Recognition of fluctuating patterns: from informatics to dynamic structure of two-dimensional liquids

We use the probabilistic formalism of structural invariants for structure recognition of fluctuating patterns consisting of geometrical points to discuss some concepts related to time evolution of large clusters of solid-like atoms (SLA) in two-dimensional (2D) Lennard-Jones (LJ) liquid simulated using standard NVT molecular dynamics method. The relation between parental and child SLA clusters in consecutive configurations is proposed and quantified. The time of life of a cluster is close to the oscillation time ^ΤLJ in a harmonic regime of LJ potential. This small value is due to a fractal-like spatial distribution of SLA atoms in a cluster which results in an appearance of easily breakable one dimensional bridge-like connections between more compact parts of the cluster.

Używając probabilistycznego formalizmu strukturalnych inwariantów do rozpoznawania struktury fluktuujących wzorców utworzonych z układu punktów materialnych, badane są wybrane aspekty związane z ewolucją w czasie dużych klasterów składających się z atomów typu SLA w dwuwymiarowej (2D) cieczy Lennarda-Jonesa (LJ), symulowanej za pomocą standardowej metody dynamiki molekularnej w zespole NVT. Zaproponowano i skwantyfikowano relacje pomiędzy klasterami SLA i ich następcami – klasterami SLA w kolejnych konfiguracjach. Czas życia klastera jest bliski czasowi drgań w harmonicznym potencjale przybliżającym potencjał LJ. Ta mała wartość wynika z przypominającego fraktalny rozkładu przestrzennego atomów SLA w klasterze, w którym pojawiają się łatwo ulegające zniszczeniu wąskie połączenia pomiędzy zwartymi częściami klastera.