颗粒物质模态密度的声学测量
软凝聚态物质
2012-09-17 v1 材料科学
摘要
在玻璃和其他无序材料中，振动模态密度 (DOM) 的测量表明，与晶体材料中观察到的 Debye 标度相比，长波长（低频）模态的过剩数量与机械刚度的丧失有关。在本文中，我们提出了一种测量真实颗粒物质模态密度的新技术，其中我们利用白噪声声波模拟热激发。产生的振动由嵌入部分颗粒内部的压电传感器检测，据此我们可以通过速度自相关函数的谱计算 DOM，这是一种此前应用于热系统的技术。观察到单个颗粒的速度分布为高斯分布，但由于各个分布宽度的变化，系综分布呈现非高斯性。尽管存在这种与真实热系统的偏差，我们发现 DOM 表现出几种类热特征，包括压缩六方有序堆积中的 Debye 标度，以及随着约束压力降低低频模态的增加。在无序堆积中，我们发现特征频率 随压力增加而增加，但其增长幅度弱于在无摩擦堆积模拟中观察到的结果。
引用
@article{arxiv.1209.3159,
title = {Acoustic measurement of a granular density of modes},
author = {Eli T. Owens and Karen E. Daniels},
journal= {arXiv preprint arXiv:1209.3159},
year = {2012}
}