独的浴的比热之间的差而获得。虽然这个差值可能变为负值，但所涉及的比热本身总是正值;因此，已知的热力学稳定性标准得到了完美的保证。对于阻尼的量子谐振子，在适当的条件下，可以观察到比热差作为温度的函数的下降，而不是负值。程式化的极小模型包含一个单一的振荡器热浴来阐明相应的比热值的异常温度依赖性的发生。此外，我们评论的后果解释的状态密度的基础上的热partitionfunction。
2009-05-21 cond-mat.stat-mech quant-ph
On the origin of power-laws in equilibrium
在库仑引力场中的粒子有一个有趣的性质：它的比热是常数和负值。我们表明，无论是分析和数值，当一个经典的哈密顿系统与一个这样的负比热物体保持弱接触，其统计符合厚尾幂律分布的幂指数由$C/k_B-1$，其中$k_B$是玻耳兹曼常量和$C$是热容。
2012-08-31 cond-mat.stat-mech
Interfacial thermal conduction and negative temperature jump in one-dimensional lattices
本文研究了一维调和晶格和$ϕ^{4}$晶格中的热边界传导，这两种晶格都是由两个通过调和相互作用耦合的部分组成的。对于通过谐振晶格的弹道界面热输运，我们采用理论计算和分子动力学模拟相结合的方法研究界面处的热通量和温度跃变，从而从原子尺度上了解Kapitza阻力。在弱耦合区，无论是谐波模型还是非谐波模型，热流都与耦合强度的平方成正比。有趣的是，在特定的参数范围内，界面颗粒之间存在负的温度跳跃。观察到$ϕ^{4}$晶格中边界温度跃变对外加温差的非线性响应。为了理解这一反常结果，我们将研究扩展到一个模型，在该模型中，界面由一个相对较小的、弹性常数逐渐变化的段来表示，并且发现负的温度跃变仍然存在。最后，我们表明，在界面处的局部速度分布是如此接近的高斯分布，局部平衡态的存在/不存在似乎无法确定的数值在这种方式。
2015-07-19 cond-mat.stat-mech
Thermal rectification and negative differential thermal conductance in harmonic chains with nonlinear system-bath coupling
在谐波链中实现了热整流和负微分热导。我们使用广义Caldeira-Leggett模型来研究热流。与以往的研究仅考虑线性体系-浴耦合不同，我们在最近实验的基础上考虑了非线性体系-浴耦合[A. Eichler \emph{et al.}，Nat. Nanotech. \textbf{6}，339（2011）]。当线性耦合常数较弱时，非线性耦合引起的多声子过程使更多的声子通过体系-浴界面，从而增强热流。因此，当非线性耦合不对称时，可以实现热整流和负微分热导。而当线性耦合常数较强时，多声子过程以umklapp过程为主。非线性耦合抑制了热流。还实现了热整流。但与弱线性耦合常数的结果相比，整流方向相反。
2017-06-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Thermal Rectification and Negative Differential Thermal Resistance in a driven two segment classical Heisenberg chain
利用计算机模拟研究了具有近邻相互作用的两段经典海森堡自旋链在外加磁场作用下的热输运。该系统是热驱动的热浴连接在两端和运输性能研究使用节能动力学。我们表明，通过适当调整的参数热整流可以实现-系统的行为作为一个良好的导体的热沿一个方向，但成为一个坏导体时，热梯度是反向的，关键取决于非线性和空间不对称性。此外，系统参数的适当调整产生了被称为负微分热阻（NDTR）的违反直觉且技术上重要的特征。我们发现，负责任的NDTR的出现的关键因素是一个合适的机制，以阻止在系统的大部分电流。
2013-11-08 cond-mat.stat-mech
Negative heat-capacity at phase-separations in microcanonical thermostatistics of macroscopic systems with either short or long-range interactions
传统的热统计学处理正则系综内的无限均匀系统。然而，大约170年前，热力学的最初动机是描述蒸汽机，即沸水。其基本物理过程是气相与液相的分离。当然，沸水是不均匀的，因此不能用传统的热统计学来处理。因此，一阶相变由杨-李奇点正则地表示也就不足为奇了。因此，只有微正则玻尔兹曼-普朗克统计才能正确地处理它。这一点在这次会议上的发言中得到了阐述。事实证明，玻尔兹曼-普朗克统计要丰富得多，它给了我们对统计力学，特别是熵的基本认识。这可以在很大程度上通过严格和分析来实现。“广泛”和"密集“控制参数之间的深层和本质区别，即微正则和正则统计，以旋转、自引力系统为例。本文指出，在小的宏观体系中，凸熵$S(E)$和负的相分离热容的出现是必然的，与力的作用范围无关。
2005-09-09 astro-ph cond-mat.stat-mech nucl-th
A condensed-matter analogue of the false vacuum
通过对极性介质工质的实验研究，建立了理想的准热力学循环。当在负压下操作时，这个循环的特定阶段被描述为假真空的冷凝物质模拟。在等容条件下，在37 ℃和15 ℃之间建立循环。相变功是在两个方向上产生的，即正的膨胀功和负的收缩功。大部分的膨胀功来自冷却过程，其中流体表现出负的热容量。当热通量停止时，流体变得不稳定，热容从负变为正，显示出系综相变的非等效性。虽然流体行为的元素只能用非平衡系统的统计力学来描述，但从实验研究中证实了经典热力学计算的状态方程是准确的。然而，循环效率的经典热力学计算不产生能量守恒的对称性。这表明，一个额外的形式的能量，具有长程相互作用和不同的热量和工作输入，参与准热力学循环的性能。包含包合物的负压流体的膨胀似乎是这种势能相互作用的原因，它类似于可以通过应用维里定理来解释的假真空势。
2021-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite quantum dissipation: the challenge of obtaining specific heat
我们考虑一个有限强度的自由粒子耦合到一个浴，并探讨其比热的评估。本文用截止频率为ω_D的Drude型谐振子模型来模拟耗散强度为γ的欧姆摩擦力。给出了获得比热容的两种方案。第一种方法利用自由粒子动能的测量，而第二种方法基于约化的配分函数。这两种描述都产生了与热力学第三定律一致的结果。然而，这两种方法产生不同的结果，甚至在高温下的主要量子修正中也不一致。我们还考虑了截止频率小于摩擦强度的情况，即ω_D<γ。在那里，我们遇到了令人困惑的结果，在低温下，比热的基础上的热力学处方变成负的。这种反常现象的根源在于阻尼自由粒子的状态密度定义不清，当γ/ω_D>1时，它呈现非物理的负值。
2008-05-26 cond-mat.stat-mech quant-ph
Specific heat anomalies of small quantum systems subjected to finite baths
研究了无耗散强耦合于$N_B$-体谐振子浴的$N_S$ -体谐振子系统的$(N_S+N_B)$模型的比热.根据热力学第三定律，$C_S(T)$的系统比热在$T \rightarrow \infty$时变为$N_S k_B$，在$T = 0$时消失。低温下计算的$C_S(T)$与$N_S$不成比例，并显示出异常的温度依赖性，强烈依赖于$N_S$、$N_B$和系统-浴耦合。特别是在非常低的（但有限的）温度下，对于强的体系-浴耦合，它可能变为{ \it负}，这与G-L报道的具有$N_S=1$的HO体系的{ \it非负}比热相反。Ingold，P. Hänggi和P. Talkner [Phys. Rev. E { \bf 79}，061105（2005）]。我们的计算表明，在研究一般可能包含任意数量粒子的开放量子系统时，考虑有限$N_S$的重要性。
2011-11-19 cond-mat.stat-mech quant-ph
