深度jamming初探

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软物质最本质的特征在于弱力引起强变化,而这是由熵驱动,而非系统的内能。Jamming相图成功地抓住不同软物质之间的共性,从而将复杂而灵活的软物质归纳到一个框架中。Jamming转变指系统由液态转变为无定型固态的过程,可通过三种方式实现:增大体积分数,降低温度和减小应力。对于近程排斥势系统,在体积分数轴上,存在一个十分特别的点,称为J点。当前jamming领域的研究聚焦在J点附近,在标度律、结构、振动属性、能量输运等方面取得了丰硕的成果。但是,这些规律是否适用于远离J点的区域,之前没有人对此进行质疑。本文通过数值模拟的手段对不同体积分数下的零温jammed样品进行了分析,发现了一个新的转变点,对应的体积分数约为1.18。该点基本不依赖于势能,显著地将整个jamming区域划分为浅度jamming区和深度jamming区。深度jammed固体在标度律、结构属性和振动属性三方面均呈现出与浅度jammed固体迥然不同的行为。因此,本文的贡献在于发现了一种新的无定性固体,并由此开创了jamming研究的一个新的分支,深度jamming。
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