An exact formalism to study the thermodynamic properties of hard-sphere systems under spherical confinement
本文提出了一种改进的巨正则系综，它为研究受限少体类流体非均匀系统提供了一种新的简单有效的方案。新的形式主义实施调查的硬球（HS）流体类系统的精确热力学性质，最多三个粒子被限制在一个球形空腔。此外，该系统的配分函数被用来分析的多HS系统的表面热力学性质，并推导出精确的曲率依赖的表面张力和吸附的密度的幂。得到了多- HS体系在固定硬球外的表面张力和吸附量的表达式。我们用这些结果来推导流体衬底托尔曼长度的依赖性，以一阶密度。
2014-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Playing with Marbles: Structural and Thermodynamic Properties of Hard-Sphere Systems
这些课堂讲稿概述了经典流体的平衡统计力学，并特别应用于由粒子通过硬球势或密切相关的模型势相互作用而形成的系统的结构和热力学性质。一维系统的精确的热力学-力学性质，在几种近似理论的背景下不同路线之间的热力学（不）一致性问题，以及结构性质的分析或半分析近似的构造也得到了解决。
2013-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Crystallization of hard spheres revisited. II. Thermodynamic modeling, nucleation work, and the surface of tension
结合三种数值方法（前向通量采样，播种液滴，和有限大小的液滴），我们探测硬球的结晶在整个范围内从接近共存的旋节制度。我们表明，所有这三种方法允许采样不同的制度，并完全同意在它们重叠的范围。通过结合小液滴的正向通量采样计算的成核功和成核定理，我们展示了如何计算跨越三个数量级的成核功。使用的成核定理的变化，我们展示了如何提取固体液滴和周围液体之间的压力差。此外，结合成核功与压力差，使我们能够计算小液滴的界面张力。我们的研究结果表明，采用批量产生不准确的结果的成核率。
2018-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Closed-form hard-sphere thermodynamics under nanoscale confinement: from equations of state to unmixing forces
Biofisika Institute (CSIC, UPV/EHU), University of the Basque Country (UPV/EHU)（巴斯克大学（UPV/EHU）生物物理研究所）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯克，巴斯克科学基金会）；Department of Biomedical Engineering, University of California, Davis（加州大学戴维斯分校生物医学工程系）
该研究针对纳米限域下硬球状态方程失效问题，提出无参数闭式映射恢复Carnahan-Starling状态方程准确性，将其应用于重叠锚定硬球液滴，得到与模拟定量一致的分凝自由能和力分布。
2026-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Thermodynamic Casimir Forces between a Sphere and a Plate: Monte Carlo Simulation of a Spin Model
研究了球形物体与平板之间的热力学Casimir力。我们考虑的三维伊辛模型，这是相关的二元混合物的实验中的散装普适性类。为此，我们模拟改进的Blume-Capel模型。按照Hucht的方法，我们通过在温度倒数上积分能量差来计算力。我们证明，这些能量差可以有效地计算通过使用一个特定的聚类算法。我们的数值计算结果的强对称性破缺边界条件进行了比较与Derjaguin近似的小距离和小球的大距离之间的球和板的展开。
2013-02-26 cond-mat.stat-mech
Crystal-liquid interfacial free energy of hard spheres via a novel thermodynamic integration scheme
硬球晶体-液体界面自由能，（$γ_{\rm cl}$），确定从分子动力学模拟使用一种新的热力学积分（TI）计划。与以前的方法相比，该TI方案的优点是成功地规避了由于晶体-液体界面的移动而引起的滞后效应。这是通过使用极短程和不可穿透的高斯平坦壁来实现的，该平坦壁防止界面的漂移，同时施加可忽略的自由能惩罚。我们发现，它是至关重要的，以获得可靠的估计$γ_{\rm cl}$在热力学极限的有限尺寸效应进行分析。
2014-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Virial coefficients, thermodynamic properties, and fluid-fluid transition of nonadditive hard-sphere mixtures
本文对$d$维非加性硬球多组分混合物的热力学性质和状态方程给出了统一的理论方法。这些理论包括Hamad的理论，我们以前的公式，原始的MIX 1理论，最近提出的修改的MIX 1理论，以及本文提出的MIX 1理论的非线性扩展。压缩因子，亥姆霍兹自由能，第二，第三和第四维里系数的显式表达式。最近的Monte Carlo数据进行比较的维里系数的不对称混合物和可用的模拟数据的压缩因子，临界会溶点，和液-液共存曲线。指出了每种理论的优点和局限性。
2010-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Memory formation in jammed hard spheres
在起始密度以下平衡的液体具有相似的固有状态，而在该密度以上，它们的固有状态明显不同。虽然这种现象在20多年前的模拟中首次报道，但这种记忆的物理起源仍然存在争议。特别是它在平均场描述中的缺失，长期以来一直让人怀疑它的热力学相关性。最近的理论建议的动机，我们重新评估发病现象在模拟中使用快速硬球干扰算法，并发现它在物理和尺寸上的强大。值得注意的是，我们还发现了第二种类型的记忆，这种记忆与干扰算法中加德纳式的行为变化有关。
2020-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluids confined in wedges and by edges: virial series for the line-thermodynamic properties of hard spheres
本文分析了封闭流体的热力学性质与封闭容器形状之间的关系。最近，通过对非均匀流体的簇积分的研究，发现了这一主题的新见解，揭示了系统的低密度行为对容器形状的依赖性。在这里，统计力学和热力学的流体限制在楔或边缘重新审视，集中在他们的集群积分。特别是，众所周知的硬球流体，这是没有在这个框架内研究到目前为止，分析下的限制和它的热力学性质进行了分析研究，以二阶密度。此外，分析扩展到由波纹壁产生的限制。这些结果依赖于所获得的解析表达式的第二集群积分的限制硬球系统作为一个功能的开放二面角$0<β<2π$。它可以统一处理楔形和边缘。
2016-03-07 cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium thermodynamics in sheared hard-sphere materials
我们结合剪切转变区（STZ）理论的非晶塑性和爱德华兹的颗粒材料的统计理论来描述剪切流动的无序系统的热化硬球。该系统的运动方程的统计热力学框架内开发类似的分子玻璃的分析中使用的。对于硬球，系统体积$V$代替传统统计力学中作为熵$S$的函数的内能$U$。代替有效温度，压实性$X = \partial V / \partial S$表征无序的内部状态。我们推导出STZ运动方程的粒状材料，相应地，并预测的应变率作为一个函数的比的剪切应力的压力为不同的值的无量纲，温度类变量附近的堵塞过渡。我们使用我们的理论的简化版本来解释Haxton，Schmiedeberg和Liu的数值模拟，并以这种方式能够获得有关内部速率因子以及干扰和玻璃化转变之间关系的有用见解。
2012-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport coefficients in hard-sphere fluids: thermodynamic versus kinetic descriptions
Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR-CONICET), Departamento de Física, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad Nacional de Mar del Plata（马德普拉塔物理研究所（IFIMAR-CONICET），自然科学学院物理系，马德普拉塔国立大学）
本文建立硬球流体输运系数的热力学理论，推导热导率等输运系数的简洁表达式，其预测结果可定量复现模拟数据且优于Enskog动力学理论，证明输运系数可由纯热力学框架准确描述。
2026-11-03 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of the Gaussian core model fluid
软物质系统的三维高斯核模型（GCM）具有排斥的粒子间相互作用势$ϕ(r) = \varepsilon\, {\rm exp}\left[ -(r/σ)^{2} \right]$，其中$r$是一对原子之间的距离，正常数$\varepsilon$和$σ$分别设定能量和长度尺度。$ϕ(r)$在性质上主要是软的，没有流体模型中存在的典型硬核。我们工作的热力学Ricci曲率标量$R$的GCM，特别注意的符号$R$，这是根据以前的结果，预计是积极的/消极的微观相互作用排斥/吸引。在大多数的热力学相空间，$R$被发现是积极的，与$σ^3$的顺序值。然而，在低密度和低温度下，GCM势呈现出硬球排斥系统的特征，并且发现$R$具有反常的负号。这样的迹象也发现较早的逆幂律势在硬球极限，似乎是一个持久的功能硬球模型。
2021-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics, structure and dynamics of cylindrically confined hard spheres: The role of excess helical twist
该研究通过分子动力学模拟揭示圆柱形受限硬球流体的热力学、结构与动力学由拓扑缺陷主导，还探究了过量螺旋扭转诱导的拓扑保护态特征及其起源。
2024-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Poisson-Boltzmann thermodynamics of counter-ions confined by curved hard walls
我们考虑一组相同的移动点状电荷（反离子）被限制在具有弯曲硬壁的域中，该域具有均匀的固定表面电荷密度，该系统作为一个整体是电中性的。三个域的几何形状被认为是：一对平行板，圆柱体和球体。假设处于热平衡的粒子系统可用非线性Poisson-Boltzmann理论描述。虽然有效的1D板和2D柱已经解决了，3D球问题是不可积的。结果表明，带电表面上颗粒的接触密度由第二类一阶阿贝尔微分方程决定，该方程是引力和燃烧/爆炸临界理论中Enig方程的对应方程。该方程使我们能够构造接触密度在小和大表面电荷密度区域的精确级数解。在平均场泊松-玻尔兹曼框架内，形式主义提供了带电球体（无盐系统）内反离子的完整热力学。
2015-11-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion induced demixing in polydisperse mixtures of hard spheres
多分散性混合物是其中存在具有整个尺寸范围的组分的混合物。结果表明，流体相的多分散硬球是不稳定的，除非大球体的密度至少呈指数下降，因为它们的尺寸增加。不稳定性是相对于大球体结晶成多个固相。
1998-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous thermodynamic response in the vicinity of pseudo-transition of a spin-1/2 Ising diamond chain
当自旋为1/2的伊辛金刚石链在磁场中被驱动到足够接近经典亚铁磁相和高度简并的阻挫相之间的基态相边界时，它会显示出显著的赝相变.自旋为1/2的Ising金刚石链的赝跃迁涉及到从非简并亚铁磁基态到具有阻挫特征的高度简并的激发态的强烈热激发，这是导致热力学量反常行为的原因。熵和比热的温度依赖性确实让人想起不连续（熵）或连续（比热）性质的温度驱动相变，尽管在伪临界温度下这些热力学量没有真正的奇异性。
2020-07-03 cond-mat.stat-mech
Gravitational instability of polytropic spheres and generalized thermodynamics
我们完成了现有文献的结构和稳定性的多变的气体球中报道的经典专着的Eschrasekhar（1942年）。对于孤立的多面体指数$1<n<5$，我们提供了一个新的，替代的，证明发病的不稳定性发生$n=3$，我们表示的扰动配置文件的密度和速度在边缘稳定的米尔恩变量。然后，我们考虑的情况下，多面体被限制在一个盒子的半径$R$（推广的安东诺夫问题的等温气体球）。对于$n\ge 3$，质量-密度关系呈现出一些阻尼振荡，并且存在一个极限质量，超过该极限质量则不可能达到流体静力平衡。与等温气体球一样，不稳定性的开始恰好发生在最大质量点。分析结果得到的特定指数$n=5$。我们还讨论了我们的研究与扩展热力学（Tsallis熵）最近调查的Taruya和Sakagami（cond-mat/0107494）的关系。
2001-08-26 astro-ph cond-mat.stat-mech
Effective pseudo-potentials of hydrodynamic origin
结果表明，低雷诺数流体流动可以引起悬浮颗粒的响应，好像他们是在一个平衡系统的有效电位。这一普遍结果自然是由这样一个事实得出的，即在粘性流体中移动粒子的不同方法会产生非常不同的长程流动。讨论了两个例子：电泳"悬浮"的重带电球，其中一个流体动力学"伪势"可以写在封闭的形式，和准二维晶体的类似带电胶体球附近形成的带电壁，其明显的吸引力产生的不是一个力，但从持续的流体流动。
2001-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lyapunov Exponent Pairing for a Thermostatted Hard-Sphere Gas under Shear in the Thermodynamic Limit
我们证明了为什么剪切气体的硬球，所描述的SLLOD方程与等速高斯恒温器之间的碰撞，偏差的共轭配对规则的李雅普诺夫谱是预期的，采用以前的结果，对于大量的粒子$N$，等速高斯恒温器相当于一个恒定的摩擦恒温器，高达$1/\sqrt{N}$波动。我们还表明，这些偏差是在剪切速率的四次方的顺序。
2002-05-15 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Are the energy and virial routes to thermodynamics equivalent for hard spheres?
硬球（HS）的内能与理想气体的内能相同，因此热力学的能量途径变得无用。这个问题可以避免采取的相互作用势，减少到HS在一定范围内。本文考虑了由硬核直径$σ'$、软核直径$σ>σ'$和肩高$ε$表征的方肩势。如果（i）$ε\to 0$，或（ii）$ε\to\infty$，或（iii）$σ'\toσ$或（iv）$σ'\to 0$和$ε\to\infty$，则SS电位变为HS电位。HS流体的能量-路径状态方程是根据SS流体的径向分布函数通过取极限（i）和（ii）得到的。该状态方程显示出，在一般情况下，人工依赖于直径比$σ'/σ$。如果进一步取极限$σ'/σ\to 1$，则所得HS状态方程与通过维里途径获得的状态方程一致。给出了任意$σ'/σ$情形下两条路线热力学一致的充要条件。
2006-08-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Pairing of Lyapunov Exponents for a Hard-Sphere Gas under Shear in the Thermodynamic Limit
我们考虑剪切作用下的硬球稀气体。我们使用一个主要的模型来研究这个系统，即SLLOD运动方程，与一个等动力学高斯恒温器之间的碰撞，得到一个固定的总特有的动能。在非平衡定常状态下，当粒子数$N$变大时，代表SLLOD动力学的等动高斯恒温器的动摩擦系数随$1/\sqrt{N}$在固定值附近的波动而波动。基于这一结果，我们从分析的角度证明了：对于小剪切速率和大量球的硬球气体，预期在本体中恒定剪切速率的四次方处违反李雅普诺夫指数的共轭配对。
2002-05-30 cond-mat.stat-mech nlin.CD
Equilibrium thermodynamic properties of binary hard-sphere mixtures from integral equation theory
本文基于Ornstein-Zernike积分方程与Martynov-Sarkisov闭合近似计算了二元硬球混合物的热力学性质，首次在MS近似下获得过量化学势，结果与BMCSL公式及文献数据吻合。
2024-05-31 cond-mat.stat-mech
Segregation in hard spheres mixtures under gravity. An extension of Edwards approach with two thermodynamical parameters
我们研究了在重力作用下的硬球二元模型中的分离模式。我们讨论的外观的“巴西坚果”的效果（大粒子移动）和“反向巴西坚果”的效果达到的“自来水”动力学的静态。特别是，我们表明，定态只依赖于两个物理量：第一和第二物种的引力能，而不是在样本的历史。为了描述系统的性质，我们推广爱德华兹的方法，通过引入一个典型的分布，其特征在于两个构型温度，共轭的两个物种的能量。支持这一点的Monte Carlo计算表明，平均数的几个数量超过水龙头动态和这种分布相吻合。因此，分离问题可以理解为具有两个控制参数的平衡统计力学问题。
2002-12-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of a pseudospin-electron model without correlations
研究了无关联赝自旋电子模型的热力学性质。计算了关联函数、赝自旋和粒子数的平均值以及热力学势。计算是在平均场近似下用图解法进行的。单粒子格林函数采用Hubbard-I近似。数值研究表明，在$μ={}$常数区，电子与赝自旋子系统之间的相互作用导致了温度变化时赝自旋平均值$<S^z>$的跃变和电子能谱的重构，从而导致了一级相变的可能性.在$n={}$ const状态下，对于模型参数的某些值，电子子系统中的相分离可能发生不稳定性。
2000-06-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Pressure and entropy of hard spheres in the weakly nonequilibrium heat-conduction steady state
采用连续介质方法计算了小热流密度稳态硬球系统的热力学量。压力、内能和熵的解析表达式在温度梯度的四阶近似下得到。结果表明，梯度对内能的贡献依赖于体积，而熵满足非平衡过程热力学第二定律。对3D、2D和1D尺寸执行计算。
2016-12-21 cond-mat.stat-mech
Pseudo-Distributions: Thermodynamic Geometry and an Empirical Application
University of Mohaghegh Ardabili（莫哈格赫阿尔达比勒大学）；Babol Noshirvani University of Technology（巴博尔努什拉万理工大学）；Eigen FinTech Inc.（Eigen金融科技公司）
本研究基于$g$-演算构建伪分布框架，推导其热力学几何性质，并将其应用于原油价格波动分析，发现该伪分布能更好描述高频金融数据的重尾特征。
2026-08-11 cond-mat.stat-mech
Self-consistent approach for thermodynamics of a simplified pseudospin-electron model
提出了自洽计算谱函数和关联函数的方法。这种方法是基于GRPA（广义随机相位近似）计划的平均场修正。对赝自旋-电子模型（PEM）的研究表明，电子和赝自旋子系统之间的相互作用导致了不同均匀相（双稳性）之间以及均匀相和棋盘相之间的一级或二级相变的可能性.在制度n=const，相对于电子和赝自旋子系统中的相分离的不稳定性可以发生。
2000-10-22 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Geometric and Topological Entropies of Sphere Packing
我们提出了一个统计力学描述随机包装的球形颗粒，其中的平均配位数被视为一个宏观热力学变量。整体包装熵有两个贡献：几何，反映统计权重的个别配置，和拓扑，这对应于拓扑不同的状态的数量。在二维和三维等静压填料的热力学极限下计算了它们，并将计算结果进一步推广到“松软”颗粒团簇的情况。该理论是直接适用于粘性胶体，此外，概括的概念，颗粒和玻璃状的配置熵的情况下，非堵塞系统。
2021-04-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The thermodynamic instabilities of a binary mixture of sticky hard spheres
采用X. S. Chen和F. Forstmann [J. Chem. Phys. 97，3696（1992）]。该方案取决于一个对角化的矩阵的第二功能的衍生物的巨正则势相对于粒子密度波动。最小特征值的零点和相对特征向量的方向唯一地表征了不稳定性。我们明确计算三个不同类别的例子。对于一个对称的二元混合物，分析计算，无论是mMSA和PY，预测，当类似的颗粒之间的相互作用的强度小于一个不同的颗粒之间，只有一个纯凝聚的旋节线存在;在相反的制度，一个纯的分层旋节线出现在高密度。然后，我们比较的混合物，其中一样的颗粒相互作用的硬球（HS）和不一样的颗粒SHS，和HS在SHS流体的混合物的mMSA和PY的结果。在这些情况下，即使mMSA和PY的旋节是定量和定性非常不同的彼此，我们证明，他们有相同的不稳定性。最后，我们研究了五种不同的混合物的mMSA解决方案，通过设置的粘性参数等于五个不同的功能的硬球直径。我们发现，四个五个混合物表现出非常不同类型的不稳定性。我们的研究结果预计将提供一个更周到的应用SHS模型的胶体流体的进一步步骤。
2005-05-06 cond-mat.stat-mech
A Thermodynamically-Consistent Non-Ideal Stochastic Hard-Sphere Fluid
提出了一种适用于分子尺度稠密流体流动模拟的无网格DSMC方法--各向同性DSMC方法。I-DSMC算法消除了传统DSMC算法中的所有网格伪影，具有伽利略不变性和微观各向同性。在I-DSMC的随机碰撞规则进行修改，以产生一个非理想的结构因子，使一致的压缩性，首先提出在[物理。101：075902（2008）]。由此产生的随机硬球动力学（SHSD）流体的经验证明是一个确定性的哈密顿系统的可穿透的领域与线性核心对潜在的相互作用，以及描述的超网链（HNC）近似是完全相同的。我们应用随机Enskog动力学理论的SHSD流体的传输系数，在很宽的范围内的密度和碰撞率的粒子模拟是非常一致的估计。通过与基于Landau-Lifshitz纳维-斯托克斯方程的理论计算结果进行比较，验证了SHSD流体的脉动水动力特性。我们还研究了悬浮在SHSD流体中的纳米颗粒的布朗运动，发现其速度自相关函数中存在一个长时间的幂律尾，与流体力学理论和分子动力学计算结果一致。
2009-09-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Alternative Approaches to the Equilibrium Properties of Hard-Sphere Liquids
本文综述了单组分和多组分硬球流体结构和热力学性质计算的一些分析方法。对于结构性质，它们产生了一个物理上一致的配方，从而改进和扩展了已知的分析结果的打击乐Yevick理论。讨论了径向分布函数接触值的近似表达式和相应的解析状态方程。这种方法的相关系统，如粘性硬球和方井流体，以及它的使用与流体的微扰理论的扩展进行了简要说明。
2007-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Equilibrium equation of state of a hard sphere binary mixture at very large densities using replica exchange Monte-Carlo simulations
我们使用副本交换蒙特卡罗模拟来测量的无序流体状态的平衡状态方程的二元硬球混合物非常大的密度，标准的蒙特卡罗模拟不容易达到热平衡。对于我们使用的中等系统尺寸（N=100），我们没有发现任何迹象的压力不连续的位置附近的动态玻璃奇点外推使用代数或简单的指数发散，这表明它们不对应于真正的热力学玻璃化转变。提出了几种方案的流体状态的命运在热力学极限。
2010-10-27 cond-mat.stat-mech
Dynamic signature of the thermodynamic transition in a novel mean field system
本文通过引入伪邻居构建了新型平均场系统，发现存活的伪键数量与热力学转变温度T_K直接相关，为热力学转变提供了稳健的动力学特征。
2025-05-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
The structural origin of the hard-sphere glass transition in granular packing
玻璃化转变伴随着结构弛豫时间的快速增长和伴随的构型熵的降低。目前还不清楚的过渡是否有热力学起源，以及是否动态逮捕是与一定的静态秩序的增长。使用颗粒填料作为模型硬球玻璃，我们显示的玻璃化转变作为一个热力学相变与“隐藏”的多面体秩序。这种多四面体有序在空间上与缓慢的动力学相关。它是几何挫折，并有一个特殊的分形维数。此外，随着填充分数的增加，它的增长遵循熵驱动的成核过程，类似于随机一级跃迁理论。我们的研究基本上确定了一个长期追求的结构玻璃秩序硬球玻璃。
2015-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamics of gravitational clustering phenomena: $N$-body self-gravitating gas on the sphere $\mathbb{S}^{3}\subset\mathbb{R}^{4}$
这项工作致力于热力学的引力集群，一个集体的现象有很大的相关性，在$N$体宇宙学问题。我们研究了定义在球$\mathbb{S}^{3}\subset \mathbb{R}^{4}$上的全同非相对论粒子的经典自引力气体，考虑了与这个几何空间相对应的引力相互作用。在孤立哈密顿系统的微正则描述下，结合连续近似和最速下降法进行分析。根据所得方程的数值解，引力团簇可以与两个微正则相变相联系。具有连续特征的第一相变与该模型的$SO(4)$对称性的破坏有关。第二类是引力坍缩，它的连续性或不连续性主要取决于引力势短程发散的正则化。我们还导出了该模型系统的热力学极限、Gibbs-Duhem关系的天体物理对应物、表征其相变的序参量和状态方程。另一个有趣的行为是存在负热容的状态，当引力的影响在能量足够低的情况下占主导地位时，就会出现这种状态。最后，我们评论的相关性，这些结果在天体物理学和宇宙学的情况下的研究。特别值得注意的是，由于物质分布的局部不均匀性，状态方程的引力修正。尽管在宇宙膨胀的研究中，这个特征被系统地忽略了，但同样的一个特征能够模拟归因于暗能量的效应：负压。
2016-10-07 astro-ph.CO cond-mat.stat-mech
Quantum Fluids in Thermodynamic Geometry
本文利用热力学几何研究量子硬球流体和半经典方阱流体，揭示量子效应可消除经典硬球流体的曲率反常，并刻画了半经典R-Widom线。
2024-01-17 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Quantum Hard Spheres with Affine Quantization
本文通过仿射量化方法研究量子硬球流体的热力学性质，采用路径积分蒙特卡罗方法求解其热力学性质。
2025-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Two hard spheres in a pore: Exact Statistical Mechanics for different shaped cavities
本文用图形表示法研究了硬壁孔中两个硬球的配分函数。在三种不同形状的孔隙中，实现了正则配分函数和单体分布函数的精确评估。所分析的简单几何形状是立方体，圆柱形和椭球形腔。结果进行了比较，与两个先前研究的几何形状，球形孔和球形孔与硬核。在配分函数的长度参数和体积、表面积、边长和曲率的解析结构中寻找共同特征。一个精确的热力学分析系统的一组热力学措施方面的一些和许多粒子的一般框架进行了讨论。我们发现，一个精确的热力学描述是可行的基础上，通过一组适当的措施和搜索的自由能依赖于所采用的措施集。一个类似的拉普拉斯方程的流体-蒸汽界面的关系得到的表达之间的平衡的幅度，在扩展系统中是密集的变量。这种精确的描述适用于研究的热力学行为的两个硬球在硬壁孔分析不同的几何形状。我们解析地得到了外功、壁面压力、均匀区压力、壁面流体表面张力、线张力和其它类似性质。
2010-05-05 cond-mat.other cond-mat.stat-mech math-ph
