Kovacs effect in facilitated spin models of strong and fragile glasses
我们研究了玻璃态动力学的易化$f$ -自旋模型中的Kovacs(或交叉)效应.虽然Kovacs驼峰显示出定性的行为相似的所有情况下,我们已经检查(无论促进参数$f$和空间维度$d$),我们发现,依赖于第二淬火的温度上的Kovacs峰时间允许区分不同的微观机制负责的玻璃弛豫(如合作与缺陷扩散)。我们还分析了Kovacs协议的内在结构动力学,并发现这类促进自旋模型与$d>1$和$f>1$显示出类似的功能,最近在一个现实的脆弱的玻璃形成液体的模型。
2004-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nonlinear dielectric spectroscopy in a fragile plastic crystal
在这项工作中,我们提供了一个彻底的检查琥珀腈-戊二腈混合物的非线性介电性能,代表一个罕见的例子,一个塑料晶体与脆弱的玻璃态动力学。在高场下检测到的复介电常数的改变可以解释考虑玻璃态动力学的异质性和场致熵的变化。虽然第一种机制也发现在结构玻璃形成,后者的效果似乎是典型的塑料晶体。Morover,第三谐波分量的介电极化率的报道,揭示了合作分子动力学预测的光谱形状。在符合脆弱的性质,在这种塑料晶体的玻璃化转变,我们推导出一个相对较强的温度依赖性的相关分子的数量,在相反的温度依赖性弱得多的塑料结晶环辛醇,其玻璃化转变是强的性质。
2015-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy dynamics in monodisperse hard ellipsoids
我们提出的证据从计算机模拟单分散硬椭球体悬浮液中的玻璃态动力学。在平衡状态下,近似球形的椭球体表现出从各向同性相到旋转相的一阶转变。当过压缩的各向同性相位到旋转政权,我们观察到超Arkanius减慢扩散和松弛,伴随着两步放松的位置和取向的recruitators。这种效应足够强,可以应用模式耦合理论的渐近定律。玻璃态动力学在单分散体系中是不寻常的。通常,尺寸的多分散性或颗粒物质的混合物是防止结晶的先决条件。在这里,我们表明,轻微的粒子不等作为一个足够的来源的混乱。这为玻璃形成所需成分的问题提供了新的线索。
2008-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy behaviour in a simple topological model
在这篇文章中,我们研究了一个简单的,纯粹的拓扑,细胞模型,允许通过一个Glauber-Kawasaki过程的发展。我们发现一个非热力学过渡到玻璃相,其中的能量(定义为当地细胞拓扑电荷的平方)未能达到平衡值低于一个特征温度,这是依赖于冷却速率。我们研究了一个关联函数,它表现出老化行为,并遵循一个主曲线时,时间是由弛豫时间t_r的一个因素重新标度的稳定制度。该主曲线可以通过晚期β-弛豫区域中的冯·施魏德勒定律来拟合。的弛豫时间可以很好地拟合在所有温度下的偏移阿罗修斯定律。幂律可以拟合到中间温度区;幂律的指数和冯·施魏德勒定律大致符合模式耦合理论预测的关系。通过定义一个合适的响应函数,我们发现,波动耗散比举行,直到某个时候晚于高原的外观;非单调性的响应后,观察到这个比例被打破,这一功能已被观察到在其他模型与动态涉及激活过程。
2000-10-10 cond-mat.dis-nn
Kovacs Effect in a Fragile Glass Model
Kovacs协议是基于A.J. Kovacs最初设想的玻璃态聚合物的温度变化实验,在一个完全可解的动力学模型中实现的。该模型的特点是相互作用的快模和慢模分别代表球自旋和谐振子变量。由于这一基本性质,该模型再现了被称为“科瓦奇效应”的特征非单调演化,当实施类似的实验方案时,在聚合物、颗粒材料和分子液体模型中观察到。
2005-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamic picture of the glassy state gained from exactly solvable models
我们最近介绍了玻璃态热力学的图象(物理评论快报)。{ \bf 79}(1997)1317; { \bf 80}(1998)5580)。它首先假设需要一个额外的参数,即有效温度来描述玻璃态。这种方法将宏观观测量对场变化的响应与它们的时间涨落以及涨落耗散关系以一种广义的非平衡方式联系起来。在能量涨落和比热之间不存在类似的普适关系。在本文件的基本论点进行了讨论,在更大的长度。本文的主要部分涉及最近推出的两个简单的模型的精确动力学解的细节:非耦合谐振子受到并行Monte Carlo动力学,和独立的球形自旋在随机场这样的动态。在低温下,这两种模型的弛豫时间发散为阿克里先乌斯定律,这导致在典型情况下的玻璃态行为。在玻璃态下,我们能够验证上述玻璃态热力学关系。在分析的过程中,有人认为,拉伸指数行为是不是玻璃态的基本属性,虽然它可能是有用的拟合在一个有限的参数制度。
1999-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics, crossover temperature and density scaling in fragile glass-formers
University of Milan(米兰大学);Göttingen(哥廷根);Mahila Mahavidyalaya (MMV), Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学女子学院(MMV));Banaras Hindu University(贝拿勒斯印度教大学)
本研究结合理论与分子动力学模拟,揭示幂律倒数势玻璃形成混合物的类玻璃动力学特性,提出含交叉温度T_a的理论框架,证实其遵循密度-温度标度,可统一描述热力学与动力学并预测宽密度范围弛豫行为。
2026-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometric approach to the dynamic glass transition
我们数值研究了一个脆弱的玻璃系统的势能景观,发现对应于玻璃化转变的动态交叉实际上是一个潜在的几何过渡所造成的景观的拓扑性质的质变的效果。此外,我们表明,潜在的能量障碍连接本地玻璃极小值的最小值的能量降低而增加,我们将这种行为的脆弱性的系统。最后,我们通过研究由简单鞍点连接的局部极小点的粒子位移分布,分析了活化过程的实空间结构。
2002-01-21 cond-mat.dis-nn
Importance of glassy fragility for energy applications of ionic liquids
离子液体(Ionic Liquids,IL)是在接近室温下为液体的盐。它们可能的应用有很多,例如,作为各种电化学设备中绿色化学的溶剂,甚至用于月球望远镜的旋转液体镜等“异国情调”目的。在这里,我们专注于它们在能量存储和转换设备中的新进展:电池,超级电容器或使用离子液体作为电解质的燃料电池可能是未来可持续能源供应的重要组成部分。有趣的是,离子液体显示玻璃态冻结和普遍的,但到目前为止只有很少了解的动态性质的玻璃态物质,占主导地位的许多物理性质。我们表明,离子液体的电导率,任何电化学应用的一个重要的品质因数,依赖于系统的方式不仅对他们的玻璃化温度,但也对所谓的脆弱性,其离子迁移率的非典型的超Arrhenius温度依赖性的特征。
2015-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Glassy dynamics in geometrically frustrated Coulomb liquids without disorder
我们发现,引入长程库仑相互作用立即解除了大量的基态简并引起的几何挫折四分之一填充三角形晶格上的电子在经典的限制。重要的后果包括稳定的条纹有序的晶体(全球)的基态,但也出现了非常多的低的亚稳态与非晶“条纹玻璃”的空间结构。因此,条纹顺序的熔化导致在中间温度下的受抑库仑液体,显示出非常慢的(粘性)动力学,在冷却时具有非常长的弛豫时间,以Arrhenius方式增长,作为典型的强玻璃形成剂。在较短的时间尺度上,系统失去平衡并显示出高于玻璃化转变的过冷液体的老化现象特征。我们的研究结果与最近在$θ$ -(BEDT-TTF)$_2$家族的超净三角形有机材料中观察到的电荷玻璃行为具有显著的相似性。
2015-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Dielectric secondary relaxation of water in aqueous binary glass-formers
水在玻璃状二元混合物中的介电弛豫表现出具有近似普适活化能的Arrhenius行为。在这里,我们证明了它的特征弛豫时间遵循一个显着的一般功能依赖于水的重量分数为广泛的分子系统。
2010-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Supercooling and fragile glassiness in a dipolar kagome Ising magnet
我们研究了经典偶极kagome伊辛反铁磁体中的平衡和有序,我们发现它表现为无无序的易碎自旋玻璃。通过确定适当的序参量,我们证明了向Chioar等人提出的有序态的转变。[Phys. Rev. B 93,214410(2016)]具有打破时间反演和亚晶格对称性的12位晶胞,并进一步提供证据表明转变的性质是一阶的。在接近转变时,自旋动力学急剧减慢。该系统很容易失去平衡,过冲过渡和进入一个过冷液体制度。利用广泛的蒙特卡罗模拟,我们表明,该系统具有超Arrhenius行为以上的顺序过渡。弛豫时间发散根据Vogel-Fulcher形式在一个有限的“玻璃化转变”温度在过冷制度。这样的行为,脆弱的玻璃的特性,是特别显着的,因为该模型是免费的淬火无序,不直接符合避免的临界范式,是简单的和突出的工程纳米磁性阵列中实现。
2019-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
On the decoupling of relaxation modes in a molecular liquid caused by isothermal introduction of 2nm structural inhomogeneities
为了支持一个新的解释的起源普遍观察到的动态异质性在脆弱的液体,因为他们接近他们的玻璃化转变温度Tg,我们表明,引入~2 nm的结构不均匀性到一个均匀的玻璃形成导致解耦的扩散从粘度类似的邻三联苯OTP低于TA的冷却过程中所观察到的,其中Arrhenius行为丢失。此外,解耦效应随着温度降低(和粘度增加)而变得更强。液体是甲酚,并且~2nm的不均匀物是甲酚可溶的不对称衍生的基于四氢呋喃(POSS)的分子。退耦是Onsager在讨论随着温度降低的液-液相分离方法时预测的现象。在这种情况下,观察结果支持了隐藏在玻璃化转变之下的易碎液体中的多晶转变的概念。当球状蛋白溶解在稀水溶液或质子离子液体中时,可以预期类似的解耦。
2010-12-13 cond-mat.dis-nn
Relaxation dynamics and ionic conductivity in a fragile plastic crystal
我们报告了一个彻底的表征的介电弛豫行为和离子电导率的塑料晶体混合物的60%丁二腈和40%戊二腈。塑性相可以很容易地过冷和弛豫行为进行了研究,通过宽带介电谱在液体,塑性结晶,和玻璃晶体相。在光谱中发现的非常明显的α-松弛的特征在于详细。从α-弛豫时间的温度依赖性,确定脆性参数为62,使该材料成为最脆弱的塑料结晶玻璃形成者之一。一个很明显的第二和微弱的迹象,第三次放松过程中发现,后者最有可能是Johari-Goldstein型。此外,相对较强的电导率的贡献被检测到的光谱表现出典型的离子电荷传输的功能。
2010-06-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glycerol confined in zeolitic imidazolate frameworks: The temperature-dependent cooperativity length scale of glassy freezing
在目前的工作中,我们采用宽带介电光谱研究的分子动力学的原型玻璃前体甘油限制在两个微孔沸石咪唑骨架(ZIF-8和ZIF-11)具有明确的孔径分别为1.16和1.46 nm,分别。的光谱揭示了信息的限制过冷液体,其温度依赖性表现出明显的偏差,从典型的超阿氏温度依赖的散装材料,取决于温度和孔径的修改后的α弛豫。这允许分配明确定义的协同长度尺度的分子运动的某些温度以上的玻璃化转变。我们将这些和以前的结果限制在其他主机系统中的甘油的温度依赖性的长度尺度推导出的非线性介电测量。结合的实验数据可以一致地描述的临界发散的这种相关长度内的理论方法,假设玻璃化转变是由于一个潜在的相变预期。
2019-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Thermodynamic and kinetic fragility of Freon113: the most fragile plastic crystal
我们提出了一个动态和热力学研究的取向玻璃前体氟里昂113(CCl 2F-CClF 2),以分析其动力学和热力学的脆弱性。氟利昂113显示内部分子自由度,促进了复杂的能源景观。实验比热和它的微观起源,非弹性中子散射态的振动密度,以及通过介电谱获得的取向动力学揭示了最高的脆性值,热力学和动力学,发现这个取向玻璃形成。德拜约化比热和态密度(玻色子峰)的过剩证明了玻璃态低能激发的存在。我们表明,早期提出的玻色子峰值和德拜比热值之间的相关性是难以捉摸的,所研究的情况下,明确的反例所揭示的。
2017-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Relaxation times of kinetically constrained spin models with glassy dynamics
我们分析了动力学约束自旋系统的弛豫时间$τ$的密度和尺寸依赖性。这些已被提出作为模型的强大或脆弱的玻璃和系统进行干扰过渡。对于任意密度$ρ<1$下的单自旋(FA_(1f))或双自旋(FA_(2f))Fredrickson-Andersen模型,以及低于临界密度的Knight模型,我们证明了持续性和自旋-自旋时间自关联函数均呈指数衰减.这不包括由数值模拟得出的拉伸指数松弛。对于$d\geq 2$中的FA 2 f,我们还证明了$\exp(1/(1-ρ))\leq τ\leq\exp(1/(1-ρ)^2)$形式的超Arrhenius标度.对于FA 1f的$d$ = $1,2$,我们严格证明了最近在\cite{JMS}中导出的幂律标度,而在$d\geq 3$中,我们得到了与其中的发现一致的上界和下界。我们的研究结果是基于一种新的多尺度方法,它允许分析$τ$在动力学约束的存在下,并连接时间尺度和动力学的异质性。该技术是灵活的,足以允许各种约束,也可以应用到保守的随机晶格气体中存在的动力学约束。
2006-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Exploring glassy dynamics with Markov state models from graph dynamical neural networks
非晶材料表现出结构的不均匀性,只在长时间尺度上松弛。使用机器学习技术,我们构建了一个马尔可夫状态模型(MSM)的模型玻璃成型,粗粒的动态到一个低维空间,其中发生的过渡率对应于系统的最慢模式。状态之间的过渡时间尺度比传统的α-弛豫时间大一个数量级以上,并揭示了在玻璃化转变时的脆弱到强烈的交叉。分配给粒子的状态的学习地图表现出在液体和玻璃态温度下的几个分子直径的相关性。我们表明,MSM有效地构建了一个地图的缩放过量Voronoi体积,和自由能之间的差异,这两个国家的正是由这些分布的熵。这些结果与经典的自由体积理论的玻璃化转变,挑出当地包装波动最慢的放松功能。
2022-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mean-Field Analysis of the Glassy Dynamics of an Elastoplastic Model of Super-Cooled Liquids
本文构建过冷液体弹塑性粗粒化模型的平均场理论,揭示 T_c 附近幂律交叉及低温 Arrhenius 区域中时间与关联长度的标度关系。
2023-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Theory of the Structural Glass Transition: A Pedagogical Review
结构玻璃化转变的无规一级转变(RFOT)理论在教学的方式进行审查。在晶体和玻璃状液体中出现的刚性具有相同的基本来源。在这两种情况下,它都对应于平移对称性的破缺;也可以与自旋系统中的冻结跃迁进行类比。这些看似不同的现象的共同点是分子场的自发出现,这是一个古老而又易于理解的概念。与周期性结晶的关键区别在于,玻璃状液体的自由能景观是大大退化的,这产生了新的长度和时间尺度,同时使刚性逐渐出现。我们放弃了标准的概念,机械稳定的结构必须是本质上唯一的,相反,我们表明,批量简并是完全允许的,但不应超过一定的值。因此,目前的微观描述解释了结晶和景观制度的出现,然后是统一的玻璃化,以植物为基础的方式。本文包含了经典密度泛函理论和液体理论的基础的独立阐述,随后用于定量估计,而不使用可调参数,玻璃状液体的关键属性,即,弛豫势垒、玻璃化转变温度和协同尺寸。然后,这些结果被用来定量地讨论许多不同的玻璃化现象,包括:过剩液体熵和弛豫速率之间的内在联系,非阿克里乌斯温度依赖性的$α$ -松弛,动态的不均匀性,. (see对摘要其余部分的评论。)
2015-11-18 cond-mat.dis-nn
Driven activation versus thermal activation
通过数值模拟研究了稳态剪切变形下玻璃体系的激活动力学。我们的结果表明,即使反应坐标与非平衡系统只有弱耦合,外部驱动力对势垒跨越率也有很大的影响。这种“驱动激活”可以通过在阿克里乌斯表达式中引入有效温度来量化,该有效温度接近于从波动耗散关系确定的温度。简化模型系统的分析结果支持这一结论。
2007-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Softness, anomalous dynamics, and fractal-like energy landscape in model cell tissues
上皮细胞组织具有类似于过冷液体的缓慢弛豫动力学。然而,它们也有各自的特点。这些包括一个扩展的短时间子扩散瞬态,在一些实验和最近的研究模型系统中观察到的,和一个子Arrhenius依赖的弛豫时间对温度的数值研究报告。在这里,我们表明,上皮组织的异常玻璃态动力学起源于一个分形的能量景观的出现,粒子变得几乎自由地扩散在特定的相空间方向到一个小的距离。此外,我们澄清,刚度的细胞调谐这种异常的行为,组织的刚性细胞具有传统的玻璃态松弛动力学。
2021-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heterogeneous slow dynamics in a two dimensional doped classical antiferromagnet
我们介绍了一个晶格模型的经典掺杂的二维反铁磁体没有淬火无序,但显示缓慢的动力学类似于那些观察到的过冷液体。我们通过蒙特卡罗模拟计算了两个时间的空间和自旋关联,发现在足够低的温度下,存在自旋关联的反常扩散和拉伸指数弛豫。与自旋相关性和扩散相关的弛豫时间在低温下以亚Arrhenius方式发散,如果在大的温度窗口上进行拟合,或者如果仅考虑低温,则以Arrhenius方式发散。我们发现空间异质动力学的证据,其中空缺的职业变化促进自旋翻转相邻网站。我们发现违反的斯托克斯-爱因斯坦关系和德拜-斯托克斯-爱因斯坦关系,并表明,局部空间相关性的概率分布表明快速和缓慢的人口的网站,和本地自旋相关性表明一个广泛的分布的弛豫时间,类似于在其他玻璃系统中的双稳态和没有淬火无序。
2005-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics in the East model
我们研究了东方模型的动力学,该模型由指向下的场中的非耦合自旋链组成。玻璃效应在低温下产生$T$,这是由于动力学约束,即自旋只有在其左邻自旋向上时才能翻转。我们给出了我们以前的解决方案的非平衡粗化动力学淬火后,低$T$(物理修订版\ Lett. 83:3238,1999),包括具有典型尺寸$\bar{d} \sim t^{T \ln 2}$的下自旋畴的异常粗化,以及平衡时间的显著“易碎玻璃”发散为$t_*=\exp(1/T^2\ln 2)$。我们还将模型链接到粘贴所有粗化模型,定义了一系列插值模型,这些模型都具有相同的域大小缩放分布。然后,我们继续在低$T$的平衡动力学的问题。基于时间尺度和长度尺度之间的关系的缩放假设,我们提出了一个模型的动力学的“superdomains”是有界的上自旋冻结在长的时间尺度。从这一点,我们推断,平衡自旋相关和持久性函数应表现出相同的标度行为低$T$,衰减为$g(\tilde{t})$。缩放变量是$\tilde{t}=(t/t_*)^{T\ln 2}$,对于低$T$,给出强拉伸行为。然而,缩放函数$g(\cdot)$比指数衰减得更快,并且在固定$\tilde{t}$的极限$T\to 0$中,在$\tilde{t}$的{ \em finite}值处达到零。
2003-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Influence of the coordination defects on the dynamics and the potential energy landscape of two-dimensional silica
3D二氧化硅的脆弱到强大的交叉的主要原因以前归因于势能景观中存在低能量截止。重要的问题出现了关于这种交叉的微观起源和对其他玻璃形成者的普遍性。在这项工作中,通过分子动力学模拟,分析了一个模型的2D玻璃体系的脆弱到强大的交叉,这代表了2D二氧化硅。通过分离采样的缺陷和无缺陷的固有结构,我们能够确定其各自的态密度分布相对于能量。在这两种分布中都发现了低能量截止。结果表明,脆弱到强大的交叉可以定量相关的参数的能量景观,特别是涉及低能量截止的能量分布。它还表明,低能量截止的缺陷态是由一个特定的缺陷配置,涉及两个硅和没有氧缺陷的形成能。2D二氧化硅的低温行为与3D二氧化硅的低温行为进行了定量比较,显示出惊人的相似行为。
2022-10-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Electron Glass in Ultrathin Granular Al Films at Low Temperatures
淬火凝聚颗粒铝膜,正常状态方块电阻接近10 k $Ω/\Box$,显示出强烈的滞后和超低,非指数松弛的电阻时,温度低于300 mK。滞后是非线性的,可以通过直流偏置电压来抑制。弛豫时间不服从Arrhenius形式,表明存在广泛分布的低能势垒。此外,在低温下观察到大的电阻波动,具有低频截止的1/f型功率谱。随着温度的降低,涨落幅度增大,截止频率减小。这些观察结合起来,提供了一个连贯的图片,有一个新的玻璃态的颗粒铝膜中,在低温下的相关长度增长。
2001-10-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Elastically Cooperative Activated Barrier Hopping Theory of Relaxation in Viscous Fluids. II. Thermal Liquids
基于弹性集体非线性朗之万方程理论的硬球在前面的文件I,我们提出并实现了一个准通用的理论的基础上映射到一个有效的硬球流体通过无量纲压缩性的热液体的α松弛。其结果是零可调参数理论,可以定量地解决在一个统一的方式超过14个或更多的几十年的α弛豫时间。该理论在零开尔文以上没有奇点,并且在平衡低温极限中的弛豫被预测为大致的Arrhenius形式。两个障碍(本地笼和远程集体弹性)的描述结果在一个丰富的动态行为,包括明显的Arrhenius,窄交叉和深过冷制度,和多个特征或交叉时间和温度的明确的物理意义。应用该理论的非极性分子,醇,稀有气体和液体金属进行。总的来说,与实验的协议是相当好的α时间,平台剪切模量和玻色子样峰频率的范德华液体的温度依赖性,虽然不那么氢键分子。该理论预测多个增长的长度尺度冷却后,这反映了耦合的本地跳跃和合作的弹性物理的不同方面。计算的激活体积的增长与冷却,这是相关的动态协同性的措施,同意定量与实验。与弹性,熵危机,动态促进和其他方法进行比较,并建立了一个基本的基础上,交叉温度的自动提取。目前的工作为解决聚合物熔体中独特的玻璃化现象和强约束下的各种液体奠定了基础。
2014-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy word problems: ultraslow relaxation, Hilbert space jamming, and computational complexity
本文基于字问题提出一类局域动力学模型,揭示高计算复杂度导致的超慢弛豫和脆弱希尔伯特空间碎片化,并展示其对守恒密度流体力学的显著影响。
2024-04-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Gaussian excitations model for glass-former dynamics and thermodynamics
我们描述了一个模型的热力学和动力学的玻璃形成液体的激发从一个理想的玻璃态的高斯流形的构型激发态。这三个参数模型的定量拟合的实验数据上的过剩熵和热容量表明,“脆弱”的行为,由急剧上升的过剩热容量表示的玻璃化转变接近从上面,发生在预期的一阶过渡-通常隐藏在下面的玻璃化转变-到一个“强”的液体状态的低过剩熵。该动态模型将松弛与激发事件的分级序列相关联,每个激发事件涉及在单独的可激发单元上积累足够的动能的概率。松弛速率的超阿克里欧斯行为,以及已知的动力学与热力学脆弱性的相关性,都遵循崎岖的景观在振动和构型流形之间的能量分配中引起波动的方式。一个关系推导出的构型热容量,而不是构型熵的亚当吉布斯方程,控制的弛豫时间的温度依赖性,这给出了一个可比的帐户的实验观察。
2006-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Translational and reorientational dynamics in deep eutectic solvents
我们进行了流变学测量的典型的深共熔溶剂(DES)甘氨酸,乙醇,并在一个非常宽的温度和动态范围内,从低粘度延伸到高粘度过冷液体制度线。我们发现,机械顺应谱可以很好地描述的随机自由能势垒跳跃模型,而在相同的材料上的介电谱涉及重大贡献所产生的重取向动力学。依赖于温度的粘度和结构弛豫时间,揭示非Arkenius行为典型的玻璃冻结,进行比较的离子直流电导率和弛豫时间确定的宽带介电谱。对于甘氨酸和乙醇,我们发现所有的动态量基本上相同的温度依赖性。这些研究结果指出,在这些系统中的离子和分子的平移和重定向运动的密切耦合。然而,对于线的离子电荷传输出现解耦的结构和reorientational动力学,以下分数瓦尔登规则。特别是,在低温下,与基于粘度的温度依赖性的预期相比,该DES中的离子电导率提高了约十倍。所有三个DES的结果可以理解,而不调用旋转门机制先前被认为是一个可能的电荷传输机制在DES。
2021-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A memory function analysis of non-exponential relaxation in viscous liquids
我们分析数据从模拟的2D和3D玻璃形成液体使用关联函数定义的记忆功能与负逆幂律尾巴。压力和剪切应力的自中间函数和自相关函数进行了分析,得到的拟合非常好,至少与拉伸指数一样好。与拉伸指数相反,关键形状参数--幂律尾部的指数--对于所有三个关联函数似乎是相同的。它从高温时的2左右的值下降到低温时的1.58(2D)和1.50(3D)。尾部的幅度朝着对应于发散弛豫时间的值增加,这与异常扩散有关。另一方面,仔细分析的情况下的长时间的行为表明,记忆功能是指数截止,这避免了发散的弛豫时间。包含指数截止值的重复拟合表明,幂律指数实际上与温度无关,并且在整个范围内接近1.58/1.50。代替发散,在动力学中的脆弱到强大的交叉,估计发生在3D Kob-Andersen系统的$T=0.40$周围。拟合过程的另一个关键参数可以被解释为短时速率,即在固定的相对较短的时间间隔(与阿尔法时间相比)中发生的去相关量。这个量被观察到有一个近阿克里乌斯温度依赖性,而它的波数依赖性似乎是扩散($q^{-2}$)在一个更广泛的范围比弛豫本身,进一步表明,这个“裸弛豫率”是简单的比完整的动态。
2009-04-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Starting from the amorphous ground state: linking landscape thermodynamics to slow dynamics and crossover
University of Münster(明斯特大学);Helmholtz-Institute Münster (IEK-12) Forschungszentrum Jülich GmbH(于利希研究中心亥姆霍兹明斯特研究所)
通过交换蒙特卡洛和势能景观分析,研究了非网络形成模型的低温热力学,发现低能态缺失导致构型熵的低温曲率,并解释了脆性-强韧交叉现象。
2026-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kovacs Effect in Glass with Material Memory Revealed in Non-Equilibrium Particle Interactions
Kovacs效应是玻璃化转变温度附近玻璃形成液体的老化动力学的显著特征。它包括在连续两次突然温度变化之后体积/焓的非单调演变:第一次从高的初始温度$T_i$到低得多的退火温度$T_a$,接着是较小的第二次跳回到稍高的最终温度$T_f$。当体积/焓的瞬时值与最终温度下的平衡值一致时,进行第二次变化。虽然这个协议可能会产生平衡动力学后的第二次温度变化,观察到所谓的科瓦奇驼峰玻璃系统。在本文中,我们将这样的热协议的可区分粒子晶格模型(DPLM)的系统的广泛的脆弱性。我们研究了基于能量弛豫的Kovacs峰,并捕获了所有主要的实验特征。结果进行了比较,一般预测的基础上的主方程方法的线性响应极限。我们追溯起源的科瓦奇峰的粒子相互作用能的概率分布的退火后的非平衡性质,并发现其差异相对于最终的平衡分布是非零的两个孤立的零。这使得科瓦奇的平衡总能量条件在非平衡状态下得到满足,从而代表了系统的记忆内容。此外,对于更脆弱的系统,驼峰更高,并且发生在与系统初始配置的更大重叠处。动态的结构温度的移动区域强烈依赖于玻璃的脆性,而对于固定的只有一个弱的依赖性被发现。
2021-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft