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最大密度二聚体填充随机几何中的混沌渗流

无序系统与神经网络 2025-05-21 v2 强关联电子

摘要

非二分位点稀释晶格(如 d=2d=2 维的三角晶格和 Shastry-Sutherland 晶格,以及 d=3d=3 维的堆叠三角晶格和角共享八面体晶格)的最大密度二聚体填充(最大匹配)通常表现出非零的单体(未匹配顶点)密度。根据近期文献中的构造,我们利用 Gallai 和 Edmonds 的结构理论将无序晶格分解为容纳任意最大匹配单体的“R{\mathcal R} 型”区域,以及排除此类单体的完美匹配“P{\mathcal P} 型”区域。当淬火空位密度 nvn_v 处于无序晶格低-nvn_v 几何渗流相内部时,我们发现这些区域的随机几何表现出不寻常的{\em Gallai-Edmonds 渗流}现象。在 d=2d=2 维,我们发现由临界点分隔的两个相:一个是所有 R{\mathcal R} 型和 P{\mathcal P} 型区域均较小的相,另一个是渗流相,其在热力学极限下显示出显著的自平均性缺失:每个样本具有一个渗流区域,其为 R{\mathcal R} 型的概率为 fRf_{\mathcal R},为 P{\mathcal P} 型的概率为 1fR1-f_{\mathcal R},其中 fR0.50(2)f_{\mathcal R} \approx 0.50(2)nvn_v 无关(远离临界区)。在此 regime 下,空位构型的微观变化会导致 R{\mathcal R} 型和 P{\mathcal P} 型区域大尺度结构的混沌变化。在 d=3d=3 维,除具有小 R{\mathcal R} 型和 P{\mathcal P} 型区域的相外,热力学极限表现出由 successively 更低 nvn_v 处临界点分隔的{\em 四}个不同渗流相,其中两个再次显示出不寻常的自平均性违背。文中也讨论了物理后果。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.05634,
  title  = {Chaotic percolation in the random geometry of maximum-density dimer packings},
  author = {Ritesh Bhola and Kedar Damle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05634},
  year   = {2025}
}

备注

expanded version: v2 now includes more details in two dimensions, results in three dimensions, results on dynamics, and more detailed discussion of the results and their consequences