控制多粒子系统的短程有序性与包密度

关于粒子在 various condensed-matter systems中空间分布的疑问持续引发诸多理论挑战。本文探索了符合给定偶关联函数$g(r)$的无定形多粒子配置的几何可用性。这种研究是为了观察$g(r)$及其结构因子$S(k)$的非负性基本约束以及已知特征。硬球案例受到特别关注，以帮助识别在确定最大无定形包密度上起重要作用的定性特征。为此，考虑了一组五参数测试族的$g$，该组包含核心排除、接触对以及接触 Beyond的阻尼振荡短程有序性。对该五参数集合进行数值优化，产生覆盖体积分数的最大包密度值，以及约5.8的平均接触数，两者都在以前实验和模拟包密度结果的范围内。然而，对应的最大密度$g(r)$和$S(k)$显示出一些意外特征。我们研究的副产品是对$d$维随机球packing的最大密度下界，这一下界比d>=3的规则晶格packing的著名下界更尖锐。