Crystalline shielding mitigates structural rearrangement and localizes memory in jammed systems under oscillatory shear
应力作用下非晶态材料的屈服性质尚未完全阐明。特别是，了解微观重排如何引起宏观结构和流变学签名的无序系统是至关重要的预测和表征的产量和记忆是如何存储在无序材料的研究。在这里，我们调查的局部结构的均匀性在一个单独的颗粒水平上的非晶堵塞的二维系统振荡剪切下的演变，并与这种演变的重排，记忆，和宏观流变测量。我们确定了一个新的结构度量，结晶屏蔽，这是预测的重排倾向和剪切下的单个粒子的结构波动性。我们使用这个指标来确定局部区域的系统中，材料的记忆，其准备保存。我们的研究结果有助于不断了解如何本地结构与动态响应和记忆在无序系统。
2020-08-14 cond-mat.soft
Rheological response of a glass-forming liquid having large bidispersity
使用广泛的数值模拟，我们调查的模型玻璃形成的二元混合物的组成颗粒具有大的尺寸比的流动行为。在较大的物种是空间占主导地位的制度中，施加剪切的流变响应进行了研究。我们表明，出现与密度增加的宏观刚度发生在较大的物种进行玻璃化转变，而较小的物种继续高度扩散的制度。我们分析的剪切和静态松弛动力学的两个物种所施加的时间尺度之间的相互作用，以提供一个微观观察到的流变学响应。最后，通过调整混合物的组成，我们说明了系统的插入较小的颗粒通过降低系统的粘度来影响流变学。
2022-02-25 cond-mat.soft
Rheological Behavior of Colloidal Silica Dispersion: Irreversible Aging and Thixotropy
本研究探讨了电荷屏蔽纳米二氧化硅胶体分散液的流变行为，发现其物理老化在短时间尺度内可逆而在长时间尺度下不可逆，并开发了一个基于时间依赖Maxwell框架的触变性结构动力学模型以准确捕捉实验观察到的流变特性。
2025-11-03 cond-mat.soft
Shear Induced Fluidization Of Thermal Amorphous Solids
通过计算机模拟研究了非晶态固体在外加载荷作用下的剪切诱导流化过程，研究了变形态的弛豫动力学。对热玻璃材料进行恒速率的简单剪切变形。在非仿射位移场的基础上，研究了剪切局部化和塑性形变随应变的不均匀性。均方位移显示了随着应变颗粒的流动性增强，表明材料的流化。利用时间关联函数，我们估计了剪切玻璃的弛豫时间。当材料失去其固体性质并最终变成液体状时，观察到弛豫时间的显著减少直到屈服点。最后，通过计算剪切应力松弛，研究了静态试样的记忆对剪切熔融玻璃流变特性的影响。我们发现，在我们的系统中，一个有限的持续残余应力，持续时间超过实验观察时间。
2021-12-05 cond-mat.soft
Structural Transition in the Isotropic Phase of the C$_{12}$EO$_6$/H$_2$O Lyotropic Mixture: A Rheological Investigation
我们研究的结构变化发生在各向同性相的C $_{12}$ =EO $_6$ /H $_2$ O溶致混合物（高达35%的表面活性剂重量浓度）时，增加浓度和温度，从小的个人胶束的缠结网络，随后成为连接。高频（高达$ω= 6 \times 10^4$ rad/s）流变测量使我们能够获得粘弹性弛豫谱，这可以很好地描述了两个麦克斯韦模型与非常不同的温度行为的总和：较慢的一个（$τ_1 \simeq 10^{-4}$ s）可能是由于蠕动，其相关的粘度首先随温度增加（胶束生长），然后在达到最大值后下降（连接的外观）。快速机制（$τ_2 \simeq 10^{-6}$ s）在温度下几乎保持不变，并且可以与在先前的研究中在较高浓度下观察到的局部胶束顺序的弛豫有关。这一解释得到了相关表面活性剂C $_{12}$ EO $_8$（形成较小胶束）水性混合物中的额外测量结果的证实，其中仅检测到与局部有序相关的快速机制。
2015-04-08 cond-mat.soft
Data-driven rheological characterization of stress buildup and relaxation in thermal greases
针对热润滑脂的应力松弛与建立行为，本文采用 PINN 数据驱动反演 TEVP 与 NEVP 本构参数，并通过未见剪切速率、阶跃应变及 Herschel–Bulkley 拟合验证模型。
2023-09-22 cond-mat.soft physics.app-ph
A Solid-Based Approach for Modeling Simple Yield-Stress Fluids: Rheological Transitions, Overshoot and Relaxation
Kyungpook National University（庆北国立大学）；Ajou University（亚洲大学）
本文提出了一种基于固体的本构方程，用于描述简单屈服应力流体的流变特性，该模型能够准确预测启动剪切过程中的应力超量，揭示超量源于均质机制而非等向硬化或空间非均质微结构演变。
2026-06-04 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheological Study of Transient Networks with Junctions of Limited Multiplicity
从理论上研究了由遥爪聚合物组成的瞬态凝胶的粘弹性和热力学性质。我们扩展了经典理论的瞬态网络，使聚合物链之间的相关性，通过网络连接考虑在内。这种扩展使我们能够研究流变量（例如粘度和弹性模量）如何受到缔合平衡条件的影响，以及这些量如何与连接点的聚集数相关。我们提出了一个理论模型的瞬态网络与路口组成的可变数量的疏水基团的链端。弹性有效链定义为两端均与其它链上的端基缔合的链。结果表明，动态剪切模量的麦克斯韦模型，其特征在于由一个单一的弛豫时间和高频平台模量的经典理论，以及描述，但减少的动态剪切模量依赖于聚合物的浓度和温度通过减少的浓度c作为结合的缔合常数和端基的体积分数。当c较小时，平台模量和零剪切粘度随c的增加呈非线性增加，但当c较高时，它们与c成正比。弛豫时间也随着c的增加而增加，这是由于在小c处存在成对结。
2006-11-06 cond-mat.soft
Shear-Transformation-Zone Theory of Yielding in Athermal Amorphous Materials
在无热非晶材料中的屈服转变类似于临界现象。历史上，它们被描述为赫歇尔-巴尔克利流变公式，这意味着在屈服点的奇异行为。在本文中，我研究这类现象使用的热力学剪切转变区（STZ）理论的基本版本，专注于有效的无序温度的作用，并特别注意缩放和尺寸参数。我发现了各种各样的赫歇尔-Bulkley一样的流变学，但由于根本原因，而不是特定的STZ理论，得出结论，屈服过渡并不是真正的关键。特别是，有一个快速增长的相关长度，但最终饱和附近的屈服点。
2015-05-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rheological Behavior of Microemulsions
我们研究了剪切流场中微乳液相的稳态和瞬态行为。该系统是由一个扩散-对流方程，推广了通常的Cahn-Hilliard方程。非线性项以自洽近似处理。剪应力、第一正应力和第二正应力作为结构因子的动量计算。在静止条件下观察到剪切稀化。在小的剪切速率值的牛顿政权之后，当剪切速率变成没有流动的系统的弛豫时间的倒数的顺序时，过量粘度减小。在瞬态状态下，当从静止状态开始施加流动时，我们发现剪切应力在减小到恒定值之前达到最大值。
2002-10-14 cond-mat.soft
Modeling the Dielectric Relaxation in Semicrystalline Polymers -- Understanding the Role of the Interphase between the Amorphous and Crystalline Domains
本文结合Doolittle自由体积理论与可压缩自洽场理论，对半结晶PLLA非晶区弛豫时间分布建模，成功捕捉温度与位置依赖性，并推导出新的经验方程。
2024-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scaling of relaxation and excess entropy in plastically deformed amorphous solids
当受到足够的应力时，固体材料通过微观成分的重组而产生塑性变形。实际上，通过合理地施加应力来改变材料的微观结构是可能的，这是一种在实践中用于提高金属机械性能的经验过程。然而，理解塑性流动和微观结构在这些非平衡态中的相互依赖性仍然是一个重大挑战。在这里，我们实验性地研究了无序胶体固体在塑性形变过程中的弛豫动力学与微观结构之间的关系。我们施加振荡剪切固体胶体单分子层和研究其颗粒的轨迹作为剪切速率的函数在塑性区。在这些条件下，应变速率、与塑性流动相关的松弛速率和样品的微观结构一起振荡，但具有不同的相位。有趣的是，实验表明，在时间t与塑性流动相关的弛豫速率与应变速率和样品的微观结构，分别在较早和较晚的时间测量。松弛速率，在这种非平稳条件下，表现出幂律剪切稀化行为和指数尺度与样本过剩熵。因此，样品静态结构（过剩熵）的测量提供了有关应变率和组分重排动力学在样品中在较早的时间洞察。
2021-08-06 cond-mat.soft
Dielectric relaxation and crystallization behaviour of amorphous nilutamide
用宽带介电谱研究了尼鲁米特的玻璃态和过冷液体态的分子迁移率。除了初级$α$ -松弛外，还观察到一个多余的翼状次级松弛。结构$α$ -弛豫的温度依赖性表现为非Arrhenius行为，并遵循Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）经验公式。由VFT参数得到玻璃化转变温度T $_{g}$ = 302 K，脆性指数m=76。结构$α$ -弛豫过程是非德拜的，Kohlraush-Williams-Watts拉伸指数$β_{KWW}$ =0.76。尼鲁米特的二次弛豫时间与耦合模型计算的原始弛豫时间一致。因此，尼鲁米特的二级弛豫过程被视为Johari-Goldstein（JG）$β$ -过程，它是结构$α$ -过程的前体。最近关于尼鲁米特的报告表明，甚至在T $_{g}$以下成核增加，然而我们将其归因于JG $β$ -弛豫。在介电测量期间，无定形尼鲁米特重结晶。本文用等温介电测量法研究了无定形尼鲁米特在326 K时的晶化过程。结晶过程遵循Avrami方程，并求出了相关参数。
2016-06-20 cond-mat.other cond-mat.soft
Rheological Signatures of Gelation and Effect of Shear Melting on Aging Colloidal Suspension
失去热力学平衡的胶体悬浮液经历物理老化，其中它们的结构演变以降低自由能。在Laponite的水悬浮液中，物理老化伴随着弹性模量和粘性模量作为时间的函数的增加。在这项工作中，我们研究了在不同频率下的弹性和粘性模量的时间演变，并观察到新鲜制备的Laponite水悬浮液表现出相同的流变行为报告的交联聚合物材料进行化学凝胶化。因此，在某一时刻，tanδ被观察到与频率无关。然而，对于在施加剪切熔融之前在静止条件下保存较长时间的样品，剪切熔融之后的液体到固体的转变显示出与经典凝胶化的更大偏差。我们还获得了连续的弛豫时间谱的粘性模量的频率依赖性。我们观察到，随着休息时间的增加，连续弛豫时间谱显示出逐渐变化，从负斜率，描述优势的快弛豫模式的正斜率代表优势的慢弛豫模式。我们提出，剪切熔融悬浮液的凝胶化行为的偏差源于剪切熔融不能完全打破的结晶结构，从而产生未破碎的聚集体。这种未破碎的聚集体的体积分数随静置时间而增加。对于小的静止时间，存在较少数量的未破碎的聚集体导致偏离经典的凝胶化。另一方面，在高的休息时间存在的更大部分的未破碎的聚集体剪切熔融后表现出动态逮捕导致反转的弛豫时间谱。
2014-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging and linear response in the Hébraud-Lequeux model for amorphous rheology
我们分析了Hébraud-Lequeux模型的老化动力学，该模型是一个非晶材料中局部应力演化的自洽随机模型。我们发现，该模型具有初始条件相关的冻结：应力扩散常数随着时间的推移衰减为$D\sim 1/t^2$在老化过程中，使累积量的存储器可以被擦除，这是由$D(t)$的时间积分，是有限的。因此，剪切应力松弛函数，我们确定在长时间的制度，只有衰减到一个平台，并成为逐步弹性系统的年龄。与频率相关的剪切模量表现出相应的整体衰减的耗散部分与系统的年龄，而特征松弛时间的比例与年龄的线性预期。
2016-11-21 cond-mat.soft
Nontrivial rheological exponents in sheared yield stress fluids
在这项工作中，我们讨论了可能的物理起源的非平凡指数在低，但有限的驱动速率的软材料的非热流变学。在我们的方案中的一个关键因素是存在一个自洽的机械噪声，源于空间叠加的长程弹性响应局部塑性变形区域。我们研究分析的平均场模型，在该模型中，这种机械噪声是由应力扩散项耦合到塑性活动。在此描述中，我们展示了如何依赖的剪切模量和/或剪切速率上的局部弛豫时间引入校正通常的平均场预测，关于指数1/2的赫歇尔-Bulkley型流变响应。平均场图像的这一特征，然后示出相对于结构紊乱和局部应力的部分松弛是鲁棒的。我们测试这一预测数值上的介观晶格模型，明确实现了远程弹性响应本地化的剪切变换，我们得出结论，我们的方案可能会在流变实验中进行测试。
2017-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solid-like rheological response of non-entangled polymers in the molten state
我们表明，非缠结聚合物显示出类似弹性的行为在宏观尺度（探测在一些0.100毫米的厚度）高达至少一百度以上的玻璃化转变温度。对于侧链液晶聚合物和普通聚合物，在非滑移条件下发现的这种观察结果与通常发现的聚合物熔体的流动行为相矛盾。我们的测量是用传统的流变仪在几十毫米的厚度下进行的。因此，我们正在探索整体属性。据推测，所观察到的弹性意味着，即使在熔体中的链经历宏观距离的内聚效应，涉及集体运动的时间尺度长于个别聚合物链的个别弛豫时间。检测熔融非缠结聚合物的这种固体状性质对于更好地理解聚合物动力学具有相当重要的意义。
2016-09-09 cond-mat.soft
Heterogeneous relaxation dynamics in amorphous materials under cyclic loading
利用分子动力学模拟研究了非晶玻璃材料在振荡剪切应变下的非均匀动力学行为。我们认为三维二元Lennard-Jones混合物远低于玻璃化转变温度。利用自重叠序参量和动态磁化率定量描述了结构弛豫和动力学非均匀性。我们发现，在足够小的应变振幅，均方位移表现出广泛的亚扩散平台和系统经历了约$10^4$周期几乎可逆的变形。在增加应变振幅时，以较短的时间间隔发生向扩散制度的过渡，并且松弛过程涉及大颗粒位移的间歇性爆发。粒子跳跃动力学和动态磁化率的详细分析表明，移动粒子聚集成团簇的大小增加，在较大的应变幅。最后，在连续的时间间隔的颗粒迁移率之间的相关性表明，动态促进变得越来越明显，在较大的应变幅度。
2013-01-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theoretical model for the structural relaxation time in co-amorphous drugs
我们提出了一个简单的方法来研究非晶药物的结构弛豫时间和玻璃化转变。非晶材料被建模为一组大小相等的硬球。本文用与Kramer理论相联系的Elementary集体非线性Langevin方程理论计算了硬球流体几十年的结构弛豫时间。然后，一个新的热映射从一个真正的材料到一个有效的硬球流体提供了温度依赖的弛豫时间，这可以与实验相比。数值结果定量同意与以前的实验具有不同的重量比的药物二元混合物。我们进行实验，以测试我们的计算依折麦布-辛伐他汀-Kollidon VA 64混合物。我们的方法将提供一个简单而全面的描述非晶复合材料的玻璃态动力学。
2019-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A computational framework for rheologically complex thermo-visco-elastic materials
分数阶微积分已被证明是非常有效的表示与记忆材料，如聚合物的粘弹性松弛响应。此外，在模拟热粘弹性中材料功能的温度依赖性时，已知标准的时间-温度叠加原理在大多数情况下是无效的（热流变学复杂性）。在这项工作中，提出了一种新的有限元公式和数值实现的模拟瞬态热分析的热塑性复杂材料。粘弹性分数阶本构关系的参数被假定为温度相关函数，并引入一个内部历史变量来跟踪温度的变化，这是负责材料的相变。分数阶导数的数值近似通过所谓的Grünwald-Letnikov近似来使用。所提出的模型是用来数值求解一些测试用例相关的松弛和蠕变测试上进行的一个真正的聚合物（乙烯醋酸乙烯酯），这是用来作为主要的封装材料的太阳能电池在photopolics。
2021-07-09 cond-mat.soft physics.comp-ph
Nonlinear rheological properties of dense colloidal dispersions close to a glass transition under steady shear
用第一性原理方法研究了稠密胶体悬浮体在稳态剪切下的非线性流变特性。从给定剪切流中相互作用的布朗粒子的Smoluchowski方程出发，导出了形式上精确地包含瞬态动力学的广义Green-Kubo关系，并利用模耦合近似封闭了方程。胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服产生于由于粒子相互作用而导致的结构弛豫的减慢和由密度波动的剪切平流引起的波动的增强的去相关之间的竞争。通过瞬态方法的集成考虑到了动态竞争，平移不变性进入波矢量平流的概念，和模式耦合近似能够定量地探索剪切引起的抑制粒子笼和由此产生的加速结构松弛。扩展的比较与剪切应力数据的线性响应和非线性政权中测得的模型热敏核壳胶乳进行了讨论。此外，还对共焦显微镜和计算机模拟中观察到的剪切作用下的单粒子运动进行了回顾和理论分析。
2008-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Kinetics of Dissolution of an Amorphous Solid
溶解的非晶态固体的动力学研究，使用一个简单的模型，捕获与合理的准确性的动态非均匀性与松弛的非晶态材料在低温下的玻璃。示出的固有溶解速率是成比例的表面颗粒的浓度动力学能够与溶剂交换，独立于温度或玻璃的热历史。溶解表面的形态描述和使用表面蚀刻图像动态异质性的可能性进行了探索。
2018-01-29 cond-mat.soft
Strain localization driven by structural relaxation in sheared amorphous solids
二维无定形材料被建模为耦合在一起以形成弹性相干结构的介观单元片的组装。塑性被引入作为不同的极小值的存在，在能源景观的元素成分。在施加外部应变速率时，材料剪切通过具有四极对称性的元素滑移事件的外观。当元素成分的能量景观保持固定时，滑移事件均匀地分布在整个样品中，平均产生均匀的变形。然而，当能量景观在不同的空间位置可以动态地重新安排，以考虑结构松弛，系统开发的剪切带的形式在低剪切速率的不均匀变形，粘滑样运动在剪切带的最低剪切速率。应变局部化的起源可以追溯到应变率和应力之间的负相关区域，只有当存在结构松弛时才会出现。该模型还再现了其他众所周知的影响，在非晶材料的流变学，作为一个应力峰在应变率控制的实验从休息开始，和增加的最大值，这个峰值与样品年龄。
2007-07-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural origin of relaxation in dense colloidal suspensions
本文提出由平均场笼蔽势导出的结构序参量，用于预测非晶固体中由热涨落或剪切引发的塑性重排，并通过稠密胶体悬浮液实验验证其与结构弛豫的因果关系。
2024-08-09 cond-mat.soft
Possible origin of $β$-relaxation in amorphous metal alloys from atomic-mass differences of the constituents
我们采用原子尺度的非仿射晶格动力学的框架内的理论，揭示了金属玻璃（MG）的Johari-Goldstein（JG）$β$ -弛豫的起源。结合模拟和实验数据与我们的理论方法，我们揭示了大的质量不对称的元素之间的La $_{60}$ Ni $_{15}$ Al $_{25}$ MG导致一个明确的分离，在各自的弛豫时间尺度，给出了强有力的证据，JG弛豫控制的最轻的原子物种存在。此外，我们表明，只有定性特征的振动态密度确定的整体观察到的玻璃的机械响应，铺平了道路，一个可能的统一理论的二次弛豫玻璃。
2018-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic Structural Relaxation in a Sheared Supercooled Colloidal Liquid
在大的剪切应变下致密的非晶材料的流变学还没有完全理解，部分原因是由于难以直接观察这种材料的微观细节。我们使用胶体悬浮液来模拟非晶材料，并利用快速共聚焦显微镜来研究剪切诱导的结构弛豫。我们以几种方式量化颗粒的塑性重排。每一个这些措施的可塑性揭示了空间异质动力学，与局部区域，许多粒子强烈重排这些措施。我们检查这些区域的形状，发现它们基本上是各向同性的，没有任何特定方向的对齐。此外，除了应变施加的总体偏置之外，单个粒子同样可能在任何方向上移动。
2009-12-17 cond-mat.soft
Low temperature dipolar echo in amorphous dielectrics: Significance of relaxation and decoherence free two level systems
本文研究了低温下非晶态固体介电回波的性质。结果表明，在长延迟时间的回波幅度是由一个小的子集的两个能级系统（TLS）具有可以忽略不计的松弛和退相干，因为它们的弱耦合到声子。然后，回波衰减可以近似地通过幂律时间依赖性来描述，其中在比典型的TLS弛豫时间更长和更短的时间具有不同的功率。该理论被应用到最近的测量硼硅酸盐玻璃BK 7中的两个和三个脉冲偶极回波，并提供了一个完美的数据拟合在较宽的时间和温度范围内的假设下，存在两个TLS弛豫机制，由于TLS声子和TLS相互作用。这种解释与以前的实验和理论研究是一致的。进一步的实验验证理论预测的建议。
2012-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress Relaxation Driven by Elementary Plastic Events in Non-Ageing Liquid Foams
Lund University（隆德大学）；Université Grenoble Alpes（格勒诺布尔阿尔卑斯大学）；Paul Scherrer Institut（保罗谢尔研究所）；Université Côte d’Azur（蔚蓝海岸大学）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）；ENS de Lyon（里昂高等师范学校）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
研究揭示非衰老液态泡沫中由单个塑性事件持续时间主导的指数应力松弛机制，表明残余应力源于应力张量的取向。
2026-10-27 cond-mat.soft
Structural relaxation in amorphous materials under cyclic tension-compression loading
利用分子动力学模拟研究了无序固体在反复拉压载荷作用下的结构弛豫过程。二元玻璃的制备是通过快速冷却远低于玻璃化转变温度，然后在恒定体积下周期性应变。我们发现，在数百个周期的过程中，非晶系统被重新定位到逐渐降低的势能状态，能级变得更深，从下面接近临界应变幅度。势能的降低与原子的集体非仿射重排有关，并且它们的重新标度的概率分布在足够大的时间间隔内变得与循环数无关。它还表明，在启动剪切变形过程中屈服发生在更大的值的应力过冲在样品中，在较高的应变振幅循环加载。这些结果可能有助于非晶合金的机械加工，以减少其能量和增加化学电阻率和抗晶化。
2019-11-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
A random critical point separates brittle and ductile yielding transitions in amorphous materials
我们结合了一个解析可解的平均场弹塑性模型与分子动力学模拟的一个通用的玻璃形成证明，根据其制备协议，非晶材料可以产生在两个定性不同的方式。我们表明，退火良好的系统在一个不连续的脆性的方式，金属和分子玻璃。在这种情况下，屈服对应于一阶非平衡相变。随着退火程度的降低，一阶特征变弱，跃迁终止于随机场中伊辛模型普适类的二阶临界点.对于更差的退火系统，屈服变成平滑的交叉，代表在泡沫、乳液和胶体玻璃中通常观察到的延展性流变行为。我们的研究结果表明，在非晶材料中发现的屈服行为的多样性并不来自粒子相互作用或微观动力学{ \it本身}的多样性，而是通过仔细考虑系统的初始稳定性的作用而统一的。
2018-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effects of Cooling Rate on Structural Relaxation in Amorphous Drugs: Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory and Machine Learning Study
理论方法制定调查的分子流动性在不同的冷却速率下的无定形药物。我们将标记分子的结构弛豫过程描述为笼级动力学和第一配位壳层以外的集体分子重排的耦合过程。局域动力学和非局域动力学之间的耦合在不同的物质中表现得不同。对22种无定形药物和聚合物的结构弛豫时间、玻璃化转变温度和动态脆性进行了理论计算。数值计算结果与实验数据以及采用Vogel-Fulcher-Tammann拟合函数和机器学习方法提取的物理量在定量上有很好的一致性。机器学习方法揭示了玻璃化转变温度和熔点之间的线性关系，这是药物溶解度的关键因素。我们的预测方法是开发药物制剂的可靠工具。
2019-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous relaxation of coarsening foams with viscoelastic continuous phase
本研究利用差分动态显微镜探究粘弹性连续相可调的老化泡沫的超慢结构弛豫，发现其呈压缩指数弛豫且弛豫速率与散射波矢线性相关，基体刚度会影响压缩指数，结果印证了实空间观测结论，完善了对该类系统结构弛豫的认知。
2024-05-17 cond-mat.soft
Trainable amorphous matter: tuning yielding by mechanical annealing
本研究通过机械退火调节非晶态物质的流变性，揭示了训练记忆与塑性、非仿射变形和剪切带形成的关系，展示了不同准备协议对材料响应的影响。
2025-11-30 cond-mat.soft
Two characteristic constants of the supercooled liquid transitions of amorphous substances
该研究提出一种新机制解释过冷液体的异常物理性质，通过构建自变量不可测的物理状态，理论推导出两个新转变，其特征值分别为欧拉数的三次方和两倍欧拉数的三次方，与实验观测的玻璃转变和弛豫峰分裂特征值相符。
2024-12-15 cond-mat.soft
Effect of temperature on aging and time-temperature superposition in nonergodic Laponite suspensions
通过流变振荡实验和蠕变实验，研究了温度对合成锂皂石悬浮液老化动力学的影响。我们观察到，在较高的温度下，负责老化的机制变得更快，从而将弹性模量的演变转移到较低的年龄。值得注意的是，在蠕变实验中，所有的老化时间和温度相关的应变数据叠加形成主曲线。这种叠加的可能性表明，流变行为取决于温度和老化时间只通过松弛过程，这两个变量不影响的分布，但只有松弛时间的平均值。此外，该程序允许我们通过在高温和小年龄下进行短时间测试来预测长时间流变行为。
2010-01-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Temperature dependence of fast relaxation processes in amorphous materials
该研究通过含示踪粒子的三维介观弛豫模型，探究玻璃态材料结构弛豫中弹性与热动力学的竞争，发现弛豫模式随温度从快于指数向指数转变，低温宽等待时间分布可表征动力学非均匀性。
2023-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relaxation dynamics in amorphous alloys under asymmetric cyclic shear deformation
采用分子动力学模拟研究了循环加载和玻璃稳定性对非晶合金结构弛豫和屈服转变的影响。我们认为，一个二元混合物冷却到玻璃相深处，并进行循环剪切变形的应变周期性变化，但仍然是积极的。我们发现，非对称循环剪切下的快速冷却的玻璃逐渐向低势能和有限应力在零应变的状态演变。当应变幅值低于临界值时，非仿射位移的尺度分布收敛于幂律衰减，随着循环次数的增加，幂律衰减的指数约为-2。相比之下，更稳定的玻璃在较低的应变幅度下屈服，并且当应变幅度接近临界值时，屈服转变可以延迟数百个循环。这些结果可为设计新的热机械加工方法以改善金属玻璃的机械和物理性能提供参考。
2022-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Polymer threadings and rigidity dictate the viscoelasticity and nonlinear relaxation dynamics of entangled ring-linear blends and their composites with rigid rod microtubules
不同拓扑结构和刚度的聚合物混合物显示出复杂的新兴流变特性，这些特性通常无法从其单组分对应物中预测。例如，与环或线性链的纯溶液相比，环和线性聚合物的缠结共混物已显示出增强的剪切稀化和粘度，以及延长的松弛时间尺度。这些新出现的特性部分来自线性聚合物对环的协同穿线。拓扑结构也被证明在柔性（例如，DNA）和刚性（例如，微管）聚合物，由此环促进混合，而线性聚合物诱导刚性聚合物的解混和絮凝，这些拓扑依赖性相互作用产生高度不同的流变特征。为了揭示这些有趣的现象，我们使用光镊微观流变学测量的线性和非线性的纠缠环线性DNA的混合物和它们的复合材料与刚性微管的流变特性。我们表明，线性粘弹性主要是由微管在较低的频率，但他们的贡献成为冻结在频率以上的DNA缠结率。在非线性制度中，我们揭示了机械响应功能，如剪切稀化，应力软化和多模态松弛动力学介导的熵拉伸，线程，和流动排列的纠缠DNA，以及强制de-threading，解纠缠，和集群。这些机制中的每一个的贡献取决于应变速率以及聚合物的缠结密度和刚度，导致机械性能的非单调速率依赖性，这对于高度浓缩的环线性共混物而不是DNA-MT复合物是最明显的。
2022-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging of the Linear Viscoelasticity of Glass- and Gel-forming Liquids
提出基于NESCGLE理论的新方法，实现玻璃与凝胶形成材料零剪切粘度的第一性原理预测，理论与实验结果高度一致，凸显动力学视角在描述非晶态粘弹性中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.soft
Molecular relaxations in supercooled liquid and glassy states of amorphous gambogic acid: dielectric spectroscopy, calorimetry and theoretical approach
从理论和实验两方面研究了过冷玻璃态藤黄酸的弛豫动力学和热力学性质。我们测量的弛豫时间的温度依赖性在三个多晶型（α-，β-和γ-形式）。为了深入了解弛豫过程，我们提出了一种理论方法来定量地理解这三个弛豫的性质。α-弛豫捕获分子的合作运动，而β-过程主要由单个分子在其最近邻居形成的笼子内的局部动力学控制。基于定量的理论和实验数据之间的协议，我们的计算清楚地表明，β-过程是结构松弛和分子内运动的前体是负责的γ-松弛。此外，该方法被用来研究加热过程对α弛豫的影响。我们发现，升温速率随Tg和1000/Tg的变化而变化。这些变化与许多先前的研究定性一致。
2020-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Influence of an amorphous wall on the distribution of localized excitations in a colloidal glass-forming liquid
几十年来，阐明玻璃化转变的本质一直是凝聚态物理和统计力学的圣杯。一个现象学的方面，使玻璃形成一个概念上的艰巨的问题是，在玻璃形成液体的结构和动态的相关性是太微妙的捕获在传统的两点功能的水平。因此，大量的理论技术，如淬火无定形配置的颗粒，已被设计和采用的模拟和胶体实验，以获得洞察机制负责这些难以捉摸的相关性。然而，时空相关性的分析往往是在单一的理论框架下进行的，因此缺乏对相互竞争的理论的微观预测的批判性比较。在这里，我们通过分析局部激发的分布来解决这个问题，局部激发是根据动力学促进（DF）理论的松弛的基石，在存在无定形壁的情况下，这是由随机一阶跃迁理论（RFOT）激发的一种构造。我们观察到，激发浓度的空间分布表现出复杂的功能，如非单调性和振荡。此外，浓度曲线的平滑变化部分产生长度尺度$ξ_c$，我们将其与先前计算的长度尺度$ξ_{dyn}$进行比较。我们的研究结果提出了一种方法来评估的作用，在管理结构松弛的玻璃形成液体的动力学促进。
2016-08-10 cond-mat.soft
Elastoviscoplastic rheology and ageing in a simplified soft glassy constitutive model
屈服应力流体表现出丰富的流变现象。除了在稳态流动曲线中定义屈服应力的存在之外，这包括在许多材料中，在小振幅振荡剪切中在几十年的频率上相当平坦的粘弹性谱;在突然施加小剪切应变之后的缓慢应力松弛;在剪切启动中的应力过冲;在施加低于屈服应力的剪切应力之后的对数或次线性幂律蠕变;在施加高于屈服应力的剪切应力之后，蠕变随后屈服;在大振幅振荡剪切中的丰富特征的Lissajous-Bowditch曲线; Bauschinger效应，其中材料的有效屈服应变在一个方向上的应变下降低，在相反方向上的先前应变之后;上下剪切速率扫描中的滞后;和（在某些材料中）触变性和/或流变老化。一个关键的挑战是开发一种本构模型，该模型包含足够的基本介观物理，以具有对刚刚描述的流变行为的全部范围的有意义的预测能力，仅具有少量的模型参数，并且还足够简单用于计算流体动力学以预测复杂几何形状中的流动，或者由于即使在简单几何形状中的自发对称性破缺不稳定性而产生的复杂流动。在这里，我们介绍这样一个模型，广泛使用的软玻璃流变模型的动机，并表明它捕捉到所有上述流变学特征。
2020-03-25 cond-mat.soft
Avalanches, thresholds, and diffusion in meso-scale amorphous plasticity
我们提出了一个无定形物质在无热，准静态（a-AQS），稳态剪切流的中尺度模型的结果。特别地，我们对以下方面的横向系统尺寸$L$的缩放进行仔细分析：i）根据应力松弛$S$和单个事件均方位移$M$以及启动下一个事件所需的后续载荷增量$Δγ$的单个松弛事件的统计; ii）由$x=σ_y-σ$编码的系统的静态性质，局部应力值与阈值的距离;以及iii）长时间相关性和扩散行为的出现。对于事件统计量，我们发现$S$的分布与$M$的分布相似，但不同。对于任何特定事件，我们发现$S$和$M$之间存在很强的相关性，$S\sim M^{q}$与$q\approx 0.65$。$q$完全确定$P(M)$的标度指数，给出$P(S)$的标度指数。对于局部阈值的分布，我们发现$P(x)$在$x=0$处是解析的，并且具有与横向系统长度成比例的值$\left. P(x)\right|_{x=0}=p_0$为$p_0\sim L^{-0.6}$。极值统计参数导致控制$P(x)$的指数和控制$P(S)$的指数之间的比例关系。最后，我们通过单粒子示踪统计研究了长时间相关性。扩散系数的值完全由$\langle Δγ\rangle$和$P(M)$的缩放特性（特别是来自$\langle M \rangle$）确定，而不是如人们可能天真地猜测的那样直接来自$P(S)$。我们的成果：i）进一步定义了a-AQS普适类，ii）阐明了应…
2019-05-17 cond-mat.soft
Structures and dynamics of glass-forming colloidal liquids under spherical confinement
最近的理论预测，当一个过冷液体接近玻璃化转变，颗粒簇与一个特殊的“无定形秩序”的液体内成核，这导致静态相关性指示液体松弛的急剧放缓。然而，这一预测尚未在3D实验中得到验证。在这里，我们设计了一个胶体系统，其中颗粒被限制在球形空腔内，边界处钉扎着一层无定形颗粒。使用这个新的系统，我们捕获的无定形顺序的粒子团簇，并展示了静态相关的发展。此外，通过研究球形约束样品的动力学，我们揭示了静态相关性对胶体液体弛豫的深刻影响。在类比与随机钉扎粒子的玻璃形成液体，我们提出了一个简单的关系，为改变的构型熵的限制胶体液体，定量地解释了我们的实验结果，并说明了一个发散的静态长度尺度在胶体玻璃化转变。
2016-03-02 cond-mat.soft
Microscopic constitutive theory of stress overshoot, yielding, and strain hardening in amorphous materials
University of Milan（米兰大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
该研究基于非仿射弹性与不可逆多体弛豫耦合，为金属和聚合物玻璃非线性变形建立微观本构理论，解释应力过冲等现象，通过拉伸指数弛豫指数等定量再现多材料实验曲线，建立统一微观框架。
2026-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mean field description of aging linear response in athermal amorphous solids
研究了非热非晶态固体平均场弹塑性模型中应变的线性响应，并考虑了塑性事件产生的幂律机械噪声谱。在模型的“堵塞”状态下，塑性活动表现出一种非平凡的缓慢松弛，称为老化，我们发现应力在随着材料年龄增长的时间尺度上不完全松弛到与年龄相关的平台期。我们确定这个老化的线性响应的标度行为分析，发现关键标度指数是普遍的和独立的噪声指数$μ$。对于$μ>1$，我们发现简单的老化，其中应力松弛时间尺度与材料的年龄$t_{\rm w}$成线性比例。在$μ=1$，这对应于介导的物理弹性传播的相互作用，我们发现，而不是一个$t_{\rm w}^{1/2}$缩放所产生的拉伸指数衰减的塑性活动。我们比较这些预测与测量的线性响应在计算机模拟的一个模型堵塞系统的排斥性软非热粒子，在其缓慢的耗散松弛向机械平衡，并找到良好的协议与理论。
2022-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Exploring the complex free energy landscape of the simplest glass by rheology
对于非晶态固体，人们一直在激烈地争论，传统的固体观点，在基态和谐波低能量激发的顶部，如声子，是否仍然有效。非晶态固体的最新理论发展揭示了一种可能性，即在简谐图像被破坏的地方，存在着意想不到的复杂自由能景观。在这里，我们表明，标准的流变学技术可以作为强大的工具来检查这样复杂的自由能景观的非平凡的后果。通过大量的数值模拟在有限温度下的准静态剪切下的硬球玻璃，我们表明，上述所谓的加德纳转变密度，弹性断裂，应力松弛表现出缓慢和老化的动力学，和表观剪切模量成为协议依赖。被设计为在实验室中可重复的，我们的方法可能会引发各种各样的非晶材料的复杂的自由能景观的探索。
2017-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integration through transients for inelastic hard sphere fluids
本文计算了在一般剪切速率和密度下，非弹性硬球在定常剪切流中的流变特性。从微观动力学出发，我们概括了通过瞬态（\textsc{itt}）形式主义的耗散，随机驱动的颗粒状粒子的流体的集成。应力松弛函数计算近似模式耦合理论-基于物理图像，剪切松弛是由缓慢的结构松弛为主，接近玻璃化转变。稳态剪切应力的瞬态积累，从而追溯到瞬态密度的相关性计算自洽模式耦合理论。玻璃化转变是由屈服应力的出现和牛顿粘度的发散，表征线性响应的信号。对于与结构弛豫时间相当的剪切速率，应力变得与剪切速率无关，并且我们观察到剪切变稀，而对于最大的剪切速率，Bagnold缩放，即，恢复了剪切应力随剪切速率的二次增加。流变性能是定性相似的所有值的$\varepsilon$，恢复的恢复系数，但是，应力的大小以及剪切变稀和增稠的范围显示出显着的非弹性依赖。
2020-02-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Stable and Interpretable Multi-Mode Rheological Universal Differential Equations (mmRUDEs) for Data-Driven Constitutive Modeling
Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
针对RUDE框架训练不稳定、外推差和不可解释的问题，提出多模式mmRUDEs，通过对数压缩、分裂网络和投影层保证热力学稳定，引入rheome增强可解释性，在合成与实验数据上验证了稳定性和准确性。
2026-10-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Resolving the relaxation complexity of vitrimers: time-temperature superpositions of a time-temperature non-equivalent system
针对环氧基玻璃体的热-流变复杂性，研究通过宽范围固态流变与力学谱分析分离玻璃化动力学和共价键交换两种松弛过程，并重组预测宽温频域模量。
2024-01-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Spatiotemporal Hierarchy of Slow Avalanches During Creep
Tel Aviv University（特拉维夫大学）
研究揭示了蠕动过程中热崩塌的分层空间时间结构，通过模拟无序固体模型，发现局部重组事件形成快速紧凑级联，通过长程噪声介导促进后续级联，产生类似地震活动的重尾时间相关性。
2026-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Long Time Response of Aging Glassy Polymers
老化的无定形聚合物材料经历自由体积松弛，这导致作为时间的函数的松弛动力学减慢。由此产生的时间依赖性给预测它们的长期身体行为带来了困难。在这项工作中，我们采用有效的时域方法的实验数据上老化的非晶聚合物，并证明它能够预测长时间的行为超过非凡的时间尺度。我们证明，与传统的方法不同，所提出的有效的时域方法可以解释在实验持续时间内发生的物理老化。此外，该程序成功地描述了时间温度叠加和时间应力叠加。它还可以允许在相同的实验中结合弛豫时间对老化时间的不同依赖性以及复杂但已知的变形历史。这一工作有力地表明，有效时域方法可以作为一个重要的工具来分析老化的非晶聚合物材料的长期物理行为。老化的无定形聚合物材料经历自由体积松弛，这导致松弛动力学随时间而变慢。由此产生的时间依赖性给预测它们的长期身体行为带来了困难。在这项工作中，我们采用有效的时域方法的实验数据上老化的非晶聚合物，并证明它能够预测长时间的行为超过非凡的时间尺度。我们证明，与传统的方法不同，所提出的有效的时域方法可以解释在实验持续时间内发生的物理老化。此外，该程序成功地描述了时间温度叠加和时间应力叠加。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stress relaxation in a dilute bacterial suspension: The active-passive transition
我们分析了稀释的细菌悬浮液的时间依赖性非线性流变学（例如E。大肠杆菌）的一对冲动开始的线性流动-简单剪切和单轴拉伸。流变学由细菌取向分布决定，其满足动力学方程，该动力学方程包括由施加的流动引起的旋转，以及通过旋转扩散和翻滚而松弛至各向同性。相关的无量纲参数是Peclet数$Pe\equiv \dotγτ$和$τD_r$，Peclet数决定了流动诱导取向各向异性的重要性，$τD_r$量化了两种内在取向去相关机制（翻滚和旋转扩散）的相对重要性。这里，$τ$是表现出奔跑-翻滚动力学的细菌的平均奔跑持续时间，$D_r$是细菌的固有旋转扩散率，而$\dotγ$是施加的速度梯度的特征幅度。动力学方程的解决方案是使用频谱伽辽金法数值获得的，并在整个范围内的$Pe$产生相关的流变性能。对于简单剪切，我们在小$Pe$下的分析预测的应力松弛与Lopez等人（2015）的实验观察结果非常一致。然而，在大$Pe$上的分析产生了性质上不同的弛豫。实验中的流变学响应对应于从小$Pe$的主动游泳者的近各向同性悬浮到大$Pe$的被动杆的明显（近）各向同性悬浮的过渡。相比之下，计算产生了预期的过渡到一个几乎流动对齐悬浮被动刚性棒在高$Pe$。我们探测这种主动-被动过渡系统，补充数值解与解析解从适当的基态微扰展开。
2018-09-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Crossovers in the dynamics of supercooled liquids probed by an amorphous wall
本文研究了二元Lennard-Jones液体在平衡态粒子组态产生的无定形壁存在下的弛豫动力学。与Nature Phys.{ \bf 8}，164（2012）中针对谐波球液体呈现的结果定性一致，我们发现我们的二元混合物显示出接近模式耦合温度$T_c$的动力学长度尺度的饱和。此外，我们表明，由于破缺的对称性所施加的墙壁，签名的一个额外的动态变化变得明显的温度远高于$T_c$。我们提供的证据表明，这种修改的弛豫动力学发生在最近提出的动态交叉温度$T_s > T_c$，这是有关的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障。我们发现，这种动态交叉在$T_s$也观察到一个系统的谐波球以及WCA液体，这表明它可能是一个一般功能的玻璃形成系统。
2014-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
