二维有摩擦颗粒体系振动态密度与玻色峰的研究
Vibrational density of states and boson peak in two-dimensional frictional granular assemblies作者机构:北京科技大学物理系北京100083 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084
出 版 物:《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期:2016年第65卷第3期
页 面:206-213页
核心收录:
学科分类:08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金(批准号:11272048 51239006) 欧盟Marie Curie国际合作项目(批准号:IRSES-294976)资助的课题~~
摘 要:利用颗粒离散元方法,研究了由2048个有摩擦的单分散圆盘颗粒组成的体系在各向同性压缩条件下,颗粒摩擦系数μ对颗粒体系结构与振动特性的影响.结果表明:固定压强下,随μ的增大,区分德拜标度与态密度平台的过渡频率ω*与玻色峰频率ωBP均向低频移动,玻色峰高度D(ωBP)/ωBP逐渐增加.主要原因是μ增大导致颗粒体系无序程度增加(平均配位数减小)而在ωω*处出现了大量额外模式.模式分析表明:低频(ω4.0)振动模式几乎为纯转动的局域化模式;并且随μ的增大,低频下平动模式更加局域化,同时低频转动模式的贡献也逐渐增加,暗示在高摩擦系数下低频转动模式产生更重要的影响.