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涨落界面在幂律时刻的重置

统计力学 2016-11-03 v1

摘要

当涨落界面的时间演化被随机时间间隔 τ\tau 重置为给定初始构型,且 τ\tau 服从幂律分布 τ(1+α); α>0\sim \tau^{-(1+\alpha)};~\alpha > 0 时,会发生什么?对于一维长度为 LL 的界面和初始平坦构型,我们展示了依赖于 α\alpha 的动力学在 LL \to \infty 时呈现出丰富的长时间行为。若无重置,界面宽度随时间无界增长为 tβt^\beta,其中 β\beta 为所谓生长指数。我们表明,引入重置在 α>1\alpha>1 且长时间下诱导出时间上有界的涨落。对应此稳态的涨落分布是强烈非高斯的,尾部按幂律衰减。该分布在小自变量处呈现尖点,意味着稳态远离平衡。对于 α<1\alpha<1,重置无法抵消涨落随时间无界增长,因此涨落分布保持时间依赖且宽度持续增加,即便在长时间下亦然。尽管在 α>1\alpha>1 时稳态存在,界面宽度在 1<α<α(w)1<\alpha < \alpha^{({\rm w})} 时随时间永远按幂律增长,仅对更大 α\alpha 收敛至有限常数,从而在 α(w)=1+2β\alpha^{({\rm w})}=1+2\beta 处展现交叉。对于 α<1\alpha<1 的时间依赖涨落分布在小自变量处展现另一有趣交叉行为,从尖点到发散,跨越 α(d)=1β\alpha^{({\rm d})}=1-\beta。我们通过范式性 Edwards-Wilkinson (EW) 界面动力学演化的精确解析结果证明了这些结论,并通过 EW 与 Kardar-Parisi-Zhang 普适类的界面模型广泛数值模拟进一步证实。

关键词

引用

@article{arxiv.1604.06627,
  title  = {Resetting of fluctuating interfaces at power-law times},
  author = {Shamik Gupta and Apoorva Nagar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1604.06627},
  year   = {2016}
}