具有硬核的软球冶金学：从BCC到Frank-Kasper相

理解软粒子如何填充空间仍是一个开放问题。远离经典FCC或BCC相的结构如今在许多不同系统中常被实验观察到。基于软粒子间成对相互作用的模型目前在二维中被大量研究。具有两种不同长度尺度的成对相互作用已被证明会导致准晶结构。具有方形排斥肩势的硬核情况也是如此。在三维中，已提出全局方法，例如通过在泡沫或胶束系统中最小化变形物体间的界面面积，或在共聚物熔体中使用自洽平均场理论。在本文中，我们提出比较球形硬核间的强范德华吸引与软壳层变形相关的弹性能量。该变形被测量为变形壳层与具有完美球对称性的壳层之间的偏移。该模型的两个主要参数是：硬核体积分数以及弹性能量相对于范德华力的权重。弹性能量明显有利于BCC结构，但大的范德华力有利于Frank和Kasper相。这一结果为控制具有复杂结构的纳米颗粒超晶格的构建从而获得原始物理性质开辟了途径。