Dielectric response in proteins: The proteotronics approach
Università del Salento（萨伦托大学）；National Institute for Nuclear Physics, INFN, Sezione di Lecce（意大利国家核物理研究所，INFN，莱切分部）
研究蛋白质在水合状态下的介电特性，提出一种易用的计算相对介电常数方法，用于蛋白质电子学流程，并通过经典宏观方法验证结果的一致性。
2026-03-19 cond-mat.soft physics.app-ph
Probing cage relaxation in concentrated protein solutions by XPCS
在高度浓缩的溶液中，蛋白质在其自身直径的长度尺度上的扩散对于理解活细胞的细胞机制是必不可少的，但其实验表征仍然是一个挑战。虽然X射线光子相关光谱（XPCS）是目前唯一的技术，在原则上允许测量长时间的集体扩散这些长度尺度的系统，其应用于蛋白质溶液严重阻碍了辐射损伤所造成的高强度的X射线束所需的实验。在这里，我们应用的实验设计和分析策略，使我们能够成功地使用XPCS实验，以测量集体长时间笼松弛高度拥挤的解决方案的接目镜蛋白α-晶体蛋白接近和超越动态逮捕。我们还解决了在这样的实验中的辐射损伤的问题。我们表明，辐射效应取决于总剂量以及吸收的辐射的剂量率，并讨论可能的过程和机制负责观察到的辐射效应以及它们的后果XPCS在生物系统中的未来应用。
2022-03-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
Non-monotonous shear rate dependence of dielectric relaxation frequency of a nematic liquid crystal revealed by rheo-dielectric spectroscopy
本文利用流变-介电谱研究向列相液晶在稳态剪切下的介电弛豫，发现介电弛豫频率随剪切率呈非单调变化，揭示了流体动力与介电扭矩竞争导致的集体偶极弛豫机制。
2024-02-19 cond-mat.soft
Identification of structural relaxation in the dielectric response of water
一个世纪前，开创性的介电结果获得的水和n-醇引发了分子旋转扩散理论的出现，德拜认为，描述在这些液体中的主要介电吸收。比较介电，粘弹性，和光散射的结果，我们明确地表明，结构松弛只出现在水的介电谱中的高频肩。与此相反，主要的介电峰是相关的超分子结构，类似于在一元醇中观察到的德拜样峰。
2016-03-03 cond-mat.soft
Local dielectric response in 1-propanol: $α$-relaxation versus relaxation of mesoscale structures
一元醇的介电德拜弛豫是一个长期的科学研究课题，目前认为是由氢键超分子结构的弛豫引起的。因此，它的表现形式可能是预期不同于当地的介电探针相比，标准的宏观介电实验。在这项工作中，我们提出了这样的局部介电测量三重态溶剂化动力学（TSD），并与宏观介电和光散射数据的结果进行比较。特别是，从一个改进的TSD设置的数据，详细的定量比较表明，德拜过程并没有显着贡献的本地斯托克斯位移响应函数，而$α$ -和$β$ -松弛清楚地解决。此外，这种比较表明，在所有三种测量技术中，结构弛豫具有几乎相同的时间常数和形状参数。总之，我们的研究结果支持的概念，即瞬时绑定链结构导致一个强大的交叉相关贡献在宏观介电实验中，光散射和TSD是不敏感的，后者由于其本地字符和前者由于分子光学各向异性在很大程度上独立的OH键合超结构。
2019-09-23 cond-mat.soft
Polymer Segmental Cross-Correlations from Dielectric Relaxation Spectra of Block Copolymers
本文研究了含有连续A型偶极子的嵌段聚合物的介电弛豫谱。可以组合特定嵌段共聚物组的光谱以分离相同聚合物链的两个不同部分的运动之间的动态互相关。与过去的治疗这个问题，没有模型假设为基础的聚合物动力学。
2011-02-21 cond-mat.soft
Analogy between dielectric relaxation and dielectric mixtures: Application of the spectral density representation
谱表示是研究混合物电性质的有效工具。它分离了系统中组分的几何拓扑和内在性质的贡献。本文的目的是推导出一个表达式的频谱密度表示，有利于介电弛豫现象。这种不熟悉的形式是不同的方式，现有的介电弛豫模型和数据分析工具可以用于提取一个给定的系统的谱密度函数。
2005-02-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Investigation of the shear-mechanical and dielectric relaxation processes in two mono-alcohols close to the glass transition
对两种一元醇类分子玻璃形成剂2-乙基-1-己醇和2-丁醇在玻璃化转变温度附近的剪切力学和介电性能进行了测量。使用压电剪切模量计方法获得剪切力学数据，覆盖频率从1 mHz到10 kHz。剪切-机械松弛谱显示两个过程，其遵循结构（α）松弛和额外（Johari-Goldstein）β松弛的典型情形。介电弛豫谱主要由德拜型峰与一个额外的非德拜峰可见。这种德拜型弛豫是一元醇特有的共同特征。非德拜介电弛豫过程的时间尺度被示出为对应于机械结构（α）弛豫。玻璃化转变温度和脆弱性的基础上的机械α松弛和介电德拜型过程，显示两个玻璃化转变温度相差约10 K和德拜型过程的基础上的脆弱性是一个因素的两个小于结构的脆弱性。如果在这些液体中存在德拜型弛豫的机械特征，则其弛豫强度分别至多为2-丁醇和2-乙基-1-己醇的全弛豫强度的1%和3%。这些研究结果支持的概念，这是非德拜介电弛豫过程，对应于在液体中的结构α弛豫。
2008-10-03 cond-mat.soft
Molecular motions in glass and supercooled states of clotrimazole studied by broadband dielectric spectroscopy
用宽带介电谱研究了克霉唑在宽温度和频率范围内的玻璃态和过冷液体态的分子迁移率。克霉唑在T $_{g}$以下的介电损耗数据未显示出良好分辨的弛豫。在T $_{g}$以上，介电损耗显示结构$α$-弛豫，由于二次弛豫，该结构在高频下被改造为肩状形状。$α$过程的弛豫时间$τ_α$符合Vogel-Fulcher-Tammann方程。从$α$-过程的热行为获得玻璃化转变温度$T_{g}$ = 296 K和脆性指数m = 50。在接近T $_{g}$的温度下，介电损耗具有Kohlrausch-Williams-Watts拉伸指数参数$β_{KWW}$ = 0.56。从耦合模型中得到的原始弛豫时间与克霉唑的二次弛豫时间一致。因此，二次弛豫被认为是Johari-Goldstein（JG）过程，其可以是前体$α$过程。指数$β_{KWW}$的值随温度的升高而增大，标度介电损耗没有形成单一的主曲线。讨论了氯利马唑的结构弛豫过程$α$-弛豫和JG $β$-弛豫过程及其影响。
2016-09-09 cond-mat.soft
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
Electrical properties of polyetherimide thin films: Nonparametric dielectric reponse analysis with distribution of relaxation times
用于电绝缘和能量存储的高温聚合物材料需要用于转换功率应用，例如脉冲功率和混合电动车辆。候选材料之一是聚醚酰亚胺，一种玻璃化转变温度超过200 ℃的非晶热塑性塑料。在这里，介电材料的研究报告，考虑到在聚醚酰亚胺的极化和导电过程。
2013-04-19 cond-mat.soft
Entropic origin of dielectric relaxation universalities in heterogeneous materials (polymers, glasses, aerogel catalysts)
我们利用非广延系统的最大熵原理导出了非均质材料的普适弛豫函数。松弛函数的幂律指数与全局分形参数简单相关，并且在很长时间内与熵非扩展性参数q相关。对于中间时间，松弛遵循拉伸指数行为。在时域和频域中的渐近幂律行为与随机理论中由Levy中心极限定理的推广导出的Weron广义介电函数的渐近幂律行为一致。这些结果与Jonscher普适性原理完全一致，并在表征气凝胶催化载体的介电性能以及聚合物复合材料的形态与介电性能之间的关系问题中找到了应用。
2006-04-05 cond-mat.soft
Insights into the Non-exponential Behaviour of the Dielectric Debye-like Relaxation in Monoalcohols
在德拜提出一元醇（MA）介电弛豫模型的100多年后，关于它们的动力学及其与氢键形成的超分子结构的关系的一些基本问题仍然没有完全理解。最近的检测氢键聚集体的动态介电光谱以外的技术导致新的见解和开放的新问题。特别是最近有报道说，一些MA的剪切响应呈现三个弛豫分量，与其明显的双峰介电响应的差异。我们表明，混合的原型MA与氯化锂，剪切和介电测量是一致的存在下，三个单独的贡献。结果进行了讨论，在更一般的上下文中的MA与非指数慢介电弛豫。特别是，我们提出了最近报道的第三个过程的起源不寻常的扩大德拜样介电弛豫的一些MA。
2020-03-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Using the Sub-Glass Transition Vibrational Dynamics to Predict Protein Stability in the Solid State: Fact or Fiction?
与亚玻璃化转变温度（$T_{\text{g},β}$）相关的$β$ -弛豫归因于在低于初级玻璃化转变温度（$T_{gα}$）时可能发生的快速、局部分子运动。尽管$T_{\text{g},β}$在远低于储存温度下被观察到，但是已经假设与$β$ -松弛相关的运动影响固态的蛋白质稳定性，并且因此可能影响例如用于吸入或重构和注射的蛋白质粉末的质量。然而，迄今为止，在文献中没有回答以下问题的全面解释：蛋白质在储存期间的稳定性如何受到$β$ -松弛的影响？在这里，我们将势能面（PES）的形状与我们自己的（储存）稳定性研究中获得的数据联系起来，以回答这个问题。对选定的多组分单克隆抗体（mAb）制剂进行了52周稳定性研究。使用太赫兹时域光谱（THz-TDS）和动态力学分析（DMA）探测制剂的固态动力学。
2019-11-05 cond-mat.soft physics.bio-ph
Polyelectrolyte Polypeptide Scaling Laws Via Mechanical and Dielectric Relaxation Measurements
该研究通过机械粘弹性和介电弛豫测量，结合聚合物标度理论，发现PLEY(4:1)水凝胶粘弹性弛豫符合蠕动动力学，其水溶液介电弛豫为理想链标度，聚-L-谷氨酸水溶液为伸展链标度，证明两种方法可原位获取链构象信息。
2016-09-17 cond-mat.soft
Nonlinear dielectric relaxation of polar liquids
两个水模型，SPC/E和TIP 3 P，在一些温度下的分子动力学被用来测试Kivelson-Madden方程连接单粒子和集体介电弛豫时间通过Kirkwood因子。通过模拟证实了该关系，并用于估计电场对介电弛豫时间的非线性效应。我们表明，该领域的主要影响是通过减慢的单粒子旋转动力学和场引起的柯克伍德因子的变化的相对贡献是微不足道的水。非线性介电弛豫理论主要需要考虑场对极性液体中单个偶极子旋转的影响。
2022-05-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass transitions and dynamics in thin polymer films: dielectric relaxation of thin films of polystyrene
通过对玻璃基片上聚苯乙烯薄膜的介电测量，同时确定了玻璃化转变温度$T_{\rm g}$和$T_α$随膜厚d的变化关系。介电损耗峰值也被研究为频率的函数，对于一个给定的温度。随着膜厚度的减小，观察到$T_{\rm g}$的减小，而对于$d>d_{\rm c}$，发现$T_α$几乎保持恒定，而对于$d<d_{\rm c}$，随着d的减小，$T_α$急剧减小。这里，$d_{\rm c}$是取决于分子量的临界厚度。$α$过程的弛豫时间与$T_α$的弛豫时间具有相似的d依赖性.通过使用所观察到的介电损耗的峰形的频率依赖性，获得了$α$ -过程的弛豫函数。从弛豫函数得到的指数$β_{\tiny KWW}$随厚度减小而减小。这表明$α$过程的弛豫时间分布随厚度减小而变宽。$T_{\rm g}$的厚度依赖性与$α$过程的弛豫时间分布直接相关，而与弛豫时间本身无关。
1999-10-01 cond-mat.soft
Effect of magnesium ions on dielectric relaxation in semidilute DNA aqueous solutions
用介电谱研究了Mg ~（2+）对半稀释DNA水溶液介电弛豫的影响。De Gennes-Pfeuty-Dobrynin半稀释溶液相关长度是足够低浓度的添加盐的相关基本长度尺度，描述了Mg-DNA溶液的集体性质。在低DNA浓度下没有检测到导致暴露的疏水核心结垢的DNA变性气泡的松弛指纹，因此表明与Na-DNA溶液的情况相比，Mg-DNA溶液中的双链构象的稳定性增加。在与单分子DNA性质有关的基本长度尺度的行为中检测到一些变化，反映了Odijk-Skolnick-Fixman类型的修改的静电屏蔽效应。所有结果一致地表明，Mg 2+离子与DNA以与Na 1+离子类似的方式相互作用，它们的作用主要通过增强筛选来描述。
2013-11-19 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Non-Arrhenius modes in the relaxation of model proteins
我们研究了蛋白质模型在不同温度下的弛豫动力学。该模型的理论分析结合数值模拟表明，几个松弛制度，包括一个单一的指数，幂律和对数时间依赖性。即使一个拉伸指数形式给出了一个很好的拟合的模拟结果之间的交叉制度的一个单一的指数和幂律衰减，我们还没有能够直接推导出这种形式从理论分析。
1998-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio
Dichotomous behaviors of stress and dielectric relaxations in dense suspensions of swollen thermoreversible hydrogel microparticles
假设：虽然复杂流体中的微观结构的大剪切流的机械破坏已被广泛研究，施加的应变对大分子聚集体的介电性质的影响受到的关注少得多。同时流变学和介电实验可以用来研究跨越几十年的时空尺度上剪切胶体悬浮液的动力学。实验：利用精密的阻抗分析仪，我们研究了强剪切水悬浮液的热可逆水凝胶聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPAM）颗粒在不同温度下的介电行为。我们还进行应力松弛实验，以揭示这些悬浮液的体积力学模量的大变形的影响。调查结果：所有的剪切PNIPAM悬浮液的复介电常数的实部表现出不同的弛豫过程中的低频和高频制度。在低于较低的共溶温度（LCST）的温度下，高密度PNIPAM悬浮液的结晶性的实部和虚部都随着施加的振荡应变振幅的增加而减小。同时，我们注意到一个反直觉的介电弛豫动力学放缓。相反，我们的流变介电的研究结果，我们的体流变学实验，在相同的条件下进行，揭示剪切变稀动态应变振幅增加。我们提出了剪切诱导破裂的脆弱集群的膨胀PNIPAM颗粒来解释我们的观察。保留字：流变电介质;温敏水凝胶;节段性运动;对立两极化;界面极化;稠密悬浮液;流变学;剪切稀化
2022-06-24 cond-mat.soft
Broadband Dielectric Spectroscopy on Human Blood
人体血液的介电谱揭示了丰富多样的动态过程。实现这些过程的更好表征和理解不仅具有学术意义，而且与医学应用高度相关，例如，人体对电磁辐射吸收率的测定。利用宽带介电谱技术研究了人体血液的介电特性，系统地研究了血液介电特性与温度和红细胞压积的关系。通过覆盖从1 Hz到40 GHz的频率范围，获得关于生物物质的所有典型分散区域的信息。我们没有发现低频弛豫（α弛豫）的证据，例如，如对某些类型的生物物质所报道的那样，在1-100 MHz的区域（β-松弛）的细胞膜的极化所产生的强麦克斯韦-瓦格纳松弛的分析允许模型预测和各种固有的细胞特性的测定的测试。在超过1GHz的微波区域中，血浆中的水分子的重新取向运动导致另一个弛豫特征（伽马弛豫）。在β-和γ-弛豫之间，观察到显著的分散，然而，这可以通过这些弛豫过程的叠加来解释，而不是由于在生物物质中经常发现的额外的δ-弛豫。我们的测量提供了迄今为止在广泛的参数范围内无与伦比的精度的人体血液介电数据。所有数据均以电子形式提供，作为计算电磁辐射吸收率和其他医疗用途的基础。此外，通过研究非常宽的频率范围，获得了有关血液动态过程的有价值的新信息。
2011-05-25 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Dielectric and conductivity relaxation in mixtures of glycerol with LiCl
我们报告了一个彻底的介电特性的α弛豫的玻璃形成甘油与不同的添加氯化锂。在20 Hz - 3 GHz的频率范围内研究了0.1 - 20 mol%的九种盐浓度，并在介电损耗和模量表示中进行了分析。提供了关于直流电导率、介电弛豫时间（从损耗）和电导率弛豫时间（从模量）的信息。总的来说，随着离子浓度的增加，从reorientationally过渡到conventionally占主导地位的行为观察和平移离子动力学和偶极reorientational动力学成为连续耦合。这就产生了这样的前景，即通过向偶极玻璃形成剂中加入离子，介电谱可以直接耦合到确定玻璃化转变的平移自由度，即使在通常观察到强去耦的频率范围内。
2008-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
NMR and dielectric studies of hydrated collagen and elastin: Evidence for a delocalized secondary relaxation
利用介电谱和固态氘核磁共振相结合的方法，研究了结缔组织蛋白质在亚环境温度下的水合水动力学。在这个范围内，水动力学遵循阿鲁比乌斯定律。介电损耗，“两相”NMR光谱和自旋晶格弛豫时间的标度分析始终产生高斯分布的能量障碍的证据。与介电数据作为输入，随机行走模拟的大角度，准各向同性水重新取向提供了一个近似的描述的刺激回波数据水合弹性蛋白。这个次级过程发生在本质上刚性的能量景观中，但与典型的β松弛相反，它是准各向同性和离域的。从先前的NMR扩散实验推断出离域。为了强调与传统β-过程的区别，对于含水体系，这种基质解耦松弛被称为ν-过程。它强调的是，这种历史悠久的现象，“新”的过程是共享的许多非水二元玻璃，其中的组成成分表现出足够的动态对比度。
2010-04-23 cond-mat.soft
Nonlinear dielectric response of Debye, alpha, and beta relaxation in 1-propanol
我们提出了非线性介电测量的玻璃形成1-丙醇，一个典型的例子是已知的表现出不寻常的松弛动力学，即额外的德拜松弛，比结构的α松弛慢的单羟基醇。应用468 kV/cm的高交流场可以详细研究1-丙醇中发生的所有三个弛豫过程（即德拜、α和β弛豫）的非线性特性。这两个字段引起的介电常数和损耗的变化的报告。极化饱和度和吸收的场能量支配的德拜弛豫制度的调查结果，以及与建议的集群性质的放松实体一致。α松弛的行为与异质松弛场景的预期非常一致。最后，Johari-Goldstein β-松弛在1-丙醇似乎表现出没有或只有弱场的依赖性，与最近的研究结果为规范的玻璃形成多余的翅膀。
2014-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The excess wing in the dielectric loss of glass-forming ethanol: A relaxation process
液体，过冷液体和玻璃态乙醇的详细介电研究揭示了第三个弛豫过程，除了已知的两个过程。新检测到的过程的弛豫时间表现出强烈的偏离热激活行为。最重要的是，这一过程是明显的过剩翼，这是声称是目前在玻璃形成乙醇的介电损耗谱的原因。此外，已检测到显着的偏差的光谱乙醇从迪克森和Nagel提出的缩放。
2000-02-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dielectric relaxation and crystallization behaviour of amorphous nilutamide
用宽带介电谱研究了尼鲁米特的玻璃态和过冷液体态的分子迁移率。除了初级$α$ -松弛外，还观察到一个多余的翼状次级松弛。结构$α$ -弛豫的温度依赖性表现为非Arrhenius行为，并遵循Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）经验公式。由VFT参数得到玻璃化转变温度T $_{g}$ = 302 K，脆性指数m=76。结构$α$ -弛豫过程是非德拜的，Kohlraush-Williams-Watts拉伸指数$β_{KWW}$ =0.76。尼鲁米特的二次弛豫时间与耦合模型计算的原始弛豫时间一致。因此，尼鲁米特的二级弛豫过程被视为Johari-Goldstein（JG）$β$ -过程，它是结构$α$ -过程的前体。最近关于尼鲁米特的报告表明，甚至在T $_{g}$以下成核增加，然而我们将其归因于JG $β$ -弛豫。在介电测量期间，无定形尼鲁米特重结晶。本文用等温介电测量法研究了无定形尼鲁米特在326 K时的晶化过程。结晶过程遵循Avrami方程，并求出了相关参数。
2016-06-20 cond-mat.other cond-mat.soft
Sidechain Dynamics and Protein Folding
蛋白质侧链在折叠反应中达到平衡的过程进行了研究，使用晶格和全原子模拟。我们发现，侧链弛豫率表现出分布在蛋白质结构上，最快的弛豫侧链参与动力学上重要的位置。主要折叠过渡态的转变对应于少量残基的冻结，而链的其余部分通过围绕天然折叠的骨架波动朝向平衡进行。侧链松弛的后成核过程的特征在于非常缓慢的动力学和许多势垒交叉，因此类似于玻璃的行为。然而，在最佳温度下，成核系综在能量上非常接近平衡;仍然观察到缓慢的弛豫。在较低的温度下，侧链松弛成为折叠反应的重要且非常显著的部分。
2001-08-22 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio
Predicting protein dynamics from structural ensembles
蛋白质的生物学特性是由其结构和动力学决定的。溶液中的蛋白质在全局折叠周围占据亚稳态构型的结构系综。从整体旋转到局部波动，蛋白质的动力学可以在时间尺度上覆盖几个数量级。我们提出了一个模拟免费粗粒度的方法，利用知识的重要亚稳态折叠状态的蛋白质来预测蛋白质的动力学。这种方法是基于蛋白质动力学的朗之万方程（LE4PD），在蛋白质骨架的坐标朗之万形式主义。这种朗之万形式主义的线性模式组织了蛋白质的波动，因此更广泛的动力学协同性与增加模式扩散的能垒有关。LE4PD的准确性进行了验证，通过分析预测的动力学在一组七个不同的蛋白质，其中弛豫数据和NMR溶液结构。使用实验NMR构象作为输入的结构合奏，LE4PD预测定量准确的结果，与相关系数\r{ho} = .93 NMR骨干松弛测量的七种蛋白质。将NMR溶液结构导出的系综和预测的动力学弛豫与分子动力学模拟导出的结构系综和LE4PD预测进行了比较，并且在模拟的时间尺度上是一致的。实验NMR构象的使用从计算要求高的模拟释放的方法。
2015-09-29 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Relaxation in the glass-former acetyl salicylic acid studied by deuteron magnetic resonance and dielectric spectroscopy
用介电谱和氘弛豫法在宽温度范围内研究了过冷液体和玻璃态乙酰水杨酸。过冷液体的特征在于与热激活行为的重大偏差。在玻璃中，二次弛豫表现出Johari-Goldstein过程的典型特征。通过测量自旋-晶格弛豫时间，选择性氘代甲基被用作其局部环境的灵敏探针。玻璃中的平均活化能与结晶乙酰水杨酸中的平均活化能存在很大差异。这可以通过考虑玻璃中的宽能垒分布来理解。
2006-04-09 cond-mat.soft
Stiffness-dependent Dielectric Relaxation in Thermoreversible Microgels: Effects of Temperature and Strain
Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过介电谱与流变测量，揭示PNIPAM微凝胶刚度调控微观与宏观弛豫动力学，为设计自适应软材料提供框架。
2026-09-30 cond-mat.soft physics.chem-ph
Broadband dielectric spectroscopy and aging of glass formers
我们提出了各种玻璃形成剂，包括木糖醇，甘油，碳酸丙烯酯，和[Ca（NO3）2]0.4[KNO 3]0.6（CKN）的老化实验的结果。此外，提供了木糖醇和CKN的宽带介电谱。我们证明，无论分析哪些介电量（介电常数，损耗和模量），并且无论它们被测量的光谱区域，老化时间依赖性总是由构成α-松弛的结构重排所支配。如果考虑到老化过程中的结构弛豫时间的时间依赖性，弛豫时间和拉伸参数，完全符合平衡数据，得到。在CKN中，结构弛豫时间和强解耦电导弛豫时间都是从同一个电介质老化实验中推导出来的。
2006-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Low temperature dielectric relaxation study of aqueous solutions of diethylsulfoxide
在目前的工作中，二乙基亚砜（DESO）和水的混合物的介电谱，覆盖浓度范围为0.2 - 0.3摩尔分数的DESO。测量在1 Hz和10 MHz之间的频率和150和300 K之间的温度下进行。结果表明，DESO/水混合物具有较强的玻璃形成能力。在这些混合物的介电常数谱揭示了一个单一的弛豫过程。它可以用Havriliak-Negami弛豫函数来描述，其弛豫时间遵循Vogel-Fulcher-Tammann定律，从而显示出典型的玻璃态动力学特征。的浓度依赖性的松弛参数，如脆性，增宽，和玻璃化温度，进行了详细讨论。
2014-11-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Isotopic Fingerprints of Proton-mediated Dielectric Relaxation in Solid and Liquid Water
Austrian Institute of Technology（奥地利技术研究所）；Israel Institute of Technology（以色列理工学院）；University of Washington（华盛顿大学）；École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；Hamburg University of Technology（汉堡工业大学）
研究通过交叉验证测量了冰和水四种同位素在1-10^5 Hz区域的介电弛豫同位素效应，发现H2O/D2O弛豫率比恒定，支持经典质子转移理论而非分子重取向。
2025-09-11 cond-mat.soft physics.chem-ph
Simultaneous memory effects in the stress and in the dielectric susceptibility of a stretched polymer glass
我们报告的实验证据表明，在恒定应变率$\dotλ$拉伸的聚合物呈现复杂的记忆效应后，$\dotλ$被设置为零，在特定的应变$λ_w$持续$t_w$，范围从$100$ s到$ 2.2\times10^5$ s。当应变速率恢复时，应力和介电常数都非单调地松弛到未扰动状态。弛豫取决于可观察的，取决于$λ_w$和$t_w$。通过将弛豫时间换算为$t/\ln (t_w)$获得弛豫主曲线。介电演化也捕获的弛豫时间的分布，因此，结果施加强有力的约束下的应力聚合物的弛豫模型，他们可以是有用的，更好地理解在其他无序材料的记忆效应。
2021-02-02 cond-mat.soft
Molecular mechanism of the Debye relaxation in monohydroxy alcohols revealed from rheo-dielectric spectroscopy
首次采用流变介电谱研究了外剪切对模型一元醇类化合物Debylike弛豫的影响，2-乙基-1-己醇（2 E1 H）。剪切变形导致2 E1 H的结构弛豫、德拜弛豫和终端弛豫的强烈加速。此外，剪切引起的结构弛豫时间τ_alpha的减少与德拜时间τ_D和终端流动时间τ_f的减少成二次关系，表明τ_D* τ_D~ τ_alpha的关系。进一步的分析表明，2 E1 H的tau_D*tau_D/tau_alpha遵循Arrhenius温度依赖性，该温度依赖性非常适用于具有不同分子大小、结构和醇类型的许多其他一元醇。这些结果不能用目前流行的瞬时链模型来理解，并且表明氢键断裂促进的亚超分子重取向是一元醇的德拜弛豫的起源，类似于未缠结的活性聚合物末端弛豫的分子机制
2022-10-12 cond-mat.soft
Observation of non-local dielectric relaxation in glycerol
自其引入以来，液体粘度和弛豫时间$τ$已被认为是本质上是局部的系统的固有性质，因此与系统尺寸无关。我们在甘油中进行介电弛豫实验，发现这是在高温下的情况下，只有。在低温下，$τ$随系统尺寸增大而非局域化。我们讨论了这种效果的起源在一个图片的基础上液体弹性长度，长度在液体中的局部弛豫事件通过诱导的弹性波相互作用，并找到实验和理论之间的良好协议。
2011-09-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local molecular motions encode time-resolved infrared spectra of proteins
University of Freiburg（弗赖堡大学）；University of Zurich（苏黎世大学）
研究人员结合瞬态红外光谱与非平衡分子动力学模拟，建立实验弛豫时间与局部结构运动的关联，应用于PDZ3、PDZ2蛋白，揭示蛋白质分级弛豫机制，搭建光谱与动力学分子机制的连接框架。
2026-08-14 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Broadband dielectric spectroscopy on benzophenone: alpha relaxation, beta relaxation, and mode coupling theory
我们已经进行了详细的介电研究的玻璃形成二苯甲酮的弛豫动力学。我们的测量覆盖了0.1 Hz至120 GHz的宽频率范围，温度从远低于玻璃温度一直到小粘度液体的区域。关于α弛豫，这种材料可以被表征为具有相当高脆性的典型分子玻璃形成剂。的α松弛行为的预测的模式耦合理论的玻璃化转变的一个很好的协议。此外，在温度低于和附近的Tg，我们检测到一个很明显的β松弛的Johari-Goldstein型，随着温度的升高，发展成一个多余的翅膀。我们比较我们的结果与文献数据从光学克尔效应和去偏振光散射实验，其中一个多余的翼状功能观察到在1 - 100 GHz的区域。我们解决的问题，如果科尔-科尔峰，这是调用来描述的模式耦合理论的框架内的光学克尔效应数据，有任何关系的介电谱检测到的规范β弛豫。
2008-02-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Excess Wing in the Dielectric Loss of Glass-Formers: A Johari-Goldstein beta-Relaxation?
本文给出了玻璃形成体系碳酸亚丙酯和甘油在高于和低于玻璃化温度T_g时的介电损耗谱。通过长达五周的老化实验，获得了低于T_g的平衡谱。在老化过程中，多余的翅膀，显示为第二次幂定律在高频率，发展成为一个肩膀。结果强烈表明，多余的翅膀，在各种玻璃成型机中观察到的，是一个β-松弛的高频侧翼。
2000-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Logarithmic decay in single-particle relaxations of hydrated lysozyme powder
采用分子动力学模拟方法，研究了水合溶菌酶蛋白质氨基酸在生理温度附近的自动力学行为。氨基酸残基质心和蛋白质氢原子的自中间散射函数（SISF）在30年的时间内显示从2皮秒到2纳秒的对数衰减，随后是指数α弛豫。这种缓慢的动力学类似的β-弛豫时间范围内的模式耦合理论（MCT）预测的高阶奇点附近的弛豫方案。这些结果表明，蛋白质的单粒子动力学和胶体，聚合物和分子玻璃形成液体的动力学之间有很强的相似性。
2009-08-13 cond-mat.soft
Novel Concept of Non-Debye Dipole Relaxation Processes for the Interpretation of Physical Origin of Dielectric Loss in the Glass Formers, Drugs, Polymers and Plastic Crystals
介电损耗的物理根源是分子中n个亚基弛豫的总和，其中n= 1，2，3.对于每个亚基弛豫，分子间偶极-偶极相互作用的想法触发了非德拜偶极，（$\bf G$）$_{n}$ =（（1-g $_d$）$\bf G$ $_{0}$）$_{n}$，以及随后的双偶极子（$\bf G$ $_{\pm}$）$_n$ =（$\bf G$ $_0$ $\pm$ $\bf G$）$_n$，提出松弛过程，其中$\bf G$ $_{-}$ =g $_{d}$ $\bf G$ $_{0}$，$\bf G$ $_{+}$ =（2-g $_{d}$）$\bf G$ $_{0}$，并且$\bf G$ $_{0}$是德拜偶极子。每个亚基运动是统计上高度独立的过程，并通过德拜和非德拜弛豫（NDR）时间来区分，其中g $_d$是指数0<g $_d$ <1，并且表示具有德拜介电损耗能量的重新分布和守恒的相互作用强度。所提出的概念为NDR提供了新的见解，并公开了$α$、$β$、$γ$、$δ$弛豫和玻璃形成剂、塑料晶体、药物等的过量翼的物理起源，与实验结果非常吻合。
2016-08-18 cond-mat.soft
Prevalence of approximate square root t relaxation for the dielectric alpha process in viscous organic liquids
本文介绍了有机玻璃形成液体的介电弛豫数据汇编从不同的群体，并补充了新的测量。感兴趣的主要量是$α$介电损耗的“最小斜率”，其在双对数图中作为频率的函数绘制（即，损耗峰值频率以上的数值上最大的斜率）。由53种液体的347个光谱组成的数据显示出接近-1/2的最小斜率，对应于短时间内介电弛豫函数的近似平方根时间依赖性。本文进一步研究了最小斜率与以下因素之间可能存在的相关性：1）通过损耗峰值频率量化的温度; 2）逆幂律拟合损耗峰值以上数据的程度; 3）时间-温度叠加程度; 4）损耗峰值半宽; 5）偏离非阿克里欧斯行为; 6）损耗强度。对于前三个点，我们发现相关性表明液体的特殊状态，最小斜率接近-1/2。对于最后三个点，只有相当不显著的相关性被发现与大损失的液体，其中有最小的斜率是数值显着大于1/2和损失峰值宽度显着小于大多数其他液体的除外。我们的结论是-排除大损失的液体-近似$\sqrt t$松弛似乎是一个通用的属性的$α$松弛的有机玻璃形成者。
2008-12-16 cond-mat.soft
Dielectric spectroscopy in benzophenone: The beta relaxation and its relation to the mode-coupling Cole-Cole peak
我们报告了一个彻底的表征二苯甲酮的玻璃化动力学的宽带介电谱。我们检测到一个很明显的β松弛峰发展成一个多余的翅膀随着温度的升高。先前的分析结果，从光学克尔效应测量这种材料的模式耦合理论揭示了一个高频科尔-科尔峰。我们解决的问题，如果这种现象也可以解释的Johari-Goldstein β松弛，迄今无法解释的光谱特征固有的玻璃形成的物质，主要是在介电光谱中观察到的。我们的研究结果表明，根据目前的理论状况，这两个光谱特征似乎没有直接的关系。
2007-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Terahertz absorption of lysozyme in solution
溶液对辐射的吸收由溶液介电常数描述，并且可以被看作是溶液介电理论的具体应用。对于理想的解决方案，介电边界值问题分离的极性响应到由溶质和溶质偶极子的响应所产生的液体中的空隙的极化。在蛋白质作为溶质的情况下，其核动力学不会投射在太赫兹频率域中的偶极矩的显著波动上，并且蛋白质偶极子可以被视为动态冻结的。辐射的吸收则反映了界面极化。在这里，我们应用分析理论和计算机模拟的辐射吸收的理想解决方案的溶菌酶。与实验结果的比较表明，麦克斯韦静电学未能描述的蛋白质-水界面的极化和“洛伦兹空隙”，它不预期极化的溶质空隙的外场（没有表面电荷），更好地代表数据。的溶液吸收对溶质的体积分数的斜率的解析理论制定的腔场响应函数。它是由分子动力学模拟计算的，与实验符合得很好。蛋白质水化壳层作为一个单独的子系综出现，这不是由标准的静电场描述的。
2017-06-10 cond-mat.soft
Dielectric relaxation of water below the melting point: the effect of inner pressure
尽管水是地球上研究最多的物质，但为什么它的结构和动力学性质会引起一些异常行为还没有完全理解。当在低温和/或高压下进行实验时，会出现有趣的性质。在这里，我们报告的介电测量冷水在约束条件下，即水低于熔点不能冻结。内压使α弛豫峰移动到与冰Ih中所见相似的频率。而且，当我们达到251 K的三相点时，冰III似乎形成了。据我们所知，还没有观察到获得这种结晶相的这种途径。
2013-08-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Temperature development of glassy alpha-relaxation dynamics determined by broadband dielectric spectroscopy
我们提出的α-弛豫时间的温度依赖性的13个玻璃前体确定宽带介电谱，还包括老化测量的数据。这些数据集部分覆盖了长达16年的弛豫时间范围，从而对模型预测的有效性进行了关键性测试。为此目的，数据提供电子下载。在这里，我们采用这些结果来测试Vogel-Fulcher-Tammann方程的适用性和最近提出的新方法，该方法被证明可以提供大量粘度数据的卓越拟合。
2010-06-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Local Dielectric Spectroscopy of Nanocomposite Materials Interfaces
利用局域介电谱研究了层状硅酸盐（蒙脱土）无机纳米夹杂物对聚醋酸乙烯酯超薄膜弛豫动力学的影响。介电损耗谱测量静电力显微镜在调频模式在环境空气中。光谱的形状和弛豫时间的变化证明了纯聚合物和蒙脱土片之间的边界。介电损耗成像也进行，证明纳米尺度分辨率的纳米结构附近的介电性质的空间变化。
2009-11-09 cond-mat.soft
Dielectric relaxation of thin films of polyamide random copolymers
利用介电弛豫谱研究了不同膜厚的聚酰胺无规共聚物PA 66/6 I薄膜的弛豫行为。在高温下观察到两个介电信号，$α$过程和由于电极极化引起的弛豫过程（EP过程）。EP过程的弛豫时间具有Vogel-Fulcher-Tammann类型的温度依赖性，并且从EP过程评估的玻璃化转变温度$T_{\rm g}$与从热测量确定的$T_{\rm g}$非常一致。从EP过程中获得的脆性指数随膜厚度的减小而增加。对于大的$d$值，EP过程的弛豫时间和介电弛豫强度由膜厚度$d$的线性函数描述，这可以被视为将所观察到的信号归因于EP过程的有效性的实验证据。此外，对于小于临界值的厚度，存在与该线性定律的明显偏差。在较薄的膜中观察到的这种偏差与负责EP过程的载流子的迁移率和/或扩散常数的增加有关。在高温下，$α$ -过程位于比EP-过程高的频率区域中，但是在接近玻璃化转变区域的较低温度下与EP-过程合并。$α$工艺的弛豫时间的厚度依赖性不同于EP工艺。这表明聚合物的链段运动和受限的载流子的平移运动之间存在解耦。
2015-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Stress relaxation in F-actin solutions by severing
丝状肌动蛋白（F-actin）网络对大多数动物细胞的力学很重要。这些细胞骨架网络是高度动态的，具有多种肌动蛋白相关蛋白，其控制细胞骨架中的交联、聚合和力的产生。受最近的动态肌动蛋白丝的重构溶液的流变学实验的启发，我们报告了一个理论模型，描述了这些解决方案中存在的切断蛋白的应力松弛行为。我们发现，取决于组装，拆卸和切断的动力学速率，可以观察到长度依赖和长度无关的松弛行为。
2019-07-16 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Relaxation of surface charge on rotating dielectric spheres: Implications on dynamic electrorheological effects
我们研究了极化电介质粒子的振荡旋转效应。旋转运动导致粒子表面的极化电荷重新分布。我们表明，时间平均的稳态偶极矩是沿场的方向，但其幅度减少的一个因素，这取决于旋转的角速度。结果，颗粒的旋转运动降低了电流变效应。我们进一步假设极化电荷的弛豫是由粒子或宿主介质的有限电导率引起的。我们计算的弛豫时间的麦克斯韦-瓦格纳理论的基础上，适当推广到包括旋转运动。给出了简化因子和弛豫时间的解析表达式，并讨论了它们与旋转角速度的关系。
2001-09-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular relaxations in supercooled liquid and glassy states of amorphous gambogic acid: dielectric spectroscopy, calorimetry and theoretical approach
从理论和实验两方面研究了过冷玻璃态藤黄酸的弛豫动力学和热力学性质。我们测量的弛豫时间的温度依赖性在三个多晶型（α-，β-和γ-形式）。为了深入了解弛豫过程，我们提出了一种理论方法来定量地理解这三个弛豫的性质。α-弛豫捕获分子的合作运动，而β-过程主要由单个分子在其最近邻居形成的笼子内的局部动力学控制。基于定量的理论和实验数据之间的协议，我们的计算清楚地表明，β-过程是结构松弛和分子内运动的前体是负责的γ-松弛。此外，该方法被用来研究加热过程对α弛豫的影响。我们发现，升温速率随Tg和1000/Tg的变化而变化。这些变化与许多先前的研究定性一致。
2020-02-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.bio-ph
Models of dielectric relaxation based on completely monotone functions
介电材料的弛豫特性在频域中根据多年来提出的几个模型之一进行描述：Kohlrausch-Williams-Watts，Cole-Cole，Cole-Davidson，Havriliak-Negami（及其修改版本）和多余的机翼模型是其中最著名的。它们在时域中的描述涉及一些数学函数，这些数学函数的知识对于充分理解模型具有根本的重要性。在这项工作中，我们调查的主要介电模型，我们说明了相应的时域功能。特别是，我们强调的松弛和响应函数的完全单调性。我们还提供了一个表征的分数阶微分算子的模型。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft math-ph
Glass transition and alpha-relaxation dynamics of thin films of labeled polystyrene
用介电测量法研究了4-[N-乙基-N-（羟乙基）]氨基-4-硝基偶氮苯（分散红1，DR 1）标记的聚苯乙烯薄膜的玻璃化转变温度和链段运动的弛豫动力学。DR 1标记的聚苯乙烯的介电弛豫强度在玻璃化转变以上是未标记的聚苯乙烯的约65倍，而在玻璃化转变以下它们之间几乎没有差异。DR 1标记的聚苯乙烯的玻璃化转变温度可以被确定为电容的温度系数从玻璃态的值变为液态的值的交叉温度。DR 1标记的聚苯乙烯的玻璃化转变温度以与未标记的聚苯乙烯薄膜的玻璃化转变温度相当类似的方式随着膜厚度的减小而降低。研究了DR-1标记聚苯乙烯的介电弛豫谱。随着厚度减小，$α$ -弛豫时间变小，并且$α$ -弛豫时间的分布变宽。这些结果表明，薄膜的DR 1标记的聚苯乙烯是一个合适的系统调查的限制效应的玻璃化转变动力学使用介电弛豫光谱。
2008-01-05 cond-mat.soft
Relaxation time of a polymer glass stretched at very large strains
拉伸到应力硬化制度的样品的聚合物松弛动力学，在室温下，作为应变$λ$的函数，对于宽范围的应变速率$\dotγ$，通过原始的介电谱设置进行测量。机械应力改变介电谱的形状，主要是因为它影响主要的聚合物弛豫时间$τ$，其取决于$λ$并且是$\dotγ$的递减函数。最快的动力学不是在屈服时达到的，而是在软化区达到的。在硬化过程中，动力学减慢，$τ$逐渐增加。不能排除$\dotγ$和$λ$对介电强度的微小影响。
2020-02-11 cond-mat.soft
