(2n,n) Lennard-Jones 系统的密度标度指数与维里势能相关系数

本文研究了在三维空间中，对于 $n=4, 9, 12, 18$ 的广义 $(2n,n)$ Lennard-Jones (LJ) 系统，以及对于在二、三、四维中的标准 $n=6$ LJ 系统，密度标度指数 $\gamma$ 与维里势能相关系数 $R$ 在若干热力学状态点上的关系。所研究的状态点包括许多维里势能相关性不强的低密度状态。对于这些状态点，我们发现了在 $d$ 维中近似线性关系 $\gamma\cong 3nR/d$。该结果根据广义 LJ 势的近似“扩展逆幂律”描述 [N. P. Bailey et al., J. Chem. Phys. 129, 184508 (2008)] 进行了讨论。在 $\gamma$ 对 $R$ 的图中，所有情况下在 $R\approx 0.9$ 附近均存在一个转变，在其之上 $\gamma$ 随着 $R$ 接近 1 而开始减小。这与以下事实一致：当 $R\rightarrow 1$ 时 $\gamma\rightarrow 2n/d$，该极限在高频密度和/或高温下达到，此时排斥项 $r^{-2n}$ 主导物理过程。