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低温下原子链的表面能与边界层

概率论 2021-01-22 v1 数学物理 偏微分方程分析 math.MP

摘要

我们分析了在低温下、具有 Lennard-Jones 型相互作用势的原子链的表面能与边界层。压强(应力)假设为小但为正且远离零,而温度 β1\beta^{-1} 趋于零。我们的主要结果是:(1) 在固定正压强 p>0p>0 下当 β\beta \to \infty 时,无限链与半无限链的吉布斯测度 μβ\mu_\betaνβ\nu_\beta 满足路径大偏差原理。其速率函数为体能与表面能泛函 Ebulk\overline{\mathcal{E}}_{\mathrm{bulk}}Esurf\overline{\mathcal{E}}_\mathrm{surf}。表面泛函的极小元对应于零温边界层。(2) 吉布斯自由能的表面修正收敛于零温表面能,并借助 Esurf\overline{\mathcal{E}}_\mathrm{surf} 的极小值刻画。(3) 体吉布斯测度与吉布斯自由能可由其高斯对应项近似。(4) 给出了关联衰减的界,其中部分界关于 β\beta 一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.06169,
  title  = {Surface energy and boundary layers for a chain of atoms at low temperature},
  author = {Sabine Jansen and Wolfgang König and Bernd Schmidt and Florian Theil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.06169},
  year   = {2021}
}