Relationship between Fragility, Diffusive Directions and Energy Barriers in a Supercooled Liquid
在过冷液体中的扩散分析仅基于扩散方向的密度和能量势垒的值,显示了势能景观(PEL)方法是如何能够解释的$α$和$β$松弛和玻璃系统的脆弱性。我们发现,$β$弛豫是直接相关的扩散方向的搜索。我们的分析表明,如何在强液体扩散主要是能量激活,以及如何在脆弱的液体的扩散是由扩散方向的密度。我们描述的脆弱到强的交叉作为一个变化的拓扑结构的PEL采样系统在一定的交叉温度$T_\times$。
2006-03-28 cond-mat.stat-mech
The term "fragility" describes the rate at which viscosity grows when a supercooled liquid approaches its putative glass transition temperature. The field of glassy materials is actively searching for a structural origin that governs this dynamical slowing down in the supercooled liquid, which occurs without any discernible change in structure. Our work shows clear evidence that growing many-body static amorphous order is intimately correlated with the kinetic fragility of glass-forming liquids. It confirms that the system's dynamical response to temperature is concealed in its micro-structure…
2021-08-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on ``Dynamical Heterogeneities in a Supercooled Lennard-Jones Liquid''
在最近的两封有趣的信件中,当我们从液相接近玻璃化转变时,存在一个不断增长的动态相关长度的证据被提出(类似的发散也存在于低于$T_c$的非平衡动力学中)。在这里,我们想指出的是,这种现象可以很容易地预测使用副本的方法。
1998-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Fragility index of a simple liquid from structural inputs
以过冷液体的结构为输入,对简单液体的脆性指数$m$进行了第一性原理计算。利用经典液体的密度泛函理论,得到了低过冷度下的构型熵${\cal S}_c$。我们外推这些数据来估计液体的Kauzmann温度$T_\mathrm{K}$。利用Adam-Gibbs关系,我们将组态熵${\cal S}_c$与弛豫时间联系起来。弛豫时间是从波动非线性流体动力学(FNH)方程的直接解得到的。这些方程也形成了玻璃态动力学的模式耦合理论(MCT)的基础。通过分析Angell图上的曲线,估算了过冷液体的脆性指数。
2015-12-25 cond-mat.stat-mech
Entropic Necks, Dynamic Crossovers, and Fragility in Supercooled Liquids
Solid State and Structural Chemistry Unit(固相与结构化学单元);Indian Institute of Science, Bengaluru 560012, India(印度科学学院)
基于Zwanzig熵颈图像和Mori-Zwanzig记忆函数形式,提出构型空间扩展理论,通过颈坐标消除产生长寿命记忆核,解释过冷液体从Rosenfeld熵标度到Adam-Gibbs关系的动态交叉,并赋予脆性几何解释。
2026-06-16 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic model for the glass transition: deeply supercooled liquids as mixtures of solid-like and liquid-like micro-regions
对于刚高于其玻璃化转变温度的深度过冷液体,我们提出了一个简单的热力学模型,其中深度过冷液体被假定为类固体和类液体微区的混合物。类液体区域的摩尔分数控制着过冷液体的热力学性质,而类固体区域的摩尔分数控制着过冷液体的弛豫时间或粘度。从深过冷液体的摩尔过剩熵的温度依赖性出发,导出了类液区摩尔分数的温度依赖性,从而得到了深过冷液体的弛豫时间或粘度的温度依赖性.我们的模型的一个中心参数,然后被证明是一个衡量的脆弱性的过冷液体。我们还提出了一种方法来测试我们的物理图像的深度过冷液体的分子动力学模拟的模型液体。
2012-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of supercooled liquids in the inherent structure formalism: a case study
在这篇文章中,我们回顾了内在结构形式主义的框架内的液体热力学。然后,我们提出了计算的盆地中的势能作为温度的函数的二元Lennard-Jones混合物的分布。数值数据和理论形式之间的比较,使我们能够评估在散装系统的固有结构的简并性,并估计最低能量无序状态(Kauzmann能量)的能量。我们发现,在模式耦合温度附近,液体的配分函数可以很好地近似为两个松散耦合的配分函数的乘积,一个依赖于固有结构量(盆地的深度和简并度),另一个描述了一个典型盆地中液体的自由能。
1999-11-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics and a growing structural length scale in supercooled nanoparticles
本文通过分子动力学模拟研究不同尺寸过冷二元 Lennard–Jones 纳米颗粒,发现玻璃化转变温度按 $N^{-1/3}$ 降低,且弛豫时间增长与局部有利结构团簇耦合,可用 RFOT 熵液滴模型描述但指数具有尺寸依赖性。
2025-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure in Sheared Supercooled Liquids: Dynamical Rearrangements of an Effective System of Icosahedra
我们考虑一个二元的Lennard-Jones玻璃形成,其超Arbellius动力学与简单稳态剪切下组织成二十面体的粒子的形成相关。我们将该玻璃形成体重塑为有效的二十面体系统[Pinney等人,J.Chem.Phys.143 244507(2015)]。从观察到的人口在每个稳定状态的二十面体,我们得到一个有效的温度,这是线性依赖于剪切速率的范围内考虑。剪切带形成后,体系分为高剪切速率区和低剪切速率区。在每种情况下获得的有效温度表明,低剪切区域对应于比高剪切区域显著更低的温度。取这些区域的有效温度的加权平均值(权重由区域大小确定)产生有效温度的估计值,该估计值与基于整个系统的全局中群集人口的有效温度相比很好。
2016-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inherent Structure Entropy of Supercooled Liquids
通过对二元Lennard Jones液体固有结构的简并度,即位形空间中势能盆数目的估计,给出了过冷二元Lennard Jones液体热力学的定量描述.我们发现,对于过冷态,固有结构对液体自由能的贡献几乎完全与振动贡献相反。所提出的分析的一个重要的副产品是测定的Kauzmann温度的研究系统。由此产生的固有结构的热力学的定量图片提供了新的建议的描述平衡和平衡的慢动力学在液体低于模式耦合温度。
1999-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Molecular Dynamics Study of Long-Lived Structures in a Fragile Glass Forming Liquid
我们目前的分子动力学的两个组成部分,二维Lennard-Jones过冷液体的玻璃化转变附近的结果。我们发现,过冷液体是空间不均匀的,有长寿命的集群,其尺寸分布满足标度关系到一个截止。的相似性的几个属性的过冷液体的平均场的玻璃形成流体附近的旋节线表明,在过冷液体的玻璃化转变与一个潜在的热力学不稳定性。
1998-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Characterization of the non-Arrhenius behavior of supercooled liquids by modeling non-additive stochastic systems
非晶态固体的形成机理的表征是一个很大的研究途径,因为理解它的非阿耳忒弥斯行为是具有挑战性的。在这种情况下,我们提出了一个路径,通过一个非齐次连续性方程的物理解释的非Arkenius行为的物理解释的过冷液体的玻璃化转变附近的扩散过程建模。更确切地说,我们得到的广义阻力和扩散系数,使我们能够模拟范围广泛的非Arkenius过程。这提供了一个可靠的测量系统的脆弱性和玻璃形成液体中的脆弱到强的过渡估计的程度,以及一个广义的斯托克斯-爱因斯坦方程,导致更好地理解的经典和量子效应的非添加剂随机系统的动态。
2019-05-08 cond-mat.stat-mech
Slow dynamics of a confined supercooled binary mixture II: Q space analysis
我们报告的分析在波矢空间的密度相关的Lennard-Jones二元混合物限制在一个无序矩阵的软球过冷时。尽管有强限制介质,混合物的行为与模式耦合理论对大块过冷液体的预测是一致的。从密度相关器到拉伸指数函数的拟合中提取的弛豫时间遵循作为波矢和温度的函数的独特的幂律行为。冯Schweidler标度性质是有效的,为周围的结构因子的峰值扩展波矢范围。在目前的工作中提取的参数进行了比较,在文献中获得的散装值。
2003-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Inherent-Structure Dynamics and Diffusion in Liquids
自扩散常数D表示为电势(固有结构,IS)的局部最小值之间的过渡及其相关性。在过冷、单位密度的Lennard-Jones液体中对公式进行了评估和测试。不相关的IS-转变(IST)矢量,D_{0}的近似,大大超过了D的上限温度范围内,但合并与模拟在降低T ~ 0.50。由于不相关的IST与跳频机制相关联,条件D ~ D_{0}提供了一种新的方法来识别交叉到跳频。结果表明,在深过冷液体中的扩散理论可能是基于弱关联IST。
2000-12-06 cond-mat.stat-mech
Glass transitions in 1, 2, 3, and 4 dimensional binary Lennard-Jones systems
我们调查的量热液体玻璃化转变进行模拟的二元Lennard-Jones混合物在一个通过四个维度。从高温开始,系统被冷却到T=0,并以恒定速率加热回到遍历液体状态。在二维、三维和四维中观察到玻璃化转变,作为冷却和加热曲线之间的滞后。这种滞后出现在能量和压力图中,并且滞后的面积和高度的扫描速率依赖性可以由幂律来描述。一维系统不经历玻璃化转变,但其比热曲线类似于$D\geq 2$的形状,导致在玻璃化转变以上的过冷液体状态。随着$D$增加,径向分布函数反映减少的几何约束。由于最近邻和次最近邻之间的相互作用,最近邻距离随着$D$的增加而变小。玻璃的模拟数据与晶体和熔融数据得到的Lennard-Jones系统只有一种类型的颗粒,我们发现,随着增加$D$结晶变得越来越困难。
2008-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamic transition in an atomic glass former: a molecular dynamics evidence
我们发现,Lennard-Jones混合物显示出一个动态的相变之间的一个活跃的政权和一个不活跃的。通过分子动力学模拟和有限尺寸的研究,我们表明,在过冷制度的时空动力学符合一个动态的一级转变点。
2011-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Structure-Dynamics Correlation and Its Link to Fragility and Dynamic Heterogeneity
本研究通过LJ、WCA及改进LJ(q,p)系统检验结构-动力学相关性与脆性的关系,发现该相关性更紧密地联系于单粒子迁移率对比度,而非随脆性变化的空间相关长度。
2025-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Locally preferred structures and many-body static correlations in viscous liquids
我们调查的静态相关性的影响,对选定的模型玻璃形成者的动力学。我们比较了两个著名的Lennard-Jones混合物以及相应的Weeks-Chandler-Andersen变体的Voronoi多面体的对结构,角分布函数和统计,其中潜在的吸引力部分被截断。通过Voronoi结构,我们确定了相应的局部优选结构的模型的原子排列。我们发现,由互连的局部优选结构形成的域的增长信号的慢动力学制度的开始,并允许合理化的模型的不同的动力学行为。在低温下,在固定的弛豫时间评估的结构相关域的空间延伸,增加与模型的脆弱性,并通过截断的吸引力系统地减少。鉴于这些结果,在玻璃化转变理论中适当纳入多体静态相关性对于描述脆性玻璃形成者的动力学是至关重要的。
2011-05-31 cond-mat.stat-mech