Direct determination of the size of basins of attraction of jammed solids
我们提出了一种基于自由能的Monte-Carlo方法来测量位形空间中势能盆的体积。使用这种方法，我们可以估计不同的势能最小值的数量，即使这个数量太大而无法直接采样。我们验证我们的方法，通过比较我们的结果与直接枚举的不同的堵塞状态的小包装的无摩擦球。我们发现，不同的包装的熵是广泛的，不同的硬球包装的熵必须有一个最大值作为包装分数的函数。
2011-06-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vibrational density of states of jammed packing: mean-field theory
几种平均场论预言，在大空间维数$d\to\infty$的限制下，可以用随机矩阵写出非晶态固体的海森矩阵。受这些结果的启发，我们在这里提出了一种方法来映射的非晶态固体的海森到一个随机矩阵。这是可能的，通过确定随机矩阵的系数，使得随机矩阵的迹与原始系统的Hessian重合。我们比较我们的结果与以前的数值模拟的谐波球在几个空间维度$d=3$，$5$，和$9$。对于小的压力$p\ll 1$（近堵塞），我们发现一个很好的协议，即使在$d=3$，并获得更好的协议，在较大的$d$，这表明近似确实成为精确的限制大的空间尺寸。
2022-06-25 cond-mat.dis-nn 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
Cavity method for force transmission in jammed disordered packings of hard particles
堵塞无序填料的受力分布一直是颗粒物理学研究的一个中心问题。然而，它的许多特征却知之甚少。特别是，分析关系到其他关键的宏观性质的堵塞的物质，如接触网络和它的协调数，仍然缺乏。在这里，我们开发了一个平均场论这个问题的基础上，作为一个随机图的力传递成为一个约束优化问题的接触网络的考虑。因此，我们可以使用在过去几十年中发展起来的腔方法在自旋玻璃和硬计算机科学问题的统计物理。这种方法使我们能够计算力分布$\text P(f)$随机填充的硬颗粒的任何形状，有或没有摩擦。我们发现了一个新的签名干扰的小力的行为$\text P(f) \sim f^θ$，其指数引起了最近的积极兴趣：我们发现了一个有限的值为$\text P(f=0)$，随着$θ=0$。此外，我们与系数$μ$的摩擦球堵塞填料的平均配位数$\, {\bar z}_{\rm c}^{\rm min}(μ)$的下限的力的分布。通过将朴素的麦克斯韦计数论证扩展到摩擦球，这弥合了两个已知的均衡极限$\, {\bar z}_{\rm c}(μ=0)=2D$（在维度$D$中）和$\, {\bar z}_{\rm c}(μ\to \infty)=D+1$之间的差距。该理论框架描述了不同类型的系统，如任意尺寸的非球形物体，提供了一个共同的平均场的情况下，调查力的传输，接触网络和协调数堵塞无序包装。
2014-06-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Assur graphs, marginally jammed packings, and reconfigurable metamaterials
等静压框架是同时具有刚性和无自应力状态的力学网络，并且是理解软物质中的相变和机械超材料设计的有力概念。在这里，我们分析均衡框架的子结构，通过将“阿苏尔图”推广到环面，并在物理系统中检查它们。我们表明，接触网络的边缘堵塞填料的方法环面阿苏尔图的热力学极限，并演示如何阿苏尔图提供了一个新的设计原理，机械超材料中的运动和应力可以传播的可重构的路径，而整个结构的刚度保持。
2022-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft math-ph
Absence of hyperuniformity in amorphous hard-sphere packings of nonvanishing complexity
我们将数密度为$ρ$的堵塞硬球系统中的结构因子$S(\mathbf{k} \to \mathbf{0})$与它的每粒子复杂度$Σ(ρ)$通过公式$S(\mathbf{k} \to \mathbf{0})=-1/ [ρ^2Σ''(ρ)+2ρΣ'(ρ)]$联系起来。我们已经验证了这个公式的情况下，堵塞的磁盘在一个狭窄的通道，这是可能的，找到$Σ(ρ)$和$S(\mathbf{k})$分析。因此，如果复杂度非零，则不会发生超均匀性（即$S(\mathbf{k} \to \mathbf{0})$的消失）。给出了一个例子的硬盘在一个狭窄的通道，这是超均匀的动态规则，产生一个非广泛的复杂性时，堵塞的状态。
2018-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Low-frequency vibrations of jammed packings in large spatial dimensions
非晶态填充物制备在附近的干扰过渡发挥核心作用，在理论研究的振动光谱的玻璃。两种平均场论预言，振动态密度$g(ω)$服从一个特征幂律，即$g(ω)\simω^2$，在低频区称为非德拜标度。然而，数值研究报告称，由于有限维效应，这种标度在低频下会分解。在这项研究中，我们准备了无定形包装的$128000$颗粒的空间尺寸从$d=3$到$d=9$的非德拜标度的有效性范围。我们的数值计算结果表明，非德拜标度服从下降到一个频率，逐渐减少的$d$增加，并可能为大$d$消失，与平均场预测。我们还表明，预应力是一个有效的控制参数，定量比较包装在不同的空间尺寸。
2019-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Marginal stability in jammed packings: quasicontacts and weak contacts
最大随机干扰（MRJ）球包装是一个典型的例子，一个系统自然平衡在欠约束和过约束之间的边缘。这种边缘稳定性传统上被理解为均衡性，机械接触的数量和自由度的数量相等。准接触，即将接触的成对球体，与静态稳定性无关，但当考虑动态稳定性时，它们起作用，接触力的分布也是如此。我们表明，边际动力稳定性的影响，表现在准接触和弱接触的分布，是相应的和非平凡的。我们首先研究这些想法的背景下MRJ包装的d维领域，在那里我们表明，丰富的准接触增长速度比接触。我们重新审视了Jin等人（Phys. Rev. E 82，051126，2010）的计算，其中准接触最初被忽略，我们探讨了它们包含在计算中的影响。这种分析产生了估计的堆积密度在高维的渐近行为。我们认为，这一估计应被重新解释为一个下限。后一部分的文件是专门的布拉维晶格填料，拥有最少的接触，以保持机械稳定性。我们表明，准接触发挥更重要的作用，在这些包装。我们还表明，拥挤的晶格是一个有用的设置研究爱德华兹合奏，每个机械稳定的配置平等的重量，不占动态。该分析未能预测近零接触力$P(f)\sim f^θ$的幂律分布。
2014-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Distribution of volumes and coordination number in jammed matter: mesoscopic ensemble
我们使用Nature 453，606（2008）中开发的介观系综研究了与单分散硬球的堵塞包装中的每个颗粒相关的体积和配位数的分布。理论预测了随机密堆积和随机松堆积的取向体积的指数分布。与计算机生成的填料的比较揭示了偏离理论预测的体积分布，这可以更好地模拟由压缩指数函数。另一方面，平均体积很好地再现了理论导致RCP和RLP的极限密度的良好预测。我们讨论了一个更精确的理论，以捕捉在其整个范围内的体积分布。现有的数据表明，一个合理的顺序/无序过渡定义随机紧密包装。最后，我们考虑一个扩展的合奏计算的协调数分布，这是一个指数和逆指数的形式，协调大于和小于平均值，分别与模拟数据的合理协议。
2010-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Turning intractable counting into sampling: computing the configurational entropy of three-dimensional jammed packings
我们报告了一个数值计算的总数无序堵塞配置$Ω$的$N$排斥，三维球在一个固定的体积$V$。为了使这些计算易于处理，我们提高了Xu等人的方法的计算效率。106，245502（2011））和Asenjo等人（Phys.Rev.Lett. 112，098002（2014）），并且我们扩展该方法以允许计算作为压力的函数的构型熵。我们使用的方法计算的配置熵采样的绝对体积的吸引力的盆地的稳定包装的势能景观。我们发现了一个令人惊讶的强相关性的压力之间的配置和体积的盆地的吸引力的势能景观。这种关系可以用幂律很好地描述。我们的方法来计算势能景观中的最小值的数量应该适用于统计物理学，弦论，宇宙学和机器学习中的其他枚举问题，这些问题旨在找到依赖于许多自由度的标量成本函数的极值的分布。
2016-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical test of the Edwards conjecture shows that all packings are equally probable at jamming
在20世纪80年代后期，Sam Edwards提出了一个可能的物理力学框架来描述无序颗粒材料的性质。该理论的一个关键假设是，所有堵塞的包装都有同样的可能性。在这期间的几年里，人们一直无法直接验证这个大胆的假设。在这里，我们提出了模拟，提供直接的证据，在unjamming点，所有包装的软排斥粒子是同样可能的，即使一般来说，堵塞包装没有。通常，堵塞的颗粒系统是在非堵塞点精确观察到的，因为颗粒不是很可压缩。因此，我们的结果支持爱德华兹的原始猜想。我们还提出的证据表明，在unjamming系统的构型熵是最大的。
2018-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Jammed frictionless discs: connecting local and global response
通过计算软无摩擦圆盘填料对准静态外扰动的线性响应，研究了其弹性性质和非仿射变形随堵塞距离的临界标度行为。平均在一个合奏的类似的包装，这些系统很好地描述了弹性，而在单一的包装，我们确定了一个发散的长度尺度$\ell^*$，该系统的响应是由当地的包装混乱。我们直接观察到的这个长度标度发散为$1/Δz$，其中$Δz$是接触数和它的均衡值之间的差，并且看起来与早先在解释振动模式谱时引入的长度标度相同。它支配着从小尺度的均衡行为到大尺度的连续行为的交叉;事实上，我们将这个长度尺度与获得平滑应力场所需的粗粒化长度相一致。我们使用\emph{displacement angle distribution}（相对滑动量的局部测量）来表征颗粒的非仿射位移，并分析了局部相对位移与弹性模量之间的联系。
2009-11-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical viscoelastic response in jammed solids
我们确定的线性粘弹性响应堵塞包装的无热排斥粘性球，模型的乳液，湿泡沫，和软胶体悬浮液。我们数值测量的复杂的剪切模量，响应的基本特征，并表明，低频响应显示动态临界缩放附近的无干扰。粘弹性剪切响应由填料的松弛本征模态控制。我们使用标度参数来解释本征率的分布，这在unjamming时会产生发散。然后，我们推导出的临界指数表征响应，包括消失的剪切模量，发散粘度，和临界剪切稀化制度。最后，我们表明，宏观流变学是敏感的局部粘性力法的细节。通过改变法向和切向阻尼系数的比率，我们确定和解释了滑动运动的强阻尼和弱阻尼系统之间的定性差异。当滑动是弱阻尼时，没有发散的时间尺度，没有发散的粘度，也没有临界剪切稀化制度。
2012-05-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Attenuation of shear sound waves in jammed solids
本文研究了长波剪切声波在无摩擦软球与排斥弹簧相互作用的模型堵塞填料中的衰减。低频横向声子$ω$的弹性衰减系数$α(ω)$随着填充分数$ϕ$朝向$ϕ_c$降低而呈现幂律缩放，其中，所述临界填充分数低于所述临界填充分数则失去刚性。弹性衰减系数与散射平均自由程成反比，并遵循瑞利定律，其中$ω$的$α(ω)\sim ω^4 (ϕ- ϕ_c)^{-5/2}$远小于$ω^* \sim (ϕ- ϕ_c)^{1/2}$，$ω^* \sim (ϕ- ϕ_c)^{1/2}$是特征频率标度，在该特征频率标度以上，能量扩散率和态密度平稳。衰减系数的这种缩放与数值一致，是通过假设堵塞的填充可以被看作是由其特征尺寸$\ell^ * \sim (ϕ-ϕ_c) ^{-1/2}$在过渡处发散的域组成的马赛克而获得的。
2010-09-08 cond-mat.dis-nn
Percolation of disordered jammed sphere packings
我们确定的网站和债券的逾渗阈值的无序堵塞球包装系统的最大随机堵塞状态，由Torquato-Jiao算法产生的。对于站点阈值，它给出了导电与非导电的领域所需的渗流的分数，我们发现$p_c = 0.3116(3)$，与鲍威尔$0.310(5)$的1979年的值一致，并在误差范围内相同的简单立方晶格的阈值，0.311608，它共享相同的平均配位数6。就体积分数$φ$而言，阈值对应于临界值$φ_c = 0.199$。对于键阈值，这显然是没有测量之前，我们发现$p_c = 0.2424(3)$。为了找到这些阈值，我们考虑了两个形状相关的普适比率，涉及最大集群的大小，大小的波动和大小分布的二阶矩;我们还通过研究具有类似立方边界的简单立方晶格来确认比率的普适性。结果是适用于许多问题，包括在随机混合物中的导电性，玻璃的形成，和药物片剂中的载药量。
2016-11-01 cond-mat.dis-nn
A Linear Programming Algorithm to Test for Jamming in Hard-Sphere Packings
硬颗粒填料的堵塞问题是近年来人们十分感兴趣的问题。在Torquato和Stillinger的论文[J. Phys. Chem. B，105（2001）]中，提出了将堵塞填料分类为局部堵塞构型、集体堵塞构型和严格堵塞构型的分级分类方案。他们建议，这些干扰类别可以使用数值算法进行测试，该算法分析了施加位移下的填料的等效接触网络，但将此类算法的设计作为未来的任务。在这项工作中，我们提出了一个严格和有效的算法来评估是否硬球包装堵塞根据上述类别。该算法是基于线性规划，适用于规则以及随机填充的硬壁和周期性边界条件的有限大小。如果包装没有被卡住，该算法产生代表性的多粒子的unjamming运动。我们已经实现了这个算法，并将其应用到有序格以及随机填充的磁盘和球在周期性的边界条件。文中给出了一些有代表性的有序和无序堆积的计算结果，并展望了其应用前景。一个重要而有趣的结果是，我们测试的随机填充在三维中是严格堵塞的，而不是在二维中。在作者的网页上提供了许多交互式可视化模型。
2002-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Vibrational similarities in jamming-unjamming of polycrystalline and disordered granular packings
通过离散元模拟发现，多晶与无序颗粒堆积体在堵塞-去堵塞循环中低频振动指数变化不同，但距堵塞密度相同距离处指数与历史无关，表明振动特征可恢复。
2025-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anharmonicity and quasi-localization of the excess low-frequency vibrations in jammed solids
我们比较了通过排斥，有限程势相互作用的无摩擦球的三维堵塞包装的振动模式的谐波和非谐波特性。在态密度、扩散率和模的参与率中存在明显的交叉频率。在该频率下，其在干扰阈值处变为零，振动模式具有非常小的参与比，这意味着模式是准本地化的。大多数非谐模式发生在低频，这与晶体中通常发现的情况相反。最低频率模式对压力的响应最强，对机械故障的能量障碍最低。
2009-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
Order metrics of jammed solids: Structures, hyperuniformity, and implications for ultra-stable glasses
提出考虑多重旋转对称性的结构序参量，研究二维硬颗粒堵塞转变线上的结构演化与超均匀性，揭示超稳定玻璃富含有序颗粒且具有类似晶体密度涨落的结构特征。
2024-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Heat transport in model jammed solids
我们数值计算的正常模式的振动在3D堵塞包装的软球作为包装分数的函数，并获得能量扩散率，控制声音传播和热导率的运输谱测量。弱和强声子散射之间的交叉频率由协调控制，并随着系统向失去刚性的临界填充分数减压而移到零。在交叉点以下，扩散率显示出与频率相反的幂律发散，这表明振动模式主要是横波，由无序弱散射。在它之上，出现大量的模式，其扩散率在安德森局域化频率之上下降到零之前，稳定在与粒子间势无关的几乎恒定的值。刚高于刚性阈值的边缘堵塞固体的热导率计算和相关的实验测量在室温下的大多数玻璃。
2009-08-15 cond-mat.dis-nn
Energetic rigidity II: Applications in examples of biological and underconstrained materials
这是第二篇致力于能量刚性的论文，我们将我们的形式主义应用于二维的例子：欠约束的随机规则弹簧网络，顶点模型和软粒子的拥挤包装。弹簧网络和顶点模型都是高度欠约束的，一阶约束计数不能预测它们的刚度，但二阶刚度可以。相比之下，球形堵塞填料是过约束的，因此是一阶刚性的，这意味着只要系统中的预应力足够小，约束计数就等同于能量刚性。另一方面，非球形堵塞包装已被证明是堵塞在hypostaticity，我们用它来论证一个修改后的约束计数的系统，在四阶的能量刚性。
2021-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Disordered Contact Networks in Jammed Packings of Frictionless Disks
本文分析了无摩擦软圆盘填料在非阻塞过渡区附近形成的接触网络的性质。我们构建多边形平铺和三角剖分的接触网络，分区空间成凸区域，要么覆盖或未覆盖。这使我们能够使用定义良好的几何对象来表征过渡附近的包装的局部空间结构。我们构造边界上的多边形和三角形向量，出现在这样的包装。我们研究这些网络使用模拟的双分散磁盘通过单边线性弹簧势相互作用。我们发现，几个基本的几何分布是可重复的，并显示自平均属性。我们发现，总覆盖面积是一个可靠的真实空间参数，可以作为替代的包装分数。我们发现，非干扰过渡发生在覆盖面积$A_G^{*} = 0.446(1)$的一小部分。我们确定的超额覆盖面积的标度指数的系统的能量接近零$E_G \to 0^+$，和配位数$\langle z_g \rangle$接近其均衡值$ΔZ = \langle z_g \rangle - \langle z_g \rangle_{\rm iso} \to 0^{+}$。我们发现$ΔA_G \sim Δ{E_G}^{0.28(1)}$和$ΔA_G \sim ΔZ^{1.00(1)}$，代表新的结构临界指数。我们使用局部区域的分布函数来研究潜在的几何无序的包装。我们发现，一个有限的分数阶$Ψ_O^* = 0.369(1)$持续作为过渡接近。
2017-02-17 cond-mat.dis-nn
Disentangling the role of structure and friction in shear jamming
为了理解致密颗粒物质的力学和流动行为，并探索从流体到结构停滞或堵塞状态的转变的普遍方面，对球体的非晶填充进行了深入的研究。最近相当多的注意力集中在各向异性填充的摩擦颗粒产生的剪切变形导致剪切堵塞，这发生在以下的堵塞密度的各向同性填充的无摩擦颗粒。为了解开剪切变形引起的结构和摩擦在产生剪切干扰的作用，我们研究了剪切组件的无摩擦球计算，在很宽的密度范围内，远低于各向同性干扰点。我们证明了出现的各种几何特征的堵塞填料的剪切应变的增加。的平均接触数和接触力的分布表明存在一个阈值密度，远低于各向同性干扰点，高于该点发生质的变化，在剪切配置的干扰行为。我们表明，在这个阈值密度以上，摩擦稳定我们产生的剪切配置。因此，我们的研究结果揭示了出现的几何特征的堵塞状态的剪切变形的结果，而摩擦是有助于稳定填料在一个范围内的密度低于各向同性堵塞点。
2015-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Elastic Moduli and Vibrational Modes in Jammed Particulate Packings
当我们对无定形固体弹性地施加均匀的仿射变形时，它们也会经历不均匀的非仿射变形，这可能对整体弹性响应产生至关重要的影响。因此，为了正确理解弹性模量$M$，不仅需要考虑仿射模量$M_A$，还需要考虑由非仿射变形产生的非仿射模量$M_N$。在目前的工作中，我们研究的体积（$M=K$）和剪切（$M=G$）模量在静态堵塞的颗粒填料在一定范围内的包装分数$φ$。这项工作的一个新颖之处是通过位移场和力场的模态分解来阐明每个振动模式对非仿射$M_N$的贡献。在（非）干扰跃迁$φ_{c}$附近，振动态密度$g(ω)$在特征频率$ω^\ast$以上的中频区域中显示出平台。我们说明，这种不寻常的功能明显的$g(ω)$反映在$M_N$的行为：作为$φ\rightarrow φ_c$，其中$ω^\ast \rightarrow 0$，这些模式的$ω< ω^\ast$贡献越来越少，而贡献从那些$ω> ω^\ast$接近一个恒定的值，导致在$M_N$接近一个临界值$M_{Nc}$，作为$M_N-M_{Nc} \sim ω^\ast$。在$φ_c$本身处，体积模量达到有限值$K_c=K_{Ac}-K_{Nc} > 0$，使得$K_{Nc}$具有保持低于$K_{Ac}$的值。相反，对于临界剪切模量$G_c$，$G_{Nc}$和$G_{Ac}$接近相同的值，使得总值恰好变为零，即$G_c = G_{Ac}-G_{Nc…
2016-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical and Vibrational Properties of Three-Dimensional Dimer Packings Near the Jamming Transition
我们全面地研究了三维空间中二聚体堆积的力学和振动性质，特别关注了堵塞转变附近的临界标度行为。首先，我们确认的包装分数在过渡的纵横比，均衡的过渡接触数，和缩放依赖的过剩密度上的过剩接触数的依赖关系。其次，我们研究了弹性模量、体积模量和剪切模量，并建立了它们的幂律标度。最后，我们研究了振动态密度及其特征频率。振动态密度在较低和较高的频率区域，其特征在于旋转和平移振动模式，分别显示两个平台。低频平台的起始频率与过量密度的平方根成线性比例。二维和三维二聚体的力学和振动性质的标度律是一致的，它们与球体中的标度律相同。
2020-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Basins of Attraction of Soft Sphere Packings Are Not Fractal
New York University（纽约大学）
聚焦于软球堆积模型，指出常用数值方法局限性，采用CVODE求解器，证明计算研究中常用优化器破坏真实几何结构，表明软球堆积吸引盆是具有明确长度尺度的光滑结构。
2026-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jamming in two-dimensional packings
研究了单分散硬盘二维堆积中随机密堆积极限和随机松堆积极限的存在性。一个统计力学的方法-基于几个近似预测的概率分布的体积-建议存在的极限密度的堵塞填料根据其协调数和压实度。这一结果的理解无序状态的磁盘包装问题，以及在二维系统中存在一个假定的玻璃化转变的影响。
2010-11-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effects of compression on the vibrational modes of marginally jammed solids
与大多数结晶固体相比，玻璃具有大量过量的低频振动模式。我们表明，这样的功能是一个必要的后果，固体的弱连通性，并在过剩的模式的频率是非常敏感的压力。我们特别分析了两个系统，其角频率为w的振动模式的密度D（w）显示出与填充分数的标度行为：（i）模拟通过有限范围的纯排斥势相互作用的粒子的堵塞包装，由零温度下的弱压缩球体组成，以及（ii）具有相同接触网络的系统，但是其中任何接触的颗粒之间的力（因此总压力）被设置为零。我们在这两种情况下解释了观察到的a）当w变为0时D（w）向非零常数收敛，b）低频截止w* 的出现，以及c）w* 随着压缩的幂律增加。这两个系统之间的差异发生在较低的频率。修改后的系统的态密度在w* 处显示出突然的平台，低于该平台，我们预计系统将表现为正常的、连续的弹性体。在未修改的系统中，压力降低了过量模式的频率。尽管压力具有失稳效应，但对稳定性的要求产生了每个粒子额外接触数的下限dz：dz > p^（1/2），这推广了存在压力时的麦克斯韦刚性准则。在模拟中观察到这种缩放行为。最后讨论了冷却过程对微结构和简正模密度的影响。
2005-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Packing Hyperspheres in High-Dimensional Euclidean Spaces
我们提出的第一个研究无序堵塞硬球包装在四维，五，六维欧氏空间。使用碰撞驱动的包装生成算法，我们得到的第一次估计的最大随机堵塞（MRJ）状态的空间维度$d=4$，5和6的包装分数为$ϕ_{MRJ} \simeq 0.46$，0.31和0.20，分别。在一个很好的近似下，MRJ密度服从标度形式$ϕ_{MRJ}= c_1/2^d+(c_2 d)/2^d$，其中$c_1=-2.72$和$c_2=2.56$似乎与高维渐近极限一致，尽管系数不同。对这些状态的相关函数$g_{2}(r)$和结构因子$S(k)$的计算表明，短程有序随着维数的增加而明显降低，与最近提出的"去相关原理“相一致，其中，除其他外，无约束的相关性随着维数的增加而减少，并在极限$d \to \infty$中完全消失。在三维（其中$ϕ_{MRJ} \simeq 0.64$）中，填充物没有显示出结晶迹象，是均衡的，并且在与幂律指数$\simeq 0.4$接触时具有$g_{2}(r)$的幂律发散。在整个维度上，邻居的累积数量等于接近$g_{2}(r)$具有第一个最小值的地方的约束密集堆积的接吻数量。我们得到的估计冻结和融化desnities的平衡硬球流固转变，$ϕ_F \simeq 0.32$和$ϕ_M \simeq 0.39$，分别为$d=4$，和$ϕ_F \simeq 0.19$和$ϕ_M \simeq 0.24$，分别为$d=…
2006-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Vibrational Spectrum of Granular Packings With Random Matrices
颗粒堆积的振动谱可以作为干扰跃迁的特征，在零频率处的态密度在跃迁处变为非零。以前曾有人提出，颗粒填料的振动谱可以近似地由随机矩阵理论得到。在这里，我们表明，虽然由随机矩阵理论预测的态密度不符合某些方面的动力学数值模拟，态密度的相关性，这-相反的态密度-预计是普遍的，确实显示出良好的协议之间的动态数值模拟珠包附近的干扰点和分析预测的拉盖尔正交系综的随机矩阵同时，与高斯正交系综有明显的分歧。这些发现表明拉盖尔系综正确地再现了堵塞颗粒物质的普遍统计特性，并排除了高斯正交系综。我们还提出了一个随机晶格模型，这是一个物理动机的随机矩阵合奏的变体。数值计算表明，该模型再现了已知的特征的振动态密度的颗粒物质，同时也保留了相关结构中看到的Laguerre随机矩阵理论。我们建议，随机晶格模型，因此可以应用的理解不仅是频谱，但更一般的属性的振动珠包，包括空间结构的模式都在干扰点和远离它。
2020-06-30 cond-mat.dis-nn
