稠密硬球系统中的自由能景观

我们使用“微正则”蒙特卡罗程序，数值研究了由 Ramakrishnan-Yussouff 形式的离散化自由能泛函所表征的稠密硬球系统在相空间中的自由能景观形貌。我们定位了相当数量的玻璃态自由能局部极小值，并分析了极小值处的自由能分布以及不同极小值之间适当定义的相空间“距离”的分布。我们发现了紧密相关的玻璃态极小值对(“两能级系统”)存在的证据。我们还研究了系统在非平衡条件下启动后，从一个极小值的吸引域移动到另一个极小值的吸引域时发生转变的方式。这使我们能够确定将玻璃态极小值与其他极小值分开的自由能势垒的有效高度。详细研究了自由能势垒高度对密度的依赖性。自由能景观的总体外观类似于一个推杆果岭：相对较深的极小值被相当平坦的结构分隔开。我们讨论了我们的结果与 Vogel-Fulcher 定律的联系，并将我们的观察与其他关于玻璃化转变的工作联系起来。