通过辛算法对活跃哈德顿系统进行热库仪
统计力学
2024-09-24 v1 软凝聚态物质
生物物理
摘要
我们考虑一类非标准的二维 (2D) 哈德顿模型，可能显示活跃粒子动力学特征，因此我们称这些模型为活跃哈德顿 (AH) 系统。该方法考虑自旋流体，其中除了自旋-自旋和粒子-粒子相互作用外，自旋还通过向量势能耦合到粒子速度。连续自旋变量在标准 模型中相互作用。通常，AH 模型表现出非标准热力学性质（例如温度和压力）以及具有非标准力的运动方程。这意味着对哈德顿方程的数值求解以及热库仪的推导并不直接。本文推导了辛积分方案并提出了 Nosé-Poincaré 热库仪，提供了正确的正则熵抽样。我们发现 AH 系统的温度和压力表达式可能与关于活跃物系统中压力定义和状态方程的 ongoing 讨论相吻合。对于 Casiulis 等人最近提出的特定 AH 模型 [Phys. Rev. Lett. {\bf 124}, 198001 (2020)]，我们合理化了辛算法和提议的热库仪，并调查了从高温下的流体向低温下的簇相的转变，其中由于速度和自旋的耦合，簇相显示类似于各种活跃系统中观察到的集体运动。
引用
@article{arxiv.2409.14864,
title = {Thermostatting of Active Hamiltonian Systems via Symplectic Algorithms},
author = {Antik Bhattacharya and Jürgen Horbach and Smarajit Karmakar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.14864},
year = {2024}
}