一维Φ⁴平均场中单粒子系统的热力学行为研究

摘要

本文利用亥姆霍兹定理对一维Φ⁴平均场中单粒子系统的热力学行为进行研究，分析了粒子的运动特征和系统的能量与温度、熵等物理量之间的依赖关系，并对系统发生的热力学行为进行讨论。结果表明：作为一个简单的动力学体系，一维Φ⁴单粒子系统同样存在宏观体系所具有的热力学量，且在满足热力学关系的基础上呈现出了小体系特有的相变、负热容、负压缩率等反常热力学行为。这些独特的现象来源于在临界能量处体系能量微小的增加所引起的相轨道空间的突变。该模型中负热容的产生机理，可用于解释Na,Ar, Cu等原子团簇中出现的负热容现象。

关键词

Φ⁴平均场 / 亥姆霍兹定理 / 相变 / 负热容 / 负压缩率