软核粒子冻结形成准晶与晶-液相

研究了通过双尺度势相互作用的软核粒子系统。该势导致液态结构因子在两个不同但可比的长度尺度上出现峰，且在色散关系中也可明显看到类似的双峰结构。使用二维动态密度泛函理论来识别该系统的两种新态：晶-液相态（其中大多数粒子位于格点上，但少数保持自由从而表现如液体）和12重准晶态。两者即便在深度淬冷液体中也存在，且出现在液体仅对较小尺度调制不稳定的区域。结果系统初始演化为小尺度晶体态；然而该态并非自由能极小，因此系统随后试图重组以产生更低能量的较大尺度晶体。这一动力学过程产生具有准晶域的无序态，且即使在大尺度线性稳定时也会发生，即它是一个非线性过程。在受控初始条件下可形成完美准晶。结果用布朗动力学模拟得到证实。