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极大随机阻塞粒子堆积中的超均匀性、准长程关联与空隙空间约束 II:粒子形状的各向异性

统计力学 2015-05-27 v1

摘要

通过研究由不可穿透的各向异性包含物组成的非均匀介质中的超均匀性,我们扩展了本系列两篇论文第一部分的结果。具体而言,我们考虑了硬椭圆和超盘的极大随机阻塞堆积,并表明这些系统均具有消失的无限波长局部体积分数涨落和准长程对关联。我们的结果对 Torquato 和 Stillinger [Phys. Rev. E. 68, 041113 (2003)] 的猜想提出了强有力的推广,即所有硬粒子的严格阻塞饱和堆积,包括具有尺寸和形状分布的堆积,都是具有标志性准长程关联的超均匀系统。我们表明,我们关于 MRJ 堆积中空隙空间受约束分布的论点可直接推广到硬椭圆和超盘堆积,从而为这些系统中超均匀性和准长程关联的出现提供了直接的结构解释。此外,我们研究了具有各向异性包含物的一般非均匀介质,并首次表明可以通过装饰周期点阵来获得在局部体积分数涨落方面非超均匀的硬粒子系统。这一明显的差异也可以通过归因于粒子各向异性形状所导致的空隙空间不规则分布来解释。我们的工作提出了一个引人入胜的可能性,即硬粒子的 MRJ 态共享某些独立于堆积局部性质(包括堆积分数和每粒子平均接触数)的普适特征。

关键词

引用

@article{arxiv.1104.4093,
  title  = {Hyperuniformity, quasi-long-range correlations, and void-space constraints in maximally random jammed particle packings. II. Anisotropy in particle shape},
  author = {Chase E. Zachary and Yang Jiao and Salvatore Torquato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1104.4093},
  year   = {2015}
}

备注

29 pages, 9 figures