Critical scaling and heterogeneous superdiffusion across the jamming/rigidity transition of a granular glass
实验研究了水平振动的双分散致密颗粒单层的动力学特性。淬火协议产生的状态与冻结结构的组件，但剩余的自由度与接触动力学控制的外观宏观刚度。我们提供了决定性的实验证据表明，这种转变是一个临界现象，越来越多的集体和异质重排发生在远小于晶粒直径的长度尺度，大概反映了接触力网络的波动。动态相关时间和长度尺度在转变两侧飙升，因为体积分数在非常小的范围内变化（$δϕ/ϕ\sim 10^{-3}$）。我们的特点个别晶粒的运动，这成为超扩散的干扰过渡$ϕ_J$，信号远程的时间相关性。相应地，系统在空间中表现出长程四点动力学关联，在跃迁密度下服从临界标度。
2008-03-14 cond-mat.soft
Jamming in confined geometry: Criticality of the jamming transition and implications of structural relaxation in confined supercooled liquids
在由壁限制的边缘堵塞的固体中，我们计算序参量$\left<Ψ(r)\right>$的粒子和系综平均值作为到壁的距离$r$的函数。作为固体中结构无序和粒子流动性的微观指标，$Ψ$根据定义是均方粒子位移在谐波近似下对温度增加的响应，并且可以直接从零温固体的振动的正常模式计算。我们发现，在受限堵塞固体，$\left<Ψ(r)\right>$曲线在不同的压力下可以崩溃到同一个主曲线以下的标度函数，表明堵塞过渡的临界性。标度坍缩表明在阻塞过渡区存在发散的长度标度和边缘不稳定性，这应该可以通过精心设计的实验来实现。此外，发现$\left<Ψ(r)\right>$在接近壁时被显著抑制，并且在垂直和平行于壁的方向上各向异性。这一发现可用于理解受限过冷液体中结构弛豫的$r$依赖性和各向异性，提供了从零温非晶态固体的角度理解或预测过冷液体行为的另一个例子。
2021-01-25 cond-mat.soft
Temperature dependence of the transition packing fraction of thermal jamming in a harmonic soft sphere system
通过考虑软颗粒的有效直径和有效填充分数，软谐波球的玻璃态动力学常常被映射到硬球的动力学上。虽然在这种方法中，能量景观的山谷内的热波动被覆盖，但从一个山谷到另一个山谷的能量障碍的交叉通常被忽略。在这里，我们认为-基于对能量景观的探索的玻璃化转变的研究的动机-能量势垒的跨越可以归因于根据T^{0.2}随着温度T的增加玻璃化转变填充分数的有效降低。此外，我们重新分析软球模拟的数据。由于拟合标度律的模拟数据总是允许一些任意性，我们不能证明的基础上的模拟数据，我们的想法的玻璃化转变包装分数由于障碍交叉是唯一可能的方式来解释以前已经观察到的差异。然而，我们表明，一个可能的解释的模拟数据是由我们的方法来表征软球的动力学，以前考虑的温度依赖性的有效包装分数由于相邻粒子之间的平均重叠的增加，具有较强的热波动和新引入的增加的玻璃化转变包装的势垒交叉的概率增加。
2019-02-22 cond-mat.soft
Shear-induced rigidity of frictional particles: Analysis of emergent order in stress space
固体与流体的区别在于它们抗剪切的能力。在传统固体中，剪切阻力与非均匀密度模式所表现出的破坏平移对称性的出现相关联，这是由于能量成本最小化或熵最大化或两者兼而有之。在这项工作中，我们专注于一类系统，这种范式受到挑战。我们表明，在干燥的粒状材料的剪切驱动的堵塞是一个集体的过程中控制的机械平衡的约束。我们认为，这些限制导致一个破的平移对称性的对偶空间，编码的接触力的统计和接触网络的拓扑结构。这种对称性破缺的出现标志着剪切-阻塞转变。我们扩展我们以前的工作，通过比较和对比的真实空间的措施，流变学与那些从对偶空间。我们调查的结构和行为的对偶空间的系统通过刚性过渡在两个不同的剪切协议的演变。我们分析的剪切干扰的情况下，协议和包装分数的鲁棒性，并证明它是可能的，以定义一个协议无关的序参量在这个对偶空间，这标志着发病的刚性。
2017-05-12 cond-mat.soft
Shear jamming transition in alternating shear rotation for frictional and frictionless suspensions
本文通过数值模拟研究摩擦与无摩擦悬浮液的交替剪切旋转，揭示角度对阻塞点、接触与流体动力学应力及微观结构的不同影响。
2025-03-16 cond-mat.soft
Jamming phase diagram of athermal emulsions with short-range attraction
利用共聚焦显微镜，我们调查的影响，吸引力的包装下的多分散乳液重力。我们发现，最近提出的几何建模和统计力学方法颗粒物质的邻居，配位数，和本地包装分数的吸引力的函数的分布被捕获。这将这些工具的适用范围扩展到多分散、有吸引力的堵塞填料。此外，堆积密度和平均配位数对吸引力强度的依赖性提供了第一个实验测试的非热堵塞颗粒的相图。这些理论框架在描述一类新系统方面的成功为备受争议的堵塞物质统计物理学提供了支持。
2011-04-07 cond-mat.soft
Observation and Characterization of the Vestige of the Jamming Transition in a Thermal 3D System
我们研究了对关联函数，$g(r)$，和粒子迁移率的依赖性，在一个致密的三维包装的软胶体聚N-异丙基丙烯酰胺（pNIPAM），一个温敏凝胶。我们发现，我们的样品的$g(r)$是定性的液体在所有的包装分数。在$g_{1}$中有一个峰，即$g(r)$的第一个峰的高度，作为填充分数的函数。该峰值被确定为在零温度下的软无摩擦球体的模拟中在干扰过渡处发现的T=0发散的热残余。在接近$g_{1}$的峰值处，颗粒在实验的时间尺度上被阻滞。
2012-06-28 cond-mat.soft
Disordered Solids Without Well-Defined Transverse Phonons: The Nature of Hard Sphere Glasses
通过测量玻璃的动力学结构因子，探讨了零温干扰相变附近具有排斥作用的玻璃的Ioffe-Regel极限。在零温度下，横向Ioffe-Regel频率在干扰过渡处消失，但纵向频率没有消失，这排除了与纵向激励相关的发散长度的存在。在低温下，横向和纵向Ioffe-Regel频率分别在类干扰转变和玻璃化转变处接近于零。因此，玻璃化转变和类堵塞转变之间的玻璃（其在低温极限下是硬球玻璃）只能携带明确定义的纵向声子，并且具有与超过类堵塞转变的玻璃相反的剪切模量与体积模量之比的压力依赖性。
2014-09-28 cond-mat.soft
Scaling collapse at the jamming transition
具有有限程相互作用的粒子的阻塞跃迁的特征在于各种临界现象，包括边缘接触的幂律分布。我们数值研究了最近提出的一个简单的模型的干扰，这是在同一个普适性类的球体在所有维度的干扰。我们提取临界指数的数值估计，θ = 0.451 $\pm$ 0.006和γ = 0.404 $\pm$ 0.004，这与在球形填充系统中观察到的指数相匹配。我们分析了有限尺寸标度的影响，表现在一个亚临界的截止制度和尺寸无关，但协议相关的标度曲线。我们的研究结果支持了球形干扰的约束链路，提供了比以前报道的临界指数更精确的测量，并揭示了连续约束可满足性转换的有限尺寸标度行为。
2015-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming at zero temperature, zero friction, and finite applied shear stress
通过分子动力学模拟，我们揭示了软排斥无摩擦球的干扰过渡的滞后性质，因为它发生变化的体积分数或剪切应力。在给定的控制参数范围内，根据制备方案，可以发现系统处于流动状态和堵塞状态。滞后是由于一个潜在的能源景观与许多最小值，解释了一个简单的模型，并消失在存在强粘性力和小$σ$限制。在这个限制，结构量是连续的过渡，而两个时间量的渐近值，如自中间散射函数是不连续的，给干扰过渡的混合一阶二阶字符接近发现在热系统的玻璃化转变。
2009-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassiness, Rigidity and Jamming of Frictionless Soft Core Disks
考虑了双分散软核磁盘的干扰问题，采用多种不同的协议产生干扰状态。与其他工作一致，我们发现，冷却和压缩可以导致一个广泛的堵塞包装分数$ϕ_J$，取决于冷却速率和初始配置，在初始配置的大颗粒聚集的程度越大，将是更大的值$ϕ_J$。相反，我们发现，剪切破坏颗粒聚集，导致一个窄得多的范围内的$ϕ_J$作为剪切应变速率的变化。在剪切应变率为零的极限下，我们发现了一个唯一的非平凡值的干扰密度是独立的初始系统配置。我们得出结论，剪切驱动的干扰是一个独特的和明确的临界点在剪切驱动的稳态空间。我们澄清玻璃态行为，刚性和干扰在这样的系统之间的关系，并与我们的结果最近的实验。
2011-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Viscous forces and bulk viscoelasticity near jamming
当用机械方法探测软的、粘性的、非布朗球的弱堵塞填料时，它们会产生弹性和粘性效应的复杂混合物。虽然这些效应中的许多都被理解为粒子相互作用的特定近似模型，但文献中有许多提出的力定律，特别是对于粘性相互作用。我们数值测量复杂的剪切模量$G^*$堵塞填料的各种粘性力的法律，阻尼对接触颗粒之间的相对速度或颗粒和连续的流体相。我们发现一个令人惊讶的灵敏度依赖$G^*$的粘性力法：系统可能会或可能不会显示动态临界缩放，和指数描述如何$G^*$规模与频率可以改变。我们发现，这种敏感性是密切相关的方式，其中粘性阻尼耦合到软碟状，非仿射运动，这是突出的附近的干扰。
2018-04-13 cond-mat.soft
Critical scaling of jammed system after quench of temperature
数值研究了软排斥粒子在阻塞跃迁附近温度猝灭后的临界行为。结果表明，示踪粒子的均方位移平台和压力满足临界标度律。干扰过渡的临界密度取决于准备系统的协议，而与现象学预测一致的临界指数的值与协议无关。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming as a random first-order percolation transition
我们确定的干扰过渡通过在四个和五个空间维度的数值模拟的折射指数的尺寸依赖性。这些新的结果补充文献，并建立堵塞作为一个混合的一阶渗流过渡，与临界指数$β=0$，$γ= 2$，$α= 0$和有限尺寸标度指数$ν^* = 2/d$的空间维度$d \geq 2$的值。我们证明了上临界维数为$d_u=2$，连通长度指数为$ν=1$ .
2021-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming Transition and Inherent Structures of Hard Spheres and Discs
最近的研究表明，体积分数$\phiJ$在堵塞过渡的无摩擦硬球和盘不是唯一确定的，但存在于一个连续的范围。出于这一观察，我们数值研究$\phiJ$的依赖性的初始配置的母流体平衡在一个分数$\phiini$，压缩之前产生一个堵塞的包装。我们发现当$\phiini$很小时，$\phiJ$保持不变，但当$\phiini$超过模式耦合理论预测的动态转变点时，$\phiJ$急剧增加。我们仔细分析了堵塞填料和母流体的构型性质，发现虽然所有堵塞填料保持均衡，但$\phiJ$的增加伴随着（i）局部有序，（ii）静态长度尺度和（iii）有限尺寸标度指数的微妙但明显的变化。这些结果定量地支持了玻璃化转变的随机一级转变理论。
2012-11-17 cond-mat.soft
Relaxations and rheology near jamming
确定了堵塞附近软球填料的复剪切模量$G^*$的形式。有限频率下的粘弹性响应与填料的固有松弛模式密切相关，这与无阻尼填料的振动模式不同。我们证明并解释了一个异常过剩的缓慢放松模式附近的干扰，反映在一个发散的弛豫态密度的外观。从态密度出发，推导出了$G^*$与频率和干扰跃迁距离的关系，并通过数值计算得到了证实。
2011-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-Size-Scaling at the Jamming Transition: Corrections to Scaling and the Correlation Length Critical Exponent
我们进行了有限尺寸标度分析的干扰过渡在无摩擦的双分散软芯磁盘在两个维度。我们考虑两种不同的干扰协议：（i）淬火从随机初始位置，和（ii）准静态剪切。通过考虑具有不同数量粒子的系统的堵塞状态分数作为填充分数的函数，我们确定了空间相关长度临界指数$ν\approx 1$，并表明缩放校正对于分析数据至关重要。我们发现，早期的数值结果产生$ν<1$是由于这些修正的不当忽视。
2011-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming transition in emulsions and granular materials
本文通过分子动力学模拟研究了乳状液和颗粒物质堆积过程中的堵塞转变。乳液模型由无摩擦液滴通过非线性法向力相互作用组成，所述法向力是使用通过共聚焦显微镜获得的压缩乳液系统的实验数据获得的。颗粒材料采用具有库仑摩擦的Hertz-Mindlin变形球形颗粒模型。在这两种情况下，我们发现幂律缩放的压力和多余的接触数的消失，系统接近从高体积分数的干扰过渡。我们发现，在制备过程中的压缩率参数化的建设历史有很强的颗粒材料的微观力学性能的影响，但不对乳液。这导致颗粒系统堵塞在不同的体积分数取决于历史。在乳状液和颗粒状材料中，在缓慢压缩速率和无限摩擦下，在接近堵塞转变的填料中发现了等静压性。颗粒间力的不均匀性随着填充物接近干扰转变而增加，这通过力分布的指数尾和测量力的空间局部化的参与数的小值来证明。然而，在结构特性中没有观察到干扰转变的特征，如径向分布函数和接触分布。
2005-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Criticality of the viscous to inertial transition near jamming in non-Brownian suspensions
Cornell University（康奈尔大学）
研究非布朗悬浮液接近阻塞时粘性到惯性转变的临界性，揭示微结构发散长度尺度对转变的影响
2024-10-16 cond-mat.soft
Fragility and hysteretic creep in frictional granular jamming
在颗粒温度为零的准静态单轴压缩条件下，对二维摩擦双分散圆盘系统中的颗粒堵塞转变进行了实验研究。目前公认的结果表明，堵塞过渡发生在一个关键的包装分数$ϕ_c$。相比之下，我们观察到的第一个压缩循环表现出{ \it脆性} -亚稳态配置与同时堵塞和未堵塞的集群-在一个小的间隔在包装分数（$ϕ_1 < ϕ< ϕ_2$）。脆弱状态将定义$ϕ_c$的两个条件分开，其中压力的指数上升开始于$ϕ_1$，而盘位移的指数下降结束于$ϕ_2$。结果解释通过渗流机制的压力接触，集群的增长表现出很强的空间相关性与磁盘位移。用不同弹性模量$E$和摩擦系数$μ$的几种圆盘材料进行的测量表明，摩擦直接控制脆性状态的开始，但间接控制指数斜率。此外，我们实验证实了最近的预测有关的依赖$ϕ_c$的$μ$。在重复加载（压缩）下，系统在压力方面表现出滞后，并且起始$ϕ_c$随着重复次数缓慢增加。这种摩擦引起的滞后蠕变被解释为颗粒包的演变从一个亚稳态的最终结构稳定的配置。它示出依赖于准静态步长$Δϕ$，它提供了唯一的扰动机制，在实验方案中，和摩擦系数$μ$，其作用是稳定的包。
2012-07-17 cond-mat.soft
Ordering According to Size of Disks in a Narrow Channel
University of Hartford（哈特福德大学）；Bergische Universität Wuppertal（伍珀塔尔大学）；University of Rhode Island（罗德岛大学）
研究通过可调协议控制狭窄通道中两种大小盘的混合与分离，揭示了能量参数对盘尺寸混合的影响及破缺对称性的表现。
2025-07-09 cond-mat.soft
Mechanical and Vibrational Properties of Three-Dimensional Dimer Packings Near the Jamming Transition
我们全面地研究了三维空间中二聚体堆积的力学和振动性质，特别关注了堵塞转变附近的临界标度行为。首先，我们确认的包装分数在过渡的纵横比，均衡的过渡接触数，和缩放依赖的过剩密度上的过剩接触数的依赖关系。其次，我们研究了弹性模量、体积模量和剪切模量，并建立了它们的幂律标度。最后，我们研究了振动态密度及其特征频率。振动态密度在较低和较高的频率区域，其特征在于旋转和平移振动模式，分别显示两个平台。低频平台的起始频率与过量密度的平方根成线性比例。二维和三维二聚体的力学和振动性质的标度律是一致的，它们与球体中的标度律相同。
2020-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Jamming transition of randomly pinned systems
我们考虑一个系统的硬球接近干扰，平移不变性被打破钉扎一组随机选择的粒子。使用两种不同的协议，我们生成两种类型的填料在干扰点，均衡和超静定填料。在填料是均衡的情况下，堵塞过渡不受随机钉扎的影响：堵塞密度仅略有降低，广义均衡条件成立，系统在整个玻璃相上略微刚性，并且堵塞的典型结构特征不变。此外，随机钉扎对非晶系统的振动模式没有影响，至少在我们能够探测的时间和长度尺度上是这样。对于在干扰时超静定的包装，系统的微观特性受到随机钉扎的强烈影响：冻结的自由度引入了过多的约束，使系统远离机械边缘条件并稳定系统的低频模式，将它们转移到更高的频率。在这两种情况下，到均衡点的距离似乎是系统中唯一相关的参数。这两种情况与晶体平面波的行为相反：在这种情况下，一旦某些粒子被钉扎，整个频谱就会向更高的频率移动。
2013-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nonlocal elasticity near jamming
我们证明了堵塞固体的弹性是非局部的。通过在不同波长下对无摩擦软球填料施加压力，我们直接获得了它们的横向和纵向柔度，而不需要进行曲线拟合。所观察到的波长依赖性的顺应性是不兼容的经典（本地）弹性，因此量化的振幅的非本地效应。三个不同的长度尺度，其中两个发散，控制非局部效应和波动的平均响应的幅度。我们的研究结果确定了新的，更准确的本构关系弱堵塞固体，包括乳液，泡沫和颗粒。
2016-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear thickening and jamming in densely packed suspensions of different particle shapes
我们研究了颗粒形状对密堆积悬浮液剪切增稠的影响。制造不同纵横比的杆和非凸钩形杆。粘度曲线和法向应力使用流变仪测量各种形状的填充分数。每种形状的悬浮液表现出定性相似的不连续剪切增稠。应力/剪切速率关系的对数斜率随着填充率的增加而急剧增加，并在取决于颗粒形状的临界填充率phi_c处发散。当填充率用φ c归一化时，不同凸形的粘度曲线对填充率的依赖性可以被瓦解。有趣的是，非凸形颗粒的粘度曲线不塌陷在与凸形颗粒相同的集合上，在更宽的填充分数范围内显示出强烈的剪切增稠。发现phi_c的值与堵塞转变处屈服应力的开始一致，表明堵塞转变也控制剪切稠化。屈服应力对应于悬浮液中的滞留空气，并且应力的规模可以归因于界面张力，由于堵塞的几何约束，界面张力在phi_c以上急剧增加。在剪切增稠和堵塞两种情况下，剪切应力与法向应力的关系都是线性的，表明剪切应力来自于摩擦。在零剪切速率的极限下，由于低于phi_c的液体的表面张力，法向应力将流变仪板拉在一起，但是由于高于phi_c的堵塞，法向应力将流变仪板推开。
2012-01-06 cond-mat.soft
Glass and jamming transitions in a random organization model
Università di Trieste（的里雅斯特大学）；ESPCI Paris, PSL Research University（巴黎物理化工国立高等学院，巴黎文理研究大学）
研究二维无晶格粒子模型，探讨其在驱动非布朗运动悬浮液中的吸收相变。通过数值分析(ϕ,ε)相图，发现大ϕ时存在非平衡玻璃转变，影响临界吸收转变位置，且阻塞转变不唯一定义随机密实度。
2026-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exceptionally Dense and Resilient Polydisperse Disk Packings
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究多分散盘堆叠在jamming过渡中的结构和能量特性，提出新算法构建过饱和状态，发现高临界堆叠分数状态能承受显著剪切应变。
2024-02-17 cond-mat.soft
The Spectrum of Structure for Jammed and Unjammed Soft Disks
我们调查的短期，中期和长期的软磁盘配置的结构，为广泛的面积分数和模拟协议，通过转换的实空间频谱的体积分数波动的窗口宽度$L$的距离$h(L)$从窗口边界的波动发生。快速淬火unjumping配置表现出大小依赖的超泊松长程功能，令人惊讶的是，接近完全随机的限制，甚至接近干扰。在干扰之上和之下，对于大于颗粒尺寸且小于截止值$L_c$的$L$，光谱表现出平台$h(L)=h_e$，超过该截止值存在长程波动。$h_e$的值与协议无关，并表征了假定的超一致极限。这种行为相比，爱因斯坦固体，有和没有超均匀破坏缺陷。我们发现，粒子配置的关键结构特征更明显，以及更容易和更直观的量化，使用超均匀长度的实空间谱，而不是谱密度。
2018-09-14 cond-mat.soft
Comparison of Shear and Compression Jammed Packings of Frictional Disks
我们比较的结构和机械性能的机械稳定（MS）填料的摩擦盘在两个空间维度（2D）产生的各向同性压缩和简单的剪切协议从离散元建模（DEM）模拟。我们发现，平均接触数和包装分数在堵塞发作是相似的（相对偏差$< 0.5\%$）MS填料通过压缩和剪切产生的。与此相反，平均应力各向异性$\langle {\hat Σ}_{xy} \rangle = 0$的MS填料产生通过各向同性压缩，而$\langle {\hat Σ}_{xy} \rangle >0$的MS填料产生通过简单的剪切。为了研究MS填料的应力状态的差异，我们开发了填料生成协议，首先解开MS填料，去除摩擦接触，然后重新堵塞它们。使用这些协议，我们能够获得几乎相同的颗粒的位置和应力各向异性分布相比，原来的堵塞填料重新堵塞填料。然而，我们发现，当我们直接比较的原始堵塞和重新堵塞的填料，有有限的应力各向异性偏差$Δ{\hat Σ}_{xy}$。的偏差是小于通过枚举的零空间内的接触网络通过DEM模拟产生的力的解决方案所获得的应力各向异性波动。这些结果强调，即使压缩和剪切堵塞协议生成具有相同接触网络的填料，在每个接触处的法向力和切向力可能存在残余差异，因此应力各向异性存在差异。
2019-06-02 cond-mat.soft
Shear jamming and fragility in dense suspensions
剪切引起的堵塞现象是稠密悬浮液复杂流变行为中的一个因素。这种剪切堵塞状态是脆弱的，即，它们对于与产生它们所施加的应力不相容的施加应力是不稳定的。这种特殊的流动历史依赖的应力响应是由于流动诱导的微观结构。为了研究在恒定剪切应力下实现的堵塞状态，我们对具有摩擦接触力和流体动力润滑力的非布朗粒子进行了动态模拟。我们发现明确的签名，区分这些脆弱的国家从更传统的各向同性堵塞状态。
2019-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Jammed packings of 3D superellipsoids with tunable packing fraction, contact number, and ordering
本文对三维空间中无摩擦超椭球粒子的静态堆积进行了数值研究。我们认为超过$200$不同的颗粒形状，通过改变三个形状参数，定义超椭球。我们的结构和机械性能的无序和有序包装使用两个包装生成协议的特点。我们进行无热准静态压缩模拟从随机，稀配置（协议1）或热化，密集的配置（协议$2$），这使我们能够调整的包装的取向顺序。一般情况下，我们发现超椭球填料在堵塞开始时的接触数是hypostatic，与$z_J < z_{\rm iso}$，其中$z_{\rm iso} = 2d_f$和$d_f = 5$或$6$取决于颗粒是否是轴对称的。在整个范围内的取向顺序，我们发现，四次模式的填充的动力学矩阵的数量总是匹配的数量丢失的接触相对于均衡值。这一结果表明，有没有机械冗余的接触有序，但hypostatic包装的超椭球体颗粒。此外，我们发现，在堵塞的超椭球体颗粒的无序包装开始的包装分数可以使用两个颗粒形状参数，例如，非球面性$\mathcal{A}$和减少纵横比$β$的颗粒崩溃。
2019-09-26 cond-mat.soft
Pre-yielding mechanical response near the jamming transition
Nagoya University（名古屋大学）；The University of Osaka（大阪大学）
研究临界点附近预屈服机械响应，揭示其非线性粘弹性行为，挑战传统线性叠加理论。
2026-04-04 cond-mat.soft
Jammed disks of two sizes in a channel: segregation driven by steric forces
University of Hartford（哈特福德大学）；University of Rhode Island（罗德岛大学）
研究通过阻塞协议和立体力驱动的分层机制，揭示了两种大小圆盘在通道中阻塞状态下的分层现象及宏观状态的统计特性。
2025-12-10 cond-mat.soft
A soft departure from jamming: the compaction of deformable granular matter under high pressures
本研究使用键合颗粒模型模拟高压下三维颗粒物质的压实过程，揭示了随压力增加时堆积分数、配位数偏离阻塞幂律标度及泊松比的非单调变化规律。
2023-10-18 cond-mat.soft
Energy transport in jammed sphere packings
我们计算的正常模式的振动堵塞球填料获得的能量扩散率，运输的光谱措施。在玻色子的峰值频率，我们发现一个Ioffe-Regel交叉从扩散率，随着频率迅速下降到一个几乎是频率无关的。当系统向干扰过渡解压缩时，该交叉频率移到零，提供了几乎恒定扩散率的频率制度的明确证据。这样的制度，假设存在于玻璃中，以解释热导率的温度依赖性，因此似乎是从堵塞过渡的属性。
2008-11-17 cond-mat.soft
Large-scale frictionless jamming with power-law particle size distributions
由于显著的计算费用，尺寸分散的球体的尺寸比大于1：10的堵塞填料的离散元方法模拟仍然难以捉摸，限制了模拟和现实世界的颗粒材料与大尺寸分散度之间的对应关系。最近开发的邻居分箱算法，我们产生机械稳定的堵塞包装的无摩擦球的幂律尺寸分布包含高达近四百万颗粒的尺寸比高达1：100。通过系统地改变基本幂律的宽度和指数，我们分析了颗粒尺寸分布对堵塞填料结构的作用。的denandrificing填料获得的大小分布，平衡的相对丰度的大/大/中间和小-小颗粒接触。虽然响尾蛇颗粒的比例和平均配位数强烈地依赖于尺寸分布，非响尾蛇颗粒的平均配位在所有情况下都达到无摩擦均衡值6。参与承载网络的非响尾蛇颗粒的尺寸分布表现出不依赖于总颗粒尺寸分布的宽度，超过了低量级指数幂律的临界颗粒尺寸。这意味着只有尺寸大于临界粒度的颗粒才有助于机械稳定性。然而，对于高数量级指数的幂律，所有的颗粒尺寸参与的机械稳定性的包装。
2022-08-15 cond-mat.soft
Effective temperature and jamming transition in dense, gently sheared granular assemblies
我们提出了广泛的计算结果的有效温度，定义的波动耗散关系的均方位移和平均位移的晶粒，在一个弱的，外部扰动的作用下，剪切，双分散颗粒包装的可压缩球体。我们研究了这个参数的剪切速率和体积分数，颗粒的类型和可观察到的波动耗散关系的依赖性。我们发现系统中不同示踪粒子的温度相同。对于足够慢的剪切，温度变得与剪切速率无关，这表明它是堵塞填料的有效温度。然而，我们也表明，协议的有效温度为不同的可观的只是近似的，很长一段时间，这表明，这个定义可能无法捕获系统的全部热力学。另一方面，我们发现之间的动态有效温度和紧凑性计算假设所有堵塞状态是等概率的。因此，温度的这个定义可以捕获颗粒材料的遍历假设的一个实例，如由理论形式主义提出的堵塞。最后，我们的模拟表明，平均剪切应力和表观剪切粘度遵循通常的复杂流体的剪切速率的关系。我们的研究结果表明，剪切的应用诱导堵塞在填料的颗粒相互作用的切向力。
2005-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Proximity to Jamming Governs Acoustic Attenuation in Damped Packings
Van der Waals-Zeeman Institute, Institute of Physics, University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学物理学院范德瓦尔斯-泽曼研究所）；Naval Postgraduate School（美国海军研究生院）；Process and Energy Laboratory, Delft University of Technology（代尔夫特理工大学能源与工艺实验室）
研究人员提出堵塞网络散射（JNS）框架，通过数值模拟揭示流体饱和颗粒介质中声学衰减的线性频率依赖性源于颗粒堆积的临界频率转变，相关特征与实验数据吻合。
2026-08-31 cond-mat.soft
Microrheology near jamming
本研究针对阻塞转变附近微流变学中广义斯托克斯关系（GSR）的有效性问题，建立线性响应理论形式体系并结合数值模拟，证实微流变与宏观流变的标度律一致，且通过渐近与位移场分析解释了二者的等效性。
2023-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft Sphere Packings at Finite Pressure but Unstable to Shear
无热软球填料什么时候卡死？任何与实验相关的定义至少必须要求一个堵塞的填料来抵抗剪切。我们证明了广泛使用的（数值）协议，其中颗粒被压缩在一起，可以并确实产生包装是不稳定的剪切-和产生这样的包装的概率达到一个附近的干扰。我们引入了一个新的协议，通过允许系统探索不同的盒子形状，因为它平衡，产生真正的堵塞包装严格正剪切模量G。对于这些填充，G的平均值的标度与以前的结果一致，而概率分布P（G）则表现出新颖和丰富的标度
2012-06-01 cond-mat.soft
Athermal jamming of soft frictionless Platonic solids
利用力学为基础的结构优化方法，探讨了无摩擦柏拉图固体组件的卡阻现象。这些规则凸多面体的系统表现出机械稳定的相，其密度基本上小于给定形状的最佳值，这表明热运动对于获得高密度相是必要的。我们确认，大系统的干扰阈值的$0.623 \pm 0.003$四面体是一致的四面体骰子上的实验。此外，在实验中观察到的包装四面体的极短范围的平移相关确认在这里，与热模拟玻璃。虽然观察到高度有序的相形成少量的立方体和十二面体，短的相关长度尺度抑制在大系统中的顺序，导致包装机械上与“取向无序”的接触（点面和边边接触）。温和的有序观察到大型系统的立方体，而其余形状的角度相关性是超短程的。能量与干扰阈值距离的幂律标度指数表现出对“最高阶”干扰接触拓扑结构的明显依赖。这些标称指数分别为6、4和2，用于具有平行点-面（或边缘-边缘）、边缘-面和面-面接触的配置。这些柏拉图固体表现出实体的行为，与平均堵塞接触数之间的均衡值的球体和不对称的颗粒。这些形状违反均衡猜想，显示接触数随球度单调减少。对偶多面体的共同对称性导致局部平移结构相似性。(Note由于篇幅限制，摘要有所删节）
2010-11-18 cond-mat.soft math-ph math.MP
Volume Effects on the Glass Transition Dynamics
堵塞的作用（空间限制）及其与可用体积的关系是通过检查的影响，某些修改的玻璃形成的比例上的等容和等压激活的duppies。该比率反映了体积（密度）和温度（热能）对液体和聚合物的弛豫时间的温度依赖性的相对贡献。我们发现，可用体积的增加赋予更强的体积依赖性的松弛动力学，结果与自由体积的玻璃化转变的解释不一致。
2006-01-17 cond-mat.soft
Frictional Granular Matter: Protocol Dependence of Mechanical Properties
摩擦颗粒物质的理论处理通常假设引用经典弹性理论来描述其粗粒度的力学性质是合理的。在这里，我们表明，实验和数值模拟的基础上，这是一般的情况下，因为应力自关联函数衰减比弹性格林函数更慢。理论上表明，标准弹性衰减要求压力和扭矩密度波动是正常的，其中可能有一个是超均匀的。然而，普通的压缩摩擦组件表现出异常的压力波动，不符合中心极限定理。这种故障的物理学与在堵塞之前从稀释配置压缩期间材料中建立的相关性有关。通过改变压缩的协议，可以观察到不同的压力波动和应力自相关衰减在大尺度上。
2020-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming III: Characterizing Randomness via the Entropy of Jammed Matter
利用理论和模拟相同的球形颗粒的随机性的性质在无序堆积的摩擦和无摩擦的领域进行了研究。通过堵塞物质的力和体积系综来定义填充物的熵，并且难以解析地计算。一个介观系综的均衡状态，然后利用在努力预测的熵，通过依赖于配位数的体积函数的定义。得到了表征堵塞物不同状态的熵、体积分数和压实度的状态方程，阐明了堵塞颗粒物的相图。分析计算相比，使用体积波动分析和图形理论方法的数值模拟，具有合理的协议。堵塞系统的熵揭示了随机松散包装比随机紧密包装更无序，允许对这两个极限进行明确的解释。计算结果表明，在随机紧密堆积（RCP）的熵消失，而数值模拟表明，在RCP的微观状态，有限的熵仍然存在。负紧性的概念，探讨国家的体积分数低于现有的模拟协议，也探讨了扩大状态方程。我们讨论了可能的扩展到目前的介观方法描述包装从RLP RCP的状态方程的有序分支，以了解堵塞的物质在整个范围内的密度从RLP FCC的熵。
2009-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Protocol dependence for avalanches under constant stress in elastoplastic models
Univ. Grenoble-Alpes, CNRS, LIPhy（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，LIPhy）
研究揭示在弹性塑性模型中，应力控制协议对崩塌统计特性有显著影响，且不同协议下崩塌的分形维度和动力学指数存在差异。
2024-09-09 cond-mat.soft
Jammed disks of two sizes and weights in a channel: Alternating sequences
两种大小和重量交替排列的机器人被限制在一条狭长的通道内。通道的轴线是水平的，其平面是垂直的。通道被活塞封闭，活塞在中等压力、重力和随机搅动下将堵塞的微观状态从松散的磁盘结构中冻结出来。磁盘大小和通道宽度是这样的，在卡住没有磁盘保持松散，所有磁盘接触一个壁。我们提出了准确的结果，包括体积和熵的表征堵塞的宏态。严格的分析将被卡住的微观状态的圆盘序列分成重叠的瓦片，从中我们构建了少量的统计相互作用粒子。堵塞的宏观状态依赖于无量纲控制参数，这些参数是从活塞的膨胀功、重力势能和随机搅动强度之间的比率推断出来的。这些控制参数通过粒子堵塞之前的活化能进入构型统计。磁盘权重的范围自然地分为不同性质的特征发挥作用的区域。我们勾勒出一条通往概括的道路，包括修改后的干扰协议下的随机序列。
2022-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static Structural Signatures of Nearly Jammed Disordered and Ordered Hard-Sphere Packings: Direct Correlation Function
已知在硬粒子系统中，动态特征先于干扰，但静态结构特征已被证明更加难以捉摸。压缩硬颗粒填料对堵塞造成日益增长的超均匀性的观察铺平了道路，堵塞作为一个“倒临界点”的直接关联函数$c(r)$发散的分析。我们建立了$c(r)$和总关联函数$h(r)$的各种奇异性之间的定量关系，提供了一个具体的方法来识别必须在$c(r)$中表示的功能，如果一个人希望准确地再现对关联函数的细节。我们还分析了系统的三维单分散硬球的直径$D$，因为他们的方法有序和无序堵塞的配置。对于后者，我们使用Lubachevsky-Stillinger（LS）和Torquato-Jiao（TJ）填充算法，这两种算法都生成无序填充，但可以显示出明显的结构差异。我们确定了一个短期的缩放$c(r) \propto -1/r$作为$r \rightarrow 0$，并表明，这一点，随着发展中的三角洲功能在$c(D)$，是一个后果，越来越长的范围在$c(r)$。在冻结密度附近，我们确定了TJ和LS生成的配置之间的结构因子$S(k)$以及$c(r)$的定性差异，并将它们与协议的包装动力学差异联系起来。从这两种算法的结构因子，接近零的低波数限制的干扰接近，并显示出相应的幂律衰减$c(r)$大$r$的结果。我们的工作进展的概念，表现出静态签名硬颗粒包装，因为它们接近干扰，并强调了效用的直接关联函数作为一种手段，监测一个初期的刚性网络。
2016-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jammed solids with pins: Thresholds, Force networks and Elasticity
固定自由度在软/颗粒物质系统中的作用具有广泛的适用性和理论意义。在这里，我们解决问题的几何形状的作用，固定粒子的脚手架在调整的阈值体积分数和力网络在附近的干扰。我们的二维模拟系统由软粒子和固定的“针”，这两个谐波排斥重叠。一方面，我们发现，许多关键缩放与堵塞在没有引脚继续举行的存在下，甚至密集的引脚胶乳。另一方面，销的存在降低了堵塞阈值，在低销密度下以通用的方式并且在高销密度下以几何形状依赖的方式，产生具有较低密度和颗粒之间较少接触的填料。强晶格依赖性的发病符合键取向顺序的发展。此外，钉的存在极大地改变了力的网络，异常弱和异常强的力都变得更加丰富。这个力网络的空间组织取决于销的几何形状，并详细描述。使用持久同源性，我们证明了引脚修改网络的拓扑结构。最后，我们观察到明确的签名，这发展中国家的债券取向顺序和广泛的力分布的弹性模量的特点，这些填料的应变的线性响应。
2022-08-25 cond-mat.soft
Jamming transition in non-spherical particle systems: pentagons vs. disks
本文研究了准二维颗粒材料在准静态单轴压缩作用下的阻塞转变。我们报告了六个主要的研究结果的基础上与单分散光弹性颗粒的静摩擦系数$μ\approx 1$的实验。(1)对于五边形和磁盘，刚度的发病时发生的平均配位数的非响尾蛇，$Z_{nr}$，达到3，和依赖性的$Z_{nr}$上的包装分数$ϕ$再次改变时，$Z_{nr}$达到4。(2)虽然在这些转变处的填充分数$ϕ_{c1}$和$ϕ_{c2}$在运行之间不同，但是对于两种形状，当绘制为非rattler分数的函数时，来自具有不同初始配置的所有运行的数据塌陷。(3)五边形的$ϕ_{c1}$和$ϕ_{c2}$的平均值比圆盘的小约1%。(4)在相同的参数下，阻塞的五边形和圆盘都表现出Voronoi单元面积的Gamma分布。(5)堵塞的五边形有类似的颗粒中心的平移顺序，但略低于定向顺序接触对相比，堵塞的磁盘。(6)对于拥挤的五边形，在一个面到顶点的接触点的边缘之间的角度显示出一个均匀的分布和面对面的接触连接的集群的大小显示出幂律分布。
2019-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Sub-Jamming Transition in Binary Sphere Mixtures
我们研究了颗粒尺寸不对称性对随机堵塞的大/小球组成的二元球混合物结构演化的影响。堵塞填料的模拟被用来评估从大球为主的过渡到小球为主的混合物。对于弱不对称的颗粒尺寸，包装性能的发展顺利，但不是单调的，增加小球组成，$f$。我们的模拟结果表明，在高值的比例$α$的大到小的球体半径，（$α\geq α_c \approx 5.75$）的结构特性，如包装密度，部分堵塞的球体和接触统计与$f$的演变表现出的功能，建议一个尖锐的过渡，无论是通过结构措施或其衍生物的不连续性。我们认为，这种行为是有关的奇异的，组合物的依赖性紧密堆积的分数预测在无限长径比的混合物$α\rightarrow\infty$的Furnas模型，但发生在有限的值范围内的$α$以上的临界值，$α_c \approx 5.75$。对于$α\geq α_c$，从小$f$值到大$f$值的急剧转变的存在可归因于沿着组成$f_{sub}(α)$的线在堵塞的大球体的间隙中存在小球体的{ \it子堵塞转变}。我们认为，有限大小的不对称性$α_c \simeq 5.75$的临界值是一致的传输相邻四面体紧密填充的大球体之间的间隙，促进合作的子干扰过渡的小球体限制在不相交的体积的小球体接触的几何标准。
2017-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jammed disks of two sizes in a narrow channel
一个颗粒物质模型的精确解决，两个大小和重量交替序列的磁盘被限制在一个狭窄的通道。通道的轴线是水平的，其平面是垂直的。磁盘大小和通道宽度是这样的，在卡住没有磁盘保持松散，所有磁盘接触一个壁。被干扰的微观状态的特征在于通过统计相互作用的粒子构造出两个磁盘瓦片。被干扰的宏观状态取决于膨胀功、引力势能和干扰前随机扰动的强度。构型熵对超额体积的依赖性存在一个临界点。
2020-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Densest vs. jammed packings of 2D bent-core trimers
我们确定了最大密度的晶格填充的切线盘三聚体与固定键角（$θ= θ_0$），并将它们与它们的非最大密度，但严格堵塞的晶格填充以及无序堵塞的状态，他们形成了一系列的压缩协议。虽然只有$θ_0 = 0,\ 60^\circ,\ \rm{and}\ 120^\circ$三聚体可以形成三角形晶格，但所有$θ_0$的最大密度最大对称填充仅分为两类，它们的键拓扑结构不同：$0 < θ_0 < 60^\circ$的半伸长三角形和$60^\circ < θ_0 < 120^\circ$的伸长短方形。简并的存在下，较低的对称性版本，这些densitivepackings结合几个家庭的密度较低，但严格堵塞的晶格填料的行为一致，以促进堵塞。
2018-08-26 cond-mat.soft
On the protocol dependence of plasticity in ultra-stable amorphous solids
虽然完美晶体可能对剪切力表现出纯弹性响应，直到屈服，但非晶态固体的响应被塑性事件打断。这种可塑性的流行程度取决于系统的粒子数$N$，在第一次塑性事件之前的平均应变间隔$\overline{Δγ}$，缩放像$N^α$与$α$负：较大的样品更容易受到可塑性，由于更多的无序诱导的软点。在本文中，我们研究这种标度关系在超稳定的玻璃准备与交换蒙特卡罗算法，关于协议相关的标度指数的可能性，这也意味着协议依赖于局部屈服应力在玻璃中的分布。我们表明，虽然表面的分析似乎证实了这一假设，这只是一个前渐近效应，事实上，我们的数据可以很好地解释了一个简单的模型，其中这种协议的依赖是不存在的。
2018-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
One-dimensional Kac model of dense amorphous hard spheres
我们介绍了一种新的模型，硬球约束下的玻璃和干扰转变的研究。该模型是一个一维链的$d$ -维盒，其中每个包含相同数量的硬球，和链的两端的盒子中的颗粒在其平衡位置淬火。我们专注于无限维极限（$d \to \infty$）的模型和分析计算的玻璃化转变密度使用复制液体理论。从链长依赖的过渡密度，我们提取的特征长度尺度在玻璃化转变。用动力学转变的$-1/4$和理想玻璃化转变的$-1$两个指数表征了长度的发散，这与$p$ -自旋平均场自旋玻璃模型的结果一致.我们还表明，该模型是有用的研究在干扰过渡的增长长度尺度。
2015-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
