ボーズ・フェルミ統計に従う多原子系の量子統計力学的ダイナミクス計算の研究
基于玻色-费米统计的多原子系统量子统计力学动力学计算研究
基本信息
- 批准号:11166245
- 负责人:
- 金额:$ 1.02万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ボーズ系・フェルミ系に対する経路積分セントロイド分子動力学(CMD)法を開発し、前者を理想ボーズ気体と液体ヘリウム4へ適用した。Caoらの従来の「ボルツマン統計的」CMD法を「ボーズ系CMD」「フェルミ系CMD」に拡張し、それらの量子ダイナミクスを記述する半古典的運動方程式を提案した。この理論に基づいて、理想ボーズ気体とヘリウム4に対するボーズ系CMDシミュレーションを行った。ヘリウム4の場合は原子間相互作用にはAzizのポテンシャルを仮定した。セントロイドにかかる統計(経路積分)平均力の評価のために、離散化経路積分に基づく「ボーズ系径路積分分子動力学法」をモンテカルロ法の代わりに静的なサンプリング法として用い、ボーズ的粒子交換を含めすべてを分子動力学の枠組みで計算した。この際、ボーズ交換の効果を表す有効交換ポテンシャルを含む仮想的なハミルトニアンが定義された。「ボーズ系CMD」シミュレーションのためのプログラムを開発した。シミュレーションは1.0K〜4.0Kの温度範囲でボーズ系のカノニカル・アンサンブルに対して行った。CMD法では本質的に、モンテカルロ・シミュレーションで計算される静的な諸量(熱力学量・平衡分布関数等)をも同時に計算することができるので、ヘリウム4に対してはそれらの結果を検討し、Ceperleyらの結果と比較検討した。内部エネルギー・比熱の温度に対する変化を観察してラムダ転移(比熱の発散)を確認した。理想ボーズ気体の場合、ボーズ凝縮状態で、ボソンのセントロイドの速度自己相関関数が統計的相関のために減衰するさまが観察された。これらの結果、ボソンの半古典ダイナミクスの計算法が初めて確立されたといえる。
我们为玻色和费米系统开发了路径积分质心分子动力学(CMD)方法,并将前者应用于理想玻色气体和液氦-4。我们将Cao等人的传统“玻尔兹曼统计”CMD方法扩展到“玻色系统CMD”和“费米系统CMD”,并提出了半经典运动方程来描述它们的量子动力学。基于该理论,我们对理想 Bose 气体和氦 4 进行了 Bose 系统 CMD 模拟。在氦 4 的情况下,假设原子相互作用为阿齐兹势。为了评估质心上的统计(路径积分)平均力,我们使用基于离散路径积分的“Bose系统路径积分分子动力学方法”作为静态采样方法来代替蒙特卡罗方法,并且Everything,包括交换,是在分子动力学框架下计算的。此时,定义了虚拟哈密顿量,其中包括代表 Bose 交换效果的有效交换势。开发了“Bose CMD”模拟程序。在 1.0K 至 4.0K 温度范围内对 Bose 系统规范系综进行了仿真。 CMD方法本质上允许同时计算通过蒙特卡洛模拟计算的静态量(热力学量、平衡分布函数等),因此将这些结果考虑为helium-4的结果与Ceperley等人的结果进行比较。等人。通过观察内能和比热相对于温度的变化来确认拉姆达转变(比热的发散)。在理想玻色气体的情况下,我们观察到在玻色凝聚态下,玻色质心的速度自相关函数由于统计相关性而衰减。由此,可以说首次建立了计算玻色子半经典动力学的方法。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
H. Nagao, K. Kinugawa, Y. Shigeta, K. Ohta, K. Yamaguchi: "Quantum spin dynamics in solution: effects of external magnetic field"Jounal of Molecular Liquids. (in press). (2000)
H. Nagao、K. Kinukawa、Y. Shigeta、K. Ohta、K. Yamaguchi:“溶液中的量子自旋动力学:外部磁场的影响”分子液体杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K. Kinuzawa, H. Nagao, and K. Ohta: "A path integral centroid molecular dynamics method for Bose and Fermi statistics"Journal of Molecular Liquids. (in press). (2000)
K. Kinuzawa、H. Nagao 和 K. Ohta:“玻色和费米统计的路径积分质心分子动力学方法”分子液体杂志。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K. Kinugawa, H. Nagao, and K. Ohta: "Path integral centroid molecular dynamics simulation extended to Bose and Fermi statistics: method and applications"Progress of Theoratical Physics Supplement. (in press). (2000)
K. Kinukawa、H. Nagao 和 K. Ohta:“路径积分质心分子动力学模拟扩展到玻色和费米统计:方法和应用”理论物理进展增刊。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Y. Shigeta, K. Kinugawa, H. Nagao, K. Ohta, K. Yamaguchi: "Quantum spin dynamics by means of a path integral spin centroid method"Progress of Theoretical Physics Supplement. (in press). (2000)
Y. Shigeta、K. Kinukawa、H. Nagao、K. Ohta、K. Yamaguchi:“通过路径积分自旋质心方法进行量子自旋动力学”理论物理进展补充。
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K. Kinugawa, H. Nagao, and K, Ohta: "Path integral centroid molecular dynamics method for Bose and Fermi statistics: formalism and simulation"Chemical Physics Letters. 307. 187-197 (1999)
K. Kinukawa、H. Nagao 和 K, Ohta:“玻色和费米统计的路径积分质心分子动力学方法:形式主义和模拟”化学物理快报。
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- 影响因子:0
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$ 1.02万 - 项目类别:
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