汤川系统热力学相图中的不变量

本文表明，汤川系统的若干已知性质可由同构理论推导得出，该理论适用于任何维里与势能平衡涨落之间具有强关联的系统。此类“罗斯基勒简单”系统具有简化的热力学相图，原因在于它们存在这样一些曲线（同构线），沿这些曲线在约化单位下的结构与动力学在良好近似下保持不变。我们证明了汤川系统具有强维里-势能关联，并通过两种不同方法确定了其同构线。一种方法即所谓的直接同构检验，通过相对较小密度变化（此处为10%）的跳跃从数值上识别同构线。第二种方法从对势解析地识别同构线。两种方法得到的曲线彼此接近；通过证明径向分布函数、静态结构因子、均方位移随时间的变化以及非相干中间散射函数的不变性，证实了这些曲线为同构线。由于熔化线被预测为一条同构线，该理论为温度-密度相图中该线的已知近似解析表达式提供了推导。本文的结果首次证明了同构理论可应用于致密胶体悬浮液和强耦合尘埃等离子体等系统。