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阻塞相变：无序体系的一阶相变

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邓越, 潘登, 金瑜亮. 2024: 阻塞相变：无序体系的一阶相变, 物理, 53(10): 710-712. doi: 10.7693/wl20241006
引用本文: 邓越, 潘登, 金瑜亮. 2024: 阻塞相变：无序体系的一阶相变, 物理, 53(10): 710-712. doi: 10.7693/wl20241006
shu
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shu

阻塞相变：无序体系的一阶相变

  • 1 中国科学院理论物理研究所 北京 100190;

  • 2 中国科学院大学物理科学学院 北京 100049;

  • 3 国科温州研究院 温州 325001

    • 通讯作者: 金瑜亮, email:yuliangjin@mail.itp.ac.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金(批准号：12161141007；11935002；11974361；12047503)、中国科学院(批准号：ZDBS-LY-7017；KGFZD-145-22-13)、国科温州研究院(批准号：WIUCASQD2023009)资助项目

  • 摘要: 在颗粒物质、胶体、泡沫、细胞等无序非平衡体系中，从流体态到非晶固态的转变过程被称为“阻塞相变”。这类体系粒子之间的相互作用能量比热运动能量高很多个数量级，因此可以等效地认为处于零温状态。不同于常见的液固相变，阻塞相变是由于体积分数(而非温度)变化导致的，是一种非平衡相变。当体积分数超过阻塞相变体积分数φJ时，粒子间由于相互接触形成稳定的力学网络，从而成为固态(图1)。在快速压缩的过程中，三维(单分散)体系的φJ ≈ 0.64，而二维(双分散)体系的φJ ≈ 0.84。近年来的研究发现，φJ还会和压缩速率等制备过程相关。阻塞相变前后体系的结构都是无序的，明显不同于液体的结晶过程。
  • 加载中
  • Liu A J, Nagel S R. Nature, 1998, 396:21
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    O'Hern C S, Langer S A, Liu A J et al. Phys. Rev. Lett., 2002, 88:075507
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-09-17

阻塞相变：无序体系的一阶相变

    通讯作者: 金瑜亮, email:yuliangjin@mail.itp.ac.cn
  • 1 中国科学院理论物理研究所 北京 100190;
  • 2 中国科学院大学物理科学学院 北京 100049;
  • 3 国科温州研究院 温州 325001
  • 收稿日期:  2024-09-17
基金项目: 

摘要: 在颗粒物质、胶体、泡沫、细胞等无序非平衡体系中，从流体态到非晶固态的转变过程被称为“阻塞相变”。这类体系粒子之间的相互作用能量比热运动能量高很多个数量级，因此可以等效地认为处于零温状态。不同于常见的液固相变，阻塞相变是由于体积分数(而非温度)变化导致的，是一种非平衡相变。当体积分数超过阻塞相变体积分数φJ时，粒子间由于相互接触形成稳定的力学网络，从而成为固态(图1)。在快速压缩的过程中，三维(单分散)体系的φJ ≈ 0.64，而二维(双分散)体系的φJ ≈ 0.84。近年来的研究发现，φJ还会和压缩速率等制备过程相关。阻塞相变前后体系的结构都是无序的，明显不同于液体的结晶过程。

English Abstract

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参考文献 (23)

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