Local structure-mobility relationships of confined fluids reverse upon supercooling
我们研究的结构和动力学性质的限制二元硬球混合物,旨在模仿可实现的胶体薄膜。使用计算机模拟,由牛顿或过阻尼朗之万动力学,连同其他技术,包括福克-普朗克方程为基础的方法,我们测量粒子的位置相关的平均扩散率沿结构各向同性和不均匀的尺寸的流体。在中等包装分数,当地的单颗粒扩散系数的限制方向的法线是较高的总包装分数高的区域,然而,这些趋势是相反的,因为膜过冷在更密集的平均填料。实验过冷胶体系统获得的粒子位移镜数据的辅助短时测量。我们发现,平均动态可以近似预测的基础上分布的可用空间的粒子插入跨数量级的扩散率,而不管管理的微观动力学。
2015-04-10 cond-mat.soft
Dynamical Classification of Supercooled Liquids: Critical Cooling Rates and Entropic Signatures
本研究利用分子动力学模拟,通过分析短时平均势能分布和结晶行为,将过冷液体划分为玻璃形成区与晶体形成区,揭示了临界冷却率、构型熵及交叉温度对结晶动力学的影响,建立了过冷液体的动力学分类框架。
2025-04-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow dynamics of a confined supercooled binary mixture: direct space analysis
采用分子动力学模拟,在直接空间中研究了嵌入非晶格软球矩阵中的Lennard-Jones二元混合物在过冷时的动力学性质.在降低温度时,较小的颗粒倾向于避开软球界面,并且相应地它们的迁移率降低到低于较大颗粒的迁移率。该系统显示出与模式耦合预测一致的动态行为。发现模式耦合交叉温度随体的增大而减小,但理论的适用范围随体的增大而缩小。这是由于在较小的粒子迁移率的变化和跳跃过程大大增强以上的交叉温度约束。
2003-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Strain pattern in supercooled liquids
在玻璃化转变的应变相关性的调查揭示了意想不到的现象。剪切应变波动显示出Eshelby应变模式($\,\sim \cos{(4θ)}/r^2\,$),这是弹性响应的特征,即使在液体中也是如此[1]。我们解决这个问题,使用模式耦合理论的应变波动在过冷液体和数据,视频显微镜的二维胶体玻璃形成器和模拟布朗硬盘。我们表明,长距离和长寿命的应变签名遵循的标度律有效接近玻璃化转变。对于足够大的粘度,Eshelby应变模式是可见的,即使在时间尺度上长于结构弛豫时间$τ$和剪切模量后已放松到零。
2016-08-05 cond-mat.soft
Thermal Transport Anomalies of Electrolyte Solutions in the Water Supercooled Regime: Signatures of the Liquid-Liquid Water Phase Transition
本文通过非平衡分子动力学模拟过冷 NaCl/LiCl 溶液,发现热导率、Soret 与 Seebeck 系数异常随浓度和温度变化,并与 LDL/HDL 结构转变及 LLPT 相关。
2025-08-29 cond-mat.other cond-mat.soft
Jamming in confined geometry: Criticality of the jamming transition and implications of structural relaxation in confined supercooled liquids
在由壁限制的边缘堵塞的固体中,我们计算序参量$\left<Ψ(r)\right>$的粒子和系综平均值作为到壁的距离$r$的函数。作为固体中结构无序和粒子流动性的微观指标,$Ψ$根据定义是均方粒子位移在谐波近似下对温度增加的响应,并且可以直接从零温固体的振动的正常模式计算。我们发现,在受限堵塞固体,$\left<Ψ(r)\right>$曲线在不同的压力下可以崩溃到同一个主曲线以下的标度函数,表明堵塞过渡的临界性。标度坍缩表明在阻塞过渡区存在发散的长度标度和边缘不稳定性,这应该可以通过精心设计的实验来实现。此外,发现$\left<Ψ(r)\right>$在接近壁时被显著抑制,并且在垂直和平行于壁的方向上各向异性。这一发现可用于理解受限过冷液体中结构弛豫的$r$依赖性和各向异性,提供了从零温非晶态固体的角度理解或预测过冷液体行为的另一个例子。
2021-01-25 cond-mat.soft
Signature of Dynamical Heterogeneity in Spatial Correlations of Particle Displacement and its Temporal Evolution in Supercooled Liquids
过冷液体动力学的不均匀性被认为是玻璃化转变的标志之一。在过去已经进行了深入的研究,以了解这种异质性的起源动力学和可能的长度尺度与之相关联。我们已经做了大量的分子动力学模拟的几个模型玻璃形成液体在三维理解的时间演化的动力学异质性和异质性长度尺度。我们发现,虽然动态异质性的强度是最大的接近特征$α$ -弛豫时间的系统的时间尺度,动态异质性本身是发达的时间尺度短的$β$ -弛豫时间和生存长达几十个$α$ -弛豫时间的时间尺度。此外,我们发现,温度依赖的异质长度保持相同的整个时间窗口,但其绝对值随时间的变化在一个非单调的方式。
2019-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Origin of the effective mobility in non-linear active micro-rheology
从个体动力学和集体动力学的角度解释了过冷液体主动微流变学中阻尼系数和被驱动粒子有效非线性迁移率之间的区别。有效的流动性作为一种集体效应而产生,它使人们深入了解系统的能量景观。另一方面,阻尼系数是一个常数,它调节外力对热能的影响,粒子在其位置上具有热能以执行布朗运动。很长一段时间,这些热波动的特征在于一个有效的温度,这是一个结果的动力学和构型自由度之间的动态耦合诱导的存在下的强外力。集体迁移率和有效温度之间的相互作用允许制定广义斯托克斯-爱因斯坦关系,可用于确定集体扩散系数。我们推导出的显式关系再现模拟数据非常好。
2016-09-30 cond-mat.soft
Violation of Stokes-Einstein and Stokes-Einstein-Debye relations in polymers at the gas-supercooled liquid coexistence
对线性聚合物模型进行了分子动力学模拟,研究了在三种密度(一高两低)下模式耦合理论转变温度$T_c$附近斯托克斯-爱因斯坦(SE)和斯托克斯-爱因斯坦-德拜(SED)关系的违反情况。在低温下,两个低密度系统显示稳定的气体-过冷-液体共存,而高密度系统是均匀的。我们发现,单体密度弛豫表现出SE违反所有三个密度,而分子密度弛豫显示出弱违反SE关系附近的$T_c$在两个较低的密度系统。本研究确定了单体流动性的差异和跳跃运动的观察,在典型的单体轨迹导致SE违规。除了SE破坏,在低密度的气体-过冷-液体共存域中观察到弱的SED破坏。这两个较低密度的系统也显示出在这个聚合物系统的平移和旋转动力学的解耦。
2020-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Weak links between fast mobility and local structure in molecular and atomic liquids
我们调查的快速流动性的分子动力学模拟-被邻居的笼子暂时捕获的粒子的嘎嘎作响的幅度-在轻度过冷状态的致密分子(线性三聚体)和原子(二元混合物)液体。混合粒子通过Lennard-Jones势相互作用。分子系统中的非键粒子通过更一般的Mie势耦合,其中Mie势是可变的。我们通过分子动力学模拟研究了稠密分子(线性三聚体)和原子(二元混合物)液体的轻度过冷态中的快速迁移率--被邻居的笼子暂时捕获的粒子的振动幅度。混合粒子通过Lennard-Jones势相互作用。分子系统的非键合颗粒通过更一般的Mie势耦合,该Mie势具有在小的$n$ -烷烃和$n$ -醇的特征范围内的可变排斥和吸引指数。快速流动性和笼的几何形状(大小和形状)之间的可能的联系进行搜索。在每个粒子的基础上的相关性相当弱。相反,如果一组的粒子在快速流动性的子集或笼的几何子集,增加的快速流动性的大小和非球面的笼被揭示。所观察到的相关性很弱,并且在具有相等弛豫时间的状态下有所不同。标记粒子和第一近邻壳层之间的局部力与分子液体中的快速流动性无关。它的结论是笼的几何形状本身是无法提供一个微观解释的已知的,普遍的快速流动性和缓慢的结构松弛之间的联系。我们建议,粒子的快速动力学的影响超出了第一邻居的区域,从而支持集体的存在,扩展的快速模式。
2016-05-03 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Understanding Flow Behaviors of Supercooled Liquids by Embodying Solid-Liquid Duality at Particle Level
通过在粒子层面引入固-液二元性,研究过冷液体的流动行为,揭示了剪切稀化和瞬态响应的机制。
2025-08-21 cond-mat.soft
How do interfaces alter the dynamics of supercooled water?
在界面附近的液态水的结构可以明显偏离本体水的结构,表面诱导的结构扰动通常在距离界面约1 nm处收敛到本体值。虽然这些结构变化是公认的,但相比之下,不太清楚界面如何干扰液体中水分子的动力学。在这里,通过一组广泛的分子动力学模拟的过冷体和界面的水膜和纳米液滴,我们观察到持久的,空间上扩展的动态域的形成,其中的平均流动性变化作为从接口的距离的函数。这与在散装水中观察到的动态异质性形成鲜明对比,其中这些域随时间在空间上平均。我们还发现,水的界面的动态响应关键取决于界面的性质和界面定义的选择。总体而言,这些结果揭示了丰富的界面水的动态,开辟了前景,通过特定的修改的界面结构或限制材料的水的动态响应调整。
2022-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Coupling/decoupling between translational and rotational dynamics in a supercooled molecular liquid
我们使用分子动力学计算机模拟研究哑铃状玻璃形成液体中平移和旋转动力学之间的耦合/解耦。这是通过仔细分析的$α$ -弛豫时间$τ_{q^{*}}^{\rm C}$的非相干中心的质量密度相关器在结构因子峰,$α$ -弛豫时间$τ_{2}$的重定向相关器,和平移($D_{t}$)和旋转($D_{r}$)扩散常数。我们发现,随着温度的降低,弛豫时间$τ_{q^{*}}^{\rm C}$和$τ_{2}$之间的耦合增强,而扩散系数$D_{t}$和$D_{r}$之间的耦合减弱.此外,$D_{t}$的$T$依赖性与$1/τ_{2}$的$T$依赖性相似,这与以前的实验一致,并被解释为“自旋-旋转解耦”的特征。“我们将这些明显矛盾的观察结果追溯到系统中的动力学不均匀性。我们发现,在扩散系数$D_{t}$和$D_{r}$的耦合下降是唯一明显的,由于描述的再取向动力学在过冷状态的旋转扩散常数的概念的不足。我们还认为,$τ_{q^{*}}^{\rm C}$和$τ_{2}$之间的耦合和$D_{t}$和$1/τ_{2}$之间的解耦,这两个加强冷却,可以一致地理解在不断增长的动态长度尺度。
2008-12-11 cond-mat.soft
Molecular mobility in driven monomeric and polymeric glasses
我们表明,在单体过冷液体和玻璃,塑性流动在恒定的剪切应力$σ$,而被变形与应变速率$\dotε$,微观结构弛豫时间$τ_{\rm str}$给出的通用关系$σ/G_\infty\dotε$与$G_\infty$的模量。这个等式适用于从玻璃化转变温度以上一直到无热极限的所有流变状态,并且是由弹性加载和粘性耗散的竞争效应引起的。然而,在大分子(聚合物)玻璃中,应力从该弛豫时间开始衰减,并且$τ_{\rm str}$实际上进一步减小,即使在玻璃态应变硬化期间$σ$升高。我们开发的表达式来捕捉这两种效果,从而提供了一个框架,用于分析玻璃材料中的迁移率测量。
2018-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Importance of nuclear quantum effects on the structure of supercooled water around its liquid--liquid critical point
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS)(先进系统理解中心);Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf(德累斯顿-罗斯多夫亥姆霍兹中心);Paderborn University(帕德博恩大学);Technische Universität Dresden(德累斯顿工业大学)
研究通过比较经典分子动力学和路径积分分子动力学模拟,探讨核量子效应如何影响超冷却水液-液相变的结构特征。
2026-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slow Relaxation, Spatial Mobility Gradients and Vitrification in Confined Films
二十年的实验研究表明,玻璃形成的分子和聚合物液体的空间限制的结果在其缓慢的动态开始在大的限制距离的重大变化。鉴于过冷液体中激活弛豫的一般复杂性以及几何约束、界面效应和空间不均匀性的主要复杂性,基本的理解仍然难以捉摸。我们构建了一个预测性的,定量的,力水平理论的放松在独立的电影的空间迁移率梯度的性质的核心问题。关键的新想法是,蒸汽界面加速障碍跳跃在两个不同的,但耦合,通过减少近表面的局部笼约束和空间长范围的集体弹性变形的方式。有效的玻璃化温度,动态长度尺度,和移动层厚度自然遵循。我们的研究结果提供了一个统一的基础,动态和伪热力学测量的中心观测。
2014-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Liquid-liquid critical point in supercooled silicon
近年来,人们提出了一种新的液-液相变,并在水、二氧化硅和硅等多种纯物质中进行了研究。从使用Stillinger-Weber经典经验势的计算机模拟中,Sastry和Angell [1]证明了过冷硅中的一级液-液转变,随后得到了实验和模拟研究的支持。在这里,我们报告的证据,在负压下的液-液临界终点,从计算机模拟使用SW电位。压缩表现出增长的最大值时,降低温度低于1500 K和等温线表现出密度的不连续性低于1120 K,在负压。低于1120 K,从恒定体积温度模拟获得的等温线表现出非单调的,范德华样的行为信号的一阶转变。确定了液-液临界点的临界温度和压力分别为Tc ~ 1120 +/- 12 K和Pc-0.60 +/- 0.15 GPa。当温度和压力降低时,液体的结构发生显著变化。扩散系数变化超过4个数量级,并在临界点附近表现出异常的压力依赖性。由配位数量化的局部几何形状和扩散率之间存在很强的关系,这表明在低密度和高密度液体中的原子流动性可以有效地分析四面体网络结构中的缺陷。我们绘制了过冷硅的相图。我们确定了可压缩性线、密度极值(最大值和最小值)和旋节线,它们揭示了热力学异常和系统相行为之间的相互联系,如以前的工作[2-9]所建议的那样
2011-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Thirty milliseconds in the life of a supercooled liquid
我们结合交换Monte Carlo算法长多CPU分子动力学模拟分析模型过冷液体的平衡弛豫动力学的时间窗口覆盖10个数量级的温度下降到实验玻璃化转变温度$T_g$。通过对\rev{several}时间关联函数的分析,结合粒子运动的时空分辨,可以阐明深度过冷液体中平衡动力学的本质。我们发现,结构弛豫开始在早期罕见的本地化区域的特征在于由一个等待时间分布,开发附近的幂律$T_g$。在较长的时间内,随着接近$T_g$,弛豫事件在这些区域中以增加的概率累积。这种积累导致的幂律增长的线性扩展的松弛域随时间的一个大的,温度依赖的动态指数。超过平均弛豫时间,非弛豫域由于在其边界处发生的弛豫事件而随时间缓慢收缩。我们的研究结果提供了一个完整的微观描述的粒子运动负责玻璃动力学的关键实验签名,从形状和温度演变的弛豫谱的动态异质性的核心功能。他们还提供了一个微观的基础,以了解出现的动态促进深度过冷液体,并允许我们批判性地重新评估玻璃化转变的理论描述。
2022-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hindered mobility of a particle near a soft interface
研究了低雷诺数区域内固体球在可变形流体界面附近的平移运动。在这个问题中,由球体驱动的流体流动与界面的瞬时构形动态耦合。使用二维傅里叶变换技术,我们能够占从接口散射的多个回流。然后从相关格林函数的矩阵元素中获得迁移率张量。这种分析使我们能够表达明确的位置和频率依赖的流动性。我们恢复在稳定极限的结果,一个球附近的一个完美的平坦界面。在中间的时间尺度,流动性表现出虚部,这是一个签名的弹性响应的接口。在很短的时间内,我们发现了一个有趣的特征,即垂直迁移率在某些情况下可能会低于体积值。所有这些结果都可以从软界面弛豫时间的定义得到解释。
2006-10-27 cond-mat.soft
Spectral Signatures of the Diffusional Anomaly in Water
散装SPC/E水中的各种标记颗粒量的功率谱曲线的分析用于证明与扩散异常相关的流动性的变化反映在\onebyf \区域的指数中。监测的\onebyf的行为被证明是一个简单而直接的方法连接现象上的三个不同的长度和时间尺度:当地的分子环境,氢键网络重组和扩散。结果表明,实验研究过冷水探测密度依赖性的$1/f^α$光谱特征,或等效的拉伸指数行为的时间-关联函数,将感兴趣。
2004-05-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of polydispersity on the relaxation mechanisms of glassy liquids
本文研究尺寸多分散性对深度过冷液体弛豫动力学的影响,发现跨越模式耦合温度后小粒子与大粒子出现动力学分离,小粒子的笼逃逸促进大粒子的结构弛豫,且不同尺寸粒子表现出不同的Stokes-Einstein关系破坏程度和活化能势垒,强调推广结果时须考虑粒子尺寸效应。
2023-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Supramolecular structures in monohydroxy alcohols: Insights from shear-mechanical studies of a systematic series of octanol structural isomers
最近的一项研究[Gainaru等人,PRL.,112,098301(2014)]显示,德拜峰(迄今为止主要在电响应中观察到)也具有机械特征。在这项工作中,我们应用宽带剪切力学光谱的辛醇结构异构体,x-甲基-3-庚醇(与x范围从2到6)的系统系列。我们发现,机械签名的特性总体上遵循介电谱中观察到的系统行为。然而,分子结构的影响在力学上是惊人的小(相比之下,介电强度大约增加了100倍),一种异构体显然不符合一般的顺序。最后,力学数据令人惊讶地表明,在该系列中,导致德拜过程的超分子结构的尺寸几乎没有变化。
2014-09-11 cond-mat.soft
Nucleation and structural growth of cluster crystals
本文在指数n=4的广义指数模型中研究了团簇晶相的形核过程。由于零分离的这对势的有限值,在高密度下,系统形成具有多个占据的晶格位置的簇晶体。在这里,我们调查的微观机制,导致从一个过冷液体在相图的低温区域的簇晶体的形成。使用分子动力学和伞采样,我们计算的自由能作为系统中最大的结晶核的大小的函数,并比较我们的结果与经典成核理论的预测。采用键序参量的基础上的Voronoi镶嵌来区分不同的晶体结构,我们分析了平均组成的晶核。我们发现,即使在多占据的面心立方晶体是结晶稳定相的条件下,成核成体心立方簇晶体是强烈的首选。此外,我们还研究了粒子在过冷液体和团簇晶体中的迁移率。在团簇晶体中,单个粒子的运动被一个简单的反应-扩散模型捕获,该模型先前引入来模拟氢键的动力学。
2016-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Crystallization in Glassy Suspensions of Hard Ellipsoids
我们已经进行了计算机模拟的超压缩悬浮液的硬单分散椭球体,并观察其结晶动力学。该系统被非常迅速地压缩,以达到缓慢的、玻璃状的动力学状态。我们发现,虽然粒子动力学成为次扩散和中间散射函数清楚地开发了一个肩膀,结晶收益通过通常的情况下:成核和生长小过饱和度,调幅分解大过饱和度。特别是,我们比较了在结晶设置在与系统的其余部分的流动性的区域中的颗粒的流动性。我们没有发现任何迹象,在动态的熔体,指向即将结晶的事件。
2013-09-30 cond-mat.soft
Observation of Geometry-Limited Mobility in Porous Silicon
我们报告光生载流子的飞行时间测量二极管结构制成的高度多孔晶体硅。与均匀晶体硅相比,相应的电子和空穴漂移迁移率非常小。它们显示了两个额外的半经典输运特征,这些特征直接受到多孔几何形状的限制:迁移率是分散的(即依赖于时间),并且几乎没有温度依赖性。一个纯粹的,几何限制的运输是令人惊讶的背景下,纳米尺度的电子状态,如量子渗流或量子聚集模型。在这样的模型中,约束引起的能量转移和本地化是占主导地位的影响。
1998-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Cooperative strings and glassy dynamics in various confined geometries
在此之前,我们开发了一个极小模型的基础上随机合作字符串的过冷液体在散装和自由界面附近的松弛,我们恢复了一些关键的实验观察。在这篇文章中,在回顾了合作弦模型的主要成分后,我们研究了各种实验相关的受限几何形状的有效玻璃化转变和表面迁移率:独立膜,支撑膜,球形颗粒和圆柱形颗粒,自由界面和/或被动基板。最后,我们介绍了一种新的方法来解释一个纯粹的吸引基板,并探讨后者在以前的几何形状的影响。
2019-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical, structural and chemical heterogeneities in a binary metallic glass-forming liquid
随着接近玻璃化转变,液体中的颗粒运动变得高度不均匀,几乎没有流动性的区域与液体状区域共存。这种复杂的动力学被认为是负责不同的现象,包括非指数松弛和斯托克斯-爱因斯坦关系的崩溃。理解金属液体和玻璃中的动力学不均匀性和局部结构之间的关系是一个重大的科学挑战。在这里,我们使用经典分子动力学模拟来研究过冷状态下$\mbox{Cu}_{50}\mbox{Zr}_{50}$合金的原子动力学和微观结构。动力学的异质性通过isoconformational分析。随着过冷程度的加深,低迁移率原子从孤立态向成团态转变。这些缓慢的团簇,其尺寸在冷却时增长,也与浓度波动有关,其特征在于富Zr相,具有组合物$\mbox{CuZr}_2$。此外,基于Voronoi镶嵌的慢团簇的结构分析证明了具有局部二十面体顺序的Cu原子的分数相对于块体系统的增加。这些结果与二十面体有序在过冷金属合金动态慢化中所起的相关作用的统一方案是一致的。
2017-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystallization Mechanism of Hard Sphere Glasses
在过冷液体中,玻璃化通常抑制结晶。然而,有些玻璃尽管阻止了扩散运动,仍然可以结晶。这个不太清楚的过程可能会限制玻璃的稳定性,但其微观机制尚不清楚。在这里,我们提出了广泛的计算机模拟解决在恒定体积(如在胶体实验)的单分散硬球玻璃的结晶。出现多个结晶斑块,而颗粒不必扩散超过一个直径。随着这些斑块的增长,邻近地区的流动性增强,产生了具有正反馈的动态异质性。未来的结晶模式不能单独从坐标预测:结晶收益的随机微成核事件的序列,在空间上相关的紧急动态异质性。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Cooperative motion in equilibrium phases across two-dimension melting in pure and disordered systems
本文研究纯态与无序二维系统中高斯核粒子在熔化过程中的协同运动,发现低温平衡相中存在链状协同运动,并揭示其与杂质相互作用导致偏离扩散动力学和缓慢弛豫。
2024-11-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identifying structural signature of dynamical heterogeneity via the local softness parameter
在最近的一项研究中,我们提出了一种新的测量液体结构的方法,即平均场囚禁势的软度,并表明它可以描述动力学的温度依赖性。在这项工作中,我们把这个参数通过一个严格的测试,并研究这个软参数之间的因果关系,在当地的水平和当地的动态。我们首先扩展了早期的研究来描述局部柔软度。我们找到了一个分布的柔软度值的分布具有相当强的温度依赖性。这表明该参数可以识别局部结构非均质性。然后,我们研究了寿命的软参数,并表明其寿命是连接到众所周知的笼结构的过冷液体。最后,我们的理论预测,当地的柔软度和当地的动态是因果关系的起始温度以下,有一个去耦之间的短期和长期的动态,从而允许静态描述的笼子。我们发现,在较低的温度下,结构的异质性增加,而且,结构成为一个更好的预测的动态,从而引起动态异质性。我们还发现,一个硬的,不动的区域的柔软度随着时间的推移而演变,并成为软,最终移动由于在附近的重排,确认了众所周知的促进作用。
2022-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced particle diffusion in fluctuating binary environments
该研究探讨了在波动二元环境中粒子扩散的增强机制,揭示了摩擦切换速率对扩散行为的影响,并展示了动态异质性与扩散系数解耦的关系。
2025-12-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Driven transport of active particles through arrays of symmetric obstacles
本研究通过数值模拟,发现活性粒子在对称障碍物阵列中的驱动输运受自推进长度影响,表现出扩散峰、迁移率突变及对角驱动下的负微分迁移率,旨在理解多孔介质中活性物种的输运。
2023-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Collective dynamics in a glass-former with Mari-Kurchan interactions
我们数值研究了二维Mari-Kurchan玻璃模型的平衡弛豫动力学。粒子相互作用的树状结构禁止非平凡的结构图案和复杂的自由能景观导致热力学玻璃化转变的出现,而模型的有限维性质防止了模式耦合奇点的存在。尽管如此,平衡弛豫动力学被证明是在传统的玻璃成型机进行的模拟非常一致。平均时间-关联函数显示了典型的过冷液体的现象,包括在中间频率的弛豫谱中出现过量信号。我们发现,这种演变是伴随着强烈的集体和异质动力学的签名,不能解释单粒子跳跃和出现从动态便利。我们的研究表明,具有非常简单的结构相关性的非晶格相互作用粒子模型显示定量现实的玻璃态动力学。
2022-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech