"Double swallow-tail" singularity and glass-glass transition in a quasibinary system
在模式耦合理论(MCT)框架下,考虑了具有方肩(SS)势的系统。的结构因子的近似使用,强调系统的准二进制字符。定性相图的构建,包括连续和不连续的玻璃-玻璃转变。相图由两个燕尾形和两个$A_4$奇点控制。
2013-12-05 cond-mat.soft
A thermodynamic description of colloidal glasses
利用Franz-Parisi方法和无序系统的复制方法,在无限维空间范围内研究了硬球粒子与短程势相互作用系统的相行为.对于一个有吸引力的方阱势,相图显示出重入性的液体玻璃化转变,多个玻璃态和玻璃-玻璃转变。对于排斥方肩势,没有观察到这样的特殊功能。我们的研究结果表明,Franz-Parisi方法可以一致地扩展到处理高阶玻璃奇异性和粒子间的吸引力是至关重要的复杂的玻璃态行为在足够大的尺寸,至少对于单分散系统。
2013-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Many-body correlations are non-negligible in both fragile and strong glassformers
人们普遍认为,慢玻璃态动力学的出现是在材料的微观结构中编码的。第一性原理理论[模式耦合理论(MCT)]能够预测动态的急剧放缓,仅从静态两点相关性作为输入,但它不能捕捉所有观察到的动力学行为。在这里,我们超越了两点空间关联函数,系统地扩展MCT,包括高阶静态和动态相关。我们证明,只有添加静态三重态直接相关已经定性改变预测的二元硬球和二氧化硅的玻璃化转变图。此外,我们发现了一个非平凡的静态三重态的相关性,工作稳定的玻璃态,和动态高阶相关性,使其不稳定的两种材料之间的竞争。我们的结论是,传统上被忽视的静态三重态直接相关性以及高阶动态相关性实际上是不可忽视的脆弱和强大的玻璃形成。
2022-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics in Colloidal Liquids near a Crossing of Glass- and Gel-Transition Lines
在模式耦合理论的理想玻璃化转变,均方位移和关联函数的密度波动的胶体液体的颗粒相互作用与一个方阱势的状态附近的交叉线的过渡到凝胶与线的过渡到玻璃。它演示了如何动态是由逮捕的机制,由于硬核排斥和由于吸引诱导键的形成,以及由附近的高阶玻璃化转变奇点的相互作用统治。玻璃化转变奇异点附近的慢动力学的普遍松弛定律的应用解释了计算的均方位移的时间依赖性的定性特征,这与Zaccarelli等人在分子动力学模拟研究中获得的结果是一致的。等人[Phys.Rev.E66,041402(2002)]。关联函数发现的光子相关光谱在胶束系统的Mallamace等。[Phys. Rev. Lett. 84,5431 2000)]可以定性地解释为从凝胶到玻璃动力学的交叉。
2003-08-21 cond-mat.soft
The Glass Transition Temperature of Water: A Simulation Study
我们报告了水的玻璃化转变的计算机模拟研究。为了模拟标准和超淬火玻璃之间的差异,我们产生不同的冷却速率的玻璃配置和计算的$T$依赖于加热的比热。对于适当退火的样品,不存在结晶现象使我们能够在比热中检测到同时存在的弱前峰("阴影转变“)和在较高温度下的强玻璃化转变峰。我们讨论了目前有争议的水的玻璃化转变温度值的影响。我们还比较了我们的模拟结果与Tool-Narayanaswamy-Moynihan唯象模型。
2004-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode-Coupling Theory of Colloids with Short-range Attractions
在过冷液体模式耦合理论的框架下,我们研究了胶体体系在玻璃化转变过程中出现的新现象。当粒子间势包含吸引部分时,除了通常的排斥硬核外,还出现两条相交的液体-玻璃化转变线,其中一条延伸到低密度,而另一条在高密度时表现出重入行为。在玻璃态区域,两种不同类型的玻璃之间出现了一种新型的转变。复杂的现象可以用高阶玻璃化转变奇异性来描述。各种玻璃相的特征在于它们的粘弹性。由引力驱动的玻璃已经与颗粒凝胶相关联,另一种玻璃是众所周知的排斥性胶体玻璃。这些对应关系,与玻璃态行为的新预测相关联,意味着这种现象可能会在胶体系统中出现,例如,强烈的耗尽或其他短程吸引力。
2001-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Multiple glass transitions and higher order replica symmetry breaking of binary mixtures
通过考虑两步复本对称性破缺(2 RSB),我们扩展了副本液体理论,以描述具有大尺寸差异的二元混合物的多重玻璃化转变。在平均场论变得精确的大尺度极限下,我们确定了大小粒子混合物的玻璃相图。当颗粒的尺寸比超过一个临界值时,理论预测了三种不同的玻璃相;(i)1 RSB双层玻璃,其中两种组分同时玻璃化,(ii)1 RSB单层玻璃,其中仅大颗粒被冻结而小颗粒保持可移动,以及(iii)一种称为2 RSB双玻璃的新玻璃相,其中两种成分同时玻璃化,但具有与1 RSB不同的能量景观地形双层玻璃杯。
2021-02-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unveiling the complex glassy dynamics of square shoulder systems: simulations and theory
我们进行了广泛的分子动力学(MD)模拟,补充模式耦合理论(MCT)的计算,方肩(SS)模型,一个纯粹的排斥性的潜力,其中的硬核是由有限的肩膀补充。对于该模型的单组分版本,MCT预测[Sperl { \it et al.}物理修订信函{ \bf 104},145701(2010)]在冷却和压缩时扩散异常的存在以及玻璃-玻璃转变的发生。在模拟中,我们专注于一个非结晶的二元混合物,其中,在调查的肩宽,显示冷却后的扩散,但不是等温压缩的非单调行为。此外,我们发现存在一个断开的玻璃玻璃线的相图,在两个高阶奇点结束。这些点产生的对数依赖性的密度衰减因子以及subdiffusive行为的均方位移,虽然与附近的液体玻璃化转变的干扰。我们还进行了新的MCT计算作为输入的部分结构因子内MD,确认模拟结果。两个硬球玻璃的存在下,不同的只是在他们的硬核长度,揭示,表明两者之间的简单竞争是足够的创造一个相当复杂的动力学行为。
2013-03-19 cond-mat.soft
Dynamic facilitation picture of a higher-order glass singularity
我们表明,促进自旋混合物与可调的便利再现,在贝特晶格,最简单的高阶奇异性的情况下预测的模式耦合理论(MCT)的液体玻璃化转变。取决于促进强度,它们产生混合玻璃化转变或连续玻璃化转变,没有潜在的热力学奇异性。在稀释的Bethe晶格上的易化自旋模型也得到了类似的结果。这些系统中的动力学停滞机制可以用自举和标准渗透来解释,并且对应于冻结自旋初始跨越簇从紧凑结构到分形结构的交叉。理论和数值模拟结果与MCT预测完全一致。
2010-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A theory for the dynamics of glassy mixtures with particle size swaps
我们提出了一个理论的动力学的二元混合物与颗粒尺寸互换。该理论是基于一个因式分解近似类似的模式耦合理论的玻璃动力学。该理论表明,根据物理直觉,颗粒尺寸交换为密度波动的弛豫开辟了额外的通道。因此,允许交换加速了动力学并且使动态玻璃化转变朝向更高密度和/或更低温度移动。计算了等摩尔二元硬球混合物的近似动态玻璃化转变相图。我们发现,在粒度交换的存在下,随着硬球直径的比率的增加,动态玻璃化转变线向更高的体积分数移动,直到直径的比率约等于1.2,然后饱和。我们评论的影响,我们的研究结果的玻璃化转变的理论描述。
2018-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Logarithmic Relaxation in Glass-Forming Systems
在理想玻璃转变的模式耦合理论下,分析了玻璃形成系统在高阶玻璃转变奇异态附近的关联函数。它表明,运动方程的解可以渐近展开的时间t的对数的多项式。在首阶,得到了一个ln(t)-定律,首项修正由一个四阶多项式给出。这两个假设在三种情况之间进行插值。首先,在参数空间中存在对ln(t)定律的主要修正消失的平面,因此对数衰减控制结构弛豫过程。其次,由于高阶奇异性的动力学可以描述α过程的初始和中间部分,从而降低了冯施魏德勒定律的有效范围,并导致强α松弛拉伸。第三,ln(t)定律可以取代β过程的临界衰减定律,导致瞬态结束和α过程开始之间的特别大的交叉间隔。这可能导致磁化率谱低于微观激发带,表现出两个峰。典型的理论结果表明,模型处理一个和两个关联函数。
2002-05-14 cond-mat.soft
Cluster Glass Transition of Ultrasoft-Potential Fluids at High Density
利用分子动力学模拟,研究了过冷软粒子与广义赫兹势相互作用的慢动力学过程。在低密度下,它在其玻璃化转变温度附近显示出典型的缓慢动力学。在较高的密度下,颗粒结合在一起,形成团簇,并且团簇经历玻璃化转变。随着密度的增加,团簇中的粒子数一个接一个地增加。我们证明,存在多个集群玻璃相,其特征在于每个集群的粒子数不同,其中每个是由不同的极小值分开。令人惊讶的是,一个所谓的高阶奇异性的模式耦合理论信号的对数松弛观察单体和集群玻璃相之间的边界附近。该系统还表现出丰富的和异常的动力学在集群玻璃阶段,如解耦的自我和集体的动力学。
2016-10-17 cond-mat.soft
Multiple Glasses in Asymmetric Binary Hard Spheres
多种不同的玻璃态发生在二元硬球混合物中,根据玻璃化转变的模式耦合理论(MCT),通过考虑小颗粒是否保持移动或不,以及小颗粒是否对扰动大颗粒结构有显著贡献来区分。在理想化的玻璃中,四种不同的玻璃被尖锐的转变分开,这引起涉及对数衰减定律的高阶转变现象,以及异常的幂律扩散。这种现象被认为是预期一般在玻璃形成的混合物。
2010-10-03 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
Measurement of segmental mobility during constant strain rate deformation of a poly(methyl methacrylate) glass
我们描述了一种用于进行聚合物玻璃的恒定应变率变形的装置,同时用光学探针重定向方法测量片段迁移率。聚甲基丙烯酸甲酯玻璃在Tg - 19 K下变形,局部应变速率在3.7 × 10 -5/s和1.2 × 10 -4/s之间。在这些实验中,与未变形的PMMA玻璃相比,在预屈服状态下,迁移率最初增加了40至160倍。在屈服后,即使应力由于应变软化而降低,迁移率也保持不变。这与样品在该区域的势能景观上被拉得更高的观点一致。较高的应变率导致较高的流动性在屈服后制度,并为应变率的范围内调查,流动性和应变率呈线性相关。我们观察到,热历史屈服后的流动性没有影响,变形导致段弛豫时间的分布变窄。这最后三个观察结果与先前报道的PMMA玻璃上的恒定应力实验是一致的。这里报道的实验功能进行比较,计算机模拟和理论模型。
2013-11-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Properties of Glass Fiber Reinforced Polypropylene Filaments Recycled from Fishing Gear
本文研究回收渔网/绳索聚丙烯并以玻璃纤维增强制成3D打印长丝,通过热分析与力学测试证明其性能可与原生材料相比,具有减少海洋塑料的潜力。
2024-09-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Equivalence of glass transition and colloidal glass transition in the hard-sphere limit
我们表明,几个模型玻璃形成液体的模拟中的动力学的放缓相当于硬球玻璃化转变在低压极限。在这个极限下,我们通过将研究的所有系统的分子动力学数据压缩到作为$T/p$(温度与压力之比)的函数的单一曲线上,找到了弛豫时间的普遍行为。在更高的压力下,有偏离这种普遍的行为,取决于粒子间的潜力,这意味着额外的物理过程必须进入玻璃形成的动力学。
2009-10-05 cond-mat.dis-nn 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
Interface Induced Anisotropy and nematic glass/gel state in Jammed Aqueous Laponite Suspensions
Laponite的水悬浮液,由盘状纳米颗粒组成的系统,被发现在几天内产生光学双折射,在悬浮液由于堵塞而固化之后很久。光学各向异性是特别增强的空气Laponite悬浮液界面附近的几毫米的长度尺度,这是超过五个数量级大于颗粒的长度尺度,暗示大规模订购的界面的影响。取向顺序随时间而增加,并且对于较高的盐浓度、较高的锂皂石浓度和较高的悬浮液温度总是更大。虽然弱双折射,Laponite悬浮液覆盖的石蜡油不显示任何增强的光学各向异性的界面附近相比,在散装。我们认为,加速结构形成的空气界面附近的样品内逐步传播是负责所观察到的行为。我们讨论了所观察到的玻璃状和凝胶状的微观结构与水Laponite悬浮液的上下文中的有序。
2012-09-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft