构建无 umklapp 过程的三次非线性晶格
混沌动力学
2025-11-06 v1
摘要
我们提出一种新的 umklapp 过程完全缺失的晶格类型 (UFL)，其中完全不存在 umklapp 过程。该 UFL 包含三次长程非线性，这一特征尚未在前期研究中得到处理。本文通过施加数学条件推导三次非线性耦合常数，使得粒子对之间的非线性耦合强度随其分离距离成反比衰减。通过数值与 Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou (FPUT) 晶格进行比较，确认该晶格中不存在 umklapp 过程。此外，进行分子动力学仿真以研究该晶格在非平衡稳态中的热导率。与原始 FPUT 晶格相比，所提 UFL 更接近于球性输运。我们的结果表明，三次非线性导致的 umklapp 过程在所提 UFL 中被抑制。此外，与仅含四次非线性的 UFL 相比，长程相互作用的截断在该晶格中发挥重要作用。
引用
@article{arxiv.2511.03362,
title = {Construction of cubic nonlinear lattice free from umklapp processes},
author = {Hiroki Ono and Yusuke Doi and Akihiro Nakatani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.03362},
year = {2025}
}
备注
Accepted Manuscript