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高斯核模型流体的热力学几何

软凝聚态物质 2021-01-18 v1 统计力学

摘要

软物质体系的三维高斯核模型(GCM)具有排斥性粒子间相互作用势 ϕ(r)=εexp[(r/σ)2]\phi (r) = \varepsilon\, {\rm exp}\left[ -(r/\sigma)^{2} \right],其中 rr 为一对原子的间距,正常数 ε\varepsilonσ\sigma 分别设定能量与长度尺度。ϕ(r)\phi (r) 大体呈软性特征,不具备流体模型中典型的硬核。我们推导了 GCM 的热力学 Ricci 曲率标量 RR,特别关注 RR 的符号——基于先前结果,微观相互作用为排斥/吸引时 RR 预期为正/负。在热力学相空间的大部分区域,RR 为正,量级为 σ3\sigma^3。然而,在低密度低温下,GCM 势呈现硬球排斥系统的特征,且发现 RR 具有反常的负号。此符号早先在硬球极限下的逆幂律势中亦被发现,似乎是硬球模型的一贯特征。

关键词

引用

@article{arxiv.2101.05936,
  title  = {Thermodynamic geometry of the Gaussian core model fluid},
  author = {George Ruppeiner and Peter Mausbach and Helge-Otmar May},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2101.05936},
  year   = {2021}
}

备注

28 pages, 8 figures