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蛛网与扇形网络上生成树的普适性及精确有限尺寸修正

统计力学 2020-05-07 v1

摘要

普适性是临界现象理论的基石。它在大多数系统中,尤其是在热力学极限下,已被充分理解。有限尺寸系统带来了额外的挑战。即使在低维中,对自由能和响应函数边缘与角贡献的普适性也较少被理解。问题在于,在具有相同普适类但角几何结构差异极大的系统中,普适性如何在校正到标度行为中得以保持。二维几何结构提供了最简单的一类可构造的此类示例,包括有角和无角的情况。为研究角的存在与缺失如何体现普适性,我们分析了两个有限系统即蛛网网络和扇形网络上的生成树生成函数。我们探讨了在有限尺寸蛛网无角而扇形有四个角的情况下普适性如何达成。为此,我们诉诸 Ivashkevich-Izmailian-Hu 方法,该方法通过带扭曲边界条件的单一配分函数统一了不同网络的生成函数。这一统一方法表明,扇形网络各角自由能的贡献之和为零,从而与蛛网网络精确匹配。每种情况下与通过其他手段建立的两种网络结果的一致性验证了该算法的可靠性。该算法应用范围的实用性通过其应用于迄今未解决的问题得到展示——即扇形与蛛网几何结构下生成函数对数及共形配分函数的精确渐近展开。因此,一个普适性难题的解决展示了该算法的威力,并为未来的新应用开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.02467,
  title  = {Universality and exact finite-size corrections for spanning trees on cobweb and fan networks},
  author = {Nickolay Izmailian and Ralph Kenna},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.02467},
  year   = {2020}
}

备注

This article belongs to the Special Issue Phase Transitions and Emergent Phenomena: How Change Emerges through Basic Probability Models. This special issue is dedicated to the fond memory of Prof. Ian Campbell who has contributed so much to our understanding of phase transitions and emergent phenomena