Probing the non-Debye low frequency excitations in glasses through random pinning
本文研究了三维模型玻璃形成体的态密度$D(ω)$的频谱特性。为了放大光谱的非德拜部分，我们引入了一个随机钉扎场，该钉扎场冻结有限的粒子分数，以打破平移不变性，并将扩展模式的所有振动频率向更高的频率移动。我们发现，非德拜软局域模式逐渐出现的钉扎粒子的分数$p$的增加。此外，$D(ω)$的低频尾部作为幂律$ω^{δ(p)}$变为零，其中$2 \!\leq \! δ(p) \!\leq\!4$和$δ\!=\!4$高于阈值分数$p_{th}$。
2018-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Soft-Pinning: Experimental Validation of Static Correlations in Supercooled Molecular Glass-forming Liquids
在其玻璃化转变附近的液体粘度的巨大增强通常与转变附近的多体静态相关性的增长有关，通常被称为“无定形有序”。估计在不同的玻璃形成液体的这种相关性的长度尺度是非常重要的，以解开玻璃形成的物理。在这种情况下，分子玻璃形成液体的实验变得至关重要，因为粘度增加了几倍（$\sim 10^{14}$），模拟或胶体玻璃实验无法获得所需的长时间尺度。在这里，我们设计了一个实验，提取静态长度尺度的分子液体使用稀释量的另一个大分子作为钉扎网站。从介电弛豫实验上过冷甘油与不同钉扎浓度的山梨醇和模拟上的几个模型玻璃形成液体钉扎网站的结果表明所提出的方法的鲁棒性，打开了大量的机会来研究其他玻璃形成液体的物理。
2021-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging and relaxation near Random Pinning Glass Transitions
在过冷液体中随机钉扎粒子是一条很有前途的途径，可以在玻璃化转变问题上取得实质性进展。在这里，我们发展了一个平均场论，通过研究的平衡和非平衡动力学的球形p-自旋模型存在的一个分数c的钉扎自旋。我们的研究表明存在两条动力学临界线：一条对应于通常的模耦合跃迁，另一条对应于动力学旋节跃迁。由这两条线限定的c-T相图部分中的淬火导致老化。通过将我们的结果扩展到有限维系统，我们预测仅在理想的玻璃化转变线上的淬火和两种非常不同类型的平衡弛豫淬火低于和高于它的非中断老化。
2011-12-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical correlations in a glass-former with randomly pinned particles
研究了模型玻璃形成流体中随机钉扎粒子的影响，重点研究了钉扎粒子存在时的动态非均匀弛豫。我们展示了如何在真实空间中分析四点动力学相关性，允许直接提取动力学异质性特征的长度尺度。在钉扎的存在下，玻璃体系的弛豫时间增加了二十年，但几乎没有增加的四点相关长度或强度的四点相关。我们讨论了这些结果的玻璃化转变理论的影响。
2013-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Random pinning in glassy spin models with plaquette interactions
我们用随机钉扎方法研究了两个玻璃态自旋模型中的非晶有序。在恒定温度下增加钉扎自旋的浓度，我们发现一个尖锐的交叉（但没有热力学相变），从体弛豫本地化在一个单一的状态。在低温下，两种模型都表现出标度行为。我们讨论了增长的长度和时间尺度与非晶秩序，和钉扎自旋的分数所需的本地化系统在一个单一的状态。这些结果，获得有限维相互作用模型，提供了一个理论方案的随机钉扎的效果，定性地不同于以前的方法的基础上，无论是平均场，模式耦合，或重整化群reatments。
2011-12-07 cond-mat.stat-mech
Glassy phases and driven response of the phase-field-crystal model with random pinning
本文研究了具有随机钉扎的二维相场晶体模型的结构关联和对驱动力的非线性响应。该模型提供了一个有效的连续描述的晶格系统中存在无序的外部钉扎中心，允许弹性和塑性形变。我们发现，相场晶体的无序假设一个非晶玻璃基态，只有短程的位置和取向的相关性，即使在弱无序的限制。在不断增大的驱动力作用下，钉扎的非晶玻璃相转变为运动的塑性流动相，最后转变为运动的近晶相。移动近晶相的横向响应表明，随着系统尺寸的增加，横向临界力逐渐消失。
2011-09-01 cond-mat.stat-mech
Effect of Random Pinning on the Yielding Transition of Amorphous Solid under Oscillatory Shear
本研究通过模拟随机钉扎对振荡剪切下非晶固体屈服转变的影响，发现钉扎增加使玻璃从脆弱变强，并显著抑制剪切带形成。
2024-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ideal Glass Transitions by Random Pinning
我们研究的效果冻结的一部分$c$的粒子从一个过冷液体在温度$T$的平衡配置的位置。我们表明，在随机一级跃迁理论钉扎粒子导致一个理想的玻璃化转变的临界分数$c=c_{K}(T)$，即使是适度的过冷，例如接近模式耦合转变温度。首先，我们推导出在$T-c$平面的平均场近似的相图。然后，通过应用实空间重整化群方法，我们得到了$|c-c_{K}(T)|\rightarrow 0$的临界性质，特别是长度和时间尺度的发散性。它们由两个零温度不动点支配。我们还表明，对于$c=c_{K}(T)$冻结颗粒之间的典型距离是有关的静态点设置的无约束液体的lengthscale。我们讨论了什么是主要的区别时，粒子被冻结在其他几何形状，而不是从一个平衡配置。最后，我们解释了为什么由冷冻粒子引起的玻璃化转变提供了一个新的和非常有前途的研究途径，以探测玻璃态，并确定，或反驳，玻璃化转变理论的有效性。
2011-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium ultrastable glasses produced by random pinning
超稳定玻璃由于其潜在的有用材料特性和通过气相沉积制备的一般方法的诱人可能性而变得突出。尽管这类新的非晶材料的重要性，数值研究一直很少，因为实现超稳定性的原子模拟是一个巨大的挑战。在这里，我们绕过这个困难，并建立随机钉扎的平衡过冷液体内的一小部分颗粒的位置产生超稳定的配置，基本上没有数值成本，同时避免不希望的结构变化，由于制备协议。与气相沉积超稳玻璃的类比的基础上，我们研究了这些配置的熔化动力学后，突然的温度跳到液相。在均匀的几何形状，我们发现，增强的动力学稳定性是伴随着大规模的动态异质性，而均匀和异质熔化之间的竞争时，观察到液体边界侵入玻璃以恒定的速度。我们的工作证明了大规模的，原子级解决，实验相关的超稳定玻璃的动力学模拟的可行性。
2014-12-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random Pinning Glass Model
尽管在过去几十年中做出了巨大的研究努力，但玻璃化转变仍然是凝聚态物理中最具挑战性的问题之一，在玻璃化转变中，液体的粘度在温度降低时急剧增加，而结构性质没有任何重大变化（Cavagna，2009; Berthier和Biroli，2011）。另一方面，随着温度的降低，磁性材料中自旋的无序冻结，即所谓的自旋玻璃转变，相对更好地理解（Mezard，Parisi和Virasoro，1987; Castellani和Cavagna，2005）。以前发现的一些自旋玻璃模型与结构玻璃之间的相似性（Kirkpatrick和Thirumalai，1987; Kirkpatrick和Wolynes，1987; Kirkpatrick和Wolynes，1987; Franz和Parisi，1999; Moore和Drossel，2002）启发了结构玻璃理论的发展（Kirkpatrick，Thirumalai和Wolynes，1989; Barrat，Franz和Parisi，1997; Mézard和Parisi，1999; Lubchenko和Wolynes，2007; Biroli和Bouchaud，2012）基于自旋玻璃转变的情况。这种情况虽然看起来很有吸引力，但还远远没有建立起来。标准自旋系统与分子系统之间的主要区别之一是没有淬火无序，而存在平移不变性：人们通常认为这种区别是无关紧要的，但这一猜…
2012-08-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theory of Activated Glassy Dynamics in Randomly Pinned Fluids
我们推广的力水平，微观，非线性朗之万方程（NLE）理论和它的弹性集体推广（ECNLE理论）的散装球形颗粒液体的激活动力学，以解决随机粒子钉扎结构弛豫的影响。最简单的中性约束模型进行了分析，硬球的平衡对结构没有变化后，粒子钉扎。随着钉扎分数的增长，笼规模的动力学约束加剧的方式，随着密度的增加。这导致在移动的颗粒变得更加瞬态本地化，随着跳跃距离的增加，笼规模障碍和NLE理论平均跳跃时间，微妙的变化的动态剪切模量的预测。结果与最近的模拟。在松弛行为的相似性，确定在动态的前体制度，包括大致指数，或弱超指数，增长的α时间与钉扎分数和减少的动态脆弱性。然而，增加的α时间与钉扎的本地NLE理论预测的是太小了，严重的是在非常高的体积分数。强烈的偏差被认为是由于较长范围的集体弹性方面的问题，预计将修改随机钉扎在一个复杂的方式。一个定性的物理方案是如何提供的三个不同的方面，量化的弹性屏障可能会改变钉扎。ECNLE理论计算的α时间，然后提出基于最简单的有效介质样治疗随机钉扎如何修改的弹性屏障。结果似乎与最近模拟中看到的大多数趋势一致，但不是全部。关键开放的问题进行了讨论，无论是理论和模拟。
2017-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pinning Susceptibility : A Novel Method to Study Growth of Amorphous Order in Glass-forming Liquids
在接近玻璃化转变的过冷液体中，非晶有序的存在和生长是一个研究热点。即使经过几十年的工作，仍然没有明确的共识的分子机制，导致液体动力学接近这一假定的转变迅速放缓。与无定形顺序相关的相关长度的存在最近被假定，并且也被估计使用多点关联函数，这在实验中不能容易地计算。因此，对无定形有序生长的研究仍然主要限于胶体玻璃和模型玻璃形成液体的模拟等系统。在这封信中，我们提出了一个实验上可实现的但简单的关联函数来研究非晶有序的生长。然后，我们证明了这种方法的有效性为几个研究模型过冷液体，并获得与其他传统方法相一致的结果。
2017-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fredrickson-Andersen model on Bethe lattice with random pinning
我们研究了Bethe晶格上的Fredrickson-Andersen模型的随机钉扎效应。我们发现，非遍历的转变温度上升的钉扎自旋的分数的增加和过渡线终止于一个临界点。自旋的冻结行为类似于最近报道的随机钉扎p自旋平均场自旋玻璃模型。在终端临界点附近的相关长度的发散行为被发现是相同的非均匀模式耦合理论的预测在A3奇点的玻璃化转变。
2015-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Friction, order, and transverse pinning of a two-dimensional elastic lattice under periodic and impurity potentials
基于含杂质的二维Frenkel-Kontorova模型，数值研究了二维弹性晶格的振动现象.结果表明，杂质可以帮助脱钉。我们还研究了滑动晶格的各向异性有序和横向钉扎效应，这是移动布拉格玻璃态和/或横向玻璃态的特征。在存在周期势和随机势的情况下观察到横向钉扎的速度依赖性，并讨论了与生长顺序和不公度结构的关系。
2000-05-16 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Understanding the Dynamics of Glass-forming Liquids with Random Pinning within the Random First Order Transition Theory
大量的计算机模拟进行了一些模型玻璃形成液体在两个和三个维度，以研究它们的动态时，随机选择的一部分颗粒冻结在其平衡位置。对于所有的研究系统，我们发现，温度依赖性的$α$弛豫时间提取的重叠功能有关的自我部分的密度自相关函数可以解释的框架内的随机一阶跃迁（RFOT）理论的玻璃化转变。我们提出了一个缩放描述合理的模拟结果，并表明我们的数据为$α$弛豫时间的所有温度和引脚浓度与此描述是一致的。我们发现，从拟合的温度依赖性的$α$弛豫时间的Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）的形式得到的脆性参数减少了几乎一个数量级的引脚浓度从零增加。我们的缩放描述与RFOT的静态长度尺度的脆弱性参数，从而提供了一个物理理解的框架内的RFOT理论的脆弱性。这些研究结果的影响，出现在RFOT理论的指数的值进行了讨论。
2016-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of pinning on the yielding transition of amorphous solids
利用数值模拟方法，研究了含有随机钉扎颗粒夹杂物的模型非晶材料在无热准静态极限下的屈服响应。我们发现，随着钉扎浓度的增加，塑性活动变得更加空间局部化，从而导致较小的应力下降，并相应地增加应变的大小屈服发生。我们表明，不像空间异质性和雪崩LED屈服的情况下的未钉扎玻璃，对于大钉扎浓度的情况下，屈服发生通过空间均匀的扩散的本地化事件。
2018-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probing a liquid to glass transition in equilibrium
我们使用计算机模拟来研究一个简单的玻璃形成流体的静态特性，其中有限部分的粒子的位置已被冻结。通过探测液体的独立配置之间的重叠的平衡分布，我们发现强有力的证据表明，这种随机钉扎诱导玻璃化转变。在低温下，我们的数值结果是一致的存在一个随机的一阶相变舍入有限尺寸效应。
2013-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy Freezing and Long-Range Order in the 3D Random Field $XY$ Model
Monte Carlo研究的三维随机场$XY$模型的简单立方晶格的大小$64^3$，使用两种不同的各向同性随机场的概率分布的中等强度，显示了玻璃冻结行为以上$T_c$，和长程序以下$T_c$，与我们的早期结果较弱和较强的随机场。这个模型应该描述在II型超导合金，电荷密度波材料，和十次对称准晶涡旋晶格的随机钉扎。
2010-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The Fredrickson-Andersen model with random pinning on Bethe lattices and its MCT transitions
研究了Bethe晶格上随机钉扎Fredrickson-Andersen模型的动力学行为。我们发现了一条随机钉扎动力学跃迁线，其动力学临界性质与模式耦合理论的$A_2$和$A_3$跃迁属于同一普适类。$A_3$行为出现在终点，在此弛豫变为对数，弛豫时间呈指数发散。我们解释的自诱导的无序和雪崩的临界行为，加强玻璃动力学和随机场伊辛模型之间的关系在最近的工作中讨论。
2016-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective dynamic length increases monotonically in pinned and unpinned glass forming systems
本文引入多粒子结构因子 $S^c_{mp}(q,t)$ 探测集体动力学，克服了随机钉扎（RP）导致的动力学长度非单调性问题，发现在钉扎与非钉扎的玻璃形成系统中集体动力学长度随体积分数单调增加。
2024-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pinning of stripes in cuprate superconductors
我们研究了无序对高温超导体和相关材料中条纹相的影响。在存在淬火无序的情况下，原子晶格的钉扎--这可能会引起自旋效应--对于大长度尺度上的条纹阵列是无关的。因此，条纹具有发散的位移波动，并且在所有温度下都存在拓扑缺陷。因此，条纹阵列的位置顺序是短程的，即使在零温度下也具有有限的相关长度。因此，锁定现象只能作为交叉而不是过渡存在。此外，这意味着在最近的实验中观察到的条纹的玻璃性质。
2001-01-17 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Effects of random pinning on the potential energy landscape of a supercooled liquid
我们利用能量景观方法研究了过冷液体对随机钉扎的响应。我们分类的结构相似性不同的能量最小值使用重叠的措施。这种分析揭示了不同的颗粒堆积（通过重叠表征）和能量景观上的漏斗（通过断开图表征）之间的对应关系。作为钉扎粒子的数量增加，我们发现一个交叉点，从玻璃态行为在低钉扎结构寻求景观在高钉扎，其中所有的热可及的最小结构相似。我们讨论了随机钉扎液体理论的这些结果的后果。我们还研究了能量景观如何取决于钉扎粒子的分数，包括挫折的程度和不同的包装的钉扎粒子的数量减少的演变。
2019-01-17 cond-mat.stat-mech
Dynamics of Glass Forming Liquids with Randomly Pinned Particles
通常假设在冷却速率消失的极限下，玻璃化转变现象在温度$T_{K}$变为热力学转变。然而，在任何有限的冷却速率下，系统在接近$T_g(>T_{K})$的温度下失去平衡，这意味着在$T_{K}$处存在假定的热力学相变是值得怀疑的。最近的研究与随机钉扎粒子的系统已经暗示，热力学玻璃化转变可以观察到在模拟和实验中进行的液体与随机钉扎粒子。这种预期是基于近似计算的结果，该结果表明，热力学玻璃化转变的温度随着钉扎颗粒浓度的增加而增加，并且有可能在接近增加的转变温度的温度下平衡系统。我们通过广泛的分子动力学模拟的两个模型的玻璃形成液体中存在的随机钉扎测试这种预测的有效性。我们适合的温度依赖性的结构弛豫时间的Vogel-Fulcher-Tammann形式，预测的发散的弛豫时间在温度$T_{VFT}$和确定这个温度与热力学转变温度$T_K$。我们发现，$T_{VFT}$并没有显示出任何迹象，增加浓度的钉扎粒子。钉扎的主要影响被发现是一个快速下降的动力学脆性的系统，随着钉浓度的增加。目前的玻璃化转变理论的这些意见的影响进行了讨论。
2015-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vortex pinning by a columnar defect in planar superconductors with point disorder
本文研究了在点无序存在的情况下，单个柱状钉对平面II型超导体中的$(1+1)$维涡旋线阵列的影响。在大的样品中，钉扎是最有效的涡旋玻璃化转变的温度。特别地，在弱横向磁场中，由柱状缺陷防止倾斜的涡旋的数量存在明显的最大值。使用重整化群技术，我们表明，柱状销是无关的，在长尺度以上和以下的过渡，但由于非常不同的机制。这种行为不同于无无序的情况，其中引脚在低温阶段是相关的。在不同的制度允许讨论的纯和无序的情况下之间的交叉的重整化方程的解决方案。我们还计算了圆柱钉周围的密度振荡以及这些振荡对弱横向磁场的响应。
2004-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Understanding Stokes-Einstein Relation in Supercooled Liquids using Random Pinning
在过冷液体中，斯托克斯-爱因斯坦关系的破坏被认为是玻璃化转变的标志之一。多年来，人们对这种现象进行了深入研究，以了解微观机制，但没有取得太大成功。最近人们发现，在过冷液体中，通过将一组粒子随机钉扎在它们的平衡位置上，可以非常系统地调节Stokes-Einstein关系的破坏。这一观察结果提出了一个可能的框架，在该框架中，可以通过精确控制来研究过冷液体动力学中斯托克斯-爱因斯坦关系的破裂。我们已经做了广泛的分子动力学模拟来理解这种现象，通过分析适当定义的动态慢和快粒子簇的结构。我们已经表明，斯托克斯-爱因斯坦崩溃实际上成为主导一旦集群形成的慢粒子渗透整个系统的大小。最后，我们提出了这些集群的分形维数和分数斯托克斯-爱因斯坦关系的指数之间的可能密切联系。
2016-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-trivial activity dependence of static length scale and critical tests of active random first-order transition theory
活性对玻璃态动力学的影响在一些生物过程中是基本的。活性玻璃扩展了平衡问题的范围，并提供了新的控制参数来探索不同的理论方面。在玻璃态动力学理论中，不同的长度尺度起着关键的作用。在这里，第一次，我们提出的静态长度尺度，$ξ_S$，在活性玻璃通过大规模的分子动力学模拟模型活性玻璃在三个空间维度的结果。我们发现，虽然松弛动力学是平衡的，活动有非平凡的影响$ξ_S$。$ξ_S$在无规一级跃迁（RFOT）理论中起着核心作用。因此，我们的工作提供了关键的测试积极RFOT理论，其平衡对应的现象学扩展。我们发现，两个指数，$θ$和$ψ$，在理论中，成为活动依赖性，暴露的非平凡的影响$ξ_S$的活动。然而，控制松弛动力学的$θ$和$ψ$的组合保持几乎独立于导致有效平衡样行为的活性。有趣的是，$ξ_S$在活性玻璃中显示出更高的生长;这应该有助于更好地将理论与模拟和实验进行比较。
2021-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vanishing of configurational entropy may not imply an ideal glass transition in randomly pinned liquids
小泽等al [1]给出了在随机钉扎存在下的模型玻璃形成液体的构型熵密度$s_c$的数值结果。在钉密度（$c$）-温度（$T$）平面中将“理想玻璃”相与过冷液相分离的“相边界”的位置通过找到$s_c(T,c) \to 0$ .根据Cammarota et. [2]，当$s_c$变为零时，发生$α$ -弛豫时间$τ_α$发散的理想玻璃化转变。我们已经研究了同一系统的动力学使用分子动力学模拟。本文计算了自中间散射函数$F_s(k,t)$在$(c-T)$平面上三个态点的时间依赖性，其中$s_c(T,c) \simeq 0$按文献[1]计算。从图中可以清楚地看出，在这些状态点处，弛豫时间是有限的[ $τ_α\sim \mathcal{O}(10^6)]$]。类似的结论也在参考文献中得到。[3]其中重叠函数用于计算这些状态点处的$τ_α$。
2015-09-11 cond-mat.stat-mech
Deblocking of interacting particle assemblies: from pinning to jamming
由外力驱动的各种各样的相互作用的颗粒组装体的特征在于在阻塞相和移动相之间的转变。这种去阻断转变的起源可以追溯到外部淬火无序或内部约束的存在。第一种情况属于脱钉转变的范畴，例如，它与II型超导体和其他在随机介质中运动的弹性系统中的磁通线有关。第二种情况通常包括在观察到的所谓的干扰场景中，例如，在许多玻璃质材料以及塑性变形晶体中。在这里，我们回顾了在相互作用粒子模型中观察到的丰富现象学的一些方面。特别是，我们讨论了前脱钉，观察到当颗粒从边界，弹性和塑性脱钉颗粒组件驱动的外力，和流变系统接近堵塞过渡的随机介质内注入。我们强调这些现象的相似性和差异性。
2003-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Phase Transitions of Vortex Matter in Three-Dimensional Layered Superconductors
采用三维各向异性阻挫XY模型对层状超导体中弱随机钉扎势下涡旋物质的非平衡相变进行了大规模模拟研究。一阶相变从移动的布拉格玻璃的移动近晶的澄清，基于热力学量。首次在3D模拟中观察到移动布拉格玻璃中的搓板噪声。结果表明，在高驱动力下，涡环的激活在动态熔化中起主导作用。
2002-11-28 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
