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利用基尼指数与加尔各答指数预测界面模型中的脱钉转变

统计力学 2023-10-06 v1

摘要

驱动界面穿过无序介质的动力学是众多不同系统的通用框架,从 I 型断裂、超导体中的涡旋线、磁畴壁到多孔介质中侵入流体等。在足够慢的驱动下,动力学通过间断平衡推进,表现出间歇的、无标度的响应统计,仅由少数参数刻画。另一方面,在足够强的驱动下,界面发生脱钉,即可以连续地穿过嵌入介质。这种脱钉转变常被视为临界现象,是相关系统的关键点,因为它通常代表系统的剧烈变化(断裂情况下的灾难性失效、畴壁情况下的磁化翻转、流体侵入情况下的突破点等)。本工作中,我们概述了一个框架,可通过监测脱钉点之前系统间歇响应的大小变化或不平等性,给出迫近脱钉转变的前兆信号。特别地,我们对临界前系统的不平等响应,使用了传统上用于量化经济不平等的基尼指数(Gini index)和加尔各答指数(Kolkata index)。这两个指数的交点可作为迫近脱钉的前兆。给定响应的无标度尺寸分布,我们计算这些指数的表达式,评估其交点,并给出预测脱钉转变的方案。我们将其与来自 Edwards-Wilkindon、KPZ 和纤维束模型界面(具有可变相互作用强度)的模拟结果进行比较。结果适用于任何经历脱钉转变的界面动力学。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.03682,
  title  = {Prediction of depinning transitions in interface models using Gini and Kolkata indices},
  author = {Diksha and Gunnemeda Eswar and Soumyajyoti Biswas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.03682},
  year   = {2023}
}

备注

10 pages, 7 figures