观察微重力下稠密颗粒材料的玻璃态与拥挤态相变
软凝聚态物质
2025-10-27 v1 其他凝聚态物理
摘要
本研究在国际空间站（ISS）上进行长时间微重力条件下，针对多聚甲基丙烯酸酯球体的弱脉冲颗粒系统进行 investigation。利用扩散波光谱学（DWS）对球体进行测量，并以均方位移（MSD）进行描述。我们的目标是利用这一技术展示微重力条件下稠密颗粒介质出现玻璃动力学的首次实证，并将其结果与地面实验测量进行比较，观察在无重力影响下的动力学特性如何变化。我们的结果表明，在微重力下随着样品密度的增加，玻璃动力学出现的体积分数比地面低1.6%。我们还通过比较ISS上样品的最终拥挤点与地面实验装置的拥挤点，展示了重力对颗粒系统可达密度的影响。我们指出，在空间中的拥挤发生于体积分数比地面低0.5%，这表明在更强重力场作用下，颗粒系统可被制备到更密的状态。
引用
@article{arxiv.2504.04161,
title = {Observing the Glass and Jamming Transitions of Dense Granular Material in Microgravity},
author = {Christopher Mayo and Marlo Kunzner and Matthias Sperl and Jan Philipp Gabriel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.04161},
year = {2025}
}