Résumé IA · arXiv: 2304.04244v1 · cond-mat.stat-mech

Thermodynamic crossovers in supercritical fluids

Xinyang Li, Yuliang Jin
Article original · DOI 10.1073/pnas.2400313121 Soumis à arXiv le 09 Avr. 2023 Publié dans Proceedings of the National Academy of Sciences (23 Avr. 2024) Accepté le 26 Mar. 2024 23 pages, 21 figures Licence : NONEXCLUSIVE-DISTRIB 1.0 Aussi en : en

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    First-order transition and marginal critical behavior in a novel 2D frustrated Ising model
    Christophe Chatelain · 2024 · Phys. Rev. E 111, 024109 (2024) · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    The phase diagram of a novel two-dimensional frustrated Ising model with both anti-ferromagnetic and ferromagnetic couplings is studied using Tensor-Network Renormalization-Group techniques. This model can be seen as two anti-ferromagnetic Ising replicas coupled by non-local spin-spin interactions, designed in such a way that the continuum limit matches that of the still debated J1 -J2 model and induces a marginal critical behavior. Our model has the advantage of having more symmetries than the J1 -J2 model and of allowing a more straightforward implementation of Tensor-Network Renormalization-Group algorithms We demonstrate the existence of two transition lines, featuring both first and sec…

  2. Apparenté
    Nonperturbative Effects on the Ferromagnetic Transition in Repulsive Fermi Gases
    Lianyi He, Xu-Guang Huang · 2011 · Phys. Rev. A 85, 043624 (2012) · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    It is generally believed that a dilute spin-1/2 Fermi gas with repulsive interactions can undergo a ferromagnetic phase transition to a spin-polarized state at a critical gas parameter $(k_{\rm F}a)_c$. Previous theoretical predictions of the ferromagnetic phase transition have been based on the perturbation theory, which treats the gas parameter as a small number. On the other hand, Belitz, Kirkpatrick, and Vojta (BKV) have argued that the phase transition in clean itinerant ferromagnets is generically of first order at low temperatures, due to the correlation effects that lead to a nonanalytic term in the free energy. The second-order perturbation theory predicts a first-order phase transi…

  3. Apparenté
    Field Theory of Birhythmicity
    Sergei Shmakov, Peter B. Littlewood · 2025 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
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    Non-equilibrium dynamics are present in many aspects of our lives, ranging from microscopic physical systems to the functioning of the brain. What characterizes stochastic models of non-equilibrium processes is the breaking of the fluctuation-dissipation relations as well as the existence of non-static stable states, or phases. A prototypical example is a dynamical phase characterized by a limit cycle - the order parameter of finite magnitude rotating or oscillating at a fixed frequency. Consequently, birhythmicity, where two stable limit cycles coexist, is a natural extension of the simpler single limit cycle phase. Both the abundance of real systems exhibiting such states as well as their …

  4. Apparenté
    Topology protects chiral edge currents in stochastic systems
    Evelyn Tang, Jaime Agudo-Canalejo, Ramin Golestanian · 2020 · Phys. Rev. X 11, 031015 (2021) · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    Constructing systems that exhibit time-scales much longer than those of the underlying components, as well as emergent dynamical and collective behavior, is a key goal in fields such as synthetic biology and materials self-assembly. Inspiration often comes from living systems, in which robust global behavior prevails despite the stochasticity of the underlying processes. Here, we present two-dimensional stochastic networks that consist of minimal motifs representing out-of-equilibrium cycles at the molecular scale and support chiral edge currents in configuration space. These currents arise in the topological phase due to the bulk-boundary correspondence and dominate the system dynamics in t…

  5. Apparenté
    Miscibility behavior and single chain properties in polymer blends: a bond fluctuation model study
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    Résumé scientifique

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  6. Apparenté
    Dissipation in Hydrodynamics from Micro- to Macroscale: Wisdom from Boltzmann and Stochastic Thermodynamics
    Danilo Forastiere, Francesco Avanzini, Massimiliano Esposito · 2023 · Mécanique statistique · Résumé IA disponible
    Résumé scientifique

    We show that macroscopic irreversible thermodynamics for viscous fluids can be derived from exact information-theoretic thermodynamic identities valid at the microscale. Entropy production in particular is a measure of the loss of many-particle correlations in the same way in which it measures the loss of system-reservoirs correlations in stochastic thermodynamics (ST). More specifically, we first show that boundary conditions at the macroscopic level define a natural decomposition of the entropy production rate (EPR) in terms of thermodynamic forces multiplying their conjugated currents, as well as a change in suitable nonequilibrium potential that acts as a Lyapunov function in absence of …

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    Fluctuation-induced spin nematic order in magnetic charge-ice
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    Disorder in materials may be used to tune their functionalities, but much more strikingly, its presence can entail entirely new behavior. This happens in charge-ice where structural disorder is not weak and local, but strong and long-range correlated. Here, two cations of different charge occupy a pyrochlore lattice, arranging themselves such that all tetrahedra host two cations of each type. The ensuing correlated disorder is characterized by randomly packed loops of a single cation-type. If the cations are magnetic and interact antiferromagnetically, a new type of magnet with strong interactions along the loops, but frustrated interactions between loops, emerges. This results in an ensembl…

  8. Apparenté
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    M. Ausloos, F. Petroni · 2006 · Physica A 373 (2007) 721 - 736 · Résumé IA disponible
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