Systematic Breakdown of Amontons' Law of Friction for an Elastic Object Locally Obeying Amontons' Law
在许多干态下固体与固体基体的滑动系统中，摩擦力与表观接触面积无关，而与载荷成正比。这种行为被称为阿蒙顿定律，表明摩擦系数或摩擦力与载荷力的比值是恒定的。然而，在这里，使用数值和分析方法，我们表明，阿蒙顿定律打破系统在一定条件下的弹性物体经历的摩擦力，局部服从阿蒙顿定律。宏观的静摩擦系数，它对应于体积滑动的对象的开始，随着压力或系统长度的增加而减小。这种减少的结果，从前体滑移开始之前的整体滑动，并与某些以前的实验结果是一致的。这些行为的机制是明确的。这些结果将为控制摩擦提供新的见解。
2013-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universality of (2+1)-dimensional restricted solid-on-solid models
广泛的动力学模拟的限制固体固体模型在$D=2+1$维已完成使用并行多表面算法实现的图形卡。数值证据表明，这些模型表现出KPZ表面生长缩放，无论步骤的高度$N$。我们发现，通过增加$N$的修正标度增加，从而更小的步长模型更好地描述渐近，长波标度行为。
2016-07-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech cs.DC
A linear scaling method to evaluate the ion-electron potential of crystalline solids
本文提出了一个简单的线性标度表达式，用于计算晶体的离子-电子势。该表达式取代了长程离子-电子势与等效的局部电荷分布和相应的边界条件的单位电池。由于不需要二次标度结构因子-如传统方法中所使用的-该表达式显示出固有的线性行为，并且非常适合于在无轨道密度泛函理论内模拟大规模系统。该方案是在ATLAS软件包中实现的，并通过使用固体镁bcc晶格的单位晶胞中含有数万个原子进行基准测试。实验结果表明，该方法可以有效地模拟大尺寸晶体，计算精度高。
2016-02-29 cond-mat.mtrl-sci
Locality and Non-locality in Elasto-plastic Responses of Amorphous Solids
目前许多关于非晶态固体塑性的理论都假定塑性形变是空间局部化的。本文提出了一系列数值试验来检验塑性形变的局部化程度。这些实验增加了对所观察到的弹塑性形变的弹性贡献的去除的严格性。它的结论是，对于我们所有的模拟协议的塑性形变不本地化，和他们的缩放是次广泛的。我们提供了一些措施的大小的塑性形变，所有这些显示子广泛的缩放特征的非平凡指数。我们提供了一些证据表明，次广泛的标度律的标度指数是非普遍的，这取决于无序的程度和系统的参数。然而，了解是什么决定了这些指数，应该对非晶态固体的物理学有相当大的启发。
2009-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Power-law scaling for solid-state dewetting of thin films: an Onsager variational approach
我们研究了表面扩散控制的，固态去湿的动力学考虑的接触在一个半无限的固体薄膜在一个平坦的刚性基板上的收缩。的昂萨格变分原理适用于表面扩散控制的形态演变的框架内进行的分析。基于这种方法，我们推导出一个简单的，降阶模型定量分析幂律缩放的去湿过程。通过对降阶模型的渐近分析和数值模拟，我们发现，对于后期时间，回缩距离随时间的$2/5$幂增长，而与接触点相邻的脊的高度随时间的$1/5$幂增长.虽然渐近分析侧重于后期的时间和一个相对简单的几何模型，Onsager的方法是适用于所有的时间和描述的形态任意复杂。
2020-01-25 cond-mat.mtrl-sci
Linear scaling solution of the all-electron Coulomb problem in solids
我们提出了一个线性标度公式的解决方案的全电子库仑问题的结晶固体。由此产生的方法是系统地改进，非常适合于大规模的量子力学计算中，库仑势和能量的连续电子密度和奇异核密度是必需的。线性标度是通过引入光滑的，严格的本地中和密度，使核相互作用严格本地，并解决剩余的中性泊松问题的电子在真实空间中。虽然该公式包括奇异核势，没有涂抹近似，所需的泊松解是在索伯列夫空间$H^1$，所需的能量范数收敛。我们采用丰富的有限元，从孤立原子的解决方案，丰富的有效的解决方案，由此产生的泊松问题的相互作用固体。我们证明的准确性和收敛性的方法，通过直接比较标准埃瓦尔德总和的晶格点电荷，并证明在全电子量子力学计算的准确性与应用结晶金刚石。
2011-08-10 cond-mat.mtrl-sci
Solid phase crystallization under continuous heating: kinetic and microstructure scaling laws
分析了连续加热和晶核随机分布条件下的固相晶化动力学和微观结构。假设成核速率和生长速率都与阿氏温度有关。在这些情况下，系统具有标度律，使得标度系统的行为与加热速率无关。因此，在不同的加热速率下获得的动力学和微观结构仅在时间和长度标度因子上不同。关于动力学，示出了扩展体积随时间按照α_ex=[exp（kappa Ct）]^m+1演化，其中t'是无量纲时间。这种规模化的解决方案不仅代表了系统描述的显著简化，而且还提供了新的分析工具。例如，它已经有可能找到一个分析的动力学参数上的最终平均晶粒尺寸的依赖关系。关于微观结构，存在的长度缩放因子允许的晶粒尺寸分布的动力学参数的函数进行数值计算。
2008-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Universal scaling of electrochemical information transfer at solid-liquid interfaces
School of Engineering, Institute of Science Tokyo（东京科学大学工学院）；Department of Chemistry, Graduate School of Environmental, Life, Natural Science and Technology, Okayama University（冈山大学环境生命自然科学研究科化学系）
研究固液界面电化学信息传递，通过无量纲因子\(u\)得出通用平方反比标度，此标度与探针微观细节无关，将静电屏蔽作为信息传递基本约束，为地下电化学传感提供定量设计原则。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Scaling and universality of AC conduction in disordered solids
Roling等人[Phys.Rev.Lett. vol 78，2160（1997）]和Sidebottom [Phys.Rev.Lett. Vol 82，3653（1999）]进行了讨论。它表明，Sidebottom的缩放版本是完全通用的。一个新的解析近似的通用交流电导率跳跃在极端无序极限，“扩散团簇近似”，并比较模拟和实验。
1999-07-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Topology-Scaling Identification of Layered Solids and Stable Exfoliated 2D Materials
材料项目晶体结构数据库已被搜索的材料拥有分层图案在其晶体结构中使用拓扑缩放算法。该算法识别和测量结构的晶胞中键合的原子团簇的尺寸，并确定它们随晶胞尺寸的缩放。该搜索产生了826个稳定的层状材料，这些材料被认为是通过剥离形成二维单层的候选材料。密度泛函理论计算每种材料的剥离能和681单层被发现表现出低于那些已经存在的二维材料的剥离能，表明它们从体相剥离的可能性。这些二维材料的晶体结构为今后稳定二维材料的理论研究提供了模板。所有826个单层的优化结构和其他数据见https://materialsweb.org。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci
Degenerate ground states and nonunique potentials: breakdown and restoration of density functionals
Hohenberg-Kohn（HK）定理是量子力学最基本的定理之一，它构成了非均匀相互作用多粒子系统非常成功的密度泛函方法的基础。在这里，我们表明，在配方的密度泛函理论（DFT），采用一个以上的密度变量，适用于系统的退化基态，有一个微妙的漏洞，在香港定理，密度之间的所有映射，波函数和潜力可以打破。两个较弱的定理，我们证明在这里，联合简并定理和内部能量定理，恢复内部，总的和交换相关能量泛函的应用DFT原子，分子和固态物理和量子化学所需的程度。联合退化定理限制了一般多体系统中可能退化的性质。
2006-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el physics.atom-ph
Scaling Theory for Steady State Plastic Flows in Amorphous Solids
强关联非晶态固体是一类玻璃形成体，其颗粒间势在相关的颗粒间距离范围内具有近似的逆幂律形式。我们研究这种系统的稳态塑性流动，首先在无热，准静态极限，其次在有限的温度和应变率。在所有情况下，我们证明了有用的缩放概念，以减少数据的普遍尺度函数的缩放指数是先验的粒子间的潜力。特别是，我们表明，稳定的塑性流动在有限的温度下，有效的热提取是唯一的特点是由两个缩放变量;等价地，稳定状态显示状态方程，涉及一个缩放变量的其他两个。我们讨论的范围内的适用性的标度理论，并连接到密度标度在过冷液体动力学。我们解释说，瞬态的描述要求额外的状态变量，其身份仍然远不明显。
2009-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Anisotropy of Vortex-Liquid and Vortex-Solid Phases in Single Crystals of Bi$_2$Sr$_2$CaCu$_2$O$_{8+δ}$: Violation of the Scaling Law
本文采用Corbino几何方法研究了倾斜磁场中Bi $_2$ Sr $_2$ CaCu $_2$ O $_{8+δ}$单晶的涡旋液相和涡旋固相。结果表明，涡旋固相的各向异性随温度的升高而增大，并在$T\approx 0.97 T_c$处达到最大值。相反，涡旋液体的各向异性在整个测量温度范围内单调上升。所观察到的行为进行了讨论的背景下，在强分层系统中的涡的尺寸交叉和热波动。
2001-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Avalanche Size Scaling in Sheared Three-Dimensional Amorphous Solid
研究了模拟非晶态固体在T=0时塑性重排事件的统计特性。事件的特征在于能量释放和"滑移体积“，即塑性应变和系统体积的乘积。对于给定的系统大小$L$，它们的分布似乎是指数的，但是不能推断出特征事件大小，因为这些量的平均值随着$L^α$和$α\sim 3/2$而增加。与2D模型中得到的结果相反，我们没有看到简单连接的雪崩。该指数表明，分形形状的雪崩，这也证明了平均分形维数和参与率。
2007-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Orbital-Free Density Functional Theory: Linear Scaling Methods for Kinetic Potentials, and Applications to Solid Al and S
在无轨道密度泛函理论中，动能势（KP），即动能密度泛函的函数导数，出现在电子密度的欧拉方程中，并且可能更适合于简单的近似。我们研究了两个固态系统，铝和硅，使用两个非局部KP原子，得到了很好的结果。非常准确的结果被发现为铝，但结果为硅是不太令人满意的，说明一般需要更好地处理扩展共价体系。一个不同的整合途径，在KP形式主义可能证明是有用的，在攻击这个根本问题。
2009-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Scaling of discrete element model parameters for cohesionless and cohesive solid
离散元建模（DEM）的主要缺点之一是当颗粒数量巨大时所需的计算成本，特别是对于细粉末和/或工业规模的模拟。本研究探讨了模型参数的缩放，这是必要的，以产生规模独立的预测粘性和粘性固体下的准静态模拟的侧限压缩和无侧限压缩破坏单轴试验。采用双线性弹塑性粘着摩擦接触模型。结果表明，加载和卸载的接触刚度（包括法向和切向）与颗粒尺寸成线性关系，粘附力与颗粒尺寸的平方成很好的比例关系。该比例定律将允许按比例放大的颗粒DEM模型在单轴测试中表现出与由小得多的颗粒组成的材料类似的整体机械载荷响应。这是第一步的介观表示的粘性粉末，是基于现象学产生的关键散装特性的粘性固体，并有可能获得相当大的计算优势，工业规模的DEM模拟。
2015-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Role of topology in scaling laws for studying mechanics in open-porous solids: Moving beyond classical Gibson-Ashby scaling
University of Twente（特温特大学）
该研究提出拓扑感知框架，分离无序多孔材料模量标度的本征与结构贡献，发现拓扑变化会改变表观标度指数，为理解异常模量标度提供基础。
2026-08-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
