广范围粒子离散性下的超稳压实 packing

我们表明，在具有粒子直径分布 $P(\sigma) \propto \sigma^{-3}$ 和离散指数 $\Delta$ 的标准连续多分散模型中，通过在 Lubachevsky-Stillinger 类粒子生长过程中采用标准 SWAP 运动和瞬时自由度(TDOF)运动的组合，显著提高了生成 packing 的压实密度 $\phi_{\rm J}(\Delta)$ 和配位数 $Z_{\rm J}(\Delta)$，覆盖广泛的 $\Delta$ 范围。所得 $\phi_{\rm J}(\Delta)$ 通过这些运动获得的增幅首先随 $\Delta$ 快速上升，然后在 $0.10 \lesssim \Delta \leq 50$ 范围内平稳于 $6-7\%$；得到的 $\phi_{\rm J}$ 最高可达 $0.747$（当 $\Delta = 0.50$ 时）。这些密度增加是在不产生明显的晶体化或增加分离率的前提下实现的，尽管这些 packing 对所有 $\Delta > 0$ 都相当高斯。SWAP 和 TDOF 运动还可将 packing 的rattler population 降低至 99%，并将其体积模量提高最高可达 80%。