宏观滚动球体系统中相变的扩散与速度关联

我们研究了一层空气流化颗粒单分子层，其由在金属网格上滚动的塑料球组成。气流被调节至球体始终不脱离网格，因此该动力学可视为伪二维（若不考虑球体滚动效应，则为二维）。我们发现了两个令人惊讶的连续相变，二者均呈现两相共存。此外，在所有情况下，我们发现共存相表现出强烈的能量非均分。在第一个相变中，弱流化下玻璃态相与无序类流体相共存。在第二个相变中，六方晶体与流体相共存。针对这些两相系统，我们分析了各相的特异性扩散性质以及速度关联。令人惊讶的是，我们在极低的填充分数和较宽的颗粒温度范围内发现了玻璃相。两相的特征还在于碰撞时强烈的速度反关联。因此，该准二维系统所观测到的动力学揭示了具有特殊性质的相变，与其平衡对应物的已知理论预测行为大不相同。