晶体键合网络的平衡与动态褶皱化

我们描述了一种相变，它在由谐波键连接的二维有序粒子网络中产生结构非平凡态。蒙特卡洛模拟揭示，除均匀相外，该网络支持若干异质“褶皱”相，它们可由外场稳定。该外场与一个量化“非仿射性”的全局集体变量共轭，即局部粒子位移偏离局部仿射变形的程度。在褶皱相中，应力定域于有序的褶皱行中，并从晶格其余部分消除。由于极大的自由能势垒，该相变的动力学在共存点附近的分子动力学模拟中慢到无法观测。当进一步增加外场以降低这些势垒时，网络展现出丰富的动态行为：它转变为亚稳态，此时应力定域于无序排列的褶皱中。褶皱图案表现出老化动力学和向平衡的缓慢弛豫。我们的预测可通过动态激光陷阱中系留胶体固体的实验来验证。