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硬圆盘二维系统的弹性模量、位错能及熔化

统计力学 2009-10-31 v1

摘要

我们从蒙特卡罗模拟中获得了硬径为 σ\sigma 的圆盘构成的三角晶体的弹性模量和位错核心能。模拟时采用约束,拒绝所有改变局部连通性且远离理想三角晶格连通性的运动。在此极限下,我们证明该晶体至少在 ρσ2=0.88\rho \sigma^2 = 0.88 的密度以下对所有其他涨落都稳定。本系统不存在相变,也不存在导致相关长度发散的现象,因而有限大小效应和缓慢松弛也不存在。通过估计因约束导致运动被拒绝的比例来计算位错对形成概率,从而得到核心能 EcE_c 和(裸)位错亲和力 yy。利用这些量,我们检验了一阶熔化和 Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young (KTHNY) 熔化情景的相对有效性,并获得典型相变密度和压力的数值估计。我们得出结论,尽管与从晶体到液体的一阶相变相比,KTHNY 从晶体向六边形相的相变仅稍微小一些,仍可被有限系统中无约束“粗暴”模拟中的交叉效应所掩盖。

关键词

引用

@article{arxiv.cond-mat/0001417,
  title  = {Elastic moduli, dislocation core energy and melting of hard disks in two dimensions},
  author = {S. Sengupta and P. Nielaba and K. Binder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0001417},
  year   = {2009}
}

备注

17 pages, 8 figures