堆积球体密度与无序的非普适性

我们首次证明，使用一种新颖的数值协议，可以生成并调控三维单分散无摩擦硬球集体堆积的无序堆积体，其堆积密度$\phi$可低至0.6。这远低于与最大随机堆积态相关的0.64值，并且与定义不清的“随机松散堆积”态密度完全无关。具体而言，集体堆积体是在一个宽密度范围$\phi \in [0.6,~0.74048\ldots]$内，以任意密度$\phi$为中心、具有非常窄的分布和可变的无序度生成的。我们的结果支持这样一种观点：并不存在一个基于堆积密度和出现频率可区分的普适堆积点。我们将堆积体映射到一个密度-序参量平面上，这提供了比单独密度更广泛的堆积体表征。我们还量化并讨论了其他堆积特征，如对关联函数、平均接触数和游离粒子比例。