振动堆积中壁面诱导颗粒结晶的模式
无序系统与神经网络
2018-05-22 v1 软凝聚态物质
摘要
颗粒结晶是一种重要现象，即颗粒物质在振动下形成有序堆积结构。然而，相较于原子尺度上已充分发展的结晶原理，颗粒物质中的结晶仍相对知之甚少。为深入研究此行为并桥接颗粒物质与材料科学领域，我们模拟了限制在圆柱容器内单分散球体的振动结构动力学。通过施加适当振动，诱导了无序到有序的相变。此类相变在颗粒尺度上通过键取向序参量表征。结果，涌现的结晶由单个颗粒的局部序及有序颗粒数量的增强所指示。观察到的异质结晶通过粗粒化序指数得到的空间分布演化来表征。结晶区在振动过程中从容器壁附近形成的模板外延生长，此处称为壁效应。通过改变圆柱容器的几何尺寸，发现所获得的结晶结构在圆柱壁区与平面底壁区存在差异。所形成的堆积结构再次利用这些序参量与 X 射线断层扫描结果进行了定量比较。此处发现为发展支配颗粒物质中结构动力学的规律提供了微观视角。
引用
@article{arxiv.1805.07865,
title = {Modes of wall induced granular crystallisation in vibrational packing},
author = {Weijing Dai and Joerg Reimann and Dorian Hanaor and Claudio Ferrero and Yixiang Gan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.07865},
year = {2018}
}