颗粒固液相变的涨落与临界性

我们针对振动准二维颗粒系统中发生的类固液相变附近的密度与序涨落进行了实验研究。我们研究了二维投影的静态和动态关联函数。我们表明，通过结构因子表征的密度涨落，在趋近相变时其尺寸和强度均会增加，但在相变本身发生时并无显著变化。呈现正方对称性的高密度亚稳团簇在相变附近也增强了其局域序。这通过键取向序参量 $Q_4$ 来表征，该参量在 Fourier 空间中遵循 Ornstein-Zernike 行为。根据填充密度和垂直高度的不同，该相变可以是一阶或二阶的。在后一种情况下，相应的关联长度 $\xi_4$、弛豫时间 $\tau_4$、$Q_4$ 涨落的零 $k$ 极限（静态磁化率）、$Q_4$ 的配对关联函数以及序参量的振幅均遵循临界幂律，并因有限尺寸效应而出现饱和。它们各自的临界指数为 $\nu_{\bot} = 1$、$\nu_{||} = 2$、$\gamma = 1$、$\eta=0.67$ 和 $\beta=1/2$，而动态临界指数 $z = \nu_{||}/\nu_{\bot} = 2$。这些结果与动态临界现象的模型 C 一致，该模型适用于非守恒临界序参量（键取向序）与守恒场（密度）相耦合的情形。