Mechanical Theory of Nonequilibrium Coexistence and Motility-Induced Phase Separation
本文提出基于界面机械力的相分离一般力学理论，将其应用于活性布朗粒子，定量预测了二维和三维运动诱导相分离相图，并揭示了界面宽度随深入两相区而增加的非平衡新现象。
2023-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-assembly of multicomponent structures in and out of equilibrium
相变和自组装的理论经常援引“准平衡”的概念，在这种状态下，积木的非平衡关联仍然会产生一种结构，其性质完全由潜在的自由能景观决定。在这里，我们研究了一个典型的多组分自组装的例子，一个一维的纤维生长从红色和蓝色块。如果平衡结构具有不同于随机混合特征的成分相关性，那么它就不可能在任何有限的增长率下毫无误差地产生：不存在准平衡状态。然而，通过利用动态缩放，在相空间中的一点处的平衡特征的结构可以被生成，没有误差，任意远离平衡。因此，我们的研究结果提出了一个“非微扰”的多组分自组装策略，其中的目标结构是，通过设计，而不是平衡的。
2012-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generic two-phase coexistence in nonequilibrium systems
吉布斯相规则指出，由n维参数空间表征的单组分体系的两相共存可能发生在n-1维区域。例如，在温度-磁场相图中，伊辛模型的两个平衡相共存于一条线上。非平衡系统可能会违反这一规则和几个模型，其中相共存发生在一个有限的（n维）区域的参数空间，已被报道。这种行为的第一个例子是在Toom的模型[Toom，Geoff，GG]中发现的，它表现出一般的双稳态，即在其二维参数空间的有限区域上两相共存（见第1节）。广义多稳性作为双稳性的一种推广，除了作为一种真正的非平衡性质外，还具有实际和理论意义。特别是，它最近被用来争论自然界中出现的一些复杂结构可能是真正稳定的而不是亚稳定的（在理论生物学中有重要的应用），并作为计算机科学中纠错方法的理论基础（参见[GG，Gacs]对这些想法的启发性和教学性讨论）。
2004-11-23 cond-mat.stat-mech
Phase coexistence of active Brownian particles
我们研究运动诱导的相分离的活性布朗粒子，这是建模为纯粹的排斥球，由于一个恒定的游泳力与自由扩散的方向移动。本文在幂函数概念的基础上发展了非平衡相共存和界面结构的分析理论。理论预测验证布朗动力学计算机模拟。我们发现，内部的单体力场有四个非平衡的贡献：（i）各向同性阻力和（ii）界面阻力对向前运动，（iii）超绝热球压力梯度和（iv）安静的生活梯度力。内禀球面压力与自由界面极化产生的游动压力相平衡。由于密度分布的不均匀性，静生命力与绝热力相反。静态寿命和绝热力的平衡通过两个体态函数的相等性来确定体共存，这与界面贡献无关。内力场是依赖于密度和电流的运动泛函，但与外力和游动力无关，与幂函数理论一致。相变起源于非平衡排斥，与敏捷的气体是更排斥比安静的液体。
2019-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coexistence of distinct nonuniform nonequilibrium steady states in Ehrenfest multiurn model on a ring
研究环上埃伦费斯特多瓮模型，发现偶数M>=4时存在通过叉式分岔出现的额外非平衡稳态，解析推导了四瓮情况的性质与相图，并通过蒙特卡洛模拟验证。
2024-03-23 cond-mat.stat-mech
Dynamics and Growth of Droplets Close to the Two-Phase Coexistence Curve in Fluids
采用分子动力学模拟对单组分Lennard-Jones体系汽液相变后的平衡态和非平衡态动力学进行了模拟。我们将总密度固定在共存曲线的汽相分支附近，使液相在汽相背景下形成液滴结构。在平衡的情况下，一个单一的液滴的运动进行了研究，在微正则和正则系综，在后者的情况下，保持流体力学的Nosé-Hoover恒温器被用来控制温度。在正则系综下，利用Nosé-Hoover恒温器研究了非平衡条件下液滴的成核、运动、碰撞和聚并动力学。观察到平均液滴体积随时间线性增长。在两次连续的碰撞之间，液滴的大小保持不变，即使所有的组成颗粒不与液滴\textminus一起移动，一些离开，其他加入。可以看出，液滴中原始颗粒的数量以指数速度衰减。从液-液转变的结果也提出了在平衡的情况下。液滴在平衡状态下的动力学行为与非平衡状态下的动力学行为不同。
2013-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quenched disorder forbids discontinuous transitions in nonequilibrium low-dimensional systems
淬火无序显著影响相变的行为。Imry-Ma-Aizenman-Wehr-Berker论证禁止在存在随机场的低维平衡系统中出现一阶或不连续相变及其伴随的相共存。相反，一旦引入无序，不连续的过渡就会变得圆滑甚至连续。在这里，我们表明，相共存和一阶相变也排除在非平衡低维系统与淬火无序：在二维系统中的吸收态的不连续转变成为连续的存在下，淬火无序。我们还研究了这种无序诱导临界性的普适性特征，发现它们与具有淬火无序的定向渗流的普适性类是相容的。因此，我们的结论是，一级跃迁不存在于低维无序系统，甚至不存在于真正的非平衡系统的吸收状态。
2014-02-06 cond-mat.stat-mech
Theory of Nonequilibrium Crystallization and the Phase Diagram of Active Brownian Spheres
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本文提出了一种统计力学模型，用于描述活性布朗粒子的非平衡结晶现象，并构建了其完整的相图。
2024-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coexistence of energy diffusion and local thermalization in nonequilibrium XXZ spin chains with integrability breaking
在这项工作中，我们分析了同时出现的扩散能量输运和局域热化的非平衡一维量子系统，作为可积性破缺的结果。具体地，我们讨论了在交错磁场作用下XXZ自旋链中热边界驱动诱导的定态的局域性质。通过对系统的运动方程进行有效的大规模矩阵积模拟，我们计算了系统在长时间极限下的稳态，讨论了系统支持的能量输运，发现系统在可积极限下是弹道的，在交错场有限时是扩散的.随后，我们研究了约化密度算子的邻近网站，并发现，对于大型系统，他们很好地近似的局部热状态的基础哈密顿在不可积制度，即使是弱交错字段。另一方面，在可积极限中，这种行为消失了，并且局部温度的识别不再可能。我们的结果与能量扩散和热化之间的直观联系一致。
2015-05-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech quant-ph
Discontinuous phase transition from ferromagnetic to oscillating states in a nonequilibrium mean-field spin model
本研究构建含非平衡平均场自旋模型，引入非互易耦合动态场变量，发现铁磁-振荡相变为不连续且两相共存，还揭示共存区熵产随系统尺寸的极大值特性。
2023-10-20 cond-mat.stat-mech
Multicomponent Linear Transport in the Absence of Local Equilibrium
提出不依赖平衡概念的多组分输运力学理论，揭示局部平衡缺失时 Onsager 倒易关系和 Einstein 关系的失效，并广泛应用于被动、非互易、电解质和主动系统，为非平衡系统输运系数计算提供基础。
2025-05-29 cond-mat.stat-mech
Phase coexistence far from equilibrium
调查简单的远离平衡系统表现出相分离导致的结论，相共存是没有很好地定义在这方面。这是因为共存的非平衡系统的性质取决于它们如何接触，在具有吸引相互作用的驱动格子气和双温格子气中，在（a）均匀系统之间的弱全局交换和（b）相分离（非均匀）系统下都得到了验证。因此，远离平衡，相共存的普遍性的概念（即，系统如何交换粒子和/或能量的独立性）和具有固有性质的相的独立性（与它们的环境无关）都丢失了。
2016-02-10 cond-mat.stat-mech
A thermodynamic metric quantitatively predicts disordered protein partitioning and multicomponent phase behavior
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出一个热力学模型，通过学习低维表示预测IDR在复杂混合物中的相行为，提供几何直观的预测并解决IDR生物物理中的核心问题。
2026-03-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium phase transitions and stationary state solutions of a three-dimensional random-field Ising model under a time dependent periodic external field
在基于退耦近似（DA）的有效场论（EFT）框架内，分析了周期振荡无规场作用下动力学伊辛模型的非平衡行为和动态相变性质.利用Glauber型随机过程求解了简单立方晶格（$q=6$）运动方程。正弦振荡磁场的振幅根据双峰和三峰分布函数随机分布在晶格位置上。对于双峰型振幅分布，在高频区，系统在温度-场振幅平面上的动态相图与纯动力学伊辛模型的相图相似。我们的数值计算结果表明，双峰分布，无论是在低，高频率制度，动态相图总是表现出共存区域中的系统的定态（ferro或para）是完全依赖于初始条件，而对于三峰分布，共存区域消失取决于系统参数的值。
2012-03-24 cond-mat.stat-mech
Violation of local equilibrium thermodynamics in one-dimensional Hamiltonian-Potts model
School of Environmental Science and Engineering, Kochi University of Technology（高知工科大学环境科学与工程学部）
通过一维分数阶哈密顿-Potts模型研究非平衡一级相变，发现界面温度偏离平衡转变温度，证实局部平衡描述被违反，且界面温度与全局热力学预测一致。
2026-06-12 cond-mat.stat-mech
Ensemble inequivalence in the design of mixtures with super-Gibbs phase coexistence
Georg-August-Universität Göttingen（哥廷根大学）；Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）；King’s College London（伦敦国王学院）
本文研究了多组分混合物中相行为设计的 Ensemble 不等价性，通过调节相互作用实现超吉布斯相平衡，并利用图论方法确定界面张力的不等式以恢复集合等价性。
2025-01-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Definition and relevance of nonequilibrium intensive thermodynamic parameters
我们表明，密集的热力学参数与添加剂守恒量可以自然地定义从统计方法在远离平衡稳态系统，在很少的假设下，没有任何细致平衡的要求。它可以适用于，例如，到耗散系统，如体积或质量仍然守恒的颗粒气体，或到具有周期性边界条件的系统，其中存在守恒量的通量。我们强调这个概念的有用性，以表征不同的非平衡相的共存，并讨论了两个不同的系统之间的接触的影响，在测量问题。
2006-04-03 cond-mat.stat-mech
First order phase transition in a 1+1-dimensional nonequilibrium wetting process
介绍了1+1维非平衡润湿模型。它包括具有一般不服从细致平衡的动力学的吸附和解吸过程。取决于动态过程的速率，润湿转变是一阶或二阶的。结果发现，湿（未绑定）和非湿（钉扎）状态共存，都是在定义模型的动力学参数的域中的双稳态。这与平衡转变形成对比，在平衡转变中，化学稳定状态的共存仅发生在转变线上。
1999-08-09 cond-mat.stat-mech
Phase coexistences and particle non-conservation in a closed asymmetric exclusion process with inhomogeneities
我们在具有不相等跳跃率的两个部分的环上构建了一个一维完全不对称简单排斥过程（TASEP），并结合了以相等的附着和脱离率为特征的粒子非守恒朗缪尔动力学（LK）。在稳定状态下，在竞争LK和TASEP的限制下，模型总是处于相共存的状态。我们发现了一个三相和两相共存的快速段之间的非平衡相变，由底层的不均匀性配置和LK控制。无论跳跃率和附着/分离率如何，模型在稳态下平均总是半满的。
2015-08-13 cond-mat.stat-mech
Interfacial Effects Determine Nonequilibrium Phase Behaviors in Chemically Driven Fluids
本研究通过微观模拟和第一性原理理论，揭示界面非平衡涨落决定化学驱动流体的非平衡相行为，并预测共存曲线、通量局域化及液滴尺寸标度，对液滴成核与尺寸控制有重要意义。
2025-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Simulation of phase transitions in highly asymmetric fluid mixtures
我们提出了一种新的方法，用于精确的数值确定具有大颗粒尺寸不对称性的流体混合物的相行为。通过将最近开发的几何聚类算法内的限制吉布斯系综，我们能够直接探测驱动相变的密度和浓度波动，但传统的模拟算法是无法访问的。我们开发了一个有限尺寸标度理论，涉及这些密度波动的巨正则系综，从而使多组分流体的临界点和共存曲线的准确位置。几个例证。
2006-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active crystallization from power functional theory
本文利用功率泛函理论研究了三维主动布朗粒子的气液固相行为，揭示了运动性诱导相分离在非平衡三相点以上对主动冻结的亚稳性，并准确预测了主动流体中的粒子数涨落。
2024-02-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium wetting transitions with short range forces
我们分析内平均场论以及数值KPZ方程，描述非平衡润湿。完整的和关键的wettitng过渡被发现和详细的特点。对于一维基板的临界润湿温度是压抑的波动。此外，我们还研究了湿相和非湿相共存的参数（温度和化学势）空间中的一个区域。界面分离时间的有限尺寸标度分析表明，有限共存区域在热力学极限下存在。在这个区域内，我们已经观察到（稳定或非常长的寿命）的结构相关的时空不稳定性在其他系统。在界面表示中，这些结构在一维（二维）中表现出完美的三角形（金字塔形）图案，其特征在于它们的斜率和尺寸分布。
2003-01-09 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium field-induced phase separation in single-file diffusion
使用一个易于分析的晶格模型的反应扩散过程的硬核颗粒，我们表明，在非平衡条件下相共存可能会出现，即使该系统是有效的一维，例如在一些沸石的通道系统或在人工光晶格。在我们的模型中，涉及两种粒子的稳态粒子电流是由沟道边界之间的密度梯度和外部驱动力的影响保持。这导致了一个波动的发展，但总是微观尖锐的界面之间的两个域的不同密度，这是固定的边界化学势。界面的内部结构在强驱动力的作用下变得非常简单。根据微观模型参数计算了界面的漂移速度和扩散系数。
2006-09-28 cond-mat.stat-mech
Phase diagram and specific heat of a nonequilibrium Curie-Weiss model
本文研究热浴在两温度间快速切换的非平衡居里-外斯模型，发现非平衡驱动使临界温度移动、在低温下产生顺磁稳定区与相共存，并导致临界比热发散且随温度指数趋于零。
2024-02-10 cond-mat.stat-mech
Intensive thermodynamic parameters in nonequilibrium systems
考虑到一类广泛的稳态非平衡系统，其中一些添加剂的量是保守的动力学，我们引入从统计方法密集的热力学参数（ITPs）共轭的保守量。该定义不要求满足任何细致平衡关系。相反，该系统必须满足一般的可加性属性，这在文献中通常考虑的大多数模型中都成立，包括那些由有限矩阵的矩阵乘积所描述的模型。这些ITP的主要属性是在两个子系统中取相等的值，使它们成为描述非平衡相共存的有力工具，如在不同模型上所示。最后，我们讨论的问题时，两个不同的系统进行接触的ITP的均衡。这个问题与使用一个小的辅助系统测量ITP的可能性密切相关，就像用温度计测量温度一样，并且指出了非平衡统计力学的主要困难之一。此外，一个有效的替代确定，波动的措施的基础上，也提出和说明。
2007-04-10 cond-mat.stat-mech
Particle-scale structure of granular suspensions
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Universidad de Almería（阿尔梅里亚大学）
研究颗粒悬浮液的粒子尺度结构，通过朗之万动力学模拟并与基于平衡的有理函数近似（RFA）比较，发现RFA能很好描述短程和中程结构，在非弹性状态下比珀库斯-耶维克近似更好，为相关模型提供了准确描述。
2026-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ordered phases in coupled nonequilibrium systems: static properties
我们研究了一个耦合驱动系统，其中两种粒子的平流由波动的势能景观。虽然粒子遵循电势梯度，但每个物种都以不同的方式影响景观的局部形状。由于景观和粒子之间的这种双向耦合，系统显示出有趣的新相，其特征在于粒子和景观中不同种类的长程有序。在所有这些有序的阶段中，两种粒子种类的阶段完全彼此分离，但底层景观可能显示完全有序，宏观区域具有不同的平均斜率，或者可能显示有序和无序区域的共存，这取决于粒子种类对景观产生的影响的差异性。本文讨论了这些相的静态性质的几个方面，并在续集中讨论了这些相的动力学。
2017-08-18 cond-mat.stat-mech
Theory of amorphous ices
我们导出了非晶态固体和液态过冷水的相图，并解释了为什么水的非晶态固体以几种不同的形式存在。大偏差理论的应用使我们能够在计算机模拟中制备这样的相。随着各态历经液体和两种不同的非晶态固体之间的非平衡转变，我们建立这两种非晶态固体之间的共存。我们预测的相图包括一个非平衡三相点，其中两个非晶相和液体共存。虽然非晶态固体是长寿命和缓慢老化的玻璃，但它们的熔化可迅速导致结晶冰的形成。此外，较高密度的非晶态固体在低压下的熔化分步发生，在进入冰从其变粗的非平衡液体之前转变成较低密度的玻璃。
2014-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase Diagram of Active Brownian Spheres: Crystallization and the Metastability of Motility-Induced Phase Separation
运动诱导相分离（MIPS）是纯粹排斥性活性粒子经历液-气相分离的现象，是非平衡相变最简单且研究最广泛的例子之一。在这里，我们表明，MIPS共存的状态实际上只有亚稳态的三维活性布朗粒子在一个非常广泛的条件下，在很长的时间内通过有序过渡，我们称之为活性结晶衰减。在MIPS临界点之上的活动，液体-气体双节点被晶体-流体共存曲线所取代，固体，液体和气体都共存于两条曲线相交的三相点。然而，从无序流体中成核活性晶体需要一种罕见的波动，这种波动表现出固相的近密堆积密度。相应的障碍，结晶是克服一个可行的时间尺度上只有在高活性，只有在流体密度接近最大包装。在平衡状态下，这种致密液体的玻璃化预期被主动力强烈地减轻，使得液体-气体共存的寿命随着活性的增加而稳定地下降，在模拟中表现为在极高活性下的容易的自发结晶。
2021-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Coexistence Implications of Violating Newton's Third Law
本文通过计算机模拟研究二元吸引粒子系统中打破微观相互作用互易性对宏观相行为的影响，发现非互易性可诱导丰富的非平衡相态（如行波晶体和液体）及三相共存，为理解生命系统结构和设计合成材料提供了新路径。
2023-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generic phase coexistence in the totally asymmetric kinetic Ising model
在东北中心Toom模型中的一般相共存的物理分析最初由Bennett和Grinstein给出。他们论点的要点依赖于界面和液滴的动力学。我们重新审视了同样的问题，一个特定的完全不对称的动力学伊辛模型的正方形格子。这个非平衡模型具有一个显著的性质，即它在无磁场时的定态测度与通常的铁磁伊辛模型的定态测度一致。我们使用的分析参数和数值模拟，以取得进展的定量理解的现象，通用相共存。在零温度映射到TASEP允许一个精确的确定的时间依赖的形状的弹道接口扫一个大的正方形少数液滴向上或向下自旋。在有限温度下，测量这种液滴的平均寿命允许精确测量其收缩速度$v$，其取决于温度$T$和磁场$h$。在没有磁场的情况下，当接近临界温度$T_c$时，$v$以指数$Δ_v\approx2.5\pm0.2$消失。在固定的温度在有序相，$v$消失在相边界领域$\pm h_{\rm b}(T)$，标志着共存区域的限制。当接近$T_c$时，后面的场以指数$Δ_h\approx3.2\pm0.3$消失。
2017-07-31 cond-mat.stat-mech
Interpretable machine learning for inferring the phase boundaries in a nonequilibrium system
机器学习是否能够超越复杂物理系统的黑盒建模仍在争论之中。我们研究学习算法的泛化性和可解释性。为此，我们使用监督和无监督学习来推断活跃的伊辛模型的相边界，从系统的配置的集合开始。我们说明，无监督学习技术是强大的在控制参数空间中的相边界识别，即使在相共存的情况下。它表明，监督学习与神经网络是能够学习的相图的特性，这样，在一组有限的控制变量获得的知识可以用来确定跨相图的相边界。通过这种方式，我们表明，适当设计的监督学习为相图中不包括在算法训练阶段的区域提供了预测能力。我们强调引入可解释性方法的重要性，以便通过深度学习对阶段进行物理相关的分类。
2019-02-15 cond-mat.stat-mech
Emergent Competition Between Dynamical Channels in Nonequilibrium Systems
Universidade Federal de Mato Grosso（马托格罗索联邦大学）；University of Aveiro（阿威罗大学）
本文提出一种无排斥的连续时间动力学蒙特卡洛框架，研究由多种并发动力学机制调控的随机系统。通过分析驱动反铁磁伊辛模型，发现不同动力学机制的共存能重塑非平衡相图，稳定反铁磁序。结果揭示了动力学通道共演化的关键作用。
2026-03-28 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium free-energy calculation of phase-boundaries using LAMMPS
我们提出了一个指南来计算经典系统的相边界，使用动态克劳修斯-克拉珀龙积分（dCCI）的LAMMPS（大规模原子/分子大规模并行模拟器）代码内的方法。dCCI方法的优势在于它使用相对较短的单一非平衡模拟提供了跨越广泛热力学状态的共存曲线。我们描述了国家的最先进的非平衡自由能的方法，使我们能够计算吉布斯自由能在很宽的压力和/或温度的区间。我们详细介绍了dCCI方法，讨论了它在LAMMPS包中的实现，并提供了源代码，脚本，以及辅助文件。作为一个说明性的例子，我们确定了硅的相图的范围内的压力覆盖从0到15 GPa和温度低至400 K的液相，以获得相边界和三相点之间的金刚石，液体和β-Sn相。
2021-12-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Steady state thermodynamics
本文报道了我们在非平衡物理学中寻找一种新的普适框架的尝试。我们提出了一个热力学的形式主义，预计适用于一大类的非平衡稳态，包括导热流体，剪切流体，导电流体。我们称我们的理论为稳态热力学（SST）后，Oono和Paniconi的原始建议。SST的构建是基于对热力学基本概念在非平衡稳态中如何修改的仔细研究。我们定义所有的热力学量通过操作程序，可以（原则上）实现实验。基于这样构造的SST，我们做了一些非平凡的预言，包括爱因斯坦的密度涨落公式的扩展，最小功原理的扩展，存在一个新的纯非平衡起源的渗透压，以及共存温度的移动。所有这些预测都可以通过实验来检验SST的定量有效性。
2005-12-20 cond-mat.stat-mech
Tricritical behavior of nonequilibrium Ising spins in fluctuating environments
研究了伊辛自旋与涨落网络耦合系统的相变。每个自旋通过重新布线网络的链路与$q$邻居交互。伊辛自旋和网络分别与温度为$T_S$和$T_L$的热浴热接触，使得整个系统被驱离$T_S \neq T_L$的平衡。该模型是$q$ -近邻伊辛模型的推广，它对应于$T_L=\infty$的极限情况。尽管平均场的相互作用的性质，$q$邻居伊辛模型显示出不连续的相变$q\geq 4$。建立了磁化强度和能量密度的速率方程，得到了$T_S$ - $T_L$参数空间的相图。相图由铁磁相和顺磁相组成。这两个阶段是由一个连续的相变属于平均场普适类或由一个不连续的相变与一个干预共存相分离。含$T_S=T_L$的平衡体系属于前一种情况，而含$q$ -近邻Ising模型的平衡体系属于后一种情况.在三临界点，系统表现出平均场三临界行为。我们的模型证明了一种可能性，连续的相变变成一个不连续的过渡，由非平衡驱动。研究了由两个热槽间的温差引起的热流。
2017-04-18 cond-mat.stat-mech
Continuous and discontinuous absorbing-state phase transitions on Voronoi-Delaunay random lattices
研究了具有猝灭配位无序的二维Voronoi-Delaunay（VD）随机晶格中的吸收态相变。猝灭随机性通常会改变低维非平衡系统的临界性，破坏非连续跃迁。我们对Ziff-Gulari-Barshad（ZGB）模型进行了广泛的模拟，并验证了VD无序不会改变其不连续跃迁的性质。我们的研究结果证实了Barghatti和Vojta最近的发现[Phys. Rev. Lett. { \bf 113}，120602（2014）]，说明了拓扑无序在包括VD的一类随机晶格中的不相关性，并提出了非平衡APT中的无序在某些条件下可能与相共存无关的有趣可能性。我们还验证了VD障碍是无关的临界行为的模型属于定向渗流和甘露普适类。
2015-12-18 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
Spatiotemporal Patterns in Active Four-State Potts Models
本文提出循环四态 Potts 模型以实现非平衡系统的长期稳定动力学，揭示翻转能、对称性及三态循环竞争对相循环与多相空间共存模式的影响。
2024-12-31 cond-mat.stat-mech nlin.PS
Decay of metastable phases in a model for the catalytic oxidation of CO
本文用动力学蒙特卡罗模拟了含CO脱附的Ziff-Gulari-Barshad模型中CO + O $\to$ CO $_2$在催化剂表面上的动力学行为。有限尺寸标度分析的波动和四阶序参数累积表明，低于临界CO解吸速率，该模型表现出一个非平衡的一阶相变之间的低和高CO覆盖相。我们计算了共存曲线上的几个点。我们还测量了与从低CO覆盖相到高CO覆盖相的过渡相关的亚稳寿命，以及{ \it反之亦然}。我们的研究结果表明，过渡过程遵循的机制非常相似的亚稳相的衰减与{ \it平衡}一级相变，可以描述由经典的Kolmogorov-Johnson-Mehl-Avrami理论的相变的成核和生长。在本例中，解吸参数起温度的作用，并且到共存曲线的距离起外部场或过饱和的作用。我们确定了两个不同的制度，这取决于系统是否远离或接近共存曲线，其中的统计特性和系统的大小依赖的寿命是不同的，对应于多液滴或单液滴衰变，分别。这两个制度之间的交叉点的共存曲线与系统的大小，类似于多液滴和单液滴的亚稳衰减附近的平衡的一阶相变的交叉点之间的行为。
2005-02-03 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in coupled asymmetric and symmetric exclusion processes
提出一种耦合TASEP与SEP双车道的一维开放边界模型，发现SEP扩散率可调控非平衡稳态密度并实现相共存，该模型在渐近极限下统一了纯TASEP及带LK的TASEP，并可作为分子马达运输的简化模型。
2023-11-22 cond-mat.stat-mech
Phase transitions in biological systems with many components
生物混合物如胞质溶胶可由数千种不同的组分组成。现在有大量的证据表明，在生理条件下，细胞内混合物可以相分离成具有不同组成的空间上不同的区域。在本文中，我们提出的数字证据表明，这种自发的区室化利用多组分生物分子混合物的相图的一般功能。特别是，我们表明，分层结构域很可能分离时，在分子间相互作用强度的方差超过一个明确定义的阈值。在非常相似的条件下，多个不同的相可能变得稳定，然后可以调整以实现多相共存。因此，仅需要对胞质溶胶的组成或分子间相互作用的强度进行微小调整来调节具有特定组成的不同结构域的形成，这意味着相分离是用于创建空间组织的稳健机制。我们进一步预测，该功能仅受系统中组件数量增加的微弱影响。因此，我们的模型表明，由于纯粹的物理化学原因，生物混合物自然会经历少量的分层相变。
2017-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Symmetry and the thermodynamics of currents in open quantum systems
对称性是物理学中一个强大的概念，它最近在理解非平衡行为方面的应用提供了深刻的见解和开创性的精确结果。在这里，我们将展示如何利用对称性来控制开放量子系统中的输运和统计。这样的控制是通过一阶型动态相变在当前的统计和相关的共存的不同的传输通道（或非平衡稳态）分类的对称性。微可逆性，然后enrolment，通过Gallavotti-Cohen波动定理，一个双动态相变罕见的电流波动。有趣的是，初始状态中存在的对称性在波动水平上自发地被打破，其中量子系统选择最大限度地促进给定波动的对称扇区。我们说明了这些结果的量子位网络模型的动机的相干能量收集在光合复合物的问题，并介绍了一个可控的量子热开关的概念，提出了基于可控的量子器件的设计策略，具有可控的传输特性。
2014-09-25 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Kinetics of Vapor-Solid Phase Transitions: Structure, growth and mechanism
在$d=2$空间维上，通过分子动力学模拟，在极低温度下研究了单组分Lennard-Jones模型中高、低密度相分离的动力学.对于密度接近的蒸汽（低密度）的共存曲线的分支，断开集群的高密度相表现出弹道运动，动能分布的集群是密切麦克斯韦。从近圆形的形状开始，在成核时，这些团簇通过粘性碰撞生长，在后期获得类似于非平衡态的结构，具有非常低的分形维数。后者的起源被证明是在于低流动性的组成颗粒，在相应的集群参考系，由于（准长程）的结晶顺序。标准的自相似域模式，通常观察到的动力学的相变，被发现是在这个增长过程中不存在。这使提供与不混溶固体混合物中相同的生长规律的量化生长的常用方法无效。一个适当的替代方法，涉及分形的结构，量化的增长特征的“长度”是一个幂律与时间，指数是令人惊讶的高。通过非平衡动力学理论推导出了所观察到的生长规律。
2016-04-21 cond-mat.stat-mech
Dynamical patterns and nonreciprocal effective interactions in an active-passive mixture through exact hydrodynamic analysis
本文针对非平衡物理系统动力学模式形成的理论挑战，提出可精确分析的活性-被动粒子混合模型，推导其流体动力学方程揭示非互易耦合，研究得出新颖相图与动力学稳态特性，其数学可处理性带来超越数值模拟的精确结论。
2025-08-23 cond-mat.stat-mech
A simple mechanism leading to first-order phase transitions in a model of tax evasion
在这项工作中，我们研究了逃税的动态。我们考虑了一个完全连接的人口分为三个部分，即诚实的纳税人，逃税者和逃税者，一个由诚实的纳税人组成的阶级，可以成为逃税者。我们考虑了一个传染模型，其中区间之间的转换是由概率。这种概率代表了个体之间可能的相互作用，也代表了政府的公共化。我们通过分析和数值计算表明，人口中的逃税者的出现与积极吸收的非平衡一阶相变。在吸收阶段，只有诚实的纳税人生存在模型的稳定状态，我们观察到的三个子种群在活跃阶段的共存。
2021-11-14 cond-mat.stat-mech physics.soc-ph
Two-Stage Ordering Kinetics in Binary Mixtures of Ellipsoidal Particles
Vellore Institute of Technology（维罗尔理工大学）；Jawaharlal Nehru University（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁大学）；Indian Institute of Science Education and Research Berhampur（贝拉姆普尔印度科学教育研究所）
本研究通过模拟揭示椭球粒子二元混合物在淬火后经历取向有序化与组分相分离两个阶段，分别遵循t^{1/2}和t^{1/3}至t的生长律，为各向异性粒子相有序化提供统一框架。
2026-09-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Aging Phenomena during Phase Separation in Fluids: Decay of autocorrelation for vapor-liquid transitions
我们利用分子动力学模拟研究了单组分Lennard-Jones体系汽液相变过程中的弛豫现象。从两个不同的整体密度的结果，一个在附近的蒸汽分支的共存曲线和其他接近的临界密度。这两种情况下的非平衡态形貌、生长机制和生长规律都有很大的不同。在低密度的情况下，生长通过液滴的扩散聚结以不连续的形态发生。另一方面，在较高密度的情况下，细长结构通过管状液体区域内的颗粒的平流输送而生长。在这项工作中的目标是确定如何的顺序参数的自相关，一个重要的数量来了解老化动力学的衰减，在两种情况下不同。在断开形态的情况下，我们观察到一个非常强大的幂律衰减，作为一个功能的比率的特征长度在观察时间和年龄的系统，而结果的结构似乎相当复杂。为了量化后一种情况下的衰减，与先前研究中遵循的标准方法不同，在这里我们进行了有限尺寸标度分析。这种分析的结果表明，存在一个强大的preasymptomatic校正，同时揭示，在这种情况下，虽然在渐近极限，衰减遵循幂律。尽管在这两种情况下，相应的指数有很大的不同，这项研究，结合最近的几个，表明幂律行为的关联函数是相当普遍的粗化动力学。
2019-06-02 cond-mat.stat-mech
