非球形硬粒子密堆积的组织原则：并非所有形状生而平等
统计力学
2012-07-26 v2 材料科学
摘要
我们最近设计了获得柏拉图体、阿基米德体以及某些光滑凸非球形粒子最大密堆积的组织原则[Torquato and Jiao, Phys. Rev. E 81, 041310 (2010)]。本文将其推广，以指导确定其他凸非球形粒子以及凹形状的最密堆积。我们的广义组织原则明确表述为四个不同的命题。我们将所有这些组织原则应用于迄今为止最全面的凸和凹粒子形状集合，包括Catalan体、棱柱、反棱柱、圆柱、球二聚体以及各种凹多面体。我们证明，与这一广泛非球形粒子谱相关的所有已知最密堆积都与我们的命题一致。在其他应用中，我们的通用组织原则使我们能够解析地构造某些凸非球形粒子（包括球柱体、“透镜形”粒子、四棱锥和菱形锥）的已知最密堆积。此外，我们展示了如何应用这些原则推断硬凸和凹粒子的高密度平衡结晶相。我们还讨论了非球形粒子最大随机密堆积的独特堆积属性。
引用
@article{arxiv.1206.3716,
title = {Organizing Principles for Dense Packings of Nonspherical Hard Particles: Not All Shapes Are Created Equal},
author = {Salvatore Torquato and Yang Jiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1206.3716},
year = {2012}
}
备注
37 pages, 14 figures