中文

晶体膜的标度行为:一种 $\epsilon$ 展开方法

统计力学 2020-05-11 v1

摘要

我们通过重整化群(RG)方法和 ϵ\epsilon 展开研究平相中二维(2D)晶体膜的标度行为。为控制 ϵ\epsilon 展开,将该问题推广到非整数维,这是通过对一个熟知的有效理论进行维度延拓实现的,该理论描述面外涨落通过标量复合场与声子介导的相互作用耦合,在小变形下等价于局部高斯曲率。该有效理论将被称为高斯曲率相互作用(GCI)模型,在物理情形 D=2D = 2dcd_c 任意时,等价于在 (D+dc)(D + d_{c}) 维嵌入空间中涨落的弹性 DD 维流形理论。而对于 D2D\neq 2,GCI 模型不等价于弹性膜理论的直接维度延拓,并定义了到一般内禀维数 DD 的另一种推广。我们显式计算了双圈阶的 RG 函数,并在 ϵ=(4D)\epsilon=(4-D) 展开中确定了刻画关联函数长波标度的指数 η\etaϵ2\epsilon^{2} 阶。证明了 GCI 模型的自洽屏蔽近似(SCSA)在 O(ϵ2\epsilon^{2})是精确的。对 dc=1d_{c} = 1,O(ϵ2\epsilon^{2})修正被一个小的数值前因子抑制。因此,尽管 ϵ=2\epsilon = 2 较大,将一阶与二阶结果外推至 D=2D = 2 得到非常接近的数值,η=0.8\eta = 0.8η0.795\eta \simeq 0.795。计算所得指数值接近于早先由非微扰 RG、SCSA 和数值模拟获得的参考结果。这些迹象表明,GCI 模型的微扰分析可为即使在 D=2D = 2 时标度指数的精确定量预测提供有用框架。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.04043,
  title  = {Scaling behavior of crystalline membranes: an $\epsilon$-expansion approach},
  author = {Achille Mauri and Mikhail I. Katsnelson},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.04043},
  year   = {2020}
}

备注

15 pages, 4 figures