由精确正则配分函数得到的准一维硬盘系统的关联函数与有序性
无序系统与神经网络
2022-06-14 v1 软凝聚态物质
统计力学
摘要
准一维(q1D)硬盘系统的解析正则 NLT 配分函数 [J. Chem Phys. v.153, 144111 (2020)] 为该系统的热力学与有序性(一个孔隙)提供了直接的解析描述,作为线性密度 N/L 的函数,对有限和无限系统均适用。它是基于等压 NPT 系综的成熟转移矩阵方法的一种替代。我们推导了平移对分布函数(PDF)以及相邻硬盘间距离分布函数的实际距离依赖解析公式,随后通过计算孔隙中的平移序来展示其应用。在所有情况下,序均被发现为短程的,并随硬盘间距呈指数衰减。针对整个 q1D 孔隙宽度范围及不同密度给出的关联长度显示出非单调依赖关系,在密度 N/L=1 处出现最大值,并在孔隙宽度趋于零时趋于一维值。结果表明,当孔隙长度 L 恰好等于 N 个硬盘直径时,该密度具有特殊作用。我们引入了一个取向序参量,其刻画了由硬盘形成的结晶性锯齿的局部质量,并与其结构单元相关。该参量在密堆积态最大,并在极低密度下消失。由于特定的准一维几何,该宏观序参量沿孔隙为常数,因此宏观取向序为液晶型。
引用
@article{arxiv.2206.05980,
title = {Correlation functions and ordering in a quasi-one dimensional system of hard disks from the exact canonical partition function},
author = {V. M. Pergamenshchik and T. M. Bryk and A. D. Trokhymchuk},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.05980},
year = {2022}
}
备注
29 pages, 4 figures