由优化相关函数得到的致密球堆积
统计力学
2009-11-13 v2 软凝聚态物质
摘要
利用初等光滑函数（超出接触范围）来构造模拟堵塞无序球堆积的配对相关函数。使用Torquato和Stillinger [J. Phys. Chem. B 106, 8354, 2002]的g2不变优化方法，在必要的可实现性条件下优化这些函数中的参数，以最大化堆积分数phi和每个球的平均接触数Z。结果表明，一个包含无序堆积显著特征且在接触范围外光滑的配对相关函数允许phi达到0.6850：该值表示三维中同余硬球最大值pi/sqrt{18} ~ 0.7405与三维中最大随机堵塞（MRJ）堆积相关近似分数0.64之间差异的45%缩减。我们表明，令人惊讶的是，持续添加由以r^{-4}衰减的光滑正弦波组成的初等函数，可使堆积分数接近pi/sqrt{18}。使用平移序度量来区分所提出的堆积中的有序程度。我们发现，为了达到更高的堆积分数，有序程度必须增加，这与先前研究[Torquato et al., Phys. Rev. Lett. 84, 2064, 2000]的结果一致。
引用
@article{arxiv.0812.3390,
title = {Dense sphere packings from optimized correlation functions},
author = {Adam B. Hopkins and Frank H. Stillinger and Salvatore Torquato},
journal= {arXiv preprint arXiv:0812.3390},
year = {2009}
}
备注
26 pages, 9 figures, 1 table; added references, fixed typos, simplified argument and discussion in Section IV B