三维立方晶格上硬棒的各向同性-向列相变
软凝聚态物质
2017-08-02 v2
摘要
我们使用巨正则蒙特卡罗 (GCMC) 模拟研究了三维立方晶格上尺寸为 Lx1x1 的硬棒的各向同性-向列相变。我们在 L >= 6 时观察到了这种相变。对于 L = 6，向列态具有负的序参量，反映了两种主导取向的共存。对于 L >= 7，向列态具有正的序参量，对应于单一取向的主导地位。我们研究了直至 L = 25 的棒长度，发现了极弱一阶各向同性-向列相变的证据，尽管我们无法完全排除二阶相变。尽管使用了包含数万 () 个粒子的大系统，仍无法检测到相变时的密度跳跃。GCMC 模拟得到的相变附近的概率密度分布 P(Q) 非常宽，表明存在强烈的涨落。我们的结果补充了先前关于等效二维系统中分离（假向列）相变的结果，该相变推测为 Ising 类型且存在于 L >= 7 时。我们将我们的结果与晶格基本测度理论 (FMT) 进行了比较，发现 FMT 强烈高估了向列序，因此预测了强一阶相变。然而，FMT 和 GCMC 之间关于共存向列态的棒填充分数吻合得相当好。
引用
@article{arxiv.1706.05185,
title = {The isotropic-nematic transition for hard rods on a three--dimensional (3D) cubic lattice},
author = {A. Gschwind and M. Klopotek and Y. Ai and M. Oettel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.05185},
year = {2017}
}
备注
14 pages, accepted in Phys. Rev. E, typos corrected