颗粒材料中应力依赖的电输运及其普适标度
无序系统与神经网络
2019-10-25 v2 软凝聚态物质
摘要
我们通过实验与数值研究考察颗粒材料中应力依赖的电输运，以阐明其普适介电响应的起源。颗粒体系在不同压缩载荷下的交流响应一致地表现出从低频的电阻平台到高频近恒定损耗状态的转变。利用对应于电导频散起始的特征频率以及测得的直接电流电阻作为标度参数来归一化测得阻抗，不同应力状态下的谱线坍缩为单一主曲线，揭示出定义良好的与应力无关的普适性。为建模此电输运，基于给定的堆积结构构建接触网络，再通过考虑单个颗粒间的相互作用建立电阻-电容网络。该模型中频率依赖的网络响应有意义地重现了颗粒材料在不同法向应力水平下实验观测到的主曲线，表明此普适标度行为由 i) 颗粒间界面性质与 ii) 网络构型所支配。这些发现提示，在基于网络的方法中建模电响应时有必要考虑接触形貌与堆积结构。
引用
@article{arxiv.1712.05938,
title = {Stress-dependent electrical transport and its universal scaling in granular materials},
author = {Chongpu Zhai and Dorian Hanaor and Gwénaëlle Proust and Yixiang Gan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1712.05938},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 4 figures