Experimental identification of topological defects in 2D colloidal glass
本研究通过二维胶体玻璃实验，在振动本征空间中识别出拓扑缺陷，并发现其与振动特征和结构软点密切相关，从而实验证实了无序系统中拓扑缺陷的存在及其与动力学的复杂关联。
2025-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
On the geometry of topological defects in glasses
Beijing Normal University（北京师范大学）；Université Grenoble Alpes, CNRS, LIPhy（格勒诺布尔阿尔卑斯大学，法国国家科学研究中心，LIPhy）；University of Montpellier and CNRS（蒙彼利埃大学和法国国家科学研究中心）
研究揭示了三维玻璃中拓扑缺陷的几何结构与塑性行为的关系，扩展了晶体材料中已知的拓扑与能量耗散关联。
2024-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structure and dynamics of topological defects in a glassy liquid on a negatively curved manifold
我们通过分子动力学模拟研究了双曲平面上原子液体的低温状态，并将结果与负弯曲六边形背景中缺陷的连续理论进行了比较。在协议的理论和以前的结果，积极弯曲（球形）的表面，我们发现，原子配置包括孤立的缺陷结构，被称为“晶界疤痕”，形成周围的曲率诱导向错在一个不可约的密度，否则六边形的背景。我们研究这些晶界疤痕的结构和动力学。
2010-03-16 cond-mat.stat-mech
How non-equilibrium correlations in active matter reveal the topological crossover in glasses
正如玻璃化转变的平均场模型的早期研究所示，能量景观的几何特征提供了在模式耦合温度$T_d$的动态转变的基本信息。我们表明，活性粒子可以作为一个有用的工具，深入了解模型玻璃形成的拓扑交叉。在这样的系统中，势能景观中的极小到鞍形转变的标志性事件发生在$T_d$附近，是动力学的临界减速。然而，临界减速是数值模拟的瓶颈，并且利用能够在玻璃相中热化的新智能算法的可能性是有吸引力的。我们的建议是考虑配置平衡低于阈值和研究他们的动态存在少量的自推进。正如这里从p-自旋模型的研究中所举例说明的那样，自推进的存在在极小到鞍形交叉处产生临界的非平衡等时关联，这种关联不受缓慢的玻璃态动力学的阻碍。
2021-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Topological Glass
提出并研究了一个具有玻璃态行为的模型。该模型的状态空间由具有$n$节点的球体的所有三角剖分给出，其中一半为红色，一半为蓝色。红色节点希望有5个邻居，而蓝色节点希望有7个邻居。具有不同数目邻居的节点的能量被假定为正。动力学是翻转两个相邻三角形的对角线，具有温度依赖的概率。我们表明，该系统有一个方法的稳定状态是指数缓慢，并表明，定态是无序的。我们还研究了当地的能源景观，并表明，它具有从自旋玻璃已知的层次结构。最后，我们表明，演化可以描述为一个自发产生的粒子和湮灭碰撞的稀薄气体。
2007-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Stretched exponentials and tensionless glass in the plaquette Ising model
利用蒙特卡罗模拟我们表明，在d=3的伊辛模型与元格相互作用的自相关函数$C(t)$具有拉伸指数衰减在过冷液体阶段。这样的衰变也表征了某些基态概率分布，这些分布是通过对多达10^450个组态进行精确的数值计数而得到的。一个具有强简并基态但缺乏玻璃特征的相关模型没有表现出这样的衰变。尽管三维过冷液体中C（t）的拉伸指数衰减与液滴模型不一致，但考虑无张力液滴的修正模型可能解释这种衰减。一个迹象表明，无张力液滴可能发挥一定的作用来自分析的低温域组成的玻璃态。它表明，尺寸为l的畴的能量按l ^1.15的比例缩放，因此这些畴确实是无张力的。
2012-11-11 cond-mat.stat-mech
The "glass transition'' as a topological defect driven transition in a distribution of crystals and a prediction of a universal viscosity collapse
拓扑缺陷通常相对于有序背景进行量化。这些缺陷对于理解包括从低温有序到高温无序系统（反之亦然）的各种平衡熔融转变在内的物理现象的重要性，怎么强调也不过分。玻璃等非晶材料似乎构成了对这一范式的根本挑战。一个长期持有的教条是，进入和离开无定形玻璃态的转变与典型的平衡相变明显不同，必须要求完全不同的概念。在本书中，我们批判了这种信念。我们研究的系统，可以被视为同时分布的不同的普通平衡结构。特别是，我们专注于在这样的分布式系统中的融化（或冻结）过渡的类似物。我们到达的理论产量的玻璃和过冷流体的动力学，结构和热力学行为，到目前为止，测试的属性，是在定性和定量的协议与实验。我们到达的粘度和介电弛豫的预测是普遍满意的所有实验测量的过冷液体和玻璃超过15年。
2019-02-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Charge glass from supercooling topological-ordered liquid
Gakushuin University（学习院大学）；Kyoto University（京都大学）
本文揭示了拓扑有序液体结晶通过triplet的宏观距离扩散驱动，导致反常的玻璃态动力学行为，解释了有机导体中的电荷玻璃现象。
2025-11-04 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Time decay of the remanent magnetization in the $\pm J$ spin glass model at T=0
利用零温Metropolis动力学方法，研究了具有均匀随机分布的铁磁和反铁磁相互作用的$\pm J$ Edward-Anderson自旋玻璃模型中剩余磁化强度的时间衰减.从饱和开始，每个自旋的磁化强度$m$显示出随时间缓慢的减小，这可以通过幂律近似：$m(t)=m_{\infty}+ ({t\over a_{0}})^{a_{1}}$，$a_{1} < 0$。此外，它的弛豫并不导致它进入基态之一，因此系统被困在亚稳等能微观态保持磁化。这样的行为进行了讨论的随机游走系统执行其可用的配置空间。
2001-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Shear-induced anisotropic decay of correlations in hard-sphere colloidal glasses
通过对胶体玻璃在稳态剪切作用下微观涨落的实空间实验和计算机模拟，研究了微观涨落的空间相关性。它示出，而一个粒子的波动的分布总是各向同性的，无论剪切的相对重要性相比，热波动，它们的空间相关性表现出显着的敏感性剪切诱导和热激活松弛之间的竞争。相关性是各向同性的热为主的制度，但发展强烈的各向异性剪切占主导地位的微观波动的动力学。我们讨论的相关性，这一观察，以更好地了解剪切非晶态固体的流动不均匀性。
2012-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A crossover in spatio-temporal correlations of strain fluctuations in glass forming liquids
通过分子动力学模拟的一个通用的玻璃前在过冷和正常的液体状态，它表明，应变波动的空间相关性表现出一个交叉，从公认的幂律$\sim 1/r^3$ -衰减在长波长的指数行为，$\sim \exp(-r/l_{\text {c}})$在中间距离。指数衰减的特征长度通过$l_{\text {c}}^2 \propto D(T)\, t$随温度和时间增长，其中$D(T)$是温度依赖的扩散系数。这表明，幂律和指数衰减之间的交叉是由扩散过程。
2019-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging and rejuvenation of active matter under topological constraints
主动的、自运动的粒子与拓扑约束的耦合可以产生新的非平衡动力学模式，这种模式缺乏任何被动的对应物。在这里，我们研究的行为自推进杆局限于一个紧凑的球形流形的布朗动力学模拟。我们建立的状态图，并发现，在足够高的密度短的活性棒表现出玻璃化转变的无序状态，其特征在于持续的自旋转运动。通过周期性地熔化和再生球形旋转玻璃，我们观察到了时间依赖性老化和再生物理学的清晰特征。我们量化的关键作用，在这些非平衡过程中的活动，并合理化的老化动力学方面的吸收状态过渡到一个更稳定的活性玻璃态。我们的研究结果表明，被动玻璃现象学的概念如何可以结转到领域的活性物质，以及如何拓扑结构可以丰富集体时空动态固有的非平衡系统。
2018-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
When gel and glass meet: A mechanism for multistep relaxation
我们使用计算机模拟来研究在高密度的凝胶化和玻璃化转变干扰的物理凝胶的动力学。我们报告并提供了详细的物理理解复杂的时间关联函数，一般在一个三步过程中衰减的弛豫模式。对于某些参数的组合，我们发现对数衰减和subdiffusive粒子运动。
2009-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topology of vibrational modes predict plastic events in glasses
本研究通过分析二维玻璃模型振动本征矢量场的拓扑缺陷，发现准静态剪切下塑性事件位置与负电荷拓扑缺陷强相关，建立了玻璃变形前结构与塑性事件的直接联系。
2022-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantitative Theory of a Time-Correlation Function in a One-Component Glass-Forming Liquid with Anisotropic Potential
Shintani-Tanaka模型是一种玻璃形成系统，其成分通过各向异性势相互作用，取决于每个粒子携带的单位矢量的角度。单位矢量的时间关联函数的衰减表现出玻璃化转变过程中一般弛豫函数的特征。特别是它表现出一种“拉伸指数”的形式，拉伸指数β强烈依赖于温度。我们构建了一个定量的理论，这个关联函数，通过分析所有的物理过程，有助于它，从平移衰变通道分离旋转。有趣的是，这些过程中的每一个的单独衰变函数都与温度无关。与由统计力学先验确定的依赖于温度的权重一起，生成与不同温度下的模拟定量一致的观察到的关联函数。这强调了在没有详细的物理检查的情况下就对玻璃态弛豫函数下任何结论的危险。
2008-06-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Crossover behavior and multi-step relaxation in a schematic model of the cut-off glass transition
我们研究了一个示意性的模式耦合模型，其中理想的玻璃化转变被切断的二次耦合常数的记忆功能的衰减。(Such在时间尺度τ_I上的衰变已经被认为是活化过程的可能结果。如果这种衰减是完全的，使得在后期仅保留线性耦合，则α弛豫示出从未修改的示意性模型的典型弛豫到最终强烈慢于指数的弛豫的时间交叉。这种交叉，这在形式上有所不同，从以前的示意性模型的截止玻璃化转变，类似于胶体系统的光散射实验，并可以表现出一个'慢于α'的松弛功能暗示在那里。我们还考虑了当发生类似但不完全的衰变时会发生什么，因此对于t>>tau_I，仍然存在显著的二次耦合水平。在这种情况下，相关器在中间时间获得第三个较弱的弛豫模式。这在经验上类似于在许多分子玻璃形成剂中看到的β过程。当初始和最终的二次耦合位于玻璃化转变的液体侧时，它消失了，但即使最终耦合仅在液体内部时仍然存在（因此α弛豫时间是有限的，但太长而无法测量）。我们的研究结果是暗示如何，在一个截止玻璃，潜在的“理想”的玻璃化转变模式耦合理论预测可以通过动态定性功能检测。
2007-02-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Berezinskii-Kosterlitz-Thouless and Vogel-Fulcher-Tammann criticality in $\mathrm{XY}$ model
本文发展了具有弱淬火无序的XY模型中拓扑激发驱动的Berezinskiii-Kosterlitz-BKT相变临界行为的规范理论。我们发现，二维拓扑缺陷的液体表现出BKT临界行为，而三维系统表现出更为奇异的Vogel-Fulcher-Tamman临界行为，预示着其冻结成自旋玻璃.我们的研究结果提供了见解的拓扑起源的自旋玻璃形成。
2018-01-09 cond-mat.stat-mech
Hedgehog topological defects in 3D amorphous solids
本文提出用刺猬拓扑缺陷表征三维玻璃塑性并预测软点位置，通过模拟Kremer-Grest聚合物玻璃发现双曲几何形态的刺猬缺陷与塑性相关，为三维非晶系统的塑性拓扑表征提供了具体实现。
2025-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Skyrmion fluid and bimeron glass protected by a chiral spin liquid on a kagome lattice
Skyrmions从基础和技术的角度来看都很有趣，因为它们有可能作为信息载体。但一个挑战涉及它们的操纵，特别是在高温下，热波动最终会使它们解体。在这里，我们研究了Skyrmions和手性自旋液体之间的竞争，使用后者作为熵缓冲施加准真空的Skyrmions。结果，温度变成了一个旋钮，将skyrmion密度从稠密的液体调整到稀释的气体，保护每个skyrmion的完整性免受顺磁衰变。有了这个额外的旋钮在手，我们发现在高场的拓扑自旋玻璃的零维和一维拓扑缺陷（分别）。skyrmions和bimerons）。
2023-02-07 cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Statistical Gauge Theory of Structural Glasses: Equilibrium Scenarios and Glass-Forming Ability
IMET UB RAS（俄罗斯科学院乌拉尔分院金属物理研究所）；Ural Federal University（乌拉尔联邦大学）；HPPI（高温等离子体物理研究所）；N. L. Dukhov Research Institute of Automatics (VNIIA)（N.L.杜霍夫自动技术研究院）
该研究针对拓扑缺陷系统描述的结构玻璃，通过平均场近似分析揭示三种平衡情景，仅一种具强玻璃形成能力，还确定了无法淬火为玻璃态的上限温度，为相关研究提供参数选择依据。
2026-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Finite Size Effects on Spin Glass Dynamics
最近确定的时间和温度依赖的自旋玻璃相关长度，$ξ({t_w},T)$，有限尺寸的样品的后果。在此基础上，定性参数给出偏离t/{t_w}标度的时间衰减的热释电磁化，{ M_{TRM} }（t，{t_w}，T），其中t是测量时间后的“等待时间”t_w，并为虚部的交流磁化率，${χ^{{\prime}{\prime}}}(ω,t)$。当把$M_{TRM}(t,{t_w},T)$作为t/{t_w}的函数绘制时，随着t_w的增加，$M_{TRM}(t,{t_w},T)$的衰减会更快;当H值较大时，{ M_{TRM} }（t，{t_w}，T）的特征时间偏离了与H ^2的线性关系;当$ωt$值较大时，${χ^{{\prime}{\prime}}}(ω,t)$的衰减偏离了与磁场变化成比例的$ωt$。原则上，这些与标度的偏差可以用于提取给定自旋玻璃样品的粒度分布。
2000-02-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Logarithmic decay in a two-component model
在理想玻璃转变的模式耦合理论下，讨论了一个示意性的两组分模型的高阶玻璃转变奇异点附近的关联函数。衰减因子像$-\ln(t/τ)$一样以前导顺序衰减，并且前导校正在衰减曲线中引入特征性凸和凹图案。时间尺度$τ$遵循Vogel-Fulcher型定律，接近高阶奇点。
2003-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nontrivial maturation metastate-average state in a one-dimensional long-range Ising spin glass: above and below the upper critical range
理解自旋玻璃的低温纯态结构仍然是无序系统统计力学领域的一个悬而未决的问题。在这里，我们研究Monte Carlo动力学，进行模拟淬火后的增长相关性从无限的温度远低于自旋玻璃转变温度$T_c$的一维伊辛自旋玻璃模型与稀释的长程相互作用。在这个模型中，概率$P_{ij}$，边$\{i,j\}$有非零的相互作用下降为幂律与弦距离，$P_{ij}\propto1/R_{ij}^{2σ}$，我们研究了一系列的值$σ$与$1/2<σ<1$。我们考虑相关函数$C_{4}(r,t)$。可以在数据中识别出示出随时间呈幂律增长的动态相关长度$ξ(t)\propto t^{1/z}$，并且对于大时间$t$，当$r\ll ξ(t)$时，$C_{4}(r,t)$随着距离$r$呈幂律$r^{-α_d}$衰减。计算可以解释的成熟亚态平均吉布斯状态，或MMAS，和衰变指数$α_d$区分平凡的MMAS（$α_d=0$），如自旋玻璃的液滴图片中预期的，和非平凡的MMAS（$α_d\ne 0$），如复制对称性破缺（RSB）或混沌对图片。我们发现非零$α_d$，即使在政权$σ>2/3$对应于短距离系统低于六个维度。对于$σ< 2/3$，衰变指数$α_d$遵循静态介态衰变指数$α_s = 3 - 4 σ$的RSB预测，与一个固定的静态-动力学关系一致，而它接近$α_d=1-σ$在政权$2/3<σ<1$ ;然而，它偏离了$σ…
2021-08-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Plasticity in amorphous solids is mediated by topological defects in the displacement field
非晶态固体在外加应力或变形下塑性屈服的微观机制尽管近年来有大量的研究活动，但仍然是难以捉摸的。大多数方法都试图识别未变形玻璃中可能引发塑性不稳定性的原子尺度结构“缺陷”或时空相关性。与此相反，在这里，我们表明，与塑性不稳定性相关的拓扑缺陷可以识别，而不是在静态结构的玻璃，而是在非仿射位移场变形。这些位错拓扑缺陷（DTDs）可以定量表征的Burgers电路（和由此产生的Burgers矢量），这是构建在微观非仿射位移场。我们证明了（i）DTDs是由于违反Cauchy-Born规则而导致的玻璃变形不相容的表现（ii）由此产生的平均Burgers矢量显示对应于主要塑性事件的峰，包括屈服转变处的壮观的非局部峰，这是由于反平行DTDs之间的吸引力相互作用而导致的自组织成剪切带;（iii）施密德定律的应用DTDs导致预测剪切带在45度的单轴变形，广泛观察到的实验和模拟。
2021-07-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Smectic vortex glass
我们表明，在II型超导体中，横向施加到相关柱状无序的磁场会驱动相变到明显的“近晶”涡旋玻璃（SmVG）状态。SmVG的特点是由一个无限各向异性的电输运，电阻（无耗散）的电流垂直（沿）柱状缺陷。它的位置顺序也是相当不寻常的，长期与真正的布拉格峰沿柱状缺陷和grammically粗糙的涡旋晶格扭曲与准布拉格峰横向柱状缺陷。对于低温和足够弱的列唯一的障碍，SmVG是一个真正的拓扑有序的“布拉格玻璃”，其特征在于由一个消失的位错密度。在足够长的尺度上，残余的一直存在的点无序将这种状态转换为更标准的，但高度各向异性的涡旋玻璃。
2021-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Accuracy thresholds of topological color codes on the hexagonal and square-octagonal lattices
利用系统的拓扑性质，在两种不同的量子比特排列方式下，预测了量子纠错码的精度阈值。利用映射到自旋玻璃系统的方法，研究了六角晶格和正方形-八边形晶格上的拓扑色码。对相应的自旋玻璃系统的分析包括对偶性和规范对称性，它成功地导出了与拓扑纠错码的精度阈值密切相关的特殊点的位置。我们预测拓扑色码的准确度阈值对于六边形晶格为$1-p_c = 0.1096-8 $，对于正方形-八边形晶格为$1-p_c = 0.1092-3$，其中$1-p$表示每个量子比特上的错误概率。因此，这两个都被认为是略低于概率$1-p_c = 0.110028$的量子吉尔伯特-Varshamov限制与零编码率。
2011-04-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
