隐身超均匀势的基态：I. 熵致有利构型
统计力学
2015-08-20 v1 软凝聚态物质
摘要
已证明具有“隐身”对势的粒子系统具有无限简并的无序超均匀经典基态，且具有新颖的物理性质。先前对无限简并基态进行采样的尝试使用了能量最小化技术，引入了人为的算法依赖性。最近，提出了隐身超均匀基态的系综理论以预测其结构和热力学，并证明其与正则系综（在零温度极限下）中相应的计算机模拟结果高度一致。在本文中，我们提供了模拟过程的细节和论证，该过程涉及在足够低的温度下进行分子动力学模拟，并对高密度无序区域（理论适用处）以及较低密度的快照进行能量最小化。我们还使用数值模拟将我们的研究扩展到较低密度区域。我们报告了配对相关函数、结构因子和 Voronoi 单元统计的结果。在高密度区域，我们验证了理论假设，即隐身无序基态在傅里叶空间中的行为类似于“伪”无序平衡硬球系统。这些结果表明，随着密度从高密度极限降低，正则系综中的无序基态以不断增加的短程有序度为特征，最终系统经历向晶态基态的相变。我们还提供了数值证据，表明不同形式的隐身对势在零温度极限下产生相同的基态系综。我们的技术可应用于对其他具有高度简并基态的势的正则系综的该极限进行采样。
引用
@article{arxiv.1508.04749,
title = {Ground states of stealthy hyperuniform potentials: I. Entropically favored configurations},
author = {Ge Zhang and Frank H. Stillinger and Salvatore Torquato},
journal= {arXiv preprint arXiv:1508.04749},
year = {2015}
}