Calculated vibrational and electronic properties of various sodium thiogermanate glasses
我们通过DFT分子动力学模拟研究了不同钠浓度（$0<x<0.5$）下（x）Na $_2$ S-（1-x）GeS $_2$玻璃的振动和电子性质。为了确定Na $^+$离子在VDOS中的贡献，我们计算了不同样品的振动态密度。随着本征向量的深入分析，我们确定了不同模式的空间和原子定位，特别是在对应于玻色子峰的区域。我们还计算了电子态密度以及部分EDOS，以确定引入钠改性剂对GeS $_2$矩阵的电子性质的影响。
2005-05-04 cond-mat.dis-nn
Low-Frequency Vibrational States in Ideal Glasses with Random Pinning
玻璃在低频区域表现出空间局部振动。这些局域模式出现在玻色子峰值频率$ω_\text{BP}$以下，并且它们的振动态密度遵循$g(ω) \propto ω^4$（$ω$是频率）。在这里，我们试图解决如何通过理想的玻璃化转变的本地化振动的行为。为此，我们采用了随机钉扎方法，这使我们能够研究热力学玻璃化转变。我们发现，即使在平衡玻璃态的局部振动生存。值得注意的是，局部振动仍然保持$ω_\text{BP}$和$g(ω) \propto ω^4$以下的外观特性。我们的研究结果提供了重要的洞察理想玻璃的材料特性。
2022-08-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vibrational spectra in glasses
在欧氏随机矩阵理论的框架内解释非晶系统的X射线和中子散射实验的结果。这允许考虑到无序的拓扑性质，这是强烈影响这些系统的振动光谱的关键因素。我们提出了一个remation计划的微扰膨胀的粒子密度的倒数，允许一个准确的分析计算的动态结构因子的范围内遇到的密度在真实系统。
2001-04-23 cond-mat.dis-nn
Vibrational States of Glassy and Crystalline Orthotherphenyl
本文用中子散射方法研究了邻三联苯玻璃态和晶态的低频振动。沿单晶主轴测量声子色散，得到相应的纵向和横向声速。对于玻璃和多晶样品，振动态的密度是确定的，并与其他动态观测值进行交叉检查。在晶体中，低的带边界模式导致超过德拜态密度。在玻璃中，玻色子峰值位于更低的频率。随着温度的升高，玻璃和晶体都表现出非谐性。
2000-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Structural, vibrational, and elastic properties of a calcium aluminosilicate glass from molecular dynamics simulations: the role of the potential
用分子动力学方法研究了组成为（SiO_2）0.60（Al_2O_3）0.10（CaO）0.30的钙铝硅酸盐玻璃。为此，我们进行并行模拟，遵循一致的方法，但使用三种不同的潜力。结构和弹性性能进行了分析，并与现有的实验数据进行比较。这允许评估生产逼真玻璃的电位的相应能力。我们报告说，虽然所有这些潜力提供了一个合理的玻璃结构，具有三簇氧原子，它们各自的振动和弹性预测不同。这使我们能够得出一些关于硅酸盐体系中相互作用势的关键作用或其他作用的一般性结论。
2014-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nature of vibrational eigenmodes in topologically disordered solids
利用局域投影分析方法研究了拓扑无序对分子动力学模拟的模型玻璃振动动力学的影响。有证据表明，在玻璃中的振动本征模一般与其对应的本征模的晶体通过无序诱导的水平排斥和杂交效应。有人认为，在玻璃上的动力学矩阵的拓扑无序的效果可以通过引入晶体对应的位置无序模拟。
2002-01-11 cond-mat.dis-nn
Raman measurement of irreversible shear in SiO$_2$ glass
拉曼光谱是研究SiO $_2$基玻璃中局部形变和结构变化的有用实验工具。在本文中，我们表明，剪切塑性流动影响的拉曼光谱的上半部分的拉曼光谱的大样本中使用的半经典建模。我们将这些变化的结构修改，以及在相同的频率范围内计算的振动模式的详细分析。这些结果打开了大门，在硅基结构的塑性损伤的原位监测。
2015-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Low-frequency vibrational modes of stable glasses
我们数值研究的振动态密度的演变$D(ω)$的零温玻璃时，它们的动力学稳定性是在一个非常宽的范围内变化，范围从不良退火的玻璃获得的瞬时淬火从以上的起始温度，超稳定的玻璃淬火系统热低于实验玻璃温度。态密度的低频部分在扩展模和准局域模之间分裂。扩展模式表现出玻色子峰交叉德拜行为（$D(ω) \sim ω^2$）在低频，与两个制度之间的强相关性。而准定域模式则服从$D(ω) \sim ω^4$，与玻璃稳定性无关。然而，在更稳定的玻璃中，该四次定律的前因子变得更小，并且相应的模式变得更局域化和稀疏。我们的工作是第一次数值观测准本地化模式在一个制度相关的实验，它建立了玻璃稳定性和软振动运动之间的直接联系在非晶态固体。
2019-01-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pressure Raman Effects and Internal Stress in Network Glasses
拉曼散射从二元GexSe 1-x玻璃在静水压力下显示发病的角共享GeSe 4四面体单元的模式的频率稳定增加时，外部压力P超过阈值Pc。临界压力Pc（x）在0.15 < x < 0.20范围内随x减小，在0.20 < x < 0.25范围内几乎为零，然后在0.25 < x < 1/3范围内增大。这些Pc（x）趋势紧密地跟踪非可逆焓Δ Hnr（x）中的那些，接近玻璃化转变（Tgs），并且特别地，Δ Hnr（x）和Pc（x）两者在可逆性窗口中消失（0.20 < x < 0.25）。有人建议，Pc提供了一个措施的拉曼活性单位的应力;和它的消失在可逆性窗口表明，这些单位的一部分，等静压刚性骨干。等静压性也解释了在可逆性窗口中观察到的玻璃的非老化行为。
2005-03-12 cond-mat.dis-nn
Low-frequency excess vibrational modes in two-dimensional glasses
玻璃具有比德拜理论预测的更多的低频振动模式。这些过剩模式对于理解玻璃的低温热和机械性质是至关重要的，这些性质不同于结晶固体。最近的模拟研究表明，过剩模式的密度与它们的频率$ω$在二维和更高的维度上成比例为$ω^4$。在这里，我们提出了广泛的数值研究的二维模型玻璃形成在很大范围内的玻璃稳定性。我们发现，过剩模式的密度遵循$D_\text{exc}(ω)\sim ω^2 $周围的玻色子峰，无论玻璃的稳定性。$D_\text{exc}(ω)$的整体尺度的稳定性依赖性与低频声衰减的稳定性依赖性相关。然而，我们也发现，在小系统中，第一声模被推到更高的频率，在低于第一声模的频率有多余的模式与系统大小无关的状态密度，规模为$ω^3$。
2021-07-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Anomalous vibrational properties in the continuum limit of glasses
玻璃的低温热性质与晶体的低温热性质不同。这些热异常表明玻璃的低频振动特性不同于晶体。最近的研究表明，在最简单的眼镜模型中，即，在谐振势系统中，声子模与软局域模在低频（连续）极限共存。然而，更现实的模型的低频振动模式的性质仍有争议。在目前的工作中，我们研究了Lennard-Jones（LJ）系统的大规模分子动力学（MD）模拟，并建立了LJ玻璃的振动性质收敛到声子模式和软局域模式的共存在连续极限的情况下的谐波势系统。重要的是，我们发现，低频振动是相当敏感的数值方案的潜在截断，这通常是在MD模拟中实施，这是为什么矛盾的论点已被报道的原因。我们还讨论了这种敏感性的物理起源，通过线性稳定性分析。
2017-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of glass stability on the low frequency vibrations of vapor deposited glasses
University of Trento（特伦托大学）；European Synchrotron Radiation Facility（欧洲同步辐射装置）；Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2), CSIC and BIST（加泰罗尼亚纳米科学与技术研究所）
研究通过实验揭示了玻璃稳定性对低频振动模式的影响，发现低频振动模式不受稳定性影响，而高频振动模式则高度敏感。
2026-02-25 cond-mat.dis-nn
Vibrational origin of the fast relaxation processes in molecular glass-formers
采用分子动力学模拟研究了邻三联苯（oTP）在液相和过冷相中的弛豫过程与密度涨落的相互作用.我们发现的证据，除了结构弛豫，二次振动弛豫的特征时间，几个ps，是轻微的温度依赖性。这i）证实了Monaco等人[Phys. Rev，E 62，7595（2000）]在oTP中的布里渊光散射（BLS）实验中观察到的快速弛豫的振动性质的结果;和ii）就纯粹的质心动力学而言对分子系统的BLS光谱的解释提出了警告。
2001-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Microscopic mechanism of structural and volume relaxation below glass transition temperature in a soda-lime silicate glass revealed by Raman spectroscopy and its first principle calculations
该研究通过拉曼光谱与第一性原理计算，揭示钠钙硅酸盐玻璃在Tg以下退火时，环变形与Na位移是体积弛豫的微观起源。
2023-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Boson-peak vibrational modes in glasses feature hybridized phononic and quasilocalized excitations
该研究通过数值证据证实玻璃中玻色峰附近的振动由声子与准局域激发杂化形成，揭示准局域激发是玻璃过量低频振动模式的基本构成单元，为长期未解的玻色峰理论问题提供关键认知。
2023-05-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vibrational properties of a sodium tetrasilicate glass: Ab initio versus Classical Force Fields
我们用分子动力学模拟方法研究了四硅酸钠（Na $_{2}$ Si $_{4}$ O $_{9}$）玻璃模型的振动性质。在密度泛函理论的框架下，采用经典的价力场方法和{ \it ab initio}方法进行了研究.给出了总振动态密度和部分振动态密度，以及振动模式的一些特征（参与比、关联长度）。对于低于500 cm ${}^{-1}$的低频带，我们发现两个计算的VDOS以及它们相应的部分VDOS的形状非常相似。对于中频和高频范围，我们观察到两种计算之间的较大差异。使用本征模的动力学矩阵，我们还计算了偏振拉曼光谱内的键极化率近似。我们发现计算的平行偏振（VV）拉曼光谱和相应的实验光谱之间的总体协议。关于垂直退偏（VH）的拉曼光谱，计算的光谱与实验数据的比较表明，需要调整的VH键极化率参数。
2003-11-17 cond-mat.dis-nn
Low-frequency vibrational spectroscopy of glasses
几十年来，人们在很大程度上已经很好地理解了完美晶体、轻微缺陷晶体或混合晶体中的原子振动。因此，理论描述与实验非常吻合。因此，声子相关的性质，如比热，热导率或声音衰减也很好地解释了这些固体。这还不是玻璃的情况下，缺乏周期性产生了巨大的困难，在理论上的处理，以及在实验或数值模拟。由于所有这些方面的最新发展，在过去几十年中出现了全面的研究，并取得了一些决定性的进展。因此，本章专门讨论玻璃中振动性质的本质，特别强调振动态密度的低频部分，包括声激发，以及用于研究它们的实验技术。
2021-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
First principles modeling of the structural, electronic, and vibrational properties of Ni$_{40}$Pd$_{40}$P$_{20}$ bulk metallic glass
采用${\it ab\,initio}$分子动力学模拟和总能量优化方法研究了Ni-$_{40}$-P-$_{40}$-P-$_{20}$大块金属玻璃的结构、振动和电子性质.对所得${\it ab\,initio}$模型的结构分析表明，存在很少或没有P-P键和两个主要结构单元，由三帽三角棱柱（TTP）和帽正方形反棱柱（CSAP）组成，P作为这些单元的中心。计算的Pd和Ni的扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）的K边谱与实验数据符合得很好。构型平均静态结构因子和广义振动态密度也与实验数据符合得很好。
2018-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure and vibrational properties of sodium silicate glass surfaces
使用分子动力学模拟，我们调查的钠硅酸盐玻璃的表面上的钠含量以及表面的性质的结构和振动性质的依赖性。两种类型的玻璃表面被认为是：熔融形成的表面（MS），其中具有自由表面的液体已被冷却到玻璃相和断裂表面（FS）通过拉伸加载的玻璃样品获得。我们发现，MS是更丰富的钠和非桥氧原子比FS和散装玻璃，而FS具有更高的浓度的结构缺陷，如二元环和欠协调的硅比MS。我们将这些结构差异的生产历史的玻璃和钠离子的流动性。研究还发现，对于贫钠体系，组分和局域原子电荷密度的涨落随离表面距离的增加而呈幂律衰减，而富钠体系则呈指数衰减，典型的衰减长度为$\approx2.3$ ~ 10。振动态密度表明，表面的存在导致系统中的特征频率的降低。二元环在$\approx880$ ~cm $^{-1}$处产生一个明显的带，这与实验观察结果吻合得很好。
2020-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Vibrational density of states and specific heat in glasses from random matrix theory
玻璃的低温性能与结晶物质存在重要差异。特别是，像德拜模型这样的模型，假设存在一个基本的规则晶格，预测固体的比热在低温下随温度的立方而变化。至少自20世纪70年代以来，一个公认的实验事实是，玻璃的比热在$T$中在$T \sim 1K$处恰好是线性的，并且当用$T^{3}$归一化时呈现出明显的峰，称为玻色子峰。在这里，我们提出了一种新的方法，这表明振动光谱的随机矩阵部分的影响的非晶态固体的振动和热性质。该模型也能够再现，第一次，实验观察到的玻色子峰之间的反比在比热和剪切模量。
2023-01-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vibrational lifetimes and viscoelastic properties of ultrastable glasses
本文通过解析理论与分子模拟研究超稳定玻璃，揭示线性粘弹性耗散与振动模式静态和动态性质的关系，并推导出无参数模量表达式，证明准局域化模式在玻色峰以下中频范围主导粘弹性响应。
2024-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vibrational properties of inclusion complexes: the case of indomethacin-cyclodextrin
利用拉曼光谱和数值模拟研究了环糊精包合物的振动性质。特别是，当与环糊精形成包合物时，非甾体抗炎药吲哚美辛的拉曼光谱在1600和1700 cm $^{-1}$之间的能量范围内发生显著变化。通过使用\emph{ab initio}量子化学计算和分子动力学，我们研究了如何将这种变化与包含过程的几何形状联系起来，从固态结构或二聚过程的变化中解开单分子效应。
2006-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The relation between stretched-exponential relaxation and the vibrational density of states in glassy disordered systems
已知非晶态固体或玻璃在它们的几个宏观可观测量中在宽的时间间隔上表现出拉伸指数衰减：中间散射函数、介电弛豫模量、时间弹性模量等。在这封信中，我们表明，介电弛豫的例子，拉伸指数弛豫密切相关的玻璃特有的晶格动力学。通过重新制定的洛伦兹模型的介电物质在一个更一般的形式，我们表示的介电响应作为一个函数的振动态密度（DOS）的随机组装的球形粒子与他们最近的邻居和谐地相互作用。令人惊讶的是，我们发现，接近玻璃化转变的这个系统（这符合麦克斯韦刚性转变），介电弛豫是完全一致的拉伸指数行为与Kohlrausch指数$0.56 < β< 0.65$，这是在大多数实验系统中测量指数的范围。最重要的是，拉伸指数弛豫的根本原因可以追溯到DOS中的软模式（玻色子峰）。
2017-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal low-frequency vibrational modes in silica glasses
最近的研究表明，不同的简单模型的玻璃成型与二元相互作用定义的普遍性类的准本地化的低频模式的状态密度。可以解释的是，一旦避免了与标准德拜（扩展）模式的杂交，许多这样的模型表现出普遍的状态密度，取决于模式频率为$D(ω) \sim ω^4$。然而，这个普适性类的范围有多广，以及它是否也适用于玻璃成型机的更现实的模型，这是未知的。为了解决这个问题，我们提出了分析的准本地化模式在二氧化硅，网络玻璃，其中有二元和三元相互作用。我们的结论是，在3维二氧化硅表现出非常相同的频率依赖性在低频率，这表明这种普遍的形式是一个通用的结果，无定形glassiness。
2020-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic flexibility, fast-ion conduction, boson and floppy modes in AgPO3-AgI glasses examined in Raman scattering, IR reflectance, MDSC, ac electrical conductivity and molar volume experiments
拉曼散射，红外反射率和调制DSC测量进行专门制备的干（AgI）x（AgPO 3）1-x玻璃在很宽的范围内的组成0 < x < 0.60。在0.095< x < 0.378范围内观察到可逆性窗口，其固定弹性刚性但无应力的区域，也称为中间相。x < 0.095的玻璃组合物是应力刚性的，而x > 0.378的玻璃组合物是弹性柔性的。拉曼光学弹性幂律，趋势的玻璃化转变吸热的性质证实了三个弹性相分配。当玻璃在x > xc（1）= 0.095时无应力时，离子电导率呈阶梯状增加，当玻璃在x > xc（2）= 0.378时，电导率呈对数增加（σ ~（x-xc（2）t），t = 1.78，呈幂律关系。幂律与三维导电通路的渗流一致。痕量的水掺杂降低了Tg并使可逆窗口变窄，并且还可以使其完全崩溃。关于网络柔性促进离子传导的想法与Ingram等人的统一方法相一致，他们强调了与解耦系统中的离子传输和结构弛豫相关的过程顺应性或弹性的相似性。玻色子模式的频率和散射强度显示阈值，符合两个弹性相边界。特别是，玻色子模式的散射强度几乎线性增加与玻璃组合物x，与跟踪的斜率的松弛模式分数作为平均场刚度理论预测的平均配位数r的函数。这些数据表明，在柔性玻璃中导致玻色子模式的过量低频振动主要来自松弛模式。
2008-08-08 cond-mat.dis-nn
The boson peak in the vibrational spectra of glasses
本研究通过实验数据重分析、计算机模拟和平均场模型，揭示了玻璃振动谱中玻色峰源于准局域化非声子振动，统一解释了其低频振动谱的起源与性质。
2023-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local connectivity modulates multi-scale relaxation dynamics in a metallic glass-forming system
玻璃形成系统中快振动动力学和慢扩散动力学之间的联系是物理科学中最具挑战性的问题之一。在金属过冷液体模型中，我们发现局域连通性作为原子级结构序参量不仅调节了二十面体配位粒子的短时振动激发，同时也调节了它们的长时弛豫动力学，即从拉伸指数到压缩指数的变化，表明这种粒子的运动从亚扩散到高扩散的动态转变.我们的结果表明，长时动力学具有与短时动力学相关的原子级结构起源，从而暗示了玻璃材料中快振动动力学和慢结构弛豫之间的结构桥梁。
2017-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Nonphononic spectrum of two-dimensional structural glasses
二维结构玻璃的非声子振动谱的低频翼的标度形式和系统尺寸依赖性在最近的文献中一直有争议。在这里，我们提供的数值证据表明，前因子$A_{\rm g}$的低频非声子振动光谱-后者从零频率（$ω\!=\!0$）的增长为$A_{\rm g}ω^β$ -是系统的大小依赖，和指数$β$表现出类似的玻璃形成协议和系统的大小依赖性，如在三维结构玻璃。
2022-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Structural, vibrational and thermal properties of densified silicates : insights from Molecular Dynamics
采用经典分子动力学模拟研究了致密硅酸钠（NS 2）的结构、振动和热性质。对玻璃结构与密度的关系进行了系统的研究。我们观察到的网络表现为从四面体到八面体硅环境的过渡，非桥接氧原子的量的减少和三倍配位氧原子（三簇）的外观的再聚合。观察到中程有序的异常变化，第一个尖锐的衍射峰显示其半峰全宽的最小值，根据密度。观察到了致密玻璃中玻色子峰强度向高频移动和强度降低等振动趋势。最后，我们表明，液体的热行为可以复制的Birch-Murnaghan状态方程，从而使我们能够计算的等温压缩性。
2012-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Polar vibrational excitations and glass-like response in relaxor PMN
Princeton University（普林斯顿大学）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
本研究通过第一性原理训练的原子模型，揭示了弛豫铁电体PMN中无序诱导的极性振动激发谱，解释了其介电、光学和热异常，并关联了类玻璃响应。
2026-09-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Fast Vibrational Modes and Slow Heterogeneous Dynamics in Polymers and Viscous Liquids
许多体系，包括聚合物和分子液体，当充分冷却和/或压缩时，固化成无序固体，即，一个杯子。这种转变不是突然的，其特征是微观迁移率逐渐降低，弛豫大大减慢。玻璃形成材料的一个显著方面是微观动力学不均匀性（DH），即，几乎不动的粒子与高动粒子共存的区域。在第一个令人信服的证据表明振动动力学和超低弛豫之间存在强烈的相关性之后，我们提出了一个问题，即振动动力学是否编码了DH的预测信息。在这里，我们回顾我们的研究结果，从分子动力学数值模拟的聚合物和分子玻璃形成者，特别关注的斯托克斯-爱因斯坦扩散和粘度之间的关系，以及相关位移的区域的大小的故障。
2019-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
