长程相互作用 Fermi-Pasta-Ulam 链中的热输运

目前，对长程（LR）相互作用系统中热输运的研究尤为具有挑战性。主要困难在于边界条件的选择以及当通过常规热浴驱动系统进入非平衡态时热流的定义。本文通过采用一种能够克服这些困难的反向型热浴，揭示了长程相互作用 Fermi-Pasta-Ulam 链中热输运的内在特征。我们发现，在长程指数取适当值 $\sigma =2$ 时，虽然热导率 $\kappa$ 的非弹道幂律长度（$L$）发散，即 $\kappa \sim L^{\alpha}$ 仍然存在，但其标度指数 $\alpha \simeq 0.7$ 可能远大于短程相互作用系统中的通常预测。其潜在机制与系统新的热扩散过程、较弱的不可积性以及行进离散呼吸子的独特动力学有关。我们的结果为通过引入适当的长程相互作用来寻找支持更高热导率的低维材料提供了启示。