How non-equilibrium correlations in active matter reveal the topological crossover in glasses
正如玻璃化转变的平均场模型的早期研究所示,能量景观的几何特征提供了在模式耦合温度$T_d$的动态转变的基本信息。我们表明,活性粒子可以作为一个有用的工具,深入了解模型玻璃形成的拓扑交叉。在这样的系统中,势能景观中的极小到鞍形转变的标志性事件发生在$T_d$附近,是动力学的临界减速。然而,临界减速是数值模拟的瓶颈,并且利用能够在玻璃相中热化的新智能算法的可能性是有吸引力的。我们的建议是考虑配置平衡低于阈值和研究他们的动态存在少量的自推进。正如这里从p-自旋模型的研究中所举例说明的那样,自推进的存在在极小到鞍形交叉处产生临界的非平衡等时关联,这种关联不受缓慢的玻璃态动力学的阻碍。
2021-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nature of Sub-diffusion Crossover in Molecular and Polymeric Glass-Formers
本研究针对分子与聚合物玻璃形成体中亚扩散从非高斯到高斯的转变问题,构建引入跳跃核的非高斯分数布朗运动模型,揭示非高斯亚扩散区van-Hove自关联的指数尾特征,并通过中子散射实验验证,首次提供相关实验证据。
2024-01-30 cond-mat.soft
Crossover of aging dynamics in polymer glass: from cumulative aging to non-cumulative aging
通过测量聚合物玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在$T_2$和$T_1$两个温度之间的温度偏移$ΔT$($\le $ 20 K)后在固定频率下的交流介电极化率,研究了其老化行为。使用双温($T$ -)位移测量,随着$ΔT$的增加,可以观察到从累积老化到非累积老化的交叉。基于激活动力学给出的动力学相干长度的增长规律,我们得到了正、负$T$位移的唯一相干长度。讨论了聚合物玻璃中存在温度混沌的可能性。
2008-01-05 cond-mat.soft
On The Nature of the Glass Crossover
随机β弛豫(SBR)是接近理想化模式耦合理论(MCT)的玻璃化转变奇异性的玻璃形成液体的动力学模型,该理想化模式耦合理论(MCT)已经通过应用动态场论技术从一般的类MCT理论导出。SBR显示出大多数过冷液体所共有的丰富现象。在其最简单的版本中,它自然地解释了动力学交叉的两个突出特征:从幂律到指数增长的结构弛豫时间的变化以及扩散和粘度之间的斯托克斯-爱因斯坦关系的违反。在三维模型的解决方案揭示了一个定性的变化,在交叉的动力学波动的结构,从一个政权的特点是幂律增加其振幅和大小的政权占主导地位的强动力学异质性:罕见的区域,其中动态是相对快得多,比在系统的其余部分。虽然弛豫时间按数量级变化,但这些区域的大小不会显著变化,实际上会降低到交叉温度以下。SBR不能承受太大的波动,并且可能在低于交叉温度时失效。在那里,它可以被非传统的激活动力学所取代,其特征是具有不寻常的大(但不一定增加)尺寸(介观与微观)的内在时间和长度尺度的基本事件。
2015-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy Landscape, Anti-Plasticization and Polydispersity Induced Crossover of Heterogeneity in Supercooled Polydisperse Liquids
发现多分散性对势能景观有显着影响;平均固有结构能量随温度的增加而降低。在固定体积分数下增加多分散性降低了玻璃化转变温度和玻璃形成的脆性,类似于在一些聚合物熔体中看到的抗增塑。一个有趣的温度依赖性交叉的异质性与多分散性在低温下观察到由于更快地建立动态异质性在较低的多分散性。
2008-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-wavelength fluctuations lead to a model of the glass crossover
利用标准场论方法研究了长波长涨落对$β$中的模式耦合理论(MCT)动力学奇异性的影响。由此产生的微扰环路扩展可以被图形化,导致扩展的MCT方程的临界相关器与本地随机波动的分离参数。相应的模型定性和定量地解释了为什么MCT动力学奇异性转化为从弛豫动力学到激活动力学的交叉。动力学异质性作为遍历性恢复机制而不是{ \it ad hoc}跳跃过程自然出现。
2014-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics, crossover temperature and density scaling in fragile glass-formers
University of Milan(米兰大学);Göttingen(哥廷根);Mahila Mahavidyalaya (MMV), Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学女子学院(MMV));Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
本研究结合理论与分子动力学模拟,揭示幂律倒数势玻璃形成混合物的类玻璃动力学特性,提出含交叉温度T_a的理论框架,证实其遵循密度-温度标度,可统一描述热力学与动力学并预测宽密度范围弛豫行为。
2026-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An energy-landscape-based crossover temperature in glass-forming liquids
系统地识别过冷液体中的温标是理解这些液体的基本玻璃性质以及后者的形成历史依赖性的关键,这是一项具有挑战性的任务。在这里,我们研究的统计粒子的平方位移$δr^2$之间的平衡液体配置在温度$T$,和他们的潜在的固有状态,使用计算机模拟的11个不同的计算机玻璃形成。我们发现,$δr^2$的相对波动是非单调的$T$,表现出最大的位置定义的交叉温度$T_{\small{\mathsf{X}}}$。因此,$T_{\small{\mathsf{X}}}$标志着能量景观从$T$温度下的平衡液体状态开始下降到其潜在的固有状态的过程中最大异质性的点。我们提取$T_{\small{\mathsf{X}}}$的11个受雇的计算机眼镜,从四面体玻璃包装的软弹性球,并证明其有用性,把不同的玻璃的弹性性能在同一个基础上。有趣的是,我们进一步表明,$T_{\small{\mathsf{X}}}$标志着两个不同的制度之间的平均$\langleδr^2\rangle$的交叉:高温制度,其中$\langleδr^2\rangle$的规模约为$T^{0.5}$,和deepening-过冷制度,其中$\langleδr^2\rangle$规模约为$T^{1.3}$。进一步的研究方向进行了讨论。
2021-01-04 cond-mat.soft
Crossover to Potential Energy Landscape Dominated Dynamics in a Model Glass-forming Liquid
通过将分子动力学模拟产生的连续构型映射到固有结构(势能的局部极小值)的时间序列上来研究平衡的模型玻璃形成液体。使用这种"固有动力学“方法,我们找到了长期持有的观点的直接数值证据,即在交叉温度$T_x$以下,液体的动力学可以分为(i)固有结构周围的振动和(ii)固有结构之间的过渡(M. Goldstein,J. Chem. Phys. { \bf 51},3728(1969)),即,这种动力学成为潜在能量景观的“主导”。与以前的建议,我们发现,$T_x$是在附近的模式耦合的临界温度$T_c$。我们进一步发现,在模拟的最低温度(接近$T_x$),固有结构之间的过渡涉及合作,字符串一样的重排组的粒子移动距离大大小于平均粒子间的距离。
1999-11-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic crossover length in soft-glassy materials
基于介观尺度模拟的二元混合物具有非常低的表面张力和积极的分离压力(挫折),我们测量的相关长度的应力场内的流动混合物,作为一个函数的频率施加的负载。两个标度制度被清楚地确定,与尖锐的液体和固体区域之间的交叉,与指数-1/2和-1,分别。交叉相关长度被证明是密切相关的密度场,其集体动力学的相干激发的典型规模被证明是负责非平凡的流变效应,包括屈服应力的出现。
2013-01-21 cond-mat.soft
Dynamical Landau Theory of the Glass Crossover
介绍了一种描述过冷液体玻璃态行为的动力学场论。该理论的平均场近似预言了一个动力学的停滞跃迁,就像在理想模式耦合理论和平均场不连续自旋玻璃模型中一样。相反,{ \it beyond}平均场近似的理论预测,过渡被避免,并转化为交叉,在实验和模拟中观察到。为了超越平均场,首先进行标准微扰环展开。在接近理想临界点时,这种展开在所有阶次都是发散的,并且我证明了在任何给定阶次的领先发散项与{ \it EPL 106,56003(2014)}中称为随机β松弛(SBR)的动力学随机方程相同。与原始理论不同,SBR可以直接在平均场之外进行研究,而不需要诉诸微扰展开。因此,它提供了一个定性和定量的描述动态交叉。为了一致性的原因,重要的是建立动力学场论和SBR之间的联系,超越微扰理论。这可以借助一个更强的结果来实现:动力学场论{ \it精确}等价于具有淬火无序的理论。因此,导致交叉的非微扰机制与SBR相同。一旦产生了淬火无序,量子场SBR对应于进行平均场近似。
2016-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Observation of classical to quantum crossover in electron glass
玻璃是一种普遍存在的物质状态,就像冻结的液体一样,是基础科学和应用科学的一个开创性问题,长期以来一直在经典力学的框架内进行研究。玻璃物理学的一个挑战是探索玻璃的量子力学行为。然而,在实验上,玻璃的真正量子表现以及经典玻璃和量子玻璃之间的关系是完全未知的,仍然有待于在实际系统中观察。在这里,我们报告的经典到量子演化的挫折感生的电荷玻璃态所表现出的相互作用的电子在有机材料中的直接观察。我们采用拉曼光谱来捕获在具有不同几何挫折的三角晶格上形成的一系列电荷玻璃中每个分子的电荷密度分布的快照。在较少受挫折的玻璃中,电荷密度分布呈现出粒子状的二值分布;然而,随着挫折的增加,它变得连续并变窄,表明经典到量子的交叉。此外,电荷密度分布显示了经典和量子玻璃中对比鲜明的温度演化,使我们能够描绘出具有不同特征的能量景观。目前的结果是第一个实验确定量子电荷玻璃,并显示它是如何从经典玻璃出现。
2022-05-22 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Revisiting the fragile-to-strong crossover in metallic glass-forming liquids: application to Cu$_x$Zr$_x$Al$_{100-2x}$
这种从脆弱到强大的转变似乎是金属玻璃形成液体的一般特征。本文采用分子动力学模拟研究了Cu $_\text{x}$ Zr $_\text{x}$ Al $_{\text{100-2x}}$合金的剪切粘度、扩散系数和振动态密度的行为。结果表明,随着铝含量的增加,脆强转变温度(T $_\text{fs}$)和玻璃化转变温度(T $_\text{g}$)增加。作为温度的函数的扩散系数的倒数在T $_\text{g}$附近表现出动态交叉,在比几乎所有以前的研究预测的温度低得多的温度。在动力学交叉发生的温度下,由扩散系数的倒数确定,我们发现在低频率下的振动态过剩,类似于强液体的特征的振动态密度降低的明显峰值。最后,剪切粘度作为约化温度的函数(T $_\text{g}$ /T)的行为也表明,除了在T $_\text{g}$附近的脆到强的交叉,另一个动力学交叉附近的过冷制度。
2019-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scaling of the supercooled dynamics and its relation to the pressure dependences of the dynamic crossover and the fragility of glass-formers
弛豫时间τ或粘度η与T^-1V^-x(T为温度,V为比容,x为材料常数)的主曲线用于推导压力对动态交叉和脆性的影响。交叉由弛豫时间或粘度的导数图的斜率变化确定。我们证实了我们以前的研究结果,在交叉的tau或eta的值是独立的T和P,也就是说,动态交叉与弛豫时间的特征值。以前的测定仅限于在τ值较大(> 10微秒)时发生交叉的液体,而通过在T^-1 V ^-x空间内插值,我们将分析扩展到交叉时间较小的情况。使用叠加的数据,动态交叉可以观察到在等容数据,其中发现,在交叉处的弛豫时间为恒定的体积是相等的(更常见的)条件下的恒定压力下获得的值。同样,从标度分析,等压弛豫时间在高压下推导出在大气压下的实验测量。我们发现,所有的玻璃成型研究,脆性(标准化的温度依赖性的τ或η)是一个递减的函数的压力。这一结论比已发表的脆性压力系数测定结果受测量不确定性的影响更小。最后,我们表明,经验函数,具有形式的Cohen-Grest关系,但没有连接到任何自由体积模型,参数化的主曲线,并准确地描述了所有测量条件下的数据。
2004-12-13 cond-mat.soft
Kinetic Heterogeneities at Dynamical Crossovers
我们进行分子动力学模拟的模型玻璃形成液体来测量动力学不均匀性的大小,使用动态磁化率$χ_{\rm ss}(a, t)$,量化的粒子的数量,其动态相关的长度尺度$a$和时间尺度$t$。通过测量作为$a$和$t$两者的函数的$χ_{\rm ss}(a, t)$,我们在距离$a^\star$和时间$t^\star$处定位局部最大值$χ^\star$。附近的动态玻璃化转变,我们发现两种类型的最大值,都与交叉的动力学行为:一个较小的最大值对应的交叉从弹道到子扩散运动,和一个较大的最大值对应的交叉从子扩散到扩散运动。我们的研究结果表明,动力学的不均匀性不一定是一个即将到来的玻璃或堵塞过渡的签名。
2010-06-16 cond-mat.soft
Anomaly of the non-ergodicity parameter and crossover to white noise in the fast relaxation spectrum of a simple glass former
本文报道了玻璃形成体α-甲基吡啶(13 K < T <320 K)的准弹性光散射(LS)谱和介电谱(DS)。在高温下,极化率极小值的演化可用模耦合理论(MCT)很好地描述,得到临界温度T_c = 162 K +-5 K。当T_c > T > T_g时,在DS谱中发现了α过程的过剩翼,并在LS谱中重新发现了其幂律指数c。引入几种玻璃形成者的DS数据所建议的c = c[lg(tau_{alpha})]的普遍演化,挑选出快速动力学谱,允许确定非遍历性参数f(T)。后者也显示了预测的尖点状异常,识别T_c。在T_g处,f(T)的另一个不连续变化被观察到.快动力学谱表现出向"白噪声“(T < T_c)的交叉。关于快动力学,我们得出的结论是,理想化的MCT预测甚至低于T_c。
2001-11-16 cond-mat.soft
Spin-glass--like aging in colloidal and granular glasses
出于"正常玻璃"和"边缘稳定玻璃"之间的加德纳相变的平均场预测,我们调查的三维多分散硬球,用作胶体或颗粒玻璃的模型的非平衡动力学。在玻璃相的深处,我们发现一个尖锐的交叉压力$P_{\rm G}$分离两个不同的动力学制度。对于压力$P < P_{\rm G}$,玻璃表现为正常固体,显示在玻璃自由能盆内快速平衡的快速动力学。相反,对于$P>P_{\rm G}$,动力学变得强烈异常,显示非常大的平衡时间尺度,老化和不断增加的动力学敏感性。在$P_{\rm G}$的交叉是强烈地让人联想到在三维自旋玻璃在外场中观察到的,这表明这两个系统可能在同一个普适类,与理论预期一致。
2018-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic medium-range order uncovers dynamic crossovers in glass-forming liquids
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心);University of Montpellier, CNRS(蒙彼利埃大学,法国国家科学研究中心)
本研究提出四点相关函数,发现笼各向异性中程序在玻璃形成液体的两个动力学交叉温度处达到峰值,从而将结构变化与输运机制改变联系起来。
2026-10-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow dynamics in gelation phenomena: From chemical gels to colloidal glasses
我们在这里讨论的结果的3D蒙特卡罗模拟的最小晶格模型的凝胶系统。我们专注于动力学,调查通过时间的自相关函数的密度波动和粒子的均方位移。我们从化学凝胶化的情况下,即与永久键,我们的特征的临界动力学所确定的形成的聚合物凝胶中的实际观察到的,作为一个集群。通过适时地引入有限的键寿命$τ_b$的动态显示相关的变化,并最终开始的玻璃态。这已被解释在交叉动力学更典型的胶体系统和一个新的连接之间的经典凝胶化和最近的结果胶体系统的建议。通过系统地比较结果的情况下,永久债券有限的债券寿命,交叉和玻璃状制度可以理解的有效集群。
2004-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover from quasi-static to dense flow regime in compressed frictional granular media
研究了多轴压缩载荷作用下摩擦颗粒介质中多尺度力学性质向宏观力学失稳方向的演化。研究了成核接触滑动事件后剪应力重分布和剪应变局部化的空间相关性。我们报告增长相关长度相关的剪切应力和剪切应变场,同时发散接近过渡到一个密集的流态。这表明,从准静态到稠密流态的转变可以解释为临界相变。我们的研究结果表明,没有剪切带的特征厚度已形成在不稳定的发病。
2013-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fragile-to-Strong Crossover, growing length scales, and dynamic heterogeneity in Wigner Glasses
胶体粒子是结构玻璃化转变(SGT)理论的理想实验场。在这些系统中,玻璃态行为表现为颗粒密度的增加。因此,具有不同柔软度的软胶体颗粒捕获不同的玻璃形成性质,通常在分子玻璃中观察到。通过对微米级带电胶体悬浮液的二元混合物进行布朗动力学模拟,我们发现,通过调整电势的柔软度,可以通过改变单价盐的浓度来实现,在脆弱到强大的行为之间存在连续的过渡。值得注意的是,这是在系统中发现的,其中胶体颗粒之间的良好表征的电位是各向同性的。我们还表明,随机一级跃迁(RFOT)理论的预测定量地描述了普遍的功能,如不断增长的相关长度,$ξ\sim (ϕ_K/ϕ- 1)^{-ν}$与$ν= 2/3$其中$ϕ_K$,模拟的Kauzmann温度,取决于盐浓度。正如RFOT预测所预期的那样,我们在不断增长的相关长度与弛豫时间和动态异质性的急剧增加之间建立了因果关系。在维格纳玻璃中观察到的大范围的脆性被用来与分子玻璃进行类比。脆性的大的变化被发现只有当粘度的温度依赖性检查了一大类不同的玻璃形成材料。与此形成鲜明对比的是,这在一个可以通过实验探测的单一系统中得到了生动的说明。我们的工作还表明,RFOT预测在描述整个密度范围内的动态时是准确的,而不管玻璃的脆弱性如何,这意味着描述SGT的物理学是普遍的。
2019-09-08 cond-mat.soft
Understanding the problem of glass transition on the basis of elastic interactions in a liquid
我们回顾了最近提出的弹性玻璃化转变的方法。这种方法是基于一个简单的和物理上透明的想法,在液体中的局部松弛事件之间的弹性相互作用。这幅图的中心是这种相互作用的范围。它在降低温度时的增加解释了玻璃化转变领域的几个重要的开放问题,包括普遍的弛豫定律和动态交叉。特别地,我们展示了所提出的理论如何解释(1)弛豫协同性的物理起源;(2)在$τ=$ 1 ps处从指数弛豫到非指数弛豫的交叉的起源,其中$τ$是液体弛豫时间;(3)Vogel-Fulcher-Tammann定律的起源;(4)拉伸指数弛豫的起源;(5)在VFT温度$T_0$下$τ$不发散,在$τ\approx 10^{-6}$ sec下交叉到更大的Arrhenius弛豫;(6)液体"脆性“的起源;和(7)弛豫的非指数性和弛豫时间之间的关系。
2008-07-24 cond-mat.soft
Density Scaling of the Dynamics of Vitrifying Liquids and its Relationship to the Dynamic Crossover
关于玻璃形成的一个中心问题是什么控制了淬火液体的动力学停滞-冷却减少了分子克服局部势垒所需的热能,而伴随的体积收缩促进了分子拥挤和拥塞(从而改变了电势)。最近的实验结果表明,热能和密度都对玻璃化液体的温度依赖性有显著贡献。在这里,我们表明,缩放(叠加)的玻璃态附近的弛豫时间,通过将它们表示为温度和比容的函数,导致通常的脆性曲线的修改,从而可以合理化的差异在偏离阿克里乌斯行为的程度。更有趣的是,弛豫特性的特征变化(即,动态交叉(dynamiccrossover)),发生在液体-玻璃转变之上,显示与叠加弛豫数据的相同函数有关。
2004-12-21 cond-mat.soft
Understanding spin glass transition as a dynamic phenomenon
现有的理论解释自旋玻璃转变的相变和序参量,并假设存在一个明显的自旋玻璃相。除了与澄清这一阶段的性质有关的问题外,共同的挑战是解释深刻的动态效应。在这里,我们提出,自旋玻璃转变的主要实验结果可以理解在一个完全动态的图片,没有一个明确的自旋玻璃相,相变和序参量的参考。在这个理论中,在玻璃化转变温度下的磁化率尖点是由于高温弛豫和低温自旋波或弹性状态之间的动态交叉。当$t=τ$时发生交叉,其中$t$是观察时间,$τ$是弛豫时间。与相变方法不一致的时间依赖性效应以及$T_g$特别是随场频率的对数增加起源于所提出的图像的直接后果。我们评论的非线性磁化率的行为。在我们的讨论中,我们探讨自旋和结构玻璃化转变之间的相似之处。
2011-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Shapes of Cooperatively Rearranging Regions in Glass Forming Liquids
在玻璃态液体中的合作重排区域的形状从低温下的紧凑变化到分形或"弦“,因为从下面接近从活化到碰撞运输的动态交叉温度。我们提出了一个定量的微观处理这种形态的变化的框架内的随机一阶转变理论的玻璃。我们预测的相关性的比率的动态交叉温度的实验室玻璃化转变温度,在玻璃化转变,Δ C_p的热容不连续性。预测的相关性同意由Novikov和Sokolov编制的21种材料的实验结果。
2005-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unified study of glass and jamming rheology in soft particle systems
我们数值研究了大体积分数下软排斥颗粒的剪切流变学。粘性耗散和热运动之间的相互作用的结果在多个流变制度,包括牛顿,剪切稀化和屈服应力制度附近的“胶态”玻璃化转变时,热波动是重要的,跨越到定性类似的制度附近的“堵塞”过渡时,耗散占主导地位。在交叉区,玻璃和堵塞扇区共存,并给出复杂的流量曲线。虽然玻璃和堵塞限制的特点是类似的宏观流动曲线,我们表明,它们发生在不同的时间和应力尺度,并对应于不同的微观动力学。我们提出了一个简单的流变模型描述的玻璃堵塞交叉的流量曲线,并讨论了我们的研究结果的实验意义。
2012-07-07 cond-mat.soft
Fokker-Planck equation with memory: the crossover from ballistic to diffusive processes in many-particle systems and incompressible media
从短时间的弹道行为到长时间的正常或异常扩散(亚扩散或超扩散)的扩散过程的统一描述是在福克-普朗克方程的非马尔可夫推广的基础上构建的。必要的非马尔可夫动力学系数由可观测量(均方位移和均方位移)确定。得到了描述物理空间中扩散过程的非马尔可夫方程的解。在很长一段时间内,这些解与连续随机游走理论的预测一致;然而,当弹道行为的影响至关重要时,它们在较短的时间内要优越得多。
2013-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass-Transition Properties from Hard Spheres to Charged Point Particles
玻璃化转变的影响,在三维的单和双汤川势的全范围的控制参数。当屏蔽参数为零时,得到了单组分等离子体的极限;当屏蔽参数较大且耦合强度较高时,玻璃化转变性质向硬球系统过渡。在这两个极限之间,整个过渡图可以用解析函数来描述。与其他势不同的是,Yukawa势的玻璃化转变线和熔化线在控制参数空间中遵循移动的但在其他方面相同的曲线。
2014-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Low-frequency excitations and their localization properties in glasses
除了动力学减慢信号的粘度接近玻璃化转变的巨大增加,结构玻璃在低温下显示出有趣的异常热力学特征,暗示在足够低的频率下与德拜定律的特殊偏差。理论、数值模拟和实验表明,偏离德拜定律是由于填充低频谱的软局域玻璃态模式。研究了三维过冷液体模型中低频模的局域化特性。态密度$D(ω)$的计算考虑到固有的结构,以及热化在母体温度接近动态转变$T_\text d$的配置。我们观察到一个交叉的概率分布的参与率的倒数,发生接近$T_\text d$从高温。我们发现,一个类似的交叉观察到在高亲本温度时,系统的平移不变性被明确打破了随机钉扎场。
2019-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Understanding the problem of glass transition on the basis of elastic waves in a liquid
我们建议,玻璃化转变的性质可以理解的弹性波的基础上。由于原子间相互作用势的非谐性,液体中原子跳跃产生的弹性波在传播过程中会产生局部膨胀。这产生了动态压缩应力,这增加了液体中其他事件的激活屏障。重要的一点是高频弹性波$d_{\rm el}$的传播范围随液体弛豫时间$τ$而增加。一个自洽的计算表明,这种增加给出了Vogel-Fulcher-Tammann(VFT)定律。在所提出的理论中,我们讨论了两个动态交叉在液体中的起源:1)交叉从指数到非指数和从Arrhenius到VFT松弛在高温和2)交叉从VFT到更Arrhenius松弛在低温。在两个交叉点处的$τ$的相应值与实验无定量参数一致。第二次交叉的起源使我们能够调和围绕$τ$可能的分歧正在进行的争议。当$d_{\rm el}$达到系统尺寸时,普遍发生到阿克里乌斯弛豫的交叉,从而避免了发散和相关的理论复杂性,例如识别相变的性质和第二相本身。最后讨论了体积对$τ$的影响以及液体脆性的来源。
2009-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unique dynamic crossover in supercooled x,3-dihydroxypropyl acrylate (x = 1, 2) isomers mixture
利用宽带介电谱(BDS)测试了玻璃形成单体单丙烯酸甘油酯(GMA)的玻璃化前动力学。测量结果表明,在温度$T_B = 254$ K和时间尺度$τ(T_B) = 5.4$ ns的主要(结构)弛豫时间的明确的动态交叉,并没有标志的交叉直流电导率$σ_{DC}$。该结果通过基于导数和畸变敏感性分析$dln{H_{a}}/d(1/T)$与$1/T$得到,其中$H_a$表示表观活化能。随后对分数Debye-Stokes-Einsten关系$σ_{DC}(τ_α)^S = const$的检验表明,交叉与$S = 1$(对于$T>T_B$)-> $S = 0.84$(对于$T<T_B$)相关。交叉是与二次β松弛的出现,顺利深入发展到固体非晶相低于玻璃化温度$T_g$。
2018-03-09 cond-mat.soft
The Cole-Cole Law for Critical Dynamics in Glass-Forming Liquids
在模式耦合理论(MCT)的玻璃态动力学,渐近低频展开的动力学在临界点的膨胀的动态模量相比,这表明,这两个扩展的收敛性能可以是完全不同的。在某些参数区域,模量的首阶展开式成功地描述了瞬态区域外的MCT运动方程的解;同时,磁化率的首阶和次首阶展开式失效。在这些情况下,我们可以推导出一个科尔-科尔定律,这个定律解释了微观激发带以下和α峰高频部分以上频率的动力学。结果表明,这种情况下解释了光学克尔效应测量数据的salol和二苯甲酮(BZP)。对于BZP,可以推断,退偏振光散射光谱在千兆赫频带内表现出α峰的翼。这翼的结果从冯施韦德勒定律的α峰的高频率部分的科尔-科尔峰的交叉;和这个交叉可以定量描述的MCT的领先阶公式的模量。
2006-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two new topologically ordered glass phases of smectics confined in anisotropic random media
我们发现,近晶相液晶局限于各向异性多孔结构,例如,应变气凝胶或Aerosil显示出两种新的玻璃相。应变既保证了这些相的稳定性,又决定了它们的性质。一种类型的应变诱导“XY布拉格玻璃”,而另一种则产生一种新颖的三轴各向异性“m=1布拉格玻璃”。后者表现出异常的弹性,其特征在于我们计算到高精度的指数。我们预测系统的相图,和许多其他的实验观测。
1999-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Monotonic Dynamical Correlations Across The Glass Crossover
Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学);Institute for Complex Molecular Systems, Eindhoven University of Technology(埃因霍温理工大学复杂分子系统研究所);Deutsches Zentrum für Luftund Raumfahrt (DLR)(德国航空航天中心);Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf(杜塞尔多夫大学);Institute of Complex Systems (ISC) - CNR, Rome unit(罗马复杂系统研究所(国家研究委员会));Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Sezione di Roma I(意大利国家核物理研究所罗马一分部)
该研究发现过冷液体β弛豫区的动力学关联长度随温度非单调变化,用随机β弛豫理论定量描述,为模式耦合转变的被避免转变图像提供了直接空间证据。
2026-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ageing dynamics of colloidal hard sphere glasses
我们报告的相干中间散射函数(ISF)的玻璃的硬球的几个体积分数和一系列的散射矢量周围的静态结构因子的主要最大值的动态光散射测量结果。ISF显示出从初始快速衰减到较慢的非平稳衰减的明显交叉。老龄化有几种不同的量化方式。然而,无论选择哪种方法,完美的“老化”玻璃都以幂律方式接近。特别是,快速和缓慢的衰变之间的耦合,作为衡量的ISF在交叉拉伸的程度,也减少代数与等待时间。这种耦合的非平稳性意味着即使是最快的可检测过程本身也是非平稳的。
2010-05-26 cond-mat.soft physics.comp-ph
Onset Temperature of Slow Dynamics in Glass Forming Liquids
模型玻璃形成液体的行为进行了分析的范围内的密度,重点是温度区间的液体开始显示非阿氏温度依赖性的弛豫时间。分析动态特性以及由液体采样的局部势能最小值的特性,识别交叉或起始温度$T_s$,在该温度以下液体表现出{ \it缓慢动态特性},以及典型局部势能最小值的特征的变化。
2000-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From viscous fluids to elastic solids: A perspective on the glass transition
一个理论的非局部应力在液体捕获交叉从粘性到弹性的相关性过冷。它解释了玻璃中长程应力场的出现,这种应力场源于剪切应力与横向变形的耦合。胶体玻璃中的Goldstone模被证明是扩散的。
2022-05-02 cond-mat.soft
Note on kinematics, dynamics, and thermodynamics of plastic glassy media
提出了描述连续介质弹性和塑性形变运动学的统一几何方法。在此基础上,我们研究了玻璃塑性介质中的力学变形、粘性流动和热输运。因此,我们得出适当的微分方程,这些现象的形式适用于液体,弹性固体,以及塑性固体材料。
2003-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Random First Order Transition Theory of Glasses in Real Space-Time: Instantons, Strings, Flames and Flows
使用随机一级跃迁理论理解结构玻璃需要在真实空间和时间上进行描述,同时考虑样品历史。用场论的术语来说,当存在复本对称性破缺时,各种非线性物体都进入了这个描述:瞬子、弦、火焰和流。我们专注于这个真实的空间描述,并用它来描述交叉的能量景观制度,动力学的异质性,老化和应力下的玻璃剪切带的形成。
2022-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical and orientational structural crossovers in low-temperature glycerol
在玻璃形成材料和蛋白质中的氢原子的均方位移,如非相干弹性中子散射所报道的,显示出它们的温度依赖性的扭结。这种交叉被称为动态转变,连接了两个近似线性的状态。它通常被分配到动态冻结的分子模式的子集之间的平等点,其相应的弛豫时间和仪器的观察窗口。本文通过广泛的分子动力学模拟研究了甘油玻璃形成过程中动力学转变的起源。我们发现在相同的温度下,分子的质心平移和转动都发生了动力学跃迁,对观测窗口的变化不敏感。甘油的平移和旋转动力学都表现出从结构到二次弛豫的动态过渡温度下的动态交叉。在相同的温度范围内观察到的取向柯克伍德因子和介电常数的显着和不连续的增加。然而,我们没有发现任何迹象表明一个真正的热力学过渡到一个有序的低温相。因此,我们认为,所有观察到的交叉是动态的字符。介电常数的增加与模拟时间尺度上偶极域的动态冻结有关。
2016-03-24 cond-mat.soft
Probing the glass transition from structural and vibrational properties of zero-temperature glasses
我们发现Lennard-Jones(LJ)和Weeks-Chandler-Andersen(WCA)系统的玻璃化转变温度的密度依赖性可以由零温($T=0$)玻璃的性质来预测。在交叉密度$ρ_s$以下,LJ和WCA玻璃显示出不同的结构,导致不同的振动性质,从而使得LJ玻璃比WCA玻璃更稳定,具有更高的玻璃化转变温度。在$ρ_s$之上,$T=0$玻璃的结构和振动量显示出标度崩塌。从标度关系和量纲分析,我们预测的玻璃化转变温度的密度标度,与模拟结果非常吻合。我们还提出了一个经验表达式的玻璃化转变温度使用结构和振动特性的$T=0$玻璃,它的工作以及在很宽的密度范围。
2014-02-10 cond-mat.soft
Dependence of the glass transition and jamming densities on spatial dimension
我们调查软球液体的动力学,通过计算机模拟的空间尺寸从$d =3$到$8$,在很宽的温度和密度范围。采用一个缩放的密度-温度依赖的弛豫时间,我们精确地识别的密度$ϕ_0$,这标志着理想的玻璃化转变中的硬球极限,和一个交叉从子到超级Arrhenius温度依赖性。$ϕ_0$和无热干扰密度$ϕ_J$之间的差异在3维和4维中很小,随着维度的增加而增加,其中$ϕ_0 > ϕ_J$为$d > 4$。我们比较我们的结果与最近的理论计算。
2022-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of a colloidal glass during stress-mediated structural arrest
我们采用平行叠加流变学研究了平均场应力存在下的老化胶体玻璃的动力学。在一个范围内的中间应力,损耗模量超过储能模量在短时间内,但开发一个最大的伴随着两者之间的交叉系统的年龄。这是伴随着一个狭窄的损失峰值增加应力。我们表明,这一特点是在这些材料中的结构逮捕的特点,这是可观察到的合理的时间尺度上的激活影响的应力。制动时间与逆应力呈指数关系。这些结果提供了实验验证的作用,应力作为一个有效的温度在软玻璃系统已在最近的理论框架。
2010-03-08 cond-mat.soft
Relationship between non-exponentiality of relaxation and relaxation time at the glass transition
通过分析各种玻璃形成液体和聚合物的实验数据,我们发现,非指数$β$和松弛时间$τ$是唯一相关的:$\log(τ)$是一个近似的线性函数的$1/β$,其次是交叉到一个更高的线性斜率。我们合理化所观察到的关系,使用最近开发的方法,其中的玻璃化转变的问题进行了讨论的弹性问题。
2007-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Active fluidization in dense glassy systems
致密的软玻璃在足够低的温度下表现出强烈的集体笼化行为。使用分子动力学模拟的模型玻璃形成,我们表明,纳入活动或自推进,f0,可以诱导破笼和流化,导致玻璃相消失超过临界f0。随着f0的增加,扩散系数从强温度依赖性转变为弱温度依赖性。此外,我们表明,活动诱导的交叉从一个脆弱的到一个强大的玻璃和聚集的活性颗粒的趋势。我们的研究结果是直接相关的集体动力学密集的活性胶体玻璃和最近的实验标记的粒子在活细胞中的扩散。
2016-07-29 cond-mat.soft
Crossover between Solid-like and Liquid-like Behavior in Supercooled Liquids
本文利用最近邻原子对相对坐标与质心坐标对应的 α 弛豫时间之比,区分过冷液体的类固、类液动力学状态,并通过模拟确认特征转变温度 Tx。
2025-06-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glass formation in mechanically interlocked ring polymers: the role of induced chain stiffness
本文通过分子动力学模拟研究机械互锁环状聚合物的玻璃化转变,发现减小链长可诱导子环有效刚性,统一解释短链互锁环的结构特征与动力学停滞,并揭示冷却过程中从弱笼蔽到强笼蔽的转变及链刚性对玻璃态深度的影响。
2024-07-05 cond-mat.soft
Tuning brittleness in multi-component metallic glasses through chemical disorder aging
通过混合MC-MD模拟研究多组分金属玻璃老化对剪切弹性-塑性转变的影响,揭示老化诱导的二十面体有序化与剪切转变区协同形成的内在关联,并量化了老化时间依赖的塑性重排敏感性及空间关联长度的增长。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-monotonic pressure dependence of the dynamics of soft glass-formers at high compressions
在分子动力学模拟软玻璃形成者通过排斥相互作用,我们发现,玻璃化转变温度,动力学不均匀性,玻璃脆性达到最大值在相同的交叉压力$P_d$。我们对零温堵塞态的分析表明,在$P_d$的态具有最高的键取向顺序和最大的空间波动。相应地,低频振动的正常模式是最不本地化的,沿着这些模式的平均势能势垒是最高的堵塞状态附近的$P_d$。过冷液体的重入玻璃化转变和动力学是可预测的这些结构和振动的前体在零温度堵塞状态。
2012-06-29 cond-mat.soft
Thermal expansion and the glass transition
研究发现玻璃的热膨胀系数随玻璃化转变温度升高而异常减弱,但按脆度标度后恢复与转变温度成反比的普适关系,表明玻璃液化需打破协同粒子网络,并可通过热膨胀估算转变温度。
2022-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
New challenges for the pressure evolution of the glass temperature
的玻璃化温度(Tg)的压力演化的描绘方式超出了占主导地位的Simon-Glatzel样图案进行了讨论。这包括由dtg/dP>0和dTg/dP<0描述的系统中Tg(P)依赖性的可能的共同描述。后者与Tg(P)曲线的最大值隐藏在负压区域有关。还注意到沿着玻璃化曲线的体积和密度变化的问题。最后,提出了与从低密度(各向同性拉伸)到高密度(各向同性压缩)系统的交叉相关的玻璃化的普遍模式。假设,它可以服从任何玻璃形成者,从分子液体到胶体。
2017-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft