一维保序动力学——从动力学密度泛函理论视角看单列扩散与笼效应
软凝聚态物质
2021-01-13 v3 统计力学
摘要
动力学密度泛函理论（DDFT）是一种强大的变分框架，通过仅考虑随时间变化的单体数密度来研究胶体的非平衡性质。尽管近来取得大量成功，在 DDFT 内正确建模相互作用系统的长时间动力学仍是一个众所周知的难题，因为表征暂时或永久粒子笼的结构信息会丢失。此处我们通过将其简化为一个干净的一维问题来解决此类笼效应场景，其中粒子由其两个最近邻创建的完美笼自然有序（排列在一条线上）。具体而言，我们构建了一个基于具有非对称对势的平衡系统的 DDFT 近似，使得相应的单体密度仍携带粒子序的足迹。应用于受限硬棒系统时，这种保序动力学（OPD）在系统边界处给出精确结果，此外还印入了表征单个粒子的密度分布的正确的长时间行为。在开放系统中，我们的方法正确再现了降低的长时间扩散系数和亚扩散，这是单列设置的特性。这些观察结果在使用当前无粒子序的 DDFT 形式时无法得出。
引用
@article{arxiv.2008.04279,
title = {Order-preserving dynamics in one dimension -- single-file diffusion and caging from the perspective of dynamical density functional theory},
author = {René Wittmann and Hartmut Löwen and Joseph M. Brader},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.04279},
year = {2021}
}
备注
A limited number of open eprints of the original article is available at https://www.tandfonline.com/eprint/MNBYTHZKYBH3QQH5T5PA/full?target=10.1080/00268976.2020.1867250