Anomalous low-energy properties in amorphous solids and the interplay of electric and elastic interactions of tunneling two-level systems
与非晶态固体类似的双能级系统决定了非晶态固体的低温特性，并在量子纳米器件中占据主导地位。一般用唯象的标准隧穿模型来描述TLS的性质。然而，从实验发现的这个模型的预测显着偏差表明，需要一个更精确的模型来描述TLS。在这里，我们表明，温度依赖性的声速，介电常数，比热，和热导率，可以解释使用能量依赖的TLS态密度减少在低能量由于TLS-TLS相互作用。这种减少是由TLS-TLS相互作用的强度和随机电位之间的比率决定的，这在具有主导电偶极相互作用的系统中得到增强。
2021-02-23 cond-mat.dis-nn
Homogeneous and inhomogeneous contributions to the luminescence linewidth of point defects in amorphous solids: Quantitative assessment based on time-resolved emission spectroscopy
本文介绍了一种实验方法，允许估计的非均匀和均匀线宽的点缺陷的光致发光带的非晶态固体。我们进行了低温时间分辨发光测量的两个缺陷选择作为模型系统，我们的分析：外在的氧缺乏中心（ODC（II））在无定形二氧化硅和F+ 3中心在结晶氟化锂。测量证据表明，只有嵌入在非晶基质中的缺陷的特征的辐射衰减寿命的依赖性的发射能量和时间依赖性的第一时刻的发射带。建立了一个理论模型，将这些性质与非晶态固体的典型结构无序联系起来。具体地说，ODC（II）的观察解释通过引入零声子线能量位置的高斯统计分布。与F+ 3晶体缺陷上得到的结果的比较，有力地证实了该模型的有效性。通过分析实验数据，在这个框架内，我们得到单独的估计的均匀和非均匀的贡献，ODC（II）的测量总线宽，这导致大多是非均匀的。
2008-05-29 cond-mat.dis-nn
Collectivity of motion in undercooled liquids and amorphous solids
无论是在非晶态固体中还是在过冷液体中，结构决定成分的运动都是高度集中的。这已经推导出从实验低温数据中的隧道制度，以及从消失的同位素效应在玻璃和过冷液体中的扩散。在玻璃的分子动力学模拟中，人们观察到低频共振和原子跳跃都集中在10个以上的原子上，这些原子在密集堆积的材料中形成链状结构。随着温度的升高，集体跳跃的原子数量增加。这些集体跳跃的原子链也可以在过冷液体中看到。集体性只在更高的温度下才消失。这种集体性与导致原子位移非高斯性的动态异质性密切相关。
2001-12-14 cond-mat.dis-nn
Signatures of the spatial extent of plastic events in the yielding transition in amorphous solids
非晶态固体是屈服应力材料，当施加足够的载荷时其流动。它们的流动由弹性加载的周期组成，这些周期被快速的应力下降或雪崩中断，这些应力下降或雪崩来自被称为剪切变换（ST）的微观重排。在这里，我们表明，雪崩在一个稳定剪切非晶态固体的空间范围有深刻的影响，局部残余应力$x$的分布。我们发现，在这个分布中，最不稳定的网站位于一个系统大小依赖的平台。虽然进入高原的入口是由个别ST产生的机械噪声的下限截止值设定的，但偏离通常假设的幂律（伪能隙）形式$P(x) \sim x^θ$来自与空间扩展重排相关的远场效应。有趣的是，我们观察到，最弱的网站$\langle x_{min} \rangle$的平均值位于一个中间的幂律制度之间的赝隙和平台制度，其指数随系统的大小。我们的研究结果意味着一个新的标度关系连接的指数表征雪崩的大小和残余应力分布。
2021-03-17 cond-mat.dis-nn
Unified study of viscoelasticity and sound damping in hard and soft amorphous solids
针对硬与软非晶固体，提出由非德拜标度律决定的粘弹性与声衰减统一框架，并通过数值模拟验证。
2024-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Low temperature breakdown of coherent tunneling in amorphous solids induced by the nuclear quadrupole interaction
研究了复杂多原子二能级系统中核四极相互作用对量子隧穿的影响。发现了强相互作用和弱相互作用的两个不同区域，这两个区域依赖于核四极相互作用$λ_{\ast}$的特征能量与裸隧穿耦合强度$Δ_{0}$之间的关系.当为$Δ_{0}>λ_{\ast}$时，内部相互作用可忽略不计，并且隧穿保持由$Δ_{0}$确定的相干。当$Δ_{0}<λ_{\ast}$时，相干隧穿被破坏，并且有效隧穿幅度减小了隧穿系统的左阱和右阱的内部基态之间的指数小的重叠因子$η^{\ast}\ll1$。这会影响隧道系统在低温下的热和动力学性质$T<λ_{*}$。应用该理论解释了非晶态固体在低温$T\leq 5$ mK下共振介电常数的反常行为，在此温度下核四极相互作用破坏了相干隧穿。我们建议用外加磁场的实验来验证我们的预言，并阐明非晶态固体中隧穿系统的内部结构。
2005-12-15 cond-mat.dis-nn
Consequences of Disorder on the Stability of Amorphous Solids
采用高精度的数值模拟来突出完美结晶固体与非晶态固体在机械稳定性方面的细微但重要的差异。我们强调剪切模量消失时的应变值与塑性失稳发生时的应变值之间的差异。的屈服应变的温度依赖性计算的两种类型的固体，显示不同的标度律：$γ_{_{Y}}\simeq γ_{_{Y}}^{0}-C_1 T^{1/3}$晶体与$γ_{_{Y}}\simeq γ_{_{Y}}^{0}- C_2 T^{2/3}$非晶态固体。
2015-07-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
On elastic constants of zero-temperature amorphous solids
本文针对零温非晶态固体弹性常数可能因修正项近似而被错误预测为负的问题，推导出明确非负的弹性常数替代表达式，为相关近似理论提供可靠基础。
2023-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anelasticity to plasticity transition in a model two-dimensional amorphous solid
本研究探讨了二维模型玻璃中非弹性到塑性的转变，通过有限尺寸效应分析揭示了非弹性作为弹性和塑性间桥梁的本质，并发现非弹性事件局域化而塑性事件亚广延。
2023-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The amorphous solid state: a locally stable thermodynamic phase of randomly constrained systems
针对一类受随机约束作用驱动的连续液态到非晶态-固态相变系统，讨论了（复制对称）非晶态固体态的局部稳定性问题.得到了对应于非晶态固体态的稳定点附近的无限小涨落的海森矩阵。这个海森矩阵的特征值都被证明是严格的过渡附近的积极的，除了一个-零模式与自发破缺的连续平移对称的系统。因此建立了非晶态固体状态的局部稳定性。
1999-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Residual stress distributions in athermally deformed amorphous solids from atomistic simulations
用原子模拟技术研究了控制非热非晶态固体塑性流动统计特性的局部残余应力分布（失稳阈值）。对于静态配置，分布有一个pseudogap（幂律）的形式与全球收益统计的指数，同意。一旦变形开始，伪间隙区域在小的残余应力下让位于系统尺寸相关的平台，这可以从塑性事件之间的局部残余应力{ \em差异}的统计中理解。结果进一步表明，局部屈服应力在非晶态固体的变化，即使给定的区域不参与塑性活动。
2020-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Hidden structure in amorphous solids
非晶硅的理论研究近况[Y. Pan等人，Phys.Rev.Lett. 100 206403（2008）]揭示了网络拓扑中微妙但重要的结构相关性：短（长）键与其他短（长）键空间相关的趋势）。这些结构与光学带隙中的电子带尾有关。在本文中，我们进一步研究这些问题的非晶硅，并证明，类似的相关性存在于无定形二氧化硅，并在有机分子，b-胡萝卜素。最后，我们讨论的起源的影响和其可能的普遍性。
2009-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Higher-order topological insulators in amorphous solids
我们确定实现高阶拓扑（HOT）相的非晶或非晶材料的可能性。我们从二维和三维的HOT绝缘体晶体出发，通过引入拓扑角态，逐步增强系统的结构随机性。在一个参数范围内，只要非晶性受到外晶边界的限制，系统就继续保持角态，产生非晶HOT绝缘体。然而，随着结构无序向边缘扩展，角态开始溶解成非晶体，最终当非晶性困扰整个系统时，系统变成平凡的绝缘体。这些结果通过计算二维（三维）的四极（八极）矩得到进一步证实。因此，当被薄（例如光刻生长的）结晶层包裹时，HOT相可以在非晶态固体中实现。我们的研究结果表明，即使在没有局部晶体对称性的情况下，也可以实现晶体拓扑相。
2020-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Breakdown of Elasticity in Amorphous Solids
固体的特征是它对外部压力的反应方式。有序的固体，如晶体，显示一个弹性的制度，其次是塑性的，都很好地理解微观方面的晶格畸变和位错。对于非晶态固体，情况反而不太清楚，对变形和应力响应的微观理解是一个非常活跃的研究课题。几项研究表明，即使在弹性状态下，低温下的响应也非常不稳定，非常类似于无序磁性材料。在这里，我们表明，在一个非常大的类的非晶态固体这种行为出现通过降低温度作为一个相变的标准弹性行为打破。在过渡区，所有的非线性弹性模量发散，标准弹性理论不再成立。在过渡区以下，对变形的响应变得与历史和时间相关。
2016-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Theory of amorphous ices
我们导出了非晶态固体和液态过冷水的相图，并解释了为什么水的非晶态固体以几种不同的形式存在。大偏差理论的应用使我们能够在计算机模拟中制备这样的相。随着各态历经液体和两种不同的非晶态固体之间的非平衡转变，我们建立这两种非晶态固体之间的共存。我们预测的相图包括一个非平衡三相点，其中两个非晶相和液体共存。虽然非晶态固体是长寿命和缓慢老化的玻璃，但它们的熔化可迅速导致结晶冰的形成。此外，较高密度的非晶态固体在低压下的熔化分步发生，在进入冰从其变粗的非平衡液体之前转变成较低密度的玻璃。
2014-04-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Goldstone fluctuations in the amorphous solid state
Goldstone模式的非晶态固体状态，由于随机局域化的粒子自发打破平移对称性，进行了讨论。从一个具有淬火无序的微观模型出发，确定对称性破缺是复制品的相对平移。Goldstone激发，对应于纯剪切变形，构造从长波长失真的序参量。弹性自由能的计算，它表明，戈德斯通波动破坏本地化在两个空间维度，产生一个二维的非晶态固体状态，其特征在于幂律相关性。
2003-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random Nonlinear Infinite-Level-System Model for Amorphous Solid Phonon Echo and Saturation Phenomena
利用隧道二能级系统（TTLS）对非晶态固体实验的前两个成功预言是声子回波和饱和现象。本文通过将TTLS推广到具有一定随机性和非线性的无限能级系统模型，证明了声子回波是一个受激发射过程。经典无限能级系统（取$\hbar\to 0$极限）不能发现饱和效应，而量子无限能级系统在一定的非线性假设下可以发现饱和效应。我们还证明了在没有随机性和非线性的情况下，任意无限能级系统都不存在声子回波和饱和。
2016-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Elasticity, plasticity and screening in amorphous solids: a short review
本文综述了非晶固体中塑性事件如何通过集体诱导类位错偶极子影响其涌现力学性质的新理论，并给出理论与模拟、实验对比的实例。
2023-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Random quench predicts universal properties of amorphous solids
非晶态固体在其力学、结构和响应方面显示出许多普遍的特征。目前的模型假设中尺度弹性性质的异质性，但需要微调，以定量解释振动特性。一个完整的模型应该通过淬火过程的模型，从最初的无结构介质中推导出弹性不均匀性的大小和特征，在淬火过程中，温度迅速降低，固体形成。在这里，我们提出了一个淬火场理论模型，并计算结构，机械和振动观测任意尺寸$d$。这使我们能够将非晶态固体的性质与初始介质的性质以及淬火的性质联系起来。我们表明，以前的平均场结果被我们的分析和统一的空间波动的弹性模量，长程相关的固有状态应力，普遍的振动异常，和本地化模式到一个画面。
2021-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The shear modulus of metastable amorphous solids with strong central and bond-bending interactions
根据Alexander的方法，我们推导出了deeekeenquenched玻璃态固体的剪切模量的表达式，该表达式是围绕刚性（quenched）参考态的柯西-玻恩自由能展开式[Alexander，Phys. Rep. 296，1998]。剪切模量的连续极限显式表达式来自从微观哈密顿的中心和键弯曲的相互作用。的表达式的适用性，以致密的共价玻璃，以及胶体玻璃具有强烈的吸引力和粘合剂的债券进行了讨论。
2009-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Goldstone-type fluctuations and their implications for the amorphous solid state
在足够高的空间维度中，形成无定形（即随机）固态物质，例如，在大分子流体充分交联时，涉及粒子局部化，以及随之而来的平移的（整体的、连续的）对称性的自发破坏。相应地，国家支持戈德斯通型低能量，长波长的波动，其结构和影响的识别和探索的角度来看，一个适当的副本场论。在这个副本的角度来看，失去的对称性是副本的相对平移;共同的平移保持完整的对称性，反映了非晶态固体状态的统计均匀性。所出现的是一个图片的Goldstone型波动的非晶态固体状态作为剪切变形的弹性介质，以及推导的剪切模量和弹性自由能的状态。这些波动的后果-占主导地位的内部深处的非晶态固体状态-为非晶态固体状态的序参量确定和解释的统计分布的本地化长度，中央诊断的状态的影响。这些序参量波动的相关性也被确定，并显示包含有关进一步诊断的非晶态固体状态，如在本地化特性的统计空间相关性的信息。特别注意的是在两个空间维度的非晶态固体状态的属性，它示出的Goldstone型波动破坏粒子本地化，序参量被驱动到零，幂律序参数相关举行。
2004-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Failure in Amorphous Solids via a Cavitation Instability
通过自由边界（如裂纹和空隙）的传播对非晶材料动态失效的理解必须超越弹性理论，因为塑性在移动的自由边界附近以一种关键且知之甚少的方式进行干预。在这封信中，我们专注于通过在径向对称应力材料的空化不稳定性的故障，建立自由边界动力学考虑弹性和粘塑性，使用最近提出的非热剪切转变区理论。我们证明了存在（在非晶系统）的快速空化模式伴随着广泛的塑性形变，并讨论了所揭示的物理。
2007-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Protocol-dependent shear modulus of amorphous solids
本文研究了零温下非晶态固体对剪切应变的线弹性响应。我们发现，响应的特征在于至少有两个不同的剪切模量。第一个，$μ_{\rm ZFC}$，与一个单一的能量最小值的线性响应。第二，$μ_{\rm FC}$，是有关的采样，通过塑性事件，不同的能量极小的合奏。我们提供的协议，允许一个测量剪切模量的例子。与基于无限空间维度精确解的理论预测一致，发现比率$μ_{\rm FC}/μ_{\rm ZFC}$在堵塞过渡处与压力的平方根成比例地消失。我们的研究结果表明，非晶态固体的特点是一个崎岖的能源景观，无限维的解决方案可以提供有用的见解。
2016-08-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Prestressed elasticity of amorphous solids
非晶态固体中的预应力具有其形成的记忆，并且在其机械性能中起着深刻的作用，从硬化或软化弹性模量到移动振动模式的频率，以及在非线性区域中引导屈服和固化。在这里，我们开发了一套数学工具来研究预应力离散网络的弹性，解开混乱的影响，在配置和预应力混乱。将这些方法应用到预应力三角形晶格和非晶态固体的计算模型中，我们证明了预应力对弹性的重要性，并揭示了预应力引起的一些有趣的效应，包括预应力固体特有的应力响应的强烈空间异质性，最小偶极刚度的幂律分布，以及分类松弛模式的新标准。
2021-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renormalization of elastic quadrupoles in amorphous solids
非晶态固体中的塑性由局部四极不稳定性介导，但是非晶态固体最终失效或熔化的机制是有争议的。在这项工作中，我们认为，这些现象可以在有限温度下的四极缺陷的弹性连续模型问题进行研究。提出了这个问题，并分析了缺陷的集体行为。利用重整化群和场论方法，发现该模型存在一个失稳型的屈服/熔化相变。
2020-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Growing timescales and lengthscales characterizing vibrations of amorphous solids
结晶固体的低温性质可以用完美晶格周围的谐波微扰来理解，如德拜理论。然而，非晶态固体的低温性质强烈地偏离这些描述，显示出增强的传输、跨越能量势垒的激活的慢动力学、相对于德拜理论的过量振动模式（即，玻色子峰），以及对小的机械变形的复杂的不可逆响应。这些实验观察间接表明，非晶态固体的动力学在低温下变得异常。在这里，我们提出了直接的数值证据，振动改变性质在一个明确的位置内的玻璃相的一个简单的玻璃成型机。我们提供了一个真实的空间描述这种转变和快速增长的时间和长度尺度，伴随it.We的研究结果提供了种子的低温玻璃异常的理论框架内最近发现的加德纳相变的普遍理解。
2016-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crystal-like high frequency phonons in the amorphous phases of solid water
本文用非弹性X射线散射（IXS）方法测量了低密度（LDA）、高密度无定形冰（HDA）和立方冰（I_c）在1-15 nm动量传递（Q）范围内的高频动力学。观察到尖锐的类声子激发，在LDA和Ic中，纵向声学分支可达Q = 8 nm ^{-1}，在HDA中，纵向声学分支可达5 nm ^{-1}。这些激发的窄宽度与迄今为止研究的所有非晶系统中观察到的广泛特征形成鲜明对比。因此，无定形冰的“晶体状”行为意味着可用于类似声音的激发的衰变通道的数量大大减少，这被同化为低局部无序。
2000-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of permanent random atomic and molecular networks: Structure and heterogeneity of the amorphous solid state
在足够的永久无规共价键合下，原子或小分子的流体转变成非晶态固体网络。由于是无定形的，这种网络的局部结构特性在样品中各不相同。一个自然的序参量，从一个物理力学的方法，通过一定的联合概率分布捕获有关这种异质性的信息。这种联合概率分布描述了粒子的位置和取向局部化的变化，反映了它们所经历的随机环境，以及表征粒子热运动的进一步信息。一个完整的解决方案，在附近的非晶凝固转变有效，基本上是解析构造的非晶态固体序参量，在随机网络模型和方法的背景下引入的Goldbart和Zippelius [Europhys. Lett. 27，599（1994）]。这个序参量的知识使我们能够得出某些结论的结构和非均匀性的随机共价键合的原子或分子网络固体在附近的非晶凝固转变。除其他外，颗粒本地化的位置方面的建立，以精确地获得的结构perperperly在硫化介质的上下文中，和结果被发现的自旋玻璃序参量描述的粒子之间的键的取向冻结的模拟。
1999-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Acoustic Properties of Amorphous Solids at Very Low Temperatures: The Quest for Interacting Tunneling States
本文讨论了在0.1 mK $ \le T \le 1 $ K温度范围内，非晶态金属在正常态和超导态下的声学性质与应变的关系。当应变能为相应温度下隧穿系统间有效相互作用能的量级时，发现了一个交叉点。我们的研究结果提供了明确的证据，隧道系统之间的相互作用，其能量是在定量协议与理论预期，并揭示，没有相应的应变依赖性的知识，测得的温度依赖性低于$\sim 50 $ mK的无序固体的声学性质是相当没有意义的。
2004-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The Eshelby problem in amorphous solids
本文直接求解非晶固体中的Eshelby问题，考虑屏蔽效应和真实边界条件，发现经典Eshelby解需重大修正，从而更准确地模拟塑性事件后的应力重分布。
2023-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Emergent Elasticity in Amorphous Solids
定义晶体弹性的对称性破缺的传统范式无法描述天然丰富的非晶态固体（例如凝胶、堵塞的颗粒和生物组织）的机械响应。相反，这种非热固体的响应受机械平衡的局部条件支配，即，力和力矩的平衡。在这里，我们表明，这些约束的数学结构的广义电磁学，静电限制成功地捕获各向异性的弹性非晶态固体。从局部力学约束中出现的弹性为没有对称性破缺的系统提供了一个新的范例，类似于量子自旋液体的涌现规范理论。具体来说，我们的$U(1)$秩-2对称张量规范弹性理论转化为电磁的分形相的物质与映射到电位移和力矢量电荷的应力。我们证实了我们的理论结果与数值模拟的软摩擦盘在二维和三维，和实验摩擦盘在二维。我们还提出了实验证据表明，在粒状介质中的力链是类似于分形子的无定形弹性的子维激发。
2020-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Analysis of some solid amorphous inorganic structures and the boson peak phenomenon with a computational random graph approach
Derzhavin Tambov State University（杰尔扎宾坦波夫国立大学）
本文提出了一种计算随机图方法，用于分析固态非晶无机结构并解释玻色峰现象，通过统一低温玻色范式与高温晶体模型，实现了多相非晶系统的统计原子分布分析。
2026-01-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Simple model for the static structure and the mean coordination of amorphous solids
我们提出了一个简单的路线来评估静态结构，在平均协调方面，完全无序固体与球形成分，从ca。55%的体积分数高达随机紧密堆积，在结构不均匀的情况下。根据目前的理解，根据这种理解，非晶态固体中决定结构的相互作用是核心排斥，而较弱的、较长距离的相互作用仅仅是微扰，该模型产生了固体中的平均配位，这是超淬火过程的结果，在超淬火过程中，前体液体快照的瞬时结构被扭曲到与淬火硬-球形液体在体积分数为64%时进入等静压堵塞状态。变形的特征长度约为颗粒直径的3%。外推到较低的体积分数，这是淬火路线，从而导致最空间均匀的状态。因此，该模型可用于定量评估非晶态固体的结构不均匀性程度。当空间不均匀性很小时，对于非常密集的系统，该模型可以用于评估坐标相关的宏观性质（例如弹性模量），如平行工作中所示。
2009-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Continuum limit of the vibrational properties of amorphous solids
非晶态固体的低频振动性质和低温热性质与晶态固体有明显的不同。这种情况是违反直觉的，因为任何固体材料都被期望在连续极限中表现为均匀弹性体，其中振动模式是遵循德拜定律的声子。人们提出了许多唯象解释，如弹性不均匀性、软局域振动等。最近，发展了微观平均场论来预言普适的非德拜标度律。考虑到这些理论论点，绝对有必要直接观察非晶态固体低频振动的性质，并确定这种振动所遵循的规律。在这里，我们执行一个非常大规模的振动模式分析的模型非晶态固体。我们发现，平均场论预言的标度律在低频处被破坏，在连续极限处，振动模收敛为遵循德拜标度律的声子模和遵循另一个普适的非德拜标度律的软局域模的混合.
2017-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The cooling rate dependence of the shear modulus of amorphous solids
快速冷却液体可导致玻璃化转变，产生剪切模量和体积模量有限的非晶态固体。即使在密度恒定的情况下，这些所得模量也强烈依赖于冷却速率。理解这种现象需要分别分析也存在于完全有序材料中的"玻恩项"和由玻璃无序引起的"过剩模"的贡献。我们发现，玻恩项是非常不敏感的冷却速率，和所有的剪切模量的变化是由于过剩模式。我们认为，这种方法提供了一个基本的线性响应系数，即剪切模量的冷却速率依赖性的定量理解。
2013-01-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Rate-Dependent Avalanche Size in Athermally Sheared Amorphous Solids
我们进行了广泛的数值研究雪崩行为的二维LJ玻璃在T=0，在有限的应变率$\dotγ$剪切。从应力波动和横向扩散的有限尺寸分析，我们表明，翻转翻转相关性保持在所有现实的应变率。我们预测，雪崩的规模为$\dotγ^{-1/d}$，与$d$的空间维度。
2009-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Statistical field theory of equilibrium amorphous solids and the intrinsic heterogeneity distributions that characterize them
本文综述了研究平衡态非晶固体的统计场论方法，介绍其核心要素、场的特殊形式及对非晶固体平衡性质的预测，强调其平衡态可通过本征空间非均匀性分布表征，并探讨了方法的适用性。
2025-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of Nonlinear Elasticity in Amorphous Solids at Finite Temperatures
现在已经知道，非晶态固体在零温度下不具有非线性弹性理论：除了存在的剪切模量外，所有高阶系数在热力学极限内都不存在。在这里，我们表明，同样的现象持续到温度相当于玻璃化转变。由于Hessian矩阵的危险塑性模式的流行的零温度机制被异常的应力波动所取代，导致高阶弹性系数的方差的发散。结论是，在非晶态固体中，弹性永远不能与塑性分离：非线性响应基本上是塑性的。
2016-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Yielding in amorphous solids reveals an age-dependent intrinsic lengthscale
本研究通过介观尺度分析揭示非晶固体中控制局部失效的内禀长度尺度ζ随体系年龄增长，并引入软矩阵方法为失效机制探测和弹塑性建模提供新平台。
2025-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thawed Matrix method for computing Local Mechanical Properties of Amorphous Solids
提出“解冻矩阵”方法，通过惩罚非仿射位移的外场局域化塑性变形，以表征非晶固体局部屈服应力并更准确地预测塑性重排。
2023-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Analytical prediction of logarithmic Rayleigh scattering in amorphous solids from tensorial heterogeneous elasticity with power-law disorder
由于杂质，声波在固体中的阻尼或衰减系数与波矢量成四次方，也称为瑞利散射。在非晶态固体中，瑞利散射可以通过对数因子增强，尽管计算机模拟提供了关于这种增强及其微观起源的相互矛盾的结论。我们提出了一个张量副本场理论推导的基础上的非均匀或波动的弹性（HE），这表明，长程（幂律）的弹性常数的空间相关性，是在非晶态固体的声子的瑞利散射的对数增强的起源。我们还考虑了零空间波动的弹性常数的情况下，和幂律衰减波动的内部应力。同样在这种情况下，对数增强的瑞利散射法律可以从所提出的张量HE框架。
2020-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of Reversible Plasticity in an Amorphous Solid
The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
研究非晶固体中局部重构的动力学，揭示其在不同频率下的行为变化及有效势能的计算方法。
2025-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Geometric origin of excess low-frequency vibrational modes in amorphous solids
与结晶固体相比，玻璃具有大量过量的低频振动模式。我们表明，这样一个功能是一个必要的后果的几何通用弱连接固体。特别是，我们分析了最近模拟的系统，包括弱压缩球在零温度下的状态密度。我们解释了观察到的a）模式密度随频率的恒定性，b）低频截止的出现，以及c）该截止随压缩的幂律增加。我们预测了一个长度尺度，在这个尺度之下，振动与连续弹性体的振动有很大的不同。
2005-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Plastic Response of a 2D Amorphous Solid to Quasi-Static Shear : II - Dynamical Noise and Avalanches in a Mean Field Model
本文根据在前一篇论文[A]中导出的耗散现象学，建立了一个非晶态固体塑性的最小平均场模型。勒梅特角Caroli，arXiv：0705.0823]从广泛的分子模拟。它减少到一个合奏的动力学相同的剪切转换区通过动态噪声相互作用，由于长距离的弹性场引起的区域翻转本身。我们发现，这些成分足以产生翻转雪崩与幂律缩放系统的大小，类似于分子模拟中观察到的。我们进一步表明，雪崩的标度特性敏感地依赖于噪声谱的详细形状。这指出了在这些系统中开发一个现实的粗粒度的弹性描述的重要性。
2007-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Direct Measurement of Dipoles in Anomalous Elasticity of Amorphous Solids
非晶态固体物理学研究的最新进展表明，机械应变可以通过形成本质上通常为四极的塑性事件来强烈屏蔽。该理论规定，四极子的密度梯度作为紧急偶极子源，导致强屏蔽和机械响应的质的变化，例如在位移场中所看到的。在这封信中，我们首先提供直接测量的偶极场，独立于任何理论假设，其次，我们证明了最近提出的理论的详细协议。这两个目标是通过使用模拟和实验的数据来实现的。最后，我们将展示如何测量的偶极场精确的理论参数，确定的位移场的轮廓。
2021-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Encoding Robust and Fast Memories in Bulk and Nanoscale Amorphous Solids
本文通过模拟研究非晶固体在振荡剪切下的记忆效应，发现小系统编码更快且更稳健，并提出了在三维块体和准一维纳米棒中编码与读取记忆的协议。
2023-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Novel elastic instability of amorphous solids in finite spatial dimensions
近年来，人们对非晶态固体中反常振动激发的理解取得了进展。在最低频率区域，振动光谱遵循非德拜四次定律，其持续到零频率而没有任何频率间隙。这种无隙振动态密度（vDOS）表明玻璃处于不稳定的边缘。这种边缘稳定性的特征现在被强调为玻璃理论中的一个关键概念。特别地，基于边际稳定性的弹性理论预测了无间隙vDOS。然而，这个理论产生一个二次定律和\textit{not}四次定律。为了解决这个矛盾，我们提出了一种新的不稳定性，它不同于传统的不稳定性，并提出非晶态固体是边缘稳定的，考虑到这种新的不稳定性在前面的研究中。Shimada，H. Mizuno和A. Ikeda，Soft Matter，{\bf 16}，7279，2020]。在这项研究中，我们进一步扩展和详细的结果，这些不稳定性。通过分析各种例子的障碍，我们表明，真正的玻璃在有限的空间维度可以勉强稳定的建议新的不稳定性。
2020-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Multiperiodic orbits from interacting soft spots in cyclically-sheared amorphous solids
当非晶态固体周期性地变形时，其可以达到稳定状态，其中构成颗粒的路径描绘出在每个驱动循环中重复的闭环。在模拟中注意到一个显着的变化，其中粒子运动的周期是驾驶周期的倍数，但这种行为的原因仍然不清楚。出于对堵塞的固体实验中的位移场的介观特征，我们提出并分析了一个简单的相互作用的软点模型-在应力下颗粒重新排列的位置，类似于两级系统与滞后。我们表明，多周期行为可以出现在三个或更多的相互作用的软点之间，但在所有情况下，它需要沮丧的相互作用，照亮这种否则难以捉摸的相互作用类型。我们提出了在实验中寻求这种挫折的签名，并在设计的系统中实现它的方向。
2021-08-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nearly defect-free dynamical models of disordered solids: The case of amorphous silicon
在材料建模领域，人们普遍认为，使用经典或从头算分子动力学（MD）模拟，不能通过从熔融态的硅淬火来制备无缺陷的无定形硅的真实网络。在这项工作中，我们解决这个长期存在的问题，通过生产几乎无缺陷的超大型非晶硅模型，由多达50万个原子，使用经典的分子动力学模拟。的结构，拓扑，电子和振动特性的模型，并与实验数据进行比较。与使用修改的Wooten-Winer-Weaire键切换算法得到的模型的比较表明，该模型与后者，这是通过在配置空间中的原子网络的基于事件的总能量弛豫产生的。在这项工作中产生的MD模型代表了最高质量的非晶硅网络，迄今为止在文献中报道使用分子动力学模拟。
2018-03-14 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph
Field theory for amorphous solids
低温下的玻璃在其固有状态附近波动;玻璃状异常反映了这些状态的结构。最近，从过冷液体到胶体和颗粒材料，对玻璃材料中的长程应力相关性进行了大量的观察，但没有一个共同的解释。在这里，它示出，使用固有状态的场论，长距离应力相关性遵循单独的力学平衡，与明确的预测在2和3维的应力相关性。“状态方程”有关的波动所施加的应力推导，以及场方程，固定在任意几何形状的应力的空间结构。最后，在三维非晶系统中识别出一个新的全息量。
2018-08-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
Non-linear elasticity, yielding and entropy in amorphous solids
全息对偶已经被证明成功地将物理学中看似无关的问题联系起来。最近，软物质物理学和引力之间有趣的对应关系正在出现，包括非晶态固体流变学、弹性的有效场论和黑洞物理学之间的强烈相似性。然而，理论预测和实验/模拟观测之间的直接比较仍然有限。在这里，我们研究的非线性弹性的非晶材料的力学和热力学性质的剪切响应的影响，使用有效场和引力理论。颗粒物质模型的模拟定性地支持非线性弹性指数，屈服应变/应力和由于剪切引起的熵变之间的预测相关性。我们的方法开辟了一条道路，了解复杂的力学响应的非晶态固体，如剪切软化和剪切硬化的混合效应，并提供了可能性，研究流变学的固体状态和黑洞在一个统一的框架。
2022-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of sound attenuation in amorphous solids from nonaffine motions
基于非晶态固体粘弹性的非仿射响应形式，给出了非晶态固体中声学声子阻尼的理论推导。分析理论考虑到非仿射位移在横波，并能够预测无处不在的低能量扩散阻尼$\sim k^{2}$，以及一个新的贡献瑞利阻尼$\sim k^{4}$在较高的波矢和实验观察到的两个制度之间的交叉。扩散项的系数与颗粒运动中的微观粘性（Langevin型）阻尼（由非谐性引起）和静态剪切模量的非仿射修正成正比，而瑞利阻尼出现在低非谐性的极限中，与以前的观测和宏观模型一致。重要的是，$k^4$瑞利贡献这里推导出不产生谐波无序或弹性异质性效应，它是最近提出的分子模拟的主要机制，在非晶态固体声衰减。
2022-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
