Motility-Induced Pinning in Flocking System with Discrete Symmetry
University of Seoul（首尔大学）
研究揭示了在具有离散对称性的自驱动粒子系统中，运动诱导钉扎相变现象，通过蒙特卡洛模拟发现中间对齐相互作用强度下，极序呈现短程空间和时间特性，界面因粒子运动而钉扎，提出解析理论解释钉扎界面生长动态。
2024-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Testing an agent-based model of bacterial cell motility: How nutrient concentration affects speed distribution
我们重新审视最近提出的基于代理的模型的主动生物运动和比较其预测与自己的实验结果的速度分布的细菌细胞，\emph{Salmonella typhimurium}。智能体根据随机动力学移动，并使用存储在内部仓库中的能量进行新陈代谢和主动运动。我们讨论了不同的假设如何转换从内部到动能$d(v)$可能取决于实际速度，得出结论，无论是$ξ=2$或$1<ξ<2$的$d_{2}v^ξ$是有前途的假设。为了检验这些，我们将模型的预测与在不同营养浓度和不同时间的培养基中获得的细菌的速度分布进行比较。我们发现，这两个假设是符合实验观察，与$ξ$之间的1.67和2.0。关于更高营养浓度的影响，我们得出结论，细菌细胞对能量的吸收确实增加了。但是这种能量并不用于增加速度，40 $μ$ m/s是速度分布的最可能值，而是用于新陈代谢和生长。
2011-09-16 cond-mat.stat-mech nlin.AO q-bio.CB
Active adaptolates: motility-induced percolating structures with an adaptive packing geometry
Institute for Condensed Matter Physics, Technische Universit \"a t Darmstadt, Hochschulstraße 8, 64289 Darmstadt, Germany.；Center for Optical Quantum Technologies, Department of Physics, Universit\"at Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany；The Hamburg Centre for Ultrafast Imaging, Universit\"at Hamburg, Luruper Chaussee 149, 22761 Hamburg, Germany
本研究发现了一种新型活性物质相，通过运动诱导形成具有自适应排列几何的渗流结构，为设计活性系统内在结构提供了新方法。
2024-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium and non-equilibrium properties of active matter systems
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化促进协会）；School of Mathematical & Computational Sciences, Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化促进协会数学与计算科学学院）
本文研究主动物质系统中集体行为与动力学，探讨体积排除效应、介质无序性及自推进粒子在非晶格域中的行为，分析热噪声、自推进速度等因素对集体行为的影响。
2026-05-10 cond-mat.stat-mech
Critical behavior of quorum-sensing active particles
是否所有的临界活动粒子都属于同一普适类，这仍然是一个有争议的问题。在这里，我们数值研究的临界行为的群体感应活性粒子，代表的原型模型解释运动诱导相分离。平均场论预测，如果粒子在感应到其邻居的存在时足够慢下来，则该模型应该经历完全的相分离，并且共存线终止于临界点。通过大规模数值模拟，我们证实了这一假设，找到了临界点，并利用有限尺寸标度分析表明，该活动系统的静态和动态临界指数符合Ising普适类
2022-05-18 cond-mat.stat-mech
Activated coarsening of motility-induced phase separation in random environments
Vellore Institute of Technology（维洛尔理工学院）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（贝赫拉姆印度科学教育研究所）
通过活性布朗粒子模拟，研究随机力场和随机力矩场两种淬火无序对运动诱导相分离粗化的影响，发现无序破坏传统增长规律，导致活化动力学和对数增长，并连接至无序磁体的钉扎界面物理。
2026-10-06 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How does degree heterogeneity affect nucleation of Ising model on complex networks?
研究了复杂网络上伊辛模型的成核过程，重点讨论了度分布的不均匀性对成核速率的影响.利用蒙特卡罗模拟结合前向通量采样，我们发现，对于弱外场，成核率随着度不均匀性的增加而单调下降。有趣的是，对于一个相对较强的外场的成核率表现出非单调依赖的程度的异质性，其中存在一个最大的成核率在中间水平的程度的异质性。此外，我们发展了一个非均匀平均场论来计算成核的自由能垒。理论估计与仿真结果定性一致。我们的研究表明，度异质性在网络化Ising系统的相变动力学中起着重要的作用。
2013-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quasi-Particle Dynamics in Quasi-Periodic Ising Model with Temporally Fluctuating Transverse Fields
本文研究了具有时间涨落横场的准周期伊辛模型中的准粒子动力学。具体地说，我们计算了准粒子在随机选择的二进制值$\pm h$在每个时间间隔的字段下扩展的标准偏差的动力学指数。我们发现，动力学指数的短时行为依赖于时间涨落场的间隔。我们还揭示了准粒子动力学如何影响自旋-自旋关联函数的弛豫。动力学可以通过哈密顿量与$\pm h$的本征向量之间的重叠来解释。
2023-03-06 cond-mat.stat-mech
Critical behavior of Ising spins in a tridimensional percolating nano system with noninteger fractal dimension
在人工三维渗流纳米介质中，由Ising磁体填充的团簇产生了拓扑非平凡的磁性结构，导致了在没有外部磁场的情况下铁磁相变的新特征.在这样的非均匀系统中，标准的伊辛模型被空间渗流集团分布强烈地修正。数值计算发现，当逾渗占据概率$p<1$远离逾渗阈值$p_{c3D}$时，磁化强度表现为铁磁-顺磁相变，相变温度$T_{c}$与概率$p$有很大关系.我们提供的数值证据表明，在附近的$p_{c3D}$ \的依赖$T_{c}(p)$的初始渗流跨越集群的非整数分形维数$D_{H}(p)$的影响。
2010-09-24 cond-mat.stat-mech
Effect of the nature of randomness on quenching dynamics of Ising model on complex networks
众所周知，随机性在很大程度上会影响许多系统的动力学行为。本文研究了两类随机网络上伊辛模型的零温淬火中随机性对动力学的影响。在嵌入一维空间的两个网络中，第一邻居连接存在，并且每个节点的平均度为4。在随机模型A中，第二相邻连接以概率$p$重新布线，而在随机模型B中，以概率$P(l) \propto l^{-α}$引入欧几里得距离$l ~ (l >1)$处的相邻连接之间的附加连接。我们发现，对于这两种模型，动力学导致冻结，使系统锁定在无序状态。非平衡稳态的无序度最大的点。讨论和比较了剩余能量、序参量和持久性等动力学量的行为。总的来说，物理量的行为是相似的，尽管由于随机性的性质的差异而观察到细微的差异。
2012-03-07 cond-mat.stat-mech
Effects of selective dilution on phase diagram and ground-state magnetizations of an Ising antiferromagnet on triangular and honeycomb lattices
本文采用有效场论研究了三角晶格和蜂窝晶格上选择性稀释伊辛反铁磁体的相图和基态磁化强度。不同的子晶格稀释一般不相等的概率结果在一个相当复杂的相图中的子晶格稀释参数空间。在阻挫三角晶格反铁磁体的情况下，选择性稀释影响阻挫的程度，这可能导致一些特殊的现象，如长程序的重入行为或不饱和的亚晶格磁化在零温度。蜂窝晶格上的选择性稀释伊辛反铁磁体是三角晶格中的一个子晶格被稀释完全去除的特殊情况。
2012-12-21 cond-mat.stat-mech
Dynamical clustering and wetting phenomena in inertial active matter
本文通过可调节惯性的活性颗粒聚集实验，发现惯性会诱导聚集体内部从类液态向类晶态转变，抑制边界成核，并消除运动性诱导的润湿现象。
2024-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spontaneous distortion in the spin-1/2 Ising-Heisenberg model on decorated planar lattices with a magnetoelastic coupling
在简谐近似和装饰迭代变换的框架内研究了部分服从晶格振动的双装饰平面晶格上自旋为1/2的Ising-Heisenberg模型的磁弹性性质。结果表明，量子自旋涨落和晶格间距的局部涨落之间的相互作用增强了典型的量子特性，如量子反铁磁相的基态磁化强度的量子减少，而它并不影响经典铁磁相的基态行为。它也证明了晶格间距的局部波动是负责一个更明显的减少临界温度在量子反铁磁相比在经典铁磁相。
2012-06-28 cond-mat.stat-mech
Active particles driven by competing spatially dependent self-propulsion and external force
我们研究如何竞争存在的非均匀运动景观和外部限制场影响活性粒子的性质。我们采用主动Ornstein-Uhlenbeck粒子（AOUP）模型与周期性的游泳速度配置文件，以获得分析近似的稳态概率分布的位置和速度，包括统一的有色噪声近似和理论的无势活性粒子与空间相关的游泳速度最近开发的。我们测试的理论限制在一个谐波陷阱，这引起了有趣的属性，如从单峰到双峰（并最终多峰）的空间密度的过渡，诱导减少空间周期的自推进的活性粒子。相应地，速度分布显示出明显的偏离高斯形状，甚至在高运动性区域显示出双峰分布。我们的研究结果可以通过外场中的胶体Janus粒子的实空间实验得到证实。
2022-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interface Motion in Disordered Ferromagnets
本文数值研究了无规场伊辛模型中的脱钉相变。我们的分析表明，三维和四维模型显示了一个简单的标度行为，而五维标度行为的对数修正的影响。这表明d=5是无规场伊辛模型中脱钉转变的上临界尺寸。此外，我们调查了所谓的蠕变制度（小驱动场和温度）的界面速度是由阿耳忒弥斯定律。
2002-10-14 cond-mat.stat-mech
Mean-field approximation and phase transitions in an Ising-voter model on directed regular random graphs
本研究分析有向正则随机图上的异质Ising-voter模型，发现投票者不影响动力学，反投票者起噪声作用；热浴动力学下平均场精确，Metropolis动力学下相变可能非连续。
2025-02-27 cond-mat.stat-mech
Higher-order Ising model on hypergraphs
本文针对网络化动力系统中的非二元高阶相互作用问题，提出超图上的新型高阶伊辛模型，通过平均场处理和Georges-Yedidia展开分析其相变性质，揭示了高阶相互作用对相变连续性和临界点的影响，为复杂系统集体行为研究提供新视角。
2024-11-29 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Harnessing finite-size effects to gauge aging in the $2D$ Ising model
Universität Leipzig（莱比锡大学）；Université de Lorraine（洛林大学）；Universidade de Lisboa（里斯本大学）
研究二维伊辛模型向平衡态的弛豫行为，通过有限尺寸效应产生的缩放关系估计自相关指数\(\lambda\)和动力学指数\(z\)，并将光滑畴壁类似晶格边界处理，扩展假设到非平衡系统。
2026-08-03 cond-mat.stat-mech
Frustration of signed networks: How does it affect the thermodynamic properties of a system?
正负交互作用的符号网络在实际系统中广泛存在。负向联系会引起挫折，进而影响系统的全局性质。在前人研究的基础上，对签名网络的挫折进行了研究和量化。本文用理论和数值方法估计了在三角形、正方形和随机规则网络（RRN）上建立的含负键密度$k=6$的$\pm J$（Edwards-Anderson）Ising模型的阻挫度.在定量测量阻挫的基础上，研究了阻挫对序参量$q_{EA}$表征相变的影响。利用平均场论给出了临界温度$T_c$与量化阻挫$μ$的关系。结果表明，$T_c$随阻挫$μ$线性降低。该理论通过Metropolis算法和非对称种群动力学算法等数值估计进行了验证。数值计算结果与平均场预测结果吻合较好。
2018-10-24 cond-mat.stat-mech
Fermionic Ising glasses in magnetic transverse field with BCS pairing interaction
本文研究了横场作用下具有实空间BCS相互作用的费米子无限程伊辛自旋玻璃。该问题是制定在积分泛函形式主义，其中SU（2）自旋的格拉斯曼场的双线性组合。在静态近似和复制对称性分析的基础上，结合以前研究横场中量子Ising自旋玻璃临界行为和BCS对的自旋玻璃海森堡模型的方法，解决了这个问题.结果表明，在自旋玻璃相和PAIR相的相界，横向场有很强的作用，在相界存在对应于电子对形成的长程序。PAIR相变线中三临界点的位置也受到影响。
2004-11-05 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Behavior of Ising spins and ecological oscillators on dynamically rewired small-world networks
本文研究动态重连小世界网络上的生态振子与 Ising 自旋，揭示少量随机长程连接即可使同步相变转为平均场普适类，而振子记忆会改变临界长程扩散比例。
2025-05-13 cond-mat.stat-mech
Site-percolation transition of run-and-tumble particles
研究了二维方格上奔走与翻滚粒子的再入式座渗流相变，发现其临界指数沿临界线连续变化但标度函数与Ising模型一致，且底层相分离相变临界指数与渗流临界指数存在常数乘数关联。
2024-12-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Decorating Random Quadrangulations
在各种规则晶格（简单立方，体心立方）上，用通过强度L的键耦合到原始顶点自旋并与强度α L的直接反铁磁键竞争的伊辛自旋来装饰边缘，对于合适的α可以产生三个转变温度。随着温度的升高，体系分别经历了铁磁相、顺磁相、反铁磁相和顺磁相。另一方面，对于正方形格子，需要多次装饰才能看到这种效果。我们在这里注意到，对于平面随机四边形（耦合到二维量子引力）上的伊辛模型，一个装饰就足够了。其他随机二分格，如彭罗斯镶嵌，更类似于规则的正方形格，需要多次装饰才能产生任何影响。
2001-08-01 cond-mat.stat-mech
Non-vanishing boundary effects and quasi-first order phase transitions in high dimensional Ising models
为了更好地理解高维伊辛模型，我们比较研究了d维简单格点的开边界和圈边界，其中d=1，. 5，影响行为的比热C和它的微正则相对，熵导数-dS/dU。在尺寸4和5的边界上的临界区域的模型和循环边界在维度5，我们发现，该模型显示准一阶相变与双峰能量分布的强烈影响。潜热随系统尺寸的增大而减小，但对于早期文献中使用的所有系统尺寸，一旦考虑K值的足够宽的范围，其影响是清楚可见的。最近的严格的结果高维渗流和以前的争论模拟的伊辛模型和规范场的关系进行了讨论。
2010-10-28 cond-mat.stat-mech hep-lat
Statistical Field Theory and Effective Action Method for scalar Active Matter
我们采用统计场论技术粗粒化的活性Ornstein-Uhlenbeck粒子的稳态性能。计算是在统一有色噪声近似的框架内进行的，该框架允许有效的平衡画面。因此，我们开发了一个平均场论，允许在一个统一的框架描述的现象学的标量活性物质。特别是，我们能够通过自发对称破缺机制描述两个独特的特征的活性系统，即（i）在一个封闭的容器的边界处的活性粒子的积累，和（ii）运动诱导相分离（MIPS）。\textcolor{black}{We develop a mean-field theory for steric interacting active particles undergoing to MIPS and for Active Lennard-Jones (ALJ) fluids.} \textcolor{black}{Within this framework}，讨论了MIPS和ALJ的普适类\textcolor{black}{showing that it falls into Ising universality class.}.在MIPS的情况下，$T_c(τ)$引起的可重入相图兼容的逆过渡从液体到气体的噪声强度降低。场论获得了一个\textcolor{black}{However, in the case of particles interacting through anis…
2019-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of active and passive phase separation in a lattice model
运动诱导相分离（MIPS）是活性粒子的自发聚集，而平衡相分离（EPS）是被动粒子之间的吸引力相互作用。尽管在微观机制上存在差异，但MIPS和EPS之间的相似之处如自由能结构和临界现象已被讨论。在这里，我们介绍并分析了一个二维格子气模型，通过调整活动和相互作用参数，经历MIPS和EPS。基于模拟和平均场论，我们发现MIPS和EPS的临界点是通过一条非平衡临界点线连接的。根据物理量的尺寸标度和畴尺寸的时间演化，静态和动态临界指数在整个临界线上都符合二维自旋交换伊辛普适性.结果表明，活性有效地增强了颗粒之间的吸引力相互作用，并保持了相分离的关键特性。
2020-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Critical Ising Model on the Periodic Cubic Lattice $(\mathbb{Z}/L\mathbb{Z})^{3}$
Great Bay University（大湾区大学）
本文研究三维周期立方晶格上近邻伊辛模型的临界行为，通过蒙特卡洛模拟验证标度关系，分析相关物理量的数值测量及不确定性，指出临界点关联函数的衰减为代数形式。
2026-10-16 cond-mat.stat-mech math.DS
The transition to collective motion in nonreciprocal active matter: coarse graining agent-based models into fluctuating hydrodynamics
本文提出一个最小微观模型，将非互惠活性物质粗粒化为涨落流体力学，精确分析了运动性与非互惠性对集体运动涌现的影响，揭示了弱非互惠性加速 flocking 及强非互惠性引发 Chase & Rest 相的机制。
2025-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transitions in Ising model induced by weight redistribution on weighted regular networks
为了研究权在加权网络中的作用，通过数值模拟研究了加权正则网络上Ising系统的集体行为.在我们的模型中，自旋之间的耦合强度与相应的加权最短距离成反比。即使底层的二元拓扑结构保持不变，无序的链接权重也可以有效地影响相变过程。具体地说，在初始权值均匀的规则网络的基础上，随机地对链路权值进行无序化将改变相变的临界温度。结果表明，重新分配的链接权重可以提供一个额外的方法来优化系统的动力学行为。
2013-06-13 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph physics.soc-ph
Exact fluctuating hydrodynamics of active lattice gases -- Typical fluctuations
我们扩展了最近的结果显示的运动诱导相分离的扩散活性粒子系统的精确流体动力学的动态场的典型波动。通过精确计算均相体系中的关联函数，我们发现体系中存在两个宏观尺度。第一个与粒子的扩散长度有关，另一个与粒子的集体行为有关。当接近临界点时，后者会出现分歧。我们的结果表明，在一维模型的临界行为属于一个平均场伊辛模型的普适类，无论是静态和动态的性质，当以指定的方式采取的热力学极限。的结果进行了比较的ABC模型所表现出的关键行为。特别是，我们发现，在ABC模型的密度大偏差函数，在其高斯近似，不包含代数衰减的相互作用，但有限的，宏观的，这是由发散的相关长度的程度。
2021-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Full counting statistics as probe of measurement-induced transitions in the quantum Ising chain
本文研究了与监测环境耦合的量子Ising链中的测量诱导相变，发现局域投影测量会改变局域磁化强度的非平衡概率分布，并揭示了顺磁序在面积律和体积律状态下的不同行为。
2023-06-15 cond-mat.stat-mech quant-ph
Phase transitions in the frustrated Ising ladder with stoquastic and nonstoquastic catalysts
非随机性在量子退火和绝热量子计算领域中的作用是一个积极争论的话题。本文研究了一个双阶梯上的强阻挫准一维量子伊辛模型，阐明了$\pm XX$型相互作用对具有拓扑起源的一级相变的影响.这种相互作用有时被称为随机（负号）和非随机（正号）的“催化剂”。进行了保序实空间重整化群分析和广泛的密度矩阵重整化群计算，我们表明，这两种方法得到的相图是在定性上相互一致，并揭示了一级量子相变的拓扑性质保持稳定，对两个$XX$型催化剂的介绍。这是第一次研究非随机性对拓扑不同相位之间的一阶相变的影响。我们的研究结果表明，非随机催化剂通常不足以消除量子退火和绝热量子计算中的拓扑障碍。
2021-10-11 cond-mat.stat-mech quant-ph
Noisy Toric code and random bond Ising model: The error threshold in a dual picture
已知噪声拓扑量子码与随机键伊辛模型有关，其中经典模型中的有序-无序相变映射到相应拓扑码的误差阈值。另一方面，在经典自旋模型和量子Calderbank-Shor-Stean（CSS）态之间存在对偶映射，其中定义在超图$H$上的经典模型的配分函数被写为对偶超图$\tilde{H}$上的乘积态和CSS态的内积。然后，有趣的是，看看在上述对偶性的框架内，对无规键伊辛模型中的经典相变的解释是什么，以及这种解释是否与相应的拓扑CSS代码的错误阈值有任何联系。在本文中，我们考虑了二维随机键伊辛模型的上述对偶关系。我们表明，这个经典系统的序参量映射到一个相干序参量在一个嘈杂的复曲面码模型。特别地，当初始相干态受到两个比特翻转量子信道序列的影响时，发生从相干相位到非相干相位的量子相变，其中通过测量第一信道之后的误差来诱导淬火无序。另一方面，上述转变与Toric码模型的误差阈值直接相关。因此，由于噪声过程可以应用于其他拓扑CSS状态，我们得出结论，对偶对应也可以提供一个有用的工具，在不同的拓扑CSS代码的错误阈值的研究。
2019-11-24 cond-mat.stat-mech quant-ph
Ising fluids in an external magnetic field: an integral equation approach
用积分方程方法研究了外加磁场作用下Ising自旋流体的相行为。的计算进行软平均球近似的基础上，使用一个有效的算法求解的耦合组的Ornstein-Zernike方程，封闭关系，和外部场约束。在包括磁场$H$在内的整个热力学空间中，得到了一类具有不同磁与磁Yukawa相互作用强度之比$R$的伊辛流体模型的相图.改变逆屏蔽长度$z_1$和$z_2$的影响，相应的磁和磁汤川部分的潜力，进行了研究。结果表明，$R$以及$z_1$和$z_2$的变化可以导致相图的不同拓扑结构。特别地，根据$R$的值，液-气转变的临界温度随着$H$的增加而单调降低、表现为非单调或单调增加。顺铁磁转变也受到$R$和屏蔽长度变化的影响。在H=0时，伊辛流体映射到一个简单的对称双组分混合物模型上。对于$H \to \infty$，其还原为纯的可溶解流体。与现有的模拟和其他理论方法的预测结果进行了比较。结果表明，平均球近似比平均场论更精确，特别是对于短程吸引势的系统（当$z_1$和$z_2$较大时）.在Kac极限$z_1,z_2 \to +0$中，两种方法趋向于几乎相同的结果。
2004-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How to Incorporate External Fields in Analog Ising Machines
针对模拟 Ising 机中外场与自旋耦合缩放失衡的问题，本文数值基准比较多种外场引入方法，发现基于自旋符号而非连续振幅的相互作用在最高500自旋的三类问题上性能最佳。
2025-05-08 cond-mat.stat-mech cs.ET quant-ph
Data Driven Equation Discovery for Phase-Ordering Dynamics : From Allen Cahn to the Ising Model
Indian Institute of Technology (BHU) Varanasi（印度理工学院（瓦拉纳西）BHU校区）
本研究将PDE-SINDy应用于相分离系统，揭示数据量、函数库规模对其方程发现性能的影响，为Glauber自旋翻转伊辛模型恢复出可准确复现相分离特征的类似Model-A的动力学方程。
2026-09-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cs.LG
