Quasicrystal of Binary Hard Spheres on a Plane Stabilized by Configurational Entropy

准晶 硬球 非周期图 二进制数 材料科学 准周期函数 统计物理学 熵(时间箭头) 软物质 热力学 凝聚态物理 物理 胶体 组合数学 数学 化学 算术 物理化学
作者
Etienne Fayen,Laura Filion,Giuseppe Foffi,Frank Smallenburg
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:132 (4) 被引量:6
标识
DOI:10.1103/physrevlett.132.048202
摘要

Because of their aperiodic nature, quasicrystals are one of the least understood phases in statistical physics. One significant complication they present in comparison to their periodic counterparts is the fact that any quasicrystal can be realized as an exponentially large number of different tilings, resulting in a significant contribution to the quasicrystal entropy. Here, we use free-energy calculations to demonstrate that it is this configurational entropy which stabilizes a dodecagonal quasicrystal in a binary mixture of hard spheres on a plane. Our calculations also allow us to quantitatively confirm that in this system all tiling realizations are essentially equally likely, with free-energy differences less than 0.0001kBT per particle—an observation that could be related to the observation of only random tilings in soft-matter quasicrystals. Owing to the simplicity of the model and its available counterparts in colloidal experiments, we believe that this system is an excellent candidate to achieve the long-awaited quasicrystal self-assembly on the micron scale.Received 6 June 2023Revised 8 September 2023Accepted 3 January 2024DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.132.048202© 2024 American Physical SocietyPhysics Subject Headings (PhySH)Research AreasPhase behaviorPhysical SystemsColloidal crystalHard sphere colloidsPolymers & Soft Matter
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
海潮发布了新的文献求助30
刚刚
pe发布了新的文献求助10
2秒前
蔺瑾瑜发布了新的文献求助10
2秒前
wanci应助Yiyi采纳,获得10
3秒前
星辰大海应助hxl采纳,获得10
3秒前
搞学术的成功女人完成签到,获得积分10
3秒前
普外科老白完成签到,获得积分10
4秒前
胖蛋蛋蛋完成签到,获得积分10
5秒前
wanci应助贺可乐采纳,获得30
7秒前
7秒前
一一完成签到,获得积分10
8秒前
lei关闭了lei文献求助
10秒前
LEO完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
伯赏浩天给伯赏浩天的求助进行了留言
11秒前
呵呜哎辉发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
qweerrtt发布了新的文献求助10
14秒前
111完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
列奥维登发布了新的文献求助10
16秒前
笨笨芯发布了新的文献求助10
16秒前
Lucas应助李天采纳,获得10
16秒前
16秒前
安致远完成签到,获得积分20
18秒前
18秒前
瑶咕隆咚完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
迅速的衬衫完成签到,获得积分10
19秒前
心动完成签到,获得积分20
21秒前
共享精神应助杜阿拉阿拉采纳,获得10
21秒前
hxl发布了新的文献求助10
21秒前
yy应助苏苏采纳,获得10
23秒前
zzzzzzzzzzzzb发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
24秒前
25秒前
25秒前
高分求助中
All the Birds of the World 4000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Am Rande der Geschichte : mein Leben in China / Ruth Weiss 1500
CENTRAL BOOKS: A BRIEF HISTORY 1939 TO 1999 by Dave Cope 1000
Machine Learning Methods in Geoscience 1000
Resilience of a Nation: A History of the Military in Rwanda 888
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3737788
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3281410
关于积分的说明 10025130
捐赠科研通 2998123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1645087
邀请新用户注册赠送积分活动 782525
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 749835