利用双分散性使二维磁性颗粒构型无序化

在多种多粒子体系中，常利用双分散性来避免颗粒构型的自发有序。本研究探讨了双分散性与颗粒构型无序度之间的关系。通过磁偶极-偶极相互作用，磁性颗粒分散于二维单元中且彼此无物理接触。在该磁性体系中，通过混合大磁体与小磁体引入双分散性，随后压缩颗粒体系以形成均匀的颗粒构型。采用 Voronoi 镶嵌分析压缩后的颗粒构型，以评估强烈依赖于双分散性的无序度，具体测量了 Voronoi 胞面积分布的标准差与偏度。结果表明，当大、小颗粒数量几乎相等时，标准差出现峰值。尽管偏度呈非单调行为，但当大、小颗粒数量相等时可达到零偏度状态（对称分布）。在这一理想随机（无序）状态下，五边形、六边形与七边形 Voronoi 胞的比例大致相同，而在单分散（有序）条件下六边形占主导。本文还讨论了 Voronoi 胞分析与全局键取向序参量之间的关系。