在宽广临界密度范围内探索堵塞相变

我们在三维空间中数值研究了无摩擦多分散球体的堵塞相变。我们对平衡硬球流体使用了一种高效的加热算法，并在比以往研究宽约三倍的临界堵塞密度范围内生成了非晶堵塞堆积。这使我们能够重新考察表征堵塞相变的广泛结构性质。等静性与对关联函数的临界行为在整个堵塞密度范围内均成立。在中等长度尺度上，我们发现了键取向序的微弱且平滑的增长。相比之下，在流体和堵塞状态下，扭曲的二十面体结构均随体积分数的增加而迅速增长。令人惊讶的是，在大尺度上我们观察到更致密的堵塞状态表现出对超均匀性的更强偏离，这表明从平衡流体中继承的增强非晶有序性与超均匀性是竞争而非促进关系。最后，致密堵塞状态中临界堵塞密度的有限尺寸涨落受到显著抑制，表明势能景观的地貌发生了重要变化。通过大幅拉伸临界“J-line”的幅度，我们的工作将接触尺度上与堵塞临界性相关的物理性质与发生在更大长度尺度上、具有不同性质的物理性质区分开来。