颗粒系统是远离平衡态的耗散系统。伴随外界能量输入,颗粒会自发形成各种斑图、团簇或者分离现象。颗粒分离现象在自然界中普遍存在,广泛应用于工业、农业、食品、化工和药品加工等领域,数十年来一直受到广泛的关注。经过多年的研究,人们提出了多种分离机制来解释分离现象,其中比较有代表性的机制包括尺寸、密度、形状差异,颗粒床中的对流,颗粒间摩擦以及惯性效应等,但至今还没有一个统一的理论框架。目前共识是颗粒分离极可能是一种机制或数种机制共同作用的结果,不同系统中由一种机制或几种机制起主导作用。本文实验研究了在竖直振动的激励下,容器中的两种颗粒填充球构成的单层颗粒床的自发水平分离行为。实验中使用的颗粒填充球指的是空心球内部填充了不同的玻璃珠。一种颗粒球填充的是大玻璃珠,另一种颗粒球填充的是小玻璃珠。这些玻璃珠除了几何尺寸不一样,其他物性完全一样。我们发现,在某些激励范围,混合填充球会发生水平分离。我们定义了分离指数来定量描述分离程度,根据分离程度做出振动频率-振动幅度相图。我们也计算了单独填充颗粒球的均方根位移(MSD),从而得到扩散系数。通过分析我们发现,两种填充颗粒球的扩散系数差异越明显,水平分离效果越好。最后,根据理论模型,扩散系数的差异来自填充颗粒的耗散能力的不对称性。