具有可调谐排斥相互作用的粒子系统从耗散到准弹性的转变

实验研究了一个具有可调谐排斥相互作用的二维粒子系统。软铁磁颗粒被放置在振动的粗糙板上并受到垂直约束，使其在单元内进行水平布朗运动。当浸入外部垂直磁场时，颗粒被磁化，从而根据偶极排斥定律相互作用。随着磁场幅度的增加，磁排斥力增强，非弹性碰撞率降低。通过研究对关联函数和粒子速度分布，我们表明此类耗散非平衡颗粒气体的典型特性逐渐消失，趋近于热力学平衡下普通气体的预期特性。对于更强的相互作用强度，系统逐渐凝固成六方晶体。这种新装置因此可用作非平衡统计物理的模型实验系统，其中到准弹性极限的距离可以精确控制。