压应力响应:预应力与筛选
软凝聚态物质
2025-09-19 v1 无序系统与神经网络
统计力学
摘要
与经典弹性性质不同,后者中的应力来源于相对于无应力参考构型的形变,而各向异性系统的刚性则由产生内部预应力的无序力网络维持。我们之前引入了“仅应力”表述,机械平衡类似于秩2张量电场理论中的高斯定律,包含向量电荷。我们已证明,压实固体的机械响应可由该规范场论表述的介电响应描述。本文通过纳入尺度依赖的筛选效应,捕捉介电效应与德布鲁斯型行为,扩展了这一框架。这引入了应力相关性及对外部力响应的特征长度尺度。通过软球堆积的数值模拟,我们展示该长度尺度由粒子尺寸决定,提供了自然的紫外截断,同时保持长波长涌现弹性性。我们证明该长度尺度在所有压力下均为有限,无无紧键近似的涡旋类筛选迹象。最终,我们证明尽管单个实现存在显著波动,固定宏观条件下的无序平均可获得稳健的介电类响应,持续至无紧键。最后,我们提供规范场在电场映射下的物理解释:对局部外部扰动的相对粒子位移对应于规范场的差异,链接场论描述与粒子级力学。
引用
@article{arxiv.2509.14336,
title = {Stress Response of Jammed Solids: Prestress and Screening},
author = {Surajit Chakraborty and Jishnu N. Nampoothiri and Subhro Bhattacharjee and Bulbul Chakraborty and Kabir Ramola},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14336},
year = {2025}
}