湿颗粒物质的状态方程

推导了一种理论，用于描述决定接触附近对关联函数的毛细相互作用的非平衡概率流。由此得出了湿颗粒物质状态方程 $P = P(N/V,T)$ 的解析表达式，适用于 $D=2$ 维，且在从气体到堵塞的整个密度范围内有效。受驱动的湿颗粒物质在颗粒温度 $T<T_c$ 时表现出类似 van-der-Waals 的不稳定分支，对应于团簇的一级偏析转变。对于液桥的实际破裂长度 $s_{crit}=0.07 d$，临界点位于 $T_c = 0.274 E_{cb}$。虽然临界温度微弱依赖于破裂长度，但临界密度 $\phi_c$ 被证明随 $s_{crit}$ 按比例缩放，遵循 $s_{crit} = 4d (\sqrt{\phi_J / \phi_c} -1)$。这种偏析转变与报道的一维湿颗粒物质自由冷却过程中颗粒液滴的沉淀 [Phys. Rev. Lett. 97, 078001 (2006)] 密切相关，并将该效应扩展到了更高维系统。由于粘附键的极限情况 $E_{cb} \gg T$ 与一般聚集过程相关，我们进行了模拟，结果显示毛细键的配位数 $K$ 作为键长 $s_{crit}$ 的函数与理论预测非常吻合。这一结果表明，在表面粘附的粒子（$s_{crit}=0$）形成等静力团簇。