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Kardar-Parisi-Zhang 生长中的维数交叉

统计力学 2024-05-06 v1

摘要

二维 (2D) KPZ 生长通常在横向尺寸为 Lx=LyL_x=L_y 的基底上进行,使得 LxL_x 和关联长度 (ξ\xi) 是决定尺度行为的唯一相关长度。然而,在圆柱几何或平直矩形基底上,LxLyL_x \neq L_y,因此当 ξLxLy\xi \sim L_x \ll L_y 时,表面可以在单个方向上发生相关性。通过对几个 KPZ 模型进行大规模模拟,我们展示这会导致其动力学中的维数交叉,其粗糙度按 Wtβ2DW \sim t^{\beta_{\text{2D}}} 形式增长,当 ttct \ll t_c 时;而当 ttct \gg t_c 时,粗糙度按 Wtβ1DW \sim t^{\beta_{\text{1D}}} 形式增长,其中 tcLx1/z2Dt_c \sim L_x^{1/z_{2\text{D}}}。高度分布 (HD) 也从 2D 平坦 [圆柱] HD 交叉到渐近 Tracy-Widom GOE [GUE] 分布。此外,还发现 2D 到 1D 的交叉也出现在渐近生长速度和平坦系统的稳态 regime 中,在后者中,一族通用的 HD 存在,随着 Ly/LxL_y/L_x 的增大,可在 2D 和 1D 之间的进行插值。重要的是,交叉尺度完全确定,并指明了解 2D KPZ 模型的可能方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.19516,
  title  = {Dimensional crossover in Kardar-Parisi-Zhang growth},
  author = {Ismael S. S. Carrasco and Tiago J. Oliveira},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.19516},
  year   = {2024}
}