Univerzalitási osztályok nemegyensúlyi rendszerekben, Ódor Géza

Hasonló dokumentumok
Univerzalitási osztályok és fázisátalakulások komplex, nemegyensúlyi rendszerekben

A heterogenitások hatása kritikus agyhálózati modellekben

Dinamika inhomogén közegben:

Molekuláris dinamika I. 10. előadás

Monte Carlo módszerek a statisztikus fizikában. Az Ising modell. 8. előadás

Rendezetlenség által dominált szinguláris viselkedés klasszikus- és kvantum rendszerekben

Szilárdtestek mágnessége. Mágnesesen rendezett szilárdtestek

Fázisátalakulások, avagy az anyag ezer arca. Sasvári László ELTE Fizikai Intézet ELTE Bolyai Kollégium

Molekuláris dinamika. 10. előadás

rendszerek kritikus viselkedése

MUNKATERV / BESZÁMOLÓ

Tárgymutató. dinamika, 5 dinamikai rendszer, 4 végtelen sok állapotú, dinamikai törvény, 5 dinamikai törvények, 12 divergencia,

BKT fázisátalakulás és a funkcionális renormálási csoport módszer

Pósfay Péter. arxiv: [hep-th] Eur. Phys. J. C (2015) 75: 2 PoS(EPS-HEP2015)369

Nagy Péter: Fortuna szekerén...

Dinamikus modellek felállítása mérnöki alapelvek segítségével

Dekoherencia Markovi Dinamika Diósi Lajos. Elméleti Fizikai Iskola Tihany, augusztus szeptember 3.

KOOPERATÍV VISELKEDÉS KOMPLEX RENDSZEREKBEN

Babeş-Bolyai Tudományegyetem Fizika Kar, Kolozsvár. Hegyi Géza. Filozofia és Történelem Kar, Kolozsvár. M.A. Santos, R. Coelho és J.J.

Önszervezően kritikus rendszerek: Bevezetés, alapfogalmak. Self-organized criticality. Homokdomb Biológiai evolúció. Példák és modellek

Magfizika szeminárium

Differenciálegyenletek numerikus integrálása április 9.

Paritássértés FIZIKA BSC III. MAG- ÉS RÉSZECSKEFIZIKA SZEMINÁRIUM PARITÁSSÉRTÉS 1

I. Atom- és molekulafizika program

Fizika-Biofizika I. DIFFÚZIÓ OZMÓZIS Október 22. Vig Andrea PTE ÁOK Biofizikai Intézet

Elektrodinamika. Maxwell egyenletek: Kontinuitási egyenlet: div n v =0. div E =4 div B =0. rot E = rot B=

Válasz ÓDOR GÉZANAK. Hőmérsékleti egyensúlytól távoli statisztikus fizikai rendszerek numerikus modellezése. című MTA doktori értekezésem bírálatára

f = n - F ELTE II. Fizikus 2005/2006 I. félév

Chimera állapotok az evolúciós játékelméletben Szabó György MTA EK MFA H-1525 Budapest, POB. 49. Honlap:

Automaták. bemenet: pénz, kiválasztó gombok stb. állapot: standby, pénz van behelyezve stb. kimenet: cola, sprite, visszajáró

Rend, rendezetlenség, szimmetriák (rövidített változat)

Szeretném megköszönni opponensemnek a dolgozat gondos. 1. A 3. fejezetben a grafén nagyáramú elektromos transzportját vizsgálja és

Evans-Searles fluktuációs tétel Crooks fluktuációs tétel Jarzynski egyenlőség

!!! Egzotikus kvantumfázisok és kölcsönhatások ultrahideg atomi rendszerekben. Kanász-Nagy Márton. Témavezető: Dr. Zaránd Gergely. Ph.D.

Példa sejtautomatákra. Homokdomb modellek.

A mikroskálájú modellek turbulencia peremfeltételeiről

Reakciókinetika. aktiválási energia. felszabaduló energia. kiindulási állapot. energia nyereség. végállapot

Bevezetés a kaotikus rendszerekbe

Monte Carlo módszerek a statisztikus fizikában. Az Ising modell. 8. előadás

Azonos és egymással nem kölcsönható részecskékből álló kvantumos rendszer makrókanónikus sokaságban.

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Szilárdtestek el e ek e tr t o r n o s n zer e k r ez e et e e t

Ez mit jelent? Ahány könyv annyi interpretáció, annyi diszciplína kerül bele.

REPEDÉSEK DINAMIKÁJÁTÓL KATASZTRÓFÁK ELŐREJELZÉSÉIG

A numerikus előrejelző modellek fejlesztése és alkalmazása az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

Spin Hall effect. Egy kis spintronika Spin-pálya kölcsönhatás. Miért szeretjük mégis? A spin-injektálás buktatói

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

I. Atom- és molekulafizika program

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

Dimenzióváltás becsapódásos fragmentációban

Kvantum termodinamika

VÉGTELENÜL RENDEZETLEN KRITIKUS VISELKEDÉS Iglói Ferenc, Kovács István MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont

AZ ELEKTRON MÁGNESES MOMENTUMA. H mágneses erœtérben az m mágneses dipólmomentummal jellemzett testre M = m H forgatónyomaték hat.

Klasszikus és kvantum fizika

MŰSZAKI FIZIKA II. Földtudományi mérnöki MSc mesterszak. 2017/18 II. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Numerikus módszerek. 9. előadás

Makroszkópos tulajdonságok, jelenségek, közvetlenül mérhető mennyiségek leírásával foglalkozik (például: P, V, T, összetétel).

Idegen atomok hatása a grafén vezet képességére

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

Hibrid mágneses szerkezetek

Reológia Mérési technikák

AMEDDIG A JAVA EL NEM KÉSZÜL: A SZÖVEGEK FORDÍTÁSA A MEGJELENÉS SORRENDJÉBEN self-driven-particle-model_for_pdf

DIFFÚZIÓ. BIOFIZIKA I Október 20. Bugyi Beáta

Doktori disszertáció. szerkezete

Reakciókinetika. Általános Kémia, kinetika Dia: 1 /53

Biológiai evolúció SOC modellje

MSC ELMÉLETI FIZIKA SZIGORLAT TÉTELEK. A-01. Tétel A KLASSZIKUS FIZIKA ÉS A NEMRELATIVISZTIKUS KVANTUMMECHANIKA ALAPEGYENLETEI.

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

EGYSZERŰ, SZÉP ÉS IGAZ

VESZÉLYES LÉGKÖRI JELENSÉGEK KÜLÖNBÖZŐ METEOROLÓGIAI SKÁLÁKON TASNÁDI PÉTER ÉS FEJŐS ÁDÁM ELTE TTK METEOROLÓGIA TANSZÉK 2013

Összefonódottság detektálása tanúoperátorokkal

Általános kémia vizsgakérdések

Bevezetés a lézeres anyagmegmunkálásba

Kvantummechanika gyakorlat Beadandó feladatsor Határid : 4. heti gyakorlatok eleje

Fluktuáló terű transzverz Ising-lánc dinamikája

összetevője változatlan marad, a falra merőleges összetevő iránya ellenkezőjére változik, miközben nagysága ugyanakkora marad.

Evans-Searles fluktuációs tétel

A dinamikus meteorológia oktatása az ELTE-n. Tasnádi Péter, Weidinger Tamás ELTE Meteorológiai Tanszék

1. Mi a termodinamikai rendszer? Miben különbözik egymástól a nyitott és a zárt termodinamikai

Szilárdság (folyáshatár) növelési eljárások

Reakciókinetika és katalízis




Számítógépes plazmafizika: szuper-részecskéktől a hiper-diffúzióig

Térbeli struktúra elemzés szél keltette tavi áramlásokban. Szanyi Sándor BME VIT. MTA-MMT konferencia Budapest, június 21.

Mit tanulhatunk a madarak csoportos és s egyéni repüléséből?

Reakciókinetika és katalízis

1 Műszaki hőtan Termodinamika. Ellenőrző kérdések-02 1

Atomok és molekulák elektronszerkezete

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Zrínyi Miklós

Meteorológiai Tudományos Napok 2008 november Kullmann László

A MATEMATIKA NÉHÁNY KIHÍVÁSA

Elméleti kérdések 11. osztály érettségire el ı készít ı csoport

Műszaki hőtan I. ellenőrző kérdések

Fluktuáló momentumok egy- és kétdimenziós Mott-szigetelőkben

3. Jelöljük meg a numerikus gyökkereső módszerekre vonatkozó egyedüli helyes kijelentést:

Bevezetés a nehéz-ion fizikába

A REAKCIÓKINETIKA ALAPJAI

Fizika. Fizika. Nyitray Gergely (PhD) PTE PMMIK március 27.

Átírás:

Univerzalitási osztályok nemegyensúlyi rendszerekben, Ódor Géza odor@mfa.kfki.hu 1. Bevezetõ, dinamikus skálázás, kritikus exponensek, térelmélet formalizmus, renormalizáció, topológius fázis diagrammok, öregedés, lokális skála invariancia, átmenetek kaotikus állapotba 2. Alapvetõ kritikus stat. fiz. rendszerek dinamikus kiterjesztései, durvulás, domén növekedés, rendezetlenség 3. Nemegyensúlyi univerzalitások fluktuáló rendezett állapotú modellekben, árammal, térrel hajtott rendszerek 4. Nemegyensúlyi alap univerzalitás osztályok abszorbeáló állapotú átmeneteknél 5. Dinamikus skálázás elsõrendû átemeneteknél 6. Nemegyensúlyi univerzalitások, multikomponens rendszerekben, topologius effektusok alacsony dimenziókban 7. Nemegyensúlyi felületnövekedési osztályok

Nemegyensúlyi statisztikus fizikai rendszerek A részletes egyensúly szimmetria sérült w i j P s i =w j i P s j Nincs Gibbs eloszlás, szabad energia, a klasszikus statisztikus fizikán alapuló termodinamikai leírás. Gyakoriak a természetben: a) Egyensúlytól távoli állapotból az egyensúly felé relaxálva domén növekedés, spinüvegek... stb. b) Kívülrõl hajtott áramlások esetén c) Átmeneti rátákkal definiált folyamatok pl.: reakció diffúziós részecske rendszerek, spin modellek, vagy felület növekedési folyamatok esetén.

Példák nemegyensúlyi rendszerekben abszorbeáló fázisátalakulásra Erdõtûz, vagy betegség terjedés Biológiai evolúció Felületi katalízis Populációs dinamika Közlekedési modellek Sejt kölcsönhatások az immunrendszerben

Leírási módok A master egyenletbõl indulva: dp ;t / dt= w p ;t w p ;t Fock tér reprezentációval nem hermitikus idõfejlesztõ operátorral jellemzett Schrödinger szerû egyenlet : d t / dt= H t Térelméleti, renormcsoportos tárgyalás. Gyakran problémákba ütközik. Más numerikus technikák igazoltak. Pl.: dinamikus klaszter átlagtér, koherens anomália, szimulációk...

Univerzalitási osztályok Egyik elsõdleges cél az egyensúlyihoz hasonló kritikus univerzalitási osztályok feltárása A Gibbs eloszlás hiánya miatt alacsony dimenziókban fázisátalakulások lehetségesek Mi határozza meg az univerzalitási osztályt? A térbeli dimenziók, határfeltételek, inhomogenitások mellett 1) A szimmetriák, megmaradások itt is relevánsak 2) Átlagtér osztályoknál: na > (n+k)a, ma > (m l)a 3) Versengõ reakcióknál a releváns folyamat 4) Kezdeti feltételek (idõbeli határfeltétel) 5) Topológikus effektusok alacsony dimenziókban 6)...

Szimmetriák, megmaradó mennyiségek Nemegyensúlyi kinetikus Ising modell (NEKIM) Z 2 szimmetria, doménfalak > részecskék: AA > 0 A > 3A paritás megõrzés > más univerzalitás mint: AA > 0, A > 2A N. Menyhárd, J. Phys. A 1994. (DP) NEKIM + külsõ mágneses tér: szimmetria sérült: DP N. Menyhárd és G. Ódor, J. Phys. A 1996. Más modelleknél pl.: AA >0, AA > (2+n)A a paritás megõrzés nem releváns (PCPD osztály). G. Ódor, M.C. Marques és M. A. Santos, Phys. Rev. E 2002. Z 2 (PC)

Átlagtér osztályok reakció diffúziós rendszerekben Általános reakció diffúziós modellek: σ (n>1, m>1, k>0, l >0, m l 0) n = m : n < m : n A n k A 1 σ m A m l A =1, =1/ n =1/ m n, =1/ m 1 n > m : Elsõrendû fázisátmenet t t n és m határozza meg a kritikus viselkedést! G. Ódor: PRE 67, 056114 (2003)

Versengõ folyamatok A > 2A, 2A > 0 modell: Effektív A > 0 generálódik (A > 2A > 0) és releváns > DP oszt. J. Cardy és U. Tauber, J. Stat. Phys. 1998 2A > 3A, 4A > 0, 0A < > A0 modell. Gyenge diffúziónál effektív: 2A > 0 (2A > 3A > 4A > 0) relevánssá válhat a 4A > 0 hoz képest. Erõs diffúziónál 2A > 0 nem releváns. Más más kritikus viselkedés. G.Ódor, cond mat/0307351

Kezdeti feltételek ( idõbeli felület) Homogén < > Inhomogén pl.: 2A > 3A, 2A > 0, 0A < / > A0: Pár kontakt processz. G.Ódor et al., PRE 2000 Korrelált < > korrelálatlan pl.: hatványfüggvény szerû, folytonosan változó σ val: C r = s i, s j r d NEKIM + korrelált kezdeti kink eloszlás Doménfal bomlás különbözõ σ k esetén. H.Hinrichsen, G. Ódor, PRE 1998; N. Menyhárd, G. Ódor, Braz. J. Phys. 2000.

Topológikus effektusok alacsony dimenziókban Egy komponensû rendszerek: fermionikus < > bozonikus rács betöltöttség. Bozonikus esetben divergáló részecske szám lehet (pl. PCPD). Új univerzalitási osztályok G. Ódor, PRE 2001; 2002; G. Ódor, N. Menyhárd, Physica D 2002. Több komponensû rendszerek: A térbeli szimmetria releváns: AA >0, BB >0 a) AB >ABB, AB >AAB... nincs aktív fázis b) AB >ABA, AB > BAB... PCPD kritikus átmenet c) AA >AAB, AA >BAA... más fajta kritikus átmenet

Alkalmazás, kapcsolódás felület növekedési jelenségekhez Dimeres felület növekedési modellek < > Egy irányba csatolt paritás megõrzõ rendszerek: A >3A B >3B C >3C... 2A >0 2B >0 2C >0... A >A+B B >B+C C >C+D H. Hinrichsen, G. Ódor, PRL, PRE 1999. Durvulási átmenet < > szintenkénti abszorbeáló átmenet. Itt a paritás megõrzõ osztály univerzális tulajdonságai figyelhetõek meg (pl. anizotrópia, betöltöttség...)

Összefoglaló Még az alapvetõ univerzalitási osztályok feltárásánál tartunk, sok a vitatott kérdés Mi befolyásolja a dinamikus osztályokat? Hatékonyabb elméleti módszerek kellenének Az alkalmazásokat is segítõ összefoglaló készült mely szisztematikus rendben tárgyalja a megismert dinamikus osztályokat. Elérhetõ: cond mat/0205644, Rev. Mod. Phys. 76 (2004) 663