胶体系统中二维熔化判据的比较

我们利用排列在水/气界面二维单层中的超顺磁性球形颗粒，研究从晶体到液体的相变。根据 KTHNY 理论，晶体在热平衡中通过两个连续相变熔化为各向同性液体态，中间存在一个通常称为六角相（hexatic phase）的中间相。我们验证了基于动力学和结构性质的若干判据对于利用同一实验装置数据识别晶体 - 六角相和六角相 - 各向同性液体相变的有效性。这些判据包括键取向关联函数、Larson-Grier 判据、二维动态 Lindemann 参数、键取向 susceptibility、二维 Hansen-Verlet 规则、L"{o}wen-Palberg-Simon 判据，以及基于 Voronoi 单元形状因子和 Minkowski 泛函的判据。对于我们的长程排斥系统，键序关联函数和键序 susceptibility 最能有效识别六角相 - 各向同性液体相变，而二维动态 Lindemann 参数能明确识别六角相 - 晶体相变。