密堆积球体无序超均匀态附近的非超均匀亚稳态:强耦合随机密度泛函理论
统计力学
2021-10-04 v2 无序系统与神经网络
软凝聚态物质
摘要
jamming附近及jamming处密堆积球体的无序超均匀结构以长波密度涨落的消失为特征,或等价地以直接关联函数(DCF)的长程幂律衰减为特征。我们关注先前仿真结果中呈现的jamming结构中超均匀性退化、同时在某一长度尺度内保持DCF长程性质的现象。此处我们证明,随机密度泛函理论的场论表述可用于探究该退化机制。我们发展了随机密度泛函理论的强耦合展开方法,以在考虑密集堆积中间歇涨落的情况下获得亚稳化学势。该亚稳化学势给出了亚稳DCF的解析形式:其在球内具有短程截断,同时保留长程幂律行为。证实该亚稳DCF给出的结构因子零波矢极限与先前关于退化超均匀性的仿真结果定量一致。我们还可将该亚稳DCF代入线性化Dean-Kawasaki方程(一个随机密度泛函方程),从而预测出局域于粒子尺度的软模的出现。
引用
@article{arxiv.2109.00939,
title = {Non-hyperuniform metastable states around a disordered hyperuniform state of densely packed spheres: stochastic density functional theory at strong coupling},
author = {Hiroshi Frusawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00939},
year = {2021}
}
备注
24 pages, 3 figures (to appear in Soft Matter)