Elasticity and Plasticity in Stiff and Flexible Oligomeric Glasses
在本文中，我们专注于低聚物玻璃（蜡）的机械性能，采用微观模型，提供，通过数值模拟，信息有关的剪切模量的这种材料，通过塑性不稳定性的故障机制和低聚物本身的几何响应的机械载荷。我们提出了一个微观理论，解释了数值观察到的现象，包括剪切模量和塑性不稳定性的精确理论，本地和系统跨越。此外，我们提出了一个模型来解释的几何变化的寡聚链下增加应变。
2014-07-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A density functional theory approach to interpret elastowetting of hydrogels
本文用密度泛函理论揭示水凝胶与刚性表面的接触力，发现临界弹性使相互作用由吸引转为排斥，模型经实验验证并趋近杨氏定律与粘附功。
2023-08-29 cond-mat.soft
Elasticity, fluctuations and vortex pinning in ferromagnetic superconductors: A "columnar elastic glass"
研究了铁磁超导体中自发涡旋固体的弹性、涨落和钉扎。使用严格的热力学参数，我们表明，在理想化的情况下消失的晶体钉扎各向异性的长波长倾斜模量这样的涡旋固体消失相同，作为保证的基本旋转不变性。倾斜模量的消失意味着，到最低阶，相关的拉伸弹性被更软的曲率弹性所取代。这样做的效果是使自发涡旋固体定性地更容易受到热涨落和随机钉扎的无序效应的影响。我们研究这些影响，考虑到非线性弹性，在三维空间中，是很重要的，在足够长的长度尺度，并显示一个“柱状弹性玻璃”相的旋涡结果。这个阶段是由一个以前未研究过的零温度固定点控制，它的特点是弹性模量，具有普遍的强波矢量依赖任意长的长度尺度，导致非胡克弹性。我们认为，虽然无序的弱无序，柱状弹性玻璃是稳定的，对扩散的位错，因此是一个拓扑有序的{ \em弹性}玻璃。因此，各向同性磁性超导体的自发涡旋态的现象与传统的外场诱导混合态有质的不同。例如，对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$成比例。
2005-06-17 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Connecting anomalous elasticity and sub-Arrhenius structural dynamics in a cell-based model
本研究探讨了2D Voronoi模型中亚阿伦尼乌斯结构动力学与反常弹性的关系，发现其弹性模量随温度单调增加，且平台剪切模量$G_p$调制细胞重排的能量势垒，推测欠约束系统可能产生新的“超强”玻璃形成体。
2024-09-27 cond-mat.soft
A stability-reversibility map unifies elasticity, plasticity, yielding and jamming in hard sphere glasses
非晶态固体，例如玻璃，对变形具有复杂的响应，在材料设计和应用中具有显著的后果。在这方面，两个相互交织的方面很重要：稳定性和可逆性。一方面，理解玻璃如何由于剪切变形下的塑性增加而变得不稳定是至关重要的;另一方面，响应在多大程度上是可逆的，这意味着一旦扰动被释放，系统能够恢复原始配置的程度。在这里，我们专注于组装的硬球作为非晶态固体，如胶体玻璃和颗粒物质的最简单的模型。我们准备的玻璃态淬火从平衡过冷液体状态，这是通过使用交换蒙特卡罗算法得到的，并对应于一个广泛的结构弛豫时间尺度。我们详尽地映射出它们的稳定性和可逆性下的体积和剪切应变，使用广泛的数值模拟。在体积剪切应变相图上，原始玻璃状态保持固态的区域由剪切屈服线和剪切干扰线界定，剪切屈服线和剪切干扰线在屈服干扰交叉点相遇。该固相可以进一步分为两个亚相：稳定的玻璃相，其中系统完全弹性变形并且是完全可逆的，以及边缘玻璃相，其中它在介观尺度上经历随机塑性形变并且是部分不可逆的。稳定性-可逆性图的细节强烈地取决于玻璃退火的质量。这一研究为理解非晶态固体的弹性、塑性、屈服和堵塞提供了一个统一的框架。
2018-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local elasticity map and plasticity in a model Lennard-Jones glass
在这项工作中，我们计算的局部弹性模量弱多分散2DLennard-Jones玻璃在零温度下进行准静态剪切变形。数值方法使用粗粒度的应变，位移和应力场的微观表达式。这种方法使我们能够计算局部弹性张量和量化偏离线性弹性（局部胡克定律）在不同的粗粒度尺度。从结果中出现一个清晰的画面，具有强烈的空间异质性的弹性模量，同时满足胡克定律的尺度大于一个特征长度尺度的顺序为5原子间的距离的非晶材料。在这个尺度下，玻璃表现为由刚性支架和软区组成的复合材料。非均匀材料的局部弹性结构在非晶材料的弹塑性响应中起着至关重要的作用。对于小的宏观剪切应变，与非仿射位移场相关的结构似乎与弹性模量的空间结构直接相关。此外，对于一个较大的宏观剪切应变，我们表明，低剪切模量区集中的塑性重排形式的大部分应变。这种局部弹性映射的时空演变及其与长期动力学不均匀性以及与材料中的塑性的联系被量化。使用这个局部参数作为随后的局部塑性活动的预测的可能性也进行了讨论。
2009-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Anomalous Elasticity in Classical Glass-formers
非晶态固体在机械应变下易于发生塑性响应。最近的工作表明，在非晶颗粒系统中，这些典型的四极性质的塑性事件可以屏蔽弹性响应。当四极子的密度高时，四极子场的梯度充当紧急偶极源，导致机械响应的定性变化，例如在位移场中所见。在本文中，我们研究了屏蔽在经典的玻璃形成的效果。它们由通过二元力相互作用的点粒子组成。两个逆幂律力和Lennard-Jones相互作用进行检查，它表明，在这两种情况下的弹性响应可以强烈屏蔽，与新的理论。偏离经典弹性理论的程度参数化的建议的新措施，显示有一个功能依赖的能量损失的塑性响应的量。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unifying interatomic potential, g(r), elasticity, viscosity, and fragility of metallic glasses: analytical model, simulations, and experiments
提出了一个分析框架来描述金属玻璃的弹性，粘性和脆性与它们的原子级结构和有效的原子间相互作用。自下而上的方法首先基于径向分布函数g（r）的玻尔兹曼反演和通过简单的幂律近似拟合$g(r)$的短程部分来形成有效的Ashcroft-Born-Mayer原子间势。幂指数$λ$表示全局排斥陡度参数。导出了原子连接性与堆积分数$Z \sim ϕ^{1+λ}$之间的标度关系。这种关系，然后实现在晶格动力学模型的高频剪切模量的有效相互作用的吸引力的非谐部分被考虑到通过热膨胀系数映射到一个$T$的依赖的$ϕ$-依赖。然后在玻璃化转变的协同剪切模型内使用以这种方式计算的作为温度的函数的剪切模量，以产生在整个Angell图上作为$T$的双指数函数的过冷熔体的粘度。该模型，它只有一个可调参数（高频笼变形的特征原子体积）进行测试，对新的实验数据的ZrCu合金，并提供了一个很好的单参数描述的粘度下降到玻璃化转变温度。
2016-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Discontinuous shear modulus determines the glass transition temperature
固体-无定形或结晶-由有限的剪切模量定义，而流体缺乏这种剪切模量。因此，我们实验研究的弹性性质的胶态玻璃前体附近的玻璃化转变：振动激发光谱产生的纵向和横向声子在玻璃态的色散关系。从色散关系的长波长极限，我们提取的体积和剪切模量。正如预期的那样，后者消失在流体中，我们测量一个明确解决的不连续行为的弹性模量在玻璃化转变。这不仅决定了系统的转变温度T_G，而且直接解决了最近关于玻璃化过程中弹性的讨论。我们表明，在我们的系统中的低频激励是平面波，连续弹性理论可以用来描述的宏观行为。
2015-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stability dependence of local structural heterogeneities of stable amorphous solids
非晶态固体普遍的反常振动和热性质被认为与弹性的局部变化有关。最近研究表明，振动特性对玻璃的稳定性很敏感。在这里，我们研究的稳定性依赖的局部弹性常数的模拟玻璃成形器在很宽的范围内的稳定性，从一个不良退火玻璃的玻璃，其稳定性是相当的实验室异常稳定的气相沉积玻璃。我们表明，随着稳定性的增加，玻璃变得更加均匀，证明了一个较小的方差的局部弹性常数。我们发现，根据在这项工作中使用的局部弹性模量的定义，局部弹性模量是不空间相关的。
2019-09-26 cond-mat.soft
Anomalous diffusion in supercooled liquids: a long-range localisation in particle trajectories
本文对过冷液体状态下粒子轨道的几何形状进行了统计分析。我们用分子动力学模拟了两种不同结构的脆性玻璃形成液体。在这两种液体中，发现的轨迹表现出远距离的本地化不同的短程本地化内的笼子里的最近的邻居。这种新的扩散异常被解释为脆弱的玻璃形成者的势能景观地形的结果，其中当地的能量最小值合并成metabasins -紧凑的域具有低逃逸概率。
2008-11-17 cond-mat.soft
Distinct elastic properties and their origins in glasses and gels
本文通过对比玻璃和凝胶在观测与老化过程中的剪切模量和体积模量变化，揭示二者弹性差异源于结构有序化和界面减少两种自由能最小化机制。
2023-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dirt Softens Soap: Anomalous Elasticity of Disordered Smectics
我们表明，近晶在无序介质（例如，气凝胶）表现出反常的弹性，压缩模量B（k）为零，弯曲模量K（k）随着k> 0而发散。此外，有效的障碍发展长期的相关性。这些分歧是远远强于纯smectics的热涨落驱动，并控制由零温度玻璃不动点，我们研究的$ε=5-d$扩展。我们讨论了这些理论预测的实验意义。
1997-08-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Parallel Emergence of Rigidity and Collective Motion in a Family of Simulated Glass-Forming Polymer Fluids
本研究针对模拟玻璃态聚合物流体冷却时的弹性变化问题，通过多种刚度表征方法，揭示了 emergent 弹性增长与集体运动的直接关联，建立了宏观与分子尺度刚度的定量关系并探讨了相关热力学标度。
2023-06-13 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
Emergence of long-ranged stress correlations at the liquid to glass transition
从第一性原理出发，导出了过冷液体中非局部剪应力关联式。它捕获的交叉从粘性到弹性动力学在一个理想化的液体玻璃化转变，并解释了玻璃中的长程应力相关性的出现，从经典的连续弹性预期。在经典的Maxwell模型中，忽略了切应力与横向动量的耦合，从而导致了应力的长程关联。为了拯救这个广泛使用的模型，我们建议一个概括的一个单一的弛豫时间$τ$的快速自由度。这种广义麦克斯韦模型意味着一个发散的相关长度$ξ\proptoτ$以及动态临界标度和正确的帐户的远场应力相关性。它可以用广义流体力学方程来重新表述，这些方程自然地耦合了应力和动量，并且还允许连接到流动性和弹塑性模型。
2017-09-28 cond-mat.soft
Elastic models of the glass transition applied to a liquid with density anomalies
玻璃化转变的弹性模型将结构玻璃的弛豫动力学和弹性性质联系起来。它们是基于这样的假设，即松弛动力学是通过能量景观中的激活事件发生的，能量景观的能量尺度由材料的弹性决定。在这里，我们调查是否这样的弹性模型描述通过一个纯粹的排斥谐波势相互作用的粒子系统的弛豫动力学，专注于体积分数和温度范围，其特征在于由熵驱动的水-类似密度异常。我们发现明确的弛豫时间和扩散率之间的相关性，一方面，和平台剪切模量和德拜-沃勒因子的其他，从而支持弹性模型的玻璃化转变的有效性。然而，我们也表明，高原剪切模量是不相关的系统的基本能量景观的功能，在最近的结果与幂律势的差异。这对弹性模型的常见势能景观解释提出了挑战。
2015-08-19 cond-mat.soft
Probing the degree of heterogeneity within a shear band of a model glass
最近的实验提供了证据，沿剪切带（SB）在金属玻璃的长度尺度为几百纳米的密度变化。通过分子动力学模拟的一个通用的二元玻璃模型，在这里，我们表明，这是强烈相关的组合物，配位数，粘度和发热的变化。沿着SB-路径的单个剪切事件显示出几纳米的平均距离，与最近的实验结果中等范围的顺序。上述变化是由这些局部扰动引起的，由弹性介导。
2019-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Smectic-glass transition in a liquid crystal cell with a "dirty" substrate
我们探讨了近晶相液晶在一个细胞与“脏”基板强加随机钉扎。在谐波弹性，我们发现一个微妙的三维表面无序驱动的过渡到一个钉扎近晶玻璃，控制一个三维的Cardy-Ostlund样的固定线，类似于一个超粗糙相的二维xy模型。我们计算相关的随机基板驱动的近晶玻璃状态的扭曲，确定异质基板上的特征长度尺度和散装，并讨论了各种实验签名。
2012-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Role of Collective Elasticity on Activated Structural Relaxation, Yielding and Steady State Flow in Hard Sphere Fluids and Colloidal Suspensions Under Strong Deformation
我们从理论上研究了外部变形的影响激活结构松弛和玻璃硬球流体的非线性力学响应的基本方面的非平衡版本的Elementary集体非线性Langevin方程（ECNLE）理论的背景下。ECNLE理论将激活松弛描述为一个耦合的局部-非局部事件，涉及局部笼化和更长范围的集体弹性，后者随着填充分数的增加变得更加重要。核心的新问题是，这种物理图像，以及相对于弹性物理学的笼的重要性，如何取决于外部应力，应变和剪切速率。理论预测的变形诱导的流动性增强，松弛开始加速在显着较低值的应力，应变或无量纲剪切速率，变薄的结构弛豫时间和粘度与表观幂律指数，一个非零的激活势垒在剪切变薄制度，赫歇尔-Bulkley形式的速率依赖的稳态剪切应力，动态屈服应力随填充分数呈指数增长，并降低了变形下的动态脆性和不均匀性。实验和模拟的结果进行了对比，定性或更好的协议是found. An总括性的结论是，变形大大降低了大部分，但不是所有的，物理问题的重要性，与应力相关的动态异质性现象定性敏感的集体弹性的较长范围的集体弹性效应。总的来说，非线性流变学是一个更局部笼规模的问题比静态松弛，虽然与变形修改激活过程仍然很重要。
2020-06-24 cond-mat.soft
Sound Attenuation in Glasses
本文综述了玻璃中声音阻尼的研究，聚焦缺陷与异质弹性的作用，并扩展了异质弹性理论至三维玻璃，提出从缺陷和无缺陷两个方向理解其机制。
2025-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamic Soft Elasticity in Monodomain Nematic Elastomers
我们研究了单畴液晶弹性体在剪切作用下的线性动态力学响应。讨论了时间-温度叠加问题，得到了玻璃态与玻璃化转变温度Tni之间的主曲线。然而，由于从“软弹性”向列相区改变为普通各向同性橡胶响应，时间-温度叠加在透明点Tni之前并不起作用。我们专注于主曲线的低频区域，并建立模G' ~ ω ^a的幂律依赖性。这个规律与静态应力松弛的结果非常一致，静态应力松弛曲线在相应的长时间和温度范围内服从类似的幂律G' ~ t^{-a}。
2002-08-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Smectics $A$ and $C$, and the Transition between them, in Uniaxial Disordered Environments
我们提出了一个理论的弹性和波动的近晶A和C相在单轴，各向异性无序环境，例如，拉伸气凝胶。我们发现，奇怪的是，低温，低对称性的近晶$C$相是较低的有序比高温，高对称性的近晶$A$相，与短程“$m=1$布拉格玻璃”和代数“XY布拉格玻璃”顺序，分别。$AC$相变属于一个新的普适类，我们在$d=5-ε$展开式中找到了它的不动点和指数。我们给出了非常详细的预测非常丰富的光散射行为的两个阶段，和临界点。
2008-09-11 cond-mat.soft
Observation of strongly heterogeneous dynamics at the depinning transition in a colloidal glass
我们在实验上研究了强驱动玻璃形成系统中非均匀动力学的起源。为此，我们施加一个定义明确的力与激光线陷阱上的单个胶体聚苯乙烯探针粒子接种在由相同大小的液滴组成的乳液玻璃。可以探测流体和玻璃态。我们监控探头的轨迹并测量位移及其分布。我们的实验揭示了在阈值力下脱钉过渡的间歇动力学。对于较小的力，线性响应连接平均位移和静态均方位移。模式耦合理论计算合理化的意见。
2019-02-01 cond-mat.soft
Penetration of surface effects on structural relaxation and particle hops in glassy films
本文利用无弹性效应的可区分粒子晶格模型研究玻璃态薄膜自由表面的动力学增强，分析表面移动层厚度的温度依赖、弛豫率的双指数尾部及分层粒子跳跃率。
2025-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A complete identification of lithium sites in a model of LiPO$_3$ glass: effects of the local structure and energy landscape on ionic jump dynamics
我们进行分子动力学模拟研究锂动力学模型的LiPO $_3$玻璃在低于玻璃化转变温度。一个简单的分析的离子轨迹表明，锂扩散的结果，从跳跃之间的网站，基本上是未修改的锂离子弛豫的时间尺度。这使我们能够详细地识别和表征网站。结果表明，锂中心的数量仅略大于锂离子的数量，因此空位的分数在每个时刻都非常有限。将离子轨迹映射到站点之间的一系列跳跃上提供了对锂跳跃动力学的直接访问。对于每个站点，我们确定平均停留时间$τ_s$和从该站点跳到另一个站点之后是直接回跳的概率$p_s^b$。虽然广泛的分布$G(\lg τ_s)$表明，不同的网站功能不同的锂动力学，高值的$p_s^b$提供直接证据的来回跳跃。我们进一步研究了局部玻璃结构和局部能量景观如何影响锂跃迁动力学。我们观察到由于能源景观，这是很难捕捉单粒子的方法实质性的影响。
2004-04-13 cond-mat.soft
Effects of coordination and pressure on sound attenuation, boson peak and elasticity in amorphous solids
连通性和外加应力强烈影响固体的弹性。在各种非晶态固体中，机械稳定性可通过降低连通性或通过增加压力而丧失。我们提出了一个有效的介质弹性理论，扩展了以前的方法，通过将压缩的效果，振幅$e$，允许一个描述的声音传播，运输，玻色子峰值，和弹性模量附近的弹性不稳定性发生在压缩$e_c$的定量特征。该理论解开了几个频率特征的振动光谱：开始频率$ω_0\sim \sqrt{e_c-e}$的强散射模式出现在振动光谱，压力无关的频率$ω_*$的状态密度显示平台，玻色子峰值频率$ω_{BP}$，和约菲Regel频率$ω_{IR}$的散射长度和波长变得相等。我们预测，在$ω_0$，声音衰减从$ω^4$过渡到$ω^2$行为。我们预测，频率依赖的长度尺度$l_s(ω)$和声速$ν(ω)$特征振动模式，并可以从散射数据中提取。一个关键的结果是预测一个平坦的扩散率以上$ω_0$，与以前无法解释的意见。我们发现，剪切模量并没有消失在弹性不稳定，但下降了2倍。我们检查我们的预测在软粒子包装和研究共价网络和二氧化硅的情况下。总的来说，我们的方法统一的声音衰减，运输和长度尺度进入弹性在一个单一的框架中，无序不是控制玻色子峰的主要参数，与观察一致。这个框架导致了一个相图，其中可以放置各种玻璃，将微观结构与振动特性联系起来。
2014-02-22 cond-mat.soft
Capillary micromechanics: Measuring the elasticity of microscopic soft objects
我们提出了一个简单的方法来访问微观可变形颗粒的弹性性能。这种方法是基于测量软颗粒的压力引起的变形，因为它们被迫通过锥形玻璃微毛细管。它使我们能够在一个单一的实验中确定的压缩和剪切模量的变形对象。聚丙烯酰胺微凝胶颗粒的模型系统上的测量表现出良好的一致性，与相同组成的散装凝胶的测量。我们的方法适用于广泛的机械性能，因此应该是一个有价值的工具，用于表征各种软和生物材料。
2012-08-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Configuration-tree Theoretical Calculation of the Mean-Squared Displacement of Particles in Glass Formers
我们报告的分析评估的均方位移（MSD）的颗粒在玻璃的基础上，他们的粗粒度的轨迹。该计算是通过一个本地随机配置树理论，最近提出了我们之一[C.- H. Lam，J. Stat.机械\textbf{2018}，023301（2018）]。结果进行了比较与晶格玻璃模型的数值模拟，并获得了良好的定量协议，在整个时间范围内的温度范围很宽，几乎没有自由参数。据我们所知，这种计算是同类中的第一次。
2019-09-10 cond-mat.soft
Theories of the Glass Transition Based on Local Excitations
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会）；Roskilde University（罗斯基勒大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；EPFL（洛桑联邦理工学院）
本文提出基于局部激发及其弹性相互作用的玻璃转变理论，通过分析激发谱的热演化和动力学异质性，构建了一个可实验验证的定量框架。
2026-03-05 cond-mat.soft
"Soft" Anharmonic Vortex Glass in Ferromagnetic Superconductors
超导体中的铁磁有序可以诱导出{ \em自发}涡旋（SV）态.对于外场${\bf H}=0$，旋转对称保证了SV固体的倾斜模量为零，导致与传统的外场诱导的涡旋固体的行为完全不同的行为。我们发现，淬火无序和非谐效应导致弹性模量是波矢依赖于任意长的长度尺度，和非胡克弹性。后者意味着对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$相似。对于弱无序，我们预测SV固体是一个拓扑有序的涡旋玻璃，在“柱状弹性玻璃”的普适类。
2001-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linking high and low temperature plasticity in bulk metallic glasses: thermal activation, extreme value statistics and kinetic freezing
在远低于其玻璃化转变的温度下，块体金属玻璃的变形性质的特征在于从弹性到塑性的急剧转变、可再现的屈服应力以及该应力随温度升高而近似线性地减小。在目前的工作中，它表明，当过冷液体制度的众所周知的属性，在潜在的势能景观方面，被假定为在低温下也是有效的，一个简单的热激活模型是能够再现所观察到的宏观产量的发病。在这些温度下，复杂的势能景观的热可及性急剧降低，极端值的统计和动力学冻结现象变得重要，影响介导弹性到塑性转变的不可逆结构转变的空间异质性。随着温度的升高和接近玻璃化转变温度，该理论能够顺利过渡到高温变形制度，其中塑性是已知的热激活粘塑性模型很好地描述。
2013-11-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stability and Elasticity of Ultrathin Sphere-Patterned Block Copolymer Films
本文用自洽场理论研究了球形单层嵌段共聚物薄膜的弹性与弯曲响应，发现其剪切模量异常且弯曲常数为负，表明该类自支撑膜在玻璃化转变温度以上本质上不稳定。
2024-04-28 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Surface tension and contact with soft elastic solids
Johnson-Kendall-Robert（JKR）理论是现代接触力学的基础。它描述了两个可变形物体如何粘附在一起，由粘附能驱动，并由弹性对抗。然而，它不包括固体表面张力，该表面张力也通过使软固体的表面变平来对抗粘附。我们测试了JKR理论，看看固体表面张力是否影响压痕行为。使用共聚焦显微镜，我们的特点是压痕的玻璃颗粒到软，有机硅基板。虽然JKR理论适用于大于临界弹性毛细管长度尺度的颗粒，但它不适用于较小的颗粒。相反，小颗粒的粘附模仿了颗粒在流体界面处的吸附，未变形表面和颗粒之间的接触角与尺寸无关，由广义版本的杨氏定律给出。一个简单的理论定量地捕捉到这种行为，并解释了固体表面张力如何主导软材料的小规模压痕弹性。
2013-10-11 cond-mat.soft
Importance of Many Particle Correlations to the Collective Debye-Waller Factor in a Single-Particle Activated Dynamic Theory of the Glass Transition
我们从理论上研究了集体德拜沃勒（DW）因素的背景下，非线性朗之万方程（NLE）的玻璃化转变的单粒子激活动力学理论及其扩展，包括集体弹性（ECNLE理论）的多体相关性的重要性。这种基于微观力的方法设想结构α松弛作为一个耦合的本地-非本地的过程，涉及相关的本地笼和更长范围的集体障碍。这里解决的关键问题是deGennes缩小贡献的重要性与文字葡萄园近似的集体DW因素，进入建设的动态自由能在非线性平衡理论。虽然基于Vineyard-deGennes方法的NLE理论及其ECNLE理论扩展产生的预测与实验和模拟结果吻合良好，但对集体DW因子使用字面Vineyard近似大大高估了激活弛豫时间。目前的研究表明，许多粒子的相关性是一个可靠的描述模型硬球流体的激活动力学理论的关键。
2023-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time-temperature-composition equivalence of the glass transition in digitally mixed 3D-printed polymers
Columbia University（哥伦比亚大学）
该研究将时间-温度等效性扩展为时间-温度-组成等效性，通过实验证实数字混合3D打印聚合物的储能模量等可汇聚为一条主曲线，为其弹性与耗散的结构化设计提供指导。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Exploring the complex free energy landscape of the simplest glass by rheology
对于非晶态固体，人们一直在激烈地争论，传统的固体观点，在基态和谐波低能量激发的顶部，如声子，是否仍然有效。非晶态固体的最新理论发展揭示了一种可能性，即在简谐图像被破坏的地方，存在着意想不到的复杂自由能景观。在这里，我们表明，标准的流变学技术可以作为强大的工具来检查这样复杂的自由能景观的非平凡的后果。通过大量的数值模拟在有限温度下的准静态剪切下的硬球玻璃，我们表明，上述所谓的加德纳转变密度，弹性断裂，应力松弛表现出缓慢和老化的动力学，和表观剪切模量成为协议依赖。被设计为在实验室中可重复的，我们的方法可能会引发各种各样的非晶材料的复杂的自由能景观的探索。
2017-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous Elasticity and Emergent Dipole Screening in Three-Dimensional Amorphous Solids
将描述非晶固体塑性事件的屏蔽理论扩展至三维，预测并解释了非晶固体中无晶体缺陷类比的涌现非拓扑分布偶极屏蔽现象及其反常力学响应。
2022-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear modulus of simulated glass-forming model systems: Effects of boundary condition, temperature and sampling time
用分子动力学方法和蒙特卡罗模拟研究了d=3和d=2维两种形成玻璃的胶体模型体系的剪切模量G。比较施加剪切应变γ或共轭（平均）剪切应力τ的系综，我们从作为温度T的函数的相应应力和应变波动计算G，同时保持恒定的法向压力P。可以看出，系综的选择与剪切应力波动μ_F（T）高度相关，剪切应力波动μ_F（T）在恒定τ下随着T单调衰减，遵循仿射剪切弹性μ_A（T），即简单的两点关联函数。在方差，非单调的行为，在玻璃化转变温度T_g的最大值被证明为μ_F（T）在恒定的γ。两个模型的G在T_g以下的增长都是由一个连续的尖点奇异性拟合的，G（T）与（1-T/T_g）^（1/2）成正比，这与最近的一些重复计算定性一致。然而，有人认为，较长的采样时间可能会导致更尖锐的过渡。因此，由模式耦合理论和其他复制品计算预测的加性跳跃不连续性最终不能被排除。
2012-12-07 cond-mat.other cond-mat.soft
Scaling Description of Dynamical Heterogeneity and Avalanches of Relaxation in Glass-Forming Liquids
本文提出玻璃形成液体中动力学异质性的标度理论，将动力学关联增长与零温固定点及雪崩型弛豫联系起来，并解释了 Stokes-Einstein 违背，预测得到弹塑性模型模拟验证。
2023-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mobility-network topology carries incremental, softness-orthogonal information about future aging dynamics in a glass-forming liquid
School of Information, Lijiang Culture and Tourism College（丽江文化旅游学院信息学院）
该研究通过无泄漏模拟发现，玻璃形成液体中迁移率网络拓扑能提供超越局部结构的未来运动预测信息，其贡献随淬火深度增加，并揭示合作运动的空间反相关通道。
2026-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Activity statistics in a colloidal glass former: experimental evidence for a dynamical transition
在一个稠密的胶体悬浮液中的体积分数略低于其玻璃化转变，我们遵循的轨迹的一个大的时间窗口的示踪剂组装。我们定义了一个局部活动，它量化了系统重新排列的局部趋势。我们确定的时间和空间的综合活动的统计数据，我们认为，它开发了一个低活动的尾巴，与玻璃态行为和异质动态的发病。这些罕见的事件可以解释为反映了潜在的动态相变。
2017-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Data-driven identification and analysis of the glass transition in polymer melts
Max Planck Institute for Polymer Research（马克斯·普朗克聚合物研究所）
提出一种结合主成分分析和聚类的数据驱动方法，利用分子动力学模拟的高分辨率细节和单链结构信息，从短时轨迹中精确识别弱半柔性链聚合物熔体的玻璃化转变温度，并揭示链行为在转变前后的变化。
2023-08-01 cond-mat.soft cs.LG
Theoretical Analysis of the Structure, Thermodynamics, and Shear Elasticity of Deeply Metastable Hard Sphere Fluids
本研究结合高精度微观平衡液态积分方程理论与朴素模耦合理论，统一研究深亚稳态硬球流体的结构、热力学与剪切弹性，预测出多种新行为并发现多物理量间的关联，为相关体系的慢动力学与力学响应研究提供参考。
2024-08-20 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
Free Volume cannot Explain the Spatial Heterogeneity of Debye-Waller factors in a Glass-Forming Binary Alloy
我们检查每个粒子的自由体积和粒子位置的方差之间的关系，相当于一个当地的Debye-Waller（DW）因子的二维玻璃形成合金使用分子动力学模拟。我们发现，后者的数量表现出显着的空间异质性，尽管涉及的轨迹两个数量级短于那些通常用来衡量这种异质性。我们发现，自由体积没有表现出显着的空间相关性与当地DW因子。我们的结论是，在局部自由体积的空间变化是不是短期的动态不均匀性的原因。
2005-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
AMDAT: An Open-Source Molecular Dynamics Analysis Toolkit for Supercooled Liquids, Glass-Forming Materials, and Complex Fluids
University of South Florida（南佛罗里达大学）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
AMDAT是一种开源工具包，用于高效分析非晶液体、玻璃形成材料和复杂流体的分子动力学轨迹。
2026-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature-Dependent Defect Dynamics in the Network Glass SiO2
我们调查了一个强大的玻璃前体，二氧化硅，低于玻璃化转变温度的长时间动态平均单粒子轨迹的时间窗口，其中包括大约100个粒子振荡。这个粗粒度时间尺度上的结构在配位数方面定义得非常好，使我们能够识别配位不佳的原子，在下文中称为缺陷。最多的缺陷是OO邻居，其寿命与低温下的平衡时间相当。另一方面，SiO和OSi缺陷非常罕见且寿命短。缺陷的寿命被发现是强烈的温度依赖性，与激活过程一致。单粒子跳跃引起局部结构重排。我们表明，在二氧化硅这些结构重排耦合到创建或湮灭的缺陷，引起跳跃原子和缺陷的非常强的相关性。
2013-07-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Perspective: The Glass Transition
我们在这里提供一个简短的角度对玻璃化转变领域。这是一个评估，从理论的角度来看，该领域是在哪里，它似乎是走向。我们首先概述了玻璃化转变问题的主要现象学特征或“风格化事实”，即玻璃形成物理学理论应该以统一的方式解释的中心观察。我们描述了最近的事态发展，特别关注真实的空间特性，包括动力学的异质性和促进，寻找潜在的空间或结构的相关性，以及热玻璃化转变和非热干扰之间的关系。然后，我们简要地讨论了如何竞争的玻璃化转变理论已经适应和发展，以解释这样的真实空间问题。我们详细考虑最近提出的两个概念和方法的方法，其目的是访问的基本临界现象的玻璃化转变，无论是热力学或动态的起源，通过偏置的合奏，配置在热力学的情况下，或在动态的情况下的轨迹。最后，我们做一个简短的展望。
2013-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Activated Dynamics Theory of the Shear Rheology and Stress Overshoot in Ultra-Dense Glass-Forming Fluids and Colloidal Suspensions
我们制定了一个微观的，力的水平，激活动力学为基础的连续启动非线性剪切流变学的超致密玻璃形成硬球流体和胶体悬浮液的ECNLE方法的上下文中的物理力学理论。激活结构松弛被描述为一个耦合的本地-非本地事件，涉及笼和较长范围的集体弹性控制的特征应力松弛时间。理论预测的变形引起的迁移率增强，松弛加速在低值的应力，应变，或剪切速率，稳态结构松弛时间和粘度的表观幂律变薄，在剪切变薄制度的非零激活势垒，稳态剪切应力的速率依赖性的表观Herschel-Bulkley形式，动态屈服或流动应力的不同测量值与填充分数的指数增长，以及变形下的降低的脆性和动态不均匀性先前显示与实验良好一致。这里讨论的中心新问题是瞬态响应的定义特征-应力过冲。与稳态流态相反，理解瞬态响应需要明确处理结构、弹性模量和应力松弛时间的耦合非平衡演化。我们制定了一个新的定量模型，这方面的物理动机和计算易处理的方式。应力过冲的理论预测被证明是在良好的协议与实验观察的亚稳超致密制度的硬球胶体悬浮液作为剪切速率和包装分数的函数，并占变形辅助激活运动是至关重要的瞬态和稳态响应。
2022-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuum modeling of Soft Glassy Materials under shear
Università di Roma “Tor Vergata”（罗马托尔维尔加塔大学）；ENSL, CNRS, Laboratoire de physique（里昂高等师范学校，法国国家科学研究中心，物理实验室）；Univ. de Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, Institut Lumière Matière（里昂大学，克莱贝尔·伯纳德里昂第一大学，法国国家科学研究中心，光物质研究所）；Institut Universitaire de France (IUF)（法兰西学院）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；CNR-IAC（意大利国家研究委员会应用化学研究所）
本文提出了一种基于空间解析流体性方法的连续模型，用于解释软玻璃状材料在剪切作用下的复杂流动行为，包括应力超调、剪切带和流化时间的标度定律。
2022-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Predicting plasticity of amorphous solids from instantaneous normal modes
通过将瞬时简正模（INMs）的概念扩展到变形系统，给出了非晶态固体变形和塑性的数学描述，从而保留了应变对振动态密度（VDOS）的影响。从非仿射晶格动力学（NALD）描述的弹性和粘弹性的玻璃，我们制定的线性响应理论大变形考虑应变相关的切线模量在有限值的剪切应变。的（非仿射）切线剪切模量计算的振动态密度（VDOS）的仿射应变配置在不同的应变值。在玻璃的静态（未变形）快照上分析发现的仿射应变导致了富含软低能模式以及不稳定模式（负本征值）的配置，如果在应变后让系统松弛，则这些模式将被完全“洗掉”和丢失。该过程与NALD的结构完全一致。变形状态的INM谱允许分析预测模型玻璃的应力-应变曲线，包括预测屈服点。良好的无参数定量协议之间的预测和模拟的无热准静态剪切的粗粒度聚合物玻璃。
2022-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Cell growth rate dictates the onset of glass to fluid-like transition and long time super-diffusion in an evolving cell colony
集体迁移支配着许多现象，从生命系统中的细胞运动到非生物的自我推进粒子。聚焦于肿瘤演变的早期阶段，我们阐明了细胞动力学中涉及的原则，并强调了它们在理解看似无关的软玻璃状材料中的类似行为和可能的趋化因子诱导的CD 8 $^{+}$ T细胞迁移中的意义。我们使用最小的三维模型进行了肿瘤侵袭的模拟，考虑了细胞弹性和粘附性细胞-细胞相互作用以及细胞出生和死亡，以建立细胞生长速率依赖性肿瘤扩张导致出现不同的拓扑小生境。边缘细胞垂直于肿瘤边界以较高的速度运动，而内部细胞的运动较慢且各向同性。细胞的均方位移$Δ(t)$在与细胞周期时间相当的时间表现出玻璃态行为，而在更长的时间表现出超扩散行为$Δ(t) \approx t^α$（$α> 1$）。我们推导出的值$α\approx 1.33$使用基于随机量子化的场论方法。在此过程中，我们建立了超扩散在一类看似无关的非平衡系统中的普适性。只有当细胞出生率和死亡率之间存在不平衡时，才会出现长时间的超扩散。我们对集体迁移的发现，也表明肿瘤演变以极化方式发生，与{ \it in vitro}实验定量一致。尽管是在肿瘤侵袭的背景下，这些发现也应该适用于描述生长细胞和活性系统中的集体运动，在活性系统中，粒子的产生和湮灭起着作用。
2018-02-14 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
