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隐形无序超均匀两相系统的输运、几何与拓扑性质

统计力学 2017-01-02 v2 材料科学 软凝聚态物质

摘要

无序超均匀多粒子系统最近引起了相当多的关注。其中一类重要的系统是“隐形势”的经典基态。此类基态的有序程度取决于一个调控参数。先前的研究表明,这些基态点构型可能反直觉地无序、无限简并,并被赋予新颖的物理性质(例如负热膨胀行为)。在本文中,我们聚焦于不存在长程序的区域,并控制短程序的程度。我们通过用一个可能重叠的、半径为 aa 的球包围每个点,将这些隐形无序超均匀点构型映射到两相介质:球内部和外部空间分别被视为“粒子”相和“空隙”相。我们研究了这些系统的某些输运性质,包括在空隙相中扩散的点粒子的有效扩散系数,以及与扩散控制反应相关的静态和时间依赖特征。除了这些有效输运性质,我们还研究了几个相关的结构性质,包括孔径函数、量化误差、有序度量和逾渗阈值。我们证明,从装饰的隐形基态导出的两相介质的这些输运、几何和拓扑性质,与平衡态硬球系统和空间上不相关的重叠球系统的性质截然不同。

关键词

引用

@article{arxiv.1612.01475,
  title  = {Transport, Geometrical and Topological Properties of Stealthy Disordered Hyperuniform Two-Phase Systems},
  author = {G. Zhang and F. H. Stillinger and S. Torquato},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1612.01475},
  year   = {2017}
}