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与热库耦合的长程相互作用振子链中的热输运

统计力学 2018-03-14 v1

摘要

我们研究了与两个不同温度热库耦合的长程相互作用转子阵列与 Fermi-Pasta-Ulam (FPU) 振子的热传导。两个格点之间相互作用的强度随其距离倒数的幂 α\alpha 衰减。我们指出有必要区分流向/流出热库的能量流与系统内部的能量流。我们表明,热库之间的能量流通过长程耦合诱导的直接转移和沿链的扩散过程发生。为此,我们引入了一种稳态热流的分解,其显式考虑了热库之间的这种直接能量转移。对于 0α<10\leq \alpha<1,直接转移项占主导,意味着该系统可有效描述为一组长程与热浴相互作用的振子。此外,与热库交换的热流依赖于热化区域的大小:当该大小正比于系统尺寸 NN 时,稳态电流与 NN 无关。对于 α>1\alpha > 1,热输运主要通过沿链的扩散发生:对于转子输运是正常的,而对于 FPU 数据与非正常扩散相容,可能具有依赖于 α\alpha 的特征指数。

关键词

引用

@article{arxiv.1712.07979,
  title  = {Heat transport in oscillator chains with long-range interactions coupled to thermal reservoirs},
  author = {Stefano Iubini and Pierfrancesco Di Cintio and Stefano Lepri and Roberto Livi and Lapo Casetti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1712.07979},
  year   = {2018}
}