中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)物理學(xué)院徐寧教授研究組和鄧友金教授研究組合作，在堵塞（Jamming）轉(zhuǎn)變對應(yīng)的剛性逾滲研究中取得進(jìn)展。6月24日，相關(guān)研究成果在線發(fā)表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。 ]U,CKJF%/  
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逾滲（Percolation）最初用來表征流體在多孔無序介質(zhì)中的流動：當(dāng)空隙被隨機(jī)堵塞到一定程度時，流體在多孔介質(zhì)中停止流動而發(fā)生逾滲相變。逾滲相變在很多體系中都會出現(xiàn)，是一類普遍存在的臨界現(xiàn)象。熱力學(xué)平衡體系的逾滲已形成相對成熟的理論體系，然而，非平衡體系的逾滲仍呈現(xiàn)出一些特異的行為。 ATXF,o1  
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堵塞轉(zhuǎn)變是一類典型的非平衡液-固轉(zhuǎn)變。大量有短程相互作用的顆粒在堆積密度增大的情況下，會發(fā)生堵塞轉(zhuǎn)變，使無剛性、顆粒無束縛的疏松非堵塞“液”態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛袆傂缘亩氯�固態(tài)。對于具有純排斥相互作用的顆粒，剛性在堵塞轉(zhuǎn)變處的發(fā)生是不連續(xù)的，呈現(xiàn)出一級相變的特性。然而，如果給顆粒再附加上吸引相互作用，這種剛性產(chǎn)生的相變性質(zhì)是否會發(fā)生變化？在吸引力消失的極限下是否會趨于純排斥體系的非連續(xù)相變？因?yàn)閷?shí)際體系中存在一些吸引相互作用，相比于純排斥體系，對有吸引力存在的堵塞轉(zhuǎn)變的表征更具有實(shí)際意義。 yGiP[d|tRc  
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在有吸引力存在的情況下，堵塞轉(zhuǎn)變呈現(xiàn)出剛性逾滲（Rigidity Percolation）相變的特性。研究發(fā)現(xiàn)，這種非平衡剛性逾滲相變會呈現(xiàn)與平衡體系不同的行為。當(dāng)吸引力程較長時，堵塞轉(zhuǎn)變?nèi)员憩F(xiàn)出與平衡體系的剛性逾滲類似的行為，臨界指數(shù)滿足傳統(tǒng)的超標(biāo)度關(guān)系。當(dāng)吸引力程較短時，通常用來表征剛性集團(tuán)大小分布的指數(shù)會出現(xiàn)兩個不同的值，分別對應(yīng)于最大集團(tuán)和其他集團(tuán)。兩類集團(tuán)呈現(xiàn)出不同的指數(shù)，它們?nèi)杂邢嗤�的分形維數(shù)。隨著體系的增大，兩類集團(tuán)都在增長并在熱力學(xué)極限下趨于發(fā)散，卻呈現(xiàn)出不同的增長速度，表明體系中存在兩個不同的尺度。通常平衡體系的剛性逾滲相變存在單一發(fā)散的尺度，在非平衡堵塞轉(zhuǎn)變的剛性逾滲的表征中出現(xiàn)雙尺度是個出乎意料的結(jié)果。基于雙尺度的發(fā)現(xiàn)，研究團(tuán)隊提出了一個新的、一般性的超標(biāo)度關(guān)系，可以用來解釋雙尺度的出現(xiàn)所帶來的傳統(tǒng)超標(biāo)度關(guān)系的破壞。研究進(jìn)一步表明，只要有吸引存在，堵塞轉(zhuǎn)變對應(yīng)的逾滲都是連續(xù)相變，因此，在吸引力趨于零的極限下，堵塞轉(zhuǎn)變的性質(zhì)與純排斥體系有本質(zhì)上的差異。該工作提供了研究非平衡逾滲的新素材，對于理解堵塞轉(zhuǎn)變的本質(zhì)有重要意義。 \=!H