三维至十维硬球晶体的热力学稳定性

尽管对硬球的亚稳液相分支——从低维 $d$ 到 ${d\to\infty}$——已有较多了解，但其晶体对应物在 $d>3$ 时仍基本未被探索。特别是，尚不清楚晶体相在高维下是否热力学稳定，以及晶体平均场理论是否可能精确。为确定硬球晶体的稳定范围，本文通过数值模拟估计其状态方程，并采用广义 Frenkel-Ladd 方案计算绝对晶体自由能，从而确定流体-晶体共存条件。结果表明，晶体相至少稳定至 $d=10$，且维度趋势表明晶体稳定性很可能远超该点持续存在。