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Lennard-Jones 流体中的本征微观态凝聚与临界现象

统计力学 2026-01-19 v1 数据分析、统计与概率

摘要

尽管对液气相变进行了广泛研究,但通过直接模拟准确确定流体系统中的临界点和临界指数仍然是一个挑战。我们采用本征微观态理论在正则系综下研究 Lennard-Jones(LJ)流体中的液气连续相变。在本征微观态理论中,本征微观态的概率幅充当序参量。利用概率幅的有限尺寸标度,我们同时确定了临界温度 Tc=1.188(2)T_c = 1.188(2) 和临界密度 ρc=0.320(4)\rho_c = 0.320(4)。此外,我们获得了 LJ 流体的临界指数 β=0.32(2)\beta = 0.32(2)ν=0.64(3)\nu = 0.64(3),这与 Ising 普适类高度吻合。该方法还揭示了涌现相的介观结构,表征了流体在临界区域内的三维(3D)空间构型。这项工作还证实了临界区域内本征微观态概率幅的有限尺寸标度行为。本征微观态理论为研究复杂流体系统的临界现象提供了强有力的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.10741,
  title  = {Eigen Microstate Condensation and Critical Phenomena in the Lennard-Jones Fluid},
  author = {Lan Yang and Zhaorong Pang and Chongzhi Qiao and Gaoke Hu and Jiaqi Dong and Rui Shi and Xiaosong Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.10741},
  year   = {2026}
}