二维缔合晶格气体中的有序-无序相变

我们利用蒙特卡洛模拟和Husimi晶格上的解来研究一种缔合晶格气体（ALG）。在该模型中，分子具有取向自由度，且相互作用依赖于最近邻分子的相对取向。我们关注在完全占据极限（$\mu \to \infty$）下高密度液相（HDL）与各向同性气相之间的相变。模拟结果显示，在$\tau_c=k_BT_c/\gamma=0.4763(1)$（其中$-\gamma$为键能）处存在连续相变，低温HDL相具有非零的分子平均取向，高温相为各向同性相。临界指数与Binder累积量的结果表明，该相变属于三态Potts模型普适类，尽管ALG哈密顿量并不具备Potts模型的完全置换对称性。与模拟相反，Husimi晶格结果给出的是不连续相变，其特征是向列序参量的不连续性。相变温度（由三角形与六边形构建的树分别为$\tau_c=0.51403$与$0.51207$）略高于模拟所得值。由于Husimi晶格研究表明，在有限$\mu$下ALG相图具有不连续的气体-HDL相界线，因此存在三种可能情形。其一是，在$\mu \to \infty$极限下一级相变线终结于一个临界点；其二是相变性质在某个有限化学势处发生改变；其三是整条线均为连续相变。其他ALG模型的结果，以及平均场近似对三态Potts模型（已知为连续相变）给出不连续相变这一事实，为第三种可能提供了一定支持。