A Dramatically Growing Shear Rigidity Length Scale in a Supercooled Glass Former ($NiZr_2$)
寻找一个适当增长的长度尺度,增加与巨大的粘性减速的过冷液体是一个开放的问题与玻璃化转变。在这里,我们定义并证明存在一个这样的长度尺度,这可能是实验验证。这是当接近玻璃化转变时外部剪切扰动明显渗透到液体中的长度尺度。我们提供了基于模拟的证据,它的存在,它的增长至少一个数量级,通过使用分子动力学模拟NiZr 2,一个很好的脆弱的玻璃形成。在探测的时间尺度上,在从上面接近玻璃化转变温度时,这种长度尺度,也显示出与Ising样标度一致。此外,我们证明了可能的缩放的温度下,超阿耳忒弥斯增长的粘度,并显着增长的渗透深度集。我们的模拟结果表明,在过冷,显着的初始增加的剪切穿透深度在流体中可能会发生在串联的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障。
2016-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Glassy aspects of melting dynamics (On melting dynamics and the glass transition, Part I)
以下属性是在目前的文献中与过冷玻璃形成液体的行为:比指数增长的弛豫时间,动力学的不均匀性,增长点到集的相关长度,从平均场行为的交叉激活动力学。在本文中,我们认为,这些属性也存在于一个更简单的情况下,即熔融的大部分有序相超过一阶相变点。这是一条很有希望的道路,以更好的理论,数值和实验理解上述现象和过冷液体的物理。我们详细讨论了玻璃和散装熔融转变之间的类比和差异。
2010-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Thermodynamic origin of order parameters in mean-field models of spin glasses
我们分析了一般$n$组分的平均场自旋玻璃模型的热力学行为,以确定起源的序参量从复本对称性破缺解决方案的层次结构。我们导出了一个与组态相关的自由能,局部磁化强度和平均局部磁化率作为序参量。在一个复制伊辛自旋玻璃的例子中,我们证明了平均场模型中的序参量的层次结构是由复制品间的非线性结构引起的。由于存在许多亚稳态,这些非平衡性用于解除简并,并用于恢复自由能的热力学均匀性。
2005-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Relaxation Spectra at the Glass Transition: Origin of Power Laws
我们提出了一个简单的动力学模型的玻璃化转变的基础上,从一个非随机挫折自旋模型,这是已知的形成一个玻璃态的特征淬火温度以下的结果。该模型的特点是由一个多valleyed自由能表面,这是调制的整体曲率。与这种整体曲率的消失相关联的转变使人想起玻璃化转变。特别是,频率相关的响应从德拜弛豫峰演变为一个功能,其高频行为的特点是由一个非平凡的幂律。我们提出了一个解析形式的响应函数和数值结果从Langevin模拟。
1997-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glass Transition in Supercooled Liquids with Medium Range Crystalline Order
在静态长度尺度的增长,可能与可识别的结构有序的玻璃形成液体中的快速动力学减慢的起源,是一个备受争议的问题。在各种模型体系中观察到与玻璃态行为相关的中程晶序(MRCO)的生长。这样的观察提出了一个问题,即如果允许玻璃成形器松弛足够长的时间,玻璃成形器达到的最终状态。是一个缓慢增长的水晶秩序负责缓慢的动力学?在有和没有MRCO的液体中,玻璃化转变的分子机制是否相同?如果是的话,MRCO的玻璃形成剂提供了一般理解玻璃化行为的范例。如果没有,则具有MRCO的系统形成一类新的玻璃形成材料,其缓慢动力学的分子机制可能更容易在生长晶体顺序方面理解,并且应该以这种方式接近,即使它们不会提供一般的见解。在这项研究中,我们进行了广泛的分子动力学模拟的玻璃形成液体的数量在两个维度,并显示与MRCO玻璃的静态和动态性能是不同于其他玻璃形成液体没有占主导地位的本地秩序。我们还解决了一个重要的问题,关于所谓的点集方法确定静态长度尺度,并证明它是一个强大的,为了不可知的,方法确定静态相关长度在玻璃成型机。
2017-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local state space geometry and thermal metastability in complex landscapes: the spin-glass case
通过穷举搜索,得到了自旋玻璃中局域能量极小组态空间邻域的一个简单几何特征。结合以前的Monte Carlo调查的热畴生长,它允许讨论真实的和配置空间描述的低温弛豫动力学之间的连接。我们认为,对应于单个生长域的状态空间部分可以通过分层组织的状态集进行充分建模,并且自旋玻璃的热(Meta)稳定性与每个陷阱内存在的接近指数的局部状态密度有关。
1998-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the growing length scale in a replica-coupled glassforming liquid
本研究通过计算机模拟揭示复制耦合玻璃形成液体中,随温度降低而迅速增长的长度尺度导致重叠分布出现双峰,但并非一级相变,而是有限尺寸效应,对理解玻璃转变具有重要意义。
2024-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical test of the replica-symmetric Hamiltonian for the correlations of the critical state of spin glasses in a field
本文通过四维和 Bethe 格点上的外场 Ising 自旋玻璃数值研究,检验并证实了 Bray-Roberts 简化场论对临界关联的描述。
2022-04-10 cond-mat.dis-nn
Growing length scale accompanying the vitrification: A perspective based on non-singular density fluctuations
在接近玻璃化转变点的玻璃形成液体中,即使宏观密度的非常轻微的增加也会导致宏观弛豫的显著减慢。同时,局部密度本身在空间中波动。因此,可以想象,即使是非常小的局部密度变化也会控制局部玻璃性质。基于这一观点,一个模型来描述伴随着玻璃化的增长的长度尺度,在其中,我们假设,在一个子系统的密度是高于一定的阈值,$ρ_{\rm c}$,由于空间的限制,颗粒重排被高度抑制了足够长的时间($\sim$结构弛豫时间)。我们把这样一个子系统看作一个玻璃状的团簇。然后,基于统计的子系统的密度,我们预测,随着压缩(增加平均密度$ρ$)在一个固定的温度$T$在过冷态,集群的特征长度,$ξ$,发散为$ξ\sim(ρ_{\rm c}-ρ)^{-2/d}$,其中$d$是空间维度。该$ξ$测量阻碍重排运动的空间约束的平均持续长度,并且由子系统密度确定。此外,随着在固定$ρ$处$T$的减小,长度尺度以与$ξ\sim(T-T_{\rm c})^{-2/d}$相同的方式发散,其中$ρ$与在$T=T_{\rm c}$处的$ρ_{\rm c}$相同。描述发散长度尺度的指数与一些理论模型预测的指数相同,并且确实在一些模拟和实验中观察到。然而,这种分歧的基本机制是不同的,也就是说,我们不调用与热力学相变的起源的增长长度尺度的热力学异常。我们进一步提出了基于集群的合作性质的解释。
2017-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Origin of the Gauge Theories of Glassy Systems
本工作提出基于量子场论规范理论构造的玻璃态系统解析模型,在平均场近似下发现三种平衡情景中仅一种具强玻璃态形成能力且存在初始温度上限。
2025-07-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Crystal-like Order Stabilizing Glasses: Structural Origin of Ultra-stable Metallic Glasses
玻璃具有无序的非晶结构,与由周期性晶格构成的晶体相反。在这项研究中,我们报告,异常的热力学和动力学稳定性的超稳定的二元ZrCu金属玻璃,由高温物理气相沉积制造,起源于无处不在的类晶体中程秩序(MRO)构成的Voronoi多面体有序与定义良好的本地平移对称性超出最近的原子邻居。晶体状MRO显著提高了玻璃的热力学和动力学稳定性,这与传统的观点相反,传统的观点认为晶体状有序会降低金属玻璃的稳定性和形成能力。这一研究揭示了超稳定金属玻璃的结构起源,并揭示了局域原子结构有序化与金属玻璃转变的内在联系。
2021-11-04 cond-mat.dis-nn
Growing timescales and lengthscales characterizing vibrations of amorphous solids
结晶固体的低温性质可以用完美晶格周围的谐波微扰来理解,如德拜理论。然而,非晶态固体的低温性质强烈地偏离这些描述,显示出增强的传输、跨越能量势垒的激活的慢动力学、相对于德拜理论的过量振动模式(即,玻色子峰),以及对小的机械变形的复杂的不可逆响应。这些实验观察间接表明,非晶态固体的动力学在低温下变得异常。在这里,我们提出了直接的数值证据,振动改变性质在一个明确的位置内的玻璃相的一个简单的玻璃成型机。我们提供了一个真实的空间描述这种转变和快速增长的时间和长度尺度,伴随it.We的研究结果提供了种子的低温玻璃异常的理论框架内最近发现的加德纳相变的普遍理解。
2016-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Orientational glass transition in C_60
在自旋玻璃理论的基础上,我们建立了一个定性描述C_(60)取向玻璃化转变的模型。讨论了挫折和障碍的生理根源。
2006-10-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The Phase Diagram of Random Heteropolymers
本文提出了一种新的研究无规杂聚物相图的分析方法,该方法基于空腔法。对于共聚物,我们分析的性质和现象的玻璃化转变作为序列相关性的函数。根据这些相关性,我们发现,两种不同的情况下,玻璃化转变可能发生。我们表明,除了大量研究的可能性,在低温下突然冻结过渡,该系统可以表现出,冷却后,第一次过渡到一个软玻璃相,完全打破副本对称性和不断增长的冻结程度,随着温度的降低。
2004-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spin-glass thermo-remanent magnetization revisited: a numerical and analytical study
采用等待时间法模拟生成三维Edwards-Anderson自旋玻璃的热释光磁化强度数据,并利用记录动力学进行解释。我们验证了集群的连续自旋被推翻的地震,非平衡事件连接到记录大小的能量波动,并表明,震动是一个对数泊松过程,即泊松过程,其平均值取决于对数的系统年龄,计数从初始淬火。我们的研究结果与实验thermorecasting磁化的结果和自发波动动力学的E-A模型相比,毫不逊色。翻转团簇尺寸的对数增长与相似的实验结果和自旋-自旋空间关联函数的增长尺度有关。分析支持的适用性的等待时间的方法作为一种模拟工具和记录动态作为粗粒化方法的老化动态。
2020-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
The structural origin of the hard-sphere glass transition in granular packing
玻璃化转变伴随着结构弛豫时间的快速增长和伴随的构型熵的降低。目前还不清楚的过渡是否有热力学起源,以及是否动态逮捕是与一定的静态秩序的增长。使用颗粒填料作为模型硬球玻璃,我们显示的玻璃化转变作为一个热力学相变与“隐藏”的多面体秩序。这种多四面体有序在空间上与缓慢的动力学相关。它是几何挫折,并有一个特殊的分形维数。此外,随着填充分数的增加,它的增长遵循熵驱动的成核过程,类似于随机一级跃迁理论。我们的研究基本上确定了一个长期追求的结构玻璃秩序硬球玻璃。
2015-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Comments on Thermometer Effect -- Origin of the Mixed Alkali Effect in Glass Relaxation by Y.Yu et al. [Phys.Rev.Lett. 119, 095501 (2017)]
对Y.Yu等人发表在《物理评论快报》上的论文“温度计效应:玻璃弛豫中混合碱效应的起源”的评论
2021-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Finite Size Scaling for the Glass Transition: the Role of a Static Length Scale
在过去的十年中,计算机模拟在揭示困难的统计物理现象,特别是在玻璃化转变的普遍存在的问题方面发挥了越来越大的作用。在这里,在各种各样的材料中,过冷液体的粘度在适度范围内降低温度时增加许多数量级。在这些计算机模拟中,一个自然的问题是与实验系统相比,模拟系统的尺寸非常小,这就提出了如何评估热力学极限的问题。在这里,我们提供了一个理论的玻璃化转变的基础上有限尺寸标度,一种方法,发现非常有用的临界现象和其他有趣的问题。众所周知,这种理论的建立关键在于温度降低时{ \em static}长度尺度的增长。我们证明,静态长度尺度,发现在参考\cite{12KLP}符合条例草案非常好,使我们能够提供一个有限尺寸标度理论的$α$弛豫时间的玻璃化转变,包括预测的热力学极限的基础上模拟小系统。
2012-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Intermittent origin of the large violations of the fluctuation dissipation relations in an aging polymer glass
在$20mHz - 100Hz$范围内测量聚合物玻璃(聚碳酸酯)的介电性质的波动耗散关系(FDR)。结果发现,淬火后低于玻璃化转变温度的波动耗散定理强烈违反。这种破坏的幅度和持续时间是频率的递减函数。在大于1Hz的频率下,其持续约$3h$。这种违反的起源是一个高度间歇性的动态,其特点是大波动。这些结果的相关性,最近的模型老化动力学进行了讨论。
2003-06-18 cond-mat.dis-nn
Nonlinear dielectric response in glasses: restoring forces and avoided spin-glass criticality
Univ. 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);SPEC, CEA, CNRS, Université Paris-Saclay, CEA Saclay(SPEC,法国原子能和替代能源委员会,法国国家科学研究中心,巴黎萨克雷大学,CEA萨克雷)
研究通过构建相互作用自旋模型,揭示玻璃中非线性介电响应的恢复力机制及避免自旋玻璃临界性。
2023-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Reentrance in an active spin glass model
活性物质的运动是受驱动的,而玻璃的动力学是受抑制的,它们似乎处于非平衡系统光谱的两端。尽管如此,这两类系统都表现出许多相互动态隔离的稳定状态。虽然这一定义特征是共同的,但其起源在每种情况下都是不同的:对于活性系统,不可逆转的驱动力可以产生动态冻结状态,而玻璃态系统在动力学上被困在崎岖的自由能景观中时会玻璃化。在活性粒子和玻璃态粒子的混合物中,这两种倾向之间的相互作用导致了新的现象学。我们证明了这一点与自旋玻璃模型,我们概括为包括一个积极的组成部分。在铁磁偏置的情况下,我们发现,自旋玻璃转变温度与活性馏分,与已观察到的完全活跃的玻璃体系相一致。然而,当偏压确实存在时,一种新型的转变成为可能:系统可以从玻璃相冷却出来。这种不寻常的现象,被称为再进入,以前在有限数量的胶体和胶束系统中观察到,但在活性玻璃混合物中尚未观察到。使用低阶微扰理论,我们研究了这种再入的起源,并根据结果的物理图像,建议我们的预测可能是如何测量实验。
2014-06-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the static length of relaxation and the origin of dynamic heterogeneity in fragile glass-forming liquids
在实验室中观察到的玻璃化转变最令人困惑的方面是动力学与结构的明显解耦。在本文中,我们叙述了各种玻璃化转变理论的静态相关长度的含义,试图调和与玻璃问题相关的动态和静态长度。我们认为,最近的表征的静态弛豫长度的基础上的键序的情况下,作为典型的长度超过能量波动相关的,是更一致的,实际上完全符合典型的线性尺寸的动态异质域中观察到的深过冷液体。因此,在能量方面的键的相关弛豫被确定为所观察到的动态不均匀性的物理起源。
2006-10-10 cond-mat.dis-nn
A Novel Route to Calculate the Length Scale for the Glass Transition in Polymers
玻璃化转变的发生被认为与随着温度降低而具有增长的长度尺度的协同运动相关联。我们提供了一种新的路线来计算的大小合作重排区域CRR的玻璃形成聚合物结合的Adam-Gibbs理论的玻璃化转变与自浓度的概念。要做到这一点,我们探索在不同环境中的玻璃形成聚合物的动力学。以这种方式获得将CRR的大小连接到构型熵的材料特定参数$α$。因此,CRR的大小可以精确地量化为绝对值。取决于玻璃形成聚合物,该尺寸在玻璃化转变温度下在1 $÷$ 3 nm的范围内。
2006-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Growing dynamical length, scaling and heterogeneities in the 3d Edwards-Anderson model
本文用数值方法研究了三维Edwards-Anderson模型在非平衡弛豫过程中的时空涨落。我们集中讨论两个问题。(1)在玻璃相的模型中,不断增长的动态长度尺度的演变,以及随之而来的崩溃的分布的局部粗粒相关性测量在不同的时间对一个单一的功能使用{ \it两}标度参数,在测量时间的全球相关性的值和粗粒化长度的动态长度尺度的比率(在热力学极限)。(2)在取自有序时刻$t_3 \leq t_2 \leq t_1$的三对时间上的粗粒度局部相关性之间的“三角”关系。性质(1)与时间重新参数化不变性的渐近发展是老化玻璃体系中主要动力学波动的原因的猜想以及文献中提出的其他机制是一致的。我们强调,性质(2)是对时间重新参数化不变性情景的相关性的更强有力的检验。
2007-03-26 cond-mat.dis-nn
Numerical determination of the exponents controlling the relationship between time, length and temperature in glass-forming liquids
有一定的共识,即在玻璃形成液体中发生的弛豫时间$τ$在降低温度时的非常快的增长必须是由于增长尺寸的相关区域的热激活重排。尽管测量这些区域的大小在一段时间内一直困扰着科学家,但最近确实有证据表明,玻璃形成者中的相关长度$ξ$不断增长。如果我们使用阿留申定律,并作一个温和的假设,即重排的自由能垒是相关区域大小的某个幂$ψ$,我们得到时间和长度之间的关系,$T\logτ\sim ξ^ψ$。根据亚当-吉布斯和随机一阶理论,相关长度都以$ξ\sim (T-T_k)^{-1/(d-θ)}$的形式增长,尽管这两种理论对$θ$的值不一致。因此,弛豫时间随温度的超阿耳忒修斯增长由两个指数$ψ$和$θ$通过关系$T\logτ\sim (T-T_k)^{-ψ/(d-θ)}$调节。尽管有一些理论上的推测,到目前为止,还没有实验测定这两个指数。在这里,我们测量他们在一个模型的玻璃成型,发现$ψ=1$和$θ=2$。令人惊讶的是,即使我们发现的值与大多数以前的理论建议不一致,它们也给出了弛豫时间的著名VFT定律,$T\logτ\sim (T-T_k)^{-1}$。
2009-11-19 cond-mat.dis-nn
The Origin of the Boson Peak and the Thermal Conductivity Plateau in Low Temperature Glasses
我们认为,内在的玻璃自由度在非晶态固体引起的热导率平台和"玻色子峰“的热容在适当的低温直接连接到这些议案引起的两个级别,如在更低的温度下看到的激发。这些自由度可以被认为是强烈的非谐过渡的玻璃能量景观的局部极小值之间的伴随着波纹状的域壁运动的玻璃马赛克结构预测发生在$T_g$的随机一阶跃迁理论。马赛克的振动的能谱取决于玻璃化转变温度、德拜频率和分子长度尺度。由此产生的光谱再现了实验低温玻色子峰。热导率平台的"非普适性“取决于$k_B T_g/\hbar ω_D$,并源于与声子的可计算相互作用。
2002-06-11 cond-mat.dis-nn
Unjamming of Granular Packings as a Constraint Satisfaction Problem: Evidence for a Growing Static Length Scale in Frictionless Packings
在软堵塞填料的物理学中,一个突出的问题是关于在非堵塞过渡附近出现的相关性的性质。在这项工作中,我们对待unjamming作为一个约束满足问题,并证明了静态的关联函数,探头的边界条件的敏感性,表现出发散的相关长度的包装被解压。这个长度尺度与均衡性有关,并且早先已经与均衡填充中软模的存在相联系。的关联函数的形式是非常相似的马赛克理论中预测的玻璃化转变,我们与包装的熵的增长相关性的性质。
2010-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the critical behavior of the specific heat in glass-formers
我们的数值证据表明,在足够低的温度下,形成玻璃的液体的势能密度波动的长度尺度远大于相互作用的范围。我们关注的是几何不变量的行为。通过对有限尺寸效应的研究,揭示了相关长度的增长。在热力学极限下,比热和弛豫时间按幂律发散。这两个特点指向的亚稳过冷液体相的临界点的存在。
2006-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Intra-molecular origin of the fast relaxations observed in the Brillouin light scattering spectra of molecular glass-formers
将邻三联苯单晶的布里渊散射光谱与液相和玻璃相的布里渊散射光谱进行了比较。这表明:i)在单晶和玻璃中在5GHz下快速弛豫的直接证据; ii)在单晶和玻璃中纵向声波的衰减具有类似的温度依赖性;以及iii)快速弛豫和横向声波之间不存在耦合。这些结果使我们能够分配这样的松弛之间的耦合的纵向声波和分子内的振动,因此,以排除它和玻璃化转变之间的任何关系。
2000-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Atomic Origin of Annealing Embrittlement in Metallic Glasses
退火脆化的原子理解是金属玻璃的一个长期问题,由于原子模型和实验室制备的样品之间的热历史之间存在不可逾越的差距,仍然缺乏。在这里,基于热循环退火方法,可以改变超过十个数量级的有效淬火速率,我们进行了原子的研究,在三元模型金属玻璃的韧脆转变,这可以键控块体金属玻璃的退火脆化。我们发现,热退火可以有效地消除热激活的“缺陷”,这是丰富的超淬火和韧性的玻璃,但引起应变产生的剪切事件,以及退火和脆性玻璃。虽然应变产生事件的激活最终导致单个剪切带,但在应力反转时,其他局部结构破坏可以通过相同类型的事件“愈合”,从而阻碍剪切带加宽或倍增,并导致退火脆化。
2022-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Aging, rejuvenation and memory : the example of spin glasses
本文综述了自旋玻璃非平衡动力学的一般特征。我们使用这个例子作为一个指导方针,在其他无序系统,如结构和聚合物玻璃,胶体,凝胶等的玻璃态动力学的简要描述,从最简单的实验开始,我们讨论了用于描述的比例定律后,淬火到低温相(这些比例定律是相同的聚合物玻璃建立)的自旋玻璃中观察到的等温老化。然后,我们讨论的振兴和记忆效应时观察到的自旋玻璃在老化过程中的温度变化,并显示了一些类似的现象在其他玻璃系统的例子。从能量景观图像和真实空间图像的角度分析了再生和记忆效应及其含义。我们强调的事实是,这两种方法都指出了参与老龄化的分层过程的必要性。我们介绍了一个缓慢增长的和强烈的温度依赖的动力学相关长度的概念,这是在一个大的面板的实验光进行了讨论。
2006-03-22 cond-mat.dis-nn
The Vogel-Fulcher-Tamman law in the elastic theory of glass transition
我们提出Vogel-Fulcher-Tammann定律的起源是液体中局部弛豫事件之间弹性相互作用范围的增加。在这张照片中,我们讨论的起源合作的松弛,没有发散的松弛时间在有限的温度和交叉到一个更Arrhenius行为在低温下。
2008-07-23 cond-mat.dis-nn
One-dimensional Kac model of dense amorphous hard spheres
我们介绍了一种新的模型,硬球约束下的玻璃和干扰转变的研究。该模型是一个一维链的$d$ -维盒,其中每个包含相同数量的硬球,和链的两端的盒子中的颗粒在其平衡位置淬火。我们专注于无限维极限($d \to \infty$)的模型和分析计算的玻璃化转变密度使用复制液体理论。从链长依赖的过渡密度,我们提取的特征长度尺度在玻璃化转变。用动力学转变的$-1/4$和理想玻璃化转变的$-1$两个指数表征了长度的发散,这与$p$ -自旋平均场自旋玻璃模型的结果一致.我们还表明,该模型是有用的研究在干扰过渡的增长长度尺度。
2015-05-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological Origins of Flexibility and Internal Stress in Sodium Aluminosilicate Glasses
在拓扑约束理论的框架中,如果原子约束的数量小于、大于或等于原子自由度的数量,则网络玻璃被分类为柔性的、受应力的刚性的或均衡的。在这里,基于分子动力学模拟,我们表明,钠铝硅酸盐玻璃表现出灵活的应力-刚性转变驱动其组成。这种转变表现为原子迁移率的损失和内部原子应力的开始。重要的是,我们发现柔性到刚性(即,内部柔性的损失)和无应力到有应力的转变(即,内应力的开始)不会在相同的组成下发生。这表明均衡状态(即,刚性但无应力)在窗口内而不是在阈值组成下实现。
2018-12-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Multicomponent solution solidification with arrested phase separation model for liquid-to-glass transition
由于在液态下的不均匀聚集,从热力学的观点来看,在液体到固体的相变温度附近的任何玻璃形成液体,不管其实际化学组成如何,应根据复杂的多组分溶液来描述,该溶液由相同的化学元素组成,组分具有在不同程度上偏离热力学基态的特征原子排列,尺寸、形状、密度、结构和化学计量。因此,玻璃化转变似乎是多组分溶液在快速冷却时的非平衡凝固过程。该方法的基本特征是,由于骤冷,凝固溶液的液相和固相分离的尝试在很大程度上被阻止。因此,固化发生在没有固-液界面的情况下,因此观察到液体-玻璃化转变区域中的物质表现得像具有快速增长的粘度的流体,这反映了机械刚性和稳定的结合构型的形成。结果表明,玻璃化转变应归类为多元溶液中的相变,而不是一个独立的现象。
2021-03-17 cond-mat.dis-nn
Local fluctuations in the aging of a simple glass
动态异质性的存在下,即纳米尺度的区域包含分子重排合作,在非常不同的速率相比,散装,越来越多地被认为是至关重要的,在我们的理解的玻璃化转变,从非指数性质的松弛,发散的松弛时间。最近,动力学的不均匀性已被直接观察到实验。然而,这些异质性的起源仍然缺乏一个明确的物理图片。在这里,我们调查的结构玻璃的非平衡动力学的动力学不均匀性的起源可能的物理机制。我们根据简单二元伦纳德-琼斯玻璃模型中的模拟结果测试了从这种机制中推导出的关于波动普适标度的预测,并发现在一级近似下它们是满足的。我们还建议将同样的分析应用于胶体玻璃共聚焦显微镜的实验数据。
2006-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Non-monotonic temperature evolution of dynamic correlations in glass-forming liquids
如果玻璃形成液体的温度仅降低2-3倍,则其粘度增加许多数量级[1,2]。最近的研究表明,这种普遍现象伴随着空间非均匀动力学[3,4],以及量化相关粒子运动程度的动态相关长度不断增长[5-7]。在这里,我们使用一种新的数值方法来检测和量化的空间相关性,揭示了一个令人惊讶的非单调的温度演变的空间动力学相关性,伴随着第二个长度尺度,单调增长,具有非常不同的性质。我们的结果直接揭示了在模式耦合交叉温度附近原子运动的戏剧性质变[8],这不涉及拟合或间接的理论解释。我们的研究结果对玻璃化转变的理论描述施加了严格的新约束,并打开了几个研究视角,特别是对于实验,以确认和量化我们在实际材料中的观察结果。
2011-07-20 cond-mat.dis-nn
Vibrational signature of broken chemical order in a GeS2 glass: a molecular dynamics simulation
采用密度泛函分子动力学模拟方法,通过对GeS $_2$玻璃振动本征矢量的深入研究,分析了玻璃中化学有序的破坏及其对玻璃动力学性质的影响.我们发现单极键和相应的模式的频率与实验数据一致。局域S-S模式和3倍协调的硫原子被发现是在特定的拉曼峰的起源,其起源是不清楚的。通过环尺寸的统计,我们发现,在玻璃形成过程中,3元环转化成更大的单位,但也成2元环的振动签名是在协议与实验。
2003-12-01 cond-mat.dis-nn
Temperature chaos is present in off-equilibrium spin-glass dynamics
我们发现一个动态效应的非平衡动力学的自旋玻璃,密切平行于平衡温度混沌。这种效应,我们称之为动态温度混沌,在很大程度上是空间不均匀的。关键的控制量是随时间增长的自旋玻璃相干长度。我们的详细表征动态温度混沌铺平了道路,为分析最近和即将到来的实验。这项工作之所以成为可能,要归功于迄今为止在Janus~II定制超级计算机上进行的最大规模的非平衡动力学模拟。
2021-07-06 cond-mat.dis-nn
Internal Stresses as Origin of the Anomalous Low-Temperature Specific Heat in Glasses
本研究应用玻璃非声子振动态密度理论,通过简谐描述揭示局部冻结应力与声波杂化产生的过剩态密度是玻璃低温比热反常的成因,结果匹配实验观测,并与非简谐相关理论做了对比。
2025-09-05 cond-mat.dis-nn
Fifth-order susceptibility unveils growth of thermodynamic amorphous order in glass-formers
眼镜在日常生活和科技中无处不在。然而,产生这种物质状态的微观机制仍然存在争议:玻璃被认为是仅仅是超粘性液体,或者是由真正的热力学相变导致的刚性状态。我们表明,第三和第五顺序的可解释性提供了一个明确的答案,这一长期存在的争议。进行相应的高精度非线性介电实验过冷甘油和碳酸丙烯酯,我们发现强有力的支持热力学无定形秩序的基础上的理论。此外,当温度降低时,我们发现生长的瞬态畴是紧凑的,即它们的分形维数d_f = 3。因此,玻璃化转变可以代表不同于d_f < 3的规范二级相变的一类临界现象。
2016-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Roles of icosahedral and crystal-like order in hard spheres glass transition
结构有序和慢动力学之间的联系最近引起了人们的广泛关注,从玻璃慢动力学的起源。这种结构顺序的候选者是二十面体,外来的无定形和晶体状。每种类型的顺序都与不同的玻璃化转变场景有关。在这里,我们实验访问多分散硬球的局部结构秩序的粒子级共聚焦显微镜。我们确定的关键结构为二十面体和FCC状的顺序,都与慢粒子统计。然而,当接近玻璃化转变时,二十面体有序的尺寸不增长,而晶体状有序增长。正是后者支配着动态,并与动态异质性相联系。这一问题的直接作用的本地二十面体有序玻璃缓慢的动力学,并建议,增长的长度尺度的结构顺序是必不可少的动力学和非本地的粒子运动的协同性减慢。
2013-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
What can spin glass theory and analogies tell us about ferroic glasses?
除了几种不同类型的周期性有序铁性相之外,现在还有几种不同的铁性玻璃化的例子,尽管并不总是这样描述,并且在材料研究领域中主要是单独开发的。在本章中,试图指出共同的概念起源和特征,观察或预期。在整个过程中,这一目标是通过使用简单的模型,试图确定可能的基本起源在一个更大的图片更复杂,和类比系统在不同的领域,实验和理论,在自旋玻璃的理解的重大进展的光。
2018-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Glass transition temperature variation, cross-linking and structure in network glasses
我们给出了一般的拓扑规则,非常准确地预测的化学趋势的玻璃化转变温度$T_g$的变化作为一个功能的交联。在多组分玻璃中,这些化学趋势允许区分均匀组成(随机网络)和非均匀组成(局部相分离)。在低连通度下预测了Gibbs-Di Marzio方程的随机起源,并从计算中自然地得到了其参数的解析表达式。
1999-06-14 cond-mat.dis-nn
Structural Origin of Boson Peak in Glasses
玻色子峰是太赫兹波段的低能激发,是无序系统最独特的特征之一,与玻璃材料的许多反常性质有关。玻色子峰的性质和结构起源仍然难以捉摸,并且已经争论了半个多世纪,主要是由于缺乏对动力学现象的实时和真实空间实验见解。在这项工作中,我们采用飞秒MeV超快电子衍射实时表征金属玻璃的原子动力学。实验揭示了集体原子振荡,呈现在弹性电子散射和原子对分布函数,玻色子峰值频率范围内的1.0-1.8太赫兹在互惠和真实空间。发现振荡频率与原子间距离成反比关系,相应的波速度实验证实了玻色子峰的横声波性质。观察到的太赫兹声振动和相干电子散射之间的强相关性提供了令人信服的证据,玻色子峰起源于无序系统中结构有序原子的集体横向振动模式。
2021-11-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Vibrational origin of the fast relaxation processes in molecular glass-formers
采用分子动力学模拟研究了邻三联苯(oTP)在液相和过冷相中的弛豫过程与密度涨落的相互作用.我们发现的证据,除了结构弛豫,二次振动弛豫的特征时间,几个ps,是轻微的温度依赖性。这i)证实了Monaco等人[Phys. Rev,E 62,7595(2000)]在oTP中的布里渊光散射(BLS)实验中观察到的快速弛豫的振动性质的结果;和ii)就纯粹的质心动力学而言对分子系统的BLS光谱的解释提出了警告。
2001-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Stretched Exponential Relaxation of Glasses: Origin of the Mixed Alkali Effect
虽然确实普遍认为,作为冷冻的过冷液体,玻璃应该在多年内继续流动(例如,在中世纪大教堂的彩色玻璃窗的情况下),相反,它们的粘度在玻璃化转变温度以下的急剧增加表明,它们的弛豫时间在室温下大约为10 $^{32}$年。然而,Mauro等人最近进行的一项研究报告了商用康宁大猩猩玻璃在室温下超过1.5年的松弛动力学。在这里,我们报告了一种新的原子模拟方法,使我们能够直接访问在室温下的玻璃弛豫的长期(年)动态。基于一系列混合碱硅酸盐玻璃的模拟,我们证明了室温弛豫是混合碱效应的直接后果。虽然体积和能量的功能拉伸指数松弛,我们的研究结果揭示了一个分支的拉伸指数,与$β$ = 3/5和3/7的能量和体积松弛,分别。松弛被发现发生通过扩散的局部应力结构不稳定性内的原子网络,退火彼此当一个压缩的原子单元满足一个是在张力下。这种扩散陷阱弛豫机制的驱动力被发现是在最大值时,每个碱金属原子的浓度彼此相等,这是由每个碱金属原子的浓度和它们所经历的局部应力的大小之间的平衡而产生的。
2018-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
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
The Origin of Sound Damping in Amorphous Solids: Defects and Beyond
本研究探究非晶固体声阻尼起源,发现缺陷贡献与缺陷无关背景贡献并存,提出理解玻璃声衰减需同时考虑两者,为声阻尼研究提供新范式。
2025-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
On the Topological Origin of Entanglement in Ising Spin Glasses
在一类低动量的三维自旋模型中,热纠缠和量子纠缠的起源可以追溯到纯粹的拓扑原因。规范原理有助于结果的建立,当它与自旋模型的对偶映射结合使用时,使我们能够将它们重新塑造为格点陈-西蒙斯规范理论。热和量子纠缠的措施表示在威尔逊线,圈,及其推广的期望值。对于连续自旋,已知这些可以产生结和链的拓扑不变量。对于类伊辛模型,它们可以用从有限群上同调得到的三流形的拓扑不变量来表示,即所谓的Dijkgraaf-Witten不变量。
2006-08-16 cond-mat.dis-nn hep-lat hep-th
Long-wavelength fluctuations and static correlations in quasi-2D colloidal suspensions
非线性强烈地影响平衡系统的热涨落和临界动力学。这些影响在经历非平衡玻璃化转变的非晶系统中持续存在。在这里,我们的实验研究的准二维悬浮液的球形和椭球形颗粒在不同程度的圆形限制下的玻璃化转变。我们发现,长波长波动的强度随系统尺寸的增加而增加,并显示Mermin-Wagner波动的签名。此外,使用约束作为一种工具,我们还测量静态结构相关性,并提取一个不断增长的静态相关长度在二维过冷液体。最后,我们探讨了Mermin-Wagner波动对二维椭球悬浮液的平移和取向弛豫的影响,从而对各向异性颗粒的两步玻璃化转变和取向玻璃相进行了新的解释。我们的研究揭示了长波长波动在二维过冷液体中的重要性,并为维度在玻璃化转变中的作用提供了新的见解。
2019-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Comment on `Glassy Transition in a Disordered Model for the RNA Secondary Structure'
在cond-mat/9907125中,研究了RNA二级结构模型的低温行为。有人声称,该模型表现出破坏的副本对称性,因为重叠的分布P(q)的宽度可以收敛到一个有限的值在T=0。作者使用精确计数方法获得给定RNA序列的所有基态。由于指数增长的简并性,只有长度为L=256的序列才能被研究。在这里,它示出,与以前的结果相比,通过去更大的尺寸为L=2000的方差收敛到零,即P(q)是在热力学极限的δ函数。
2000-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft q-bio
Probing the many-body localized spin-glass phase through quench dynamics
本研究针对实验难获取高激发本征态的问题,通过张量网络模拟结合理论模型,研究无序自旋链自旋玻璃区的动力学振荡及关联长度演化,验证了重整化群预测可定量检验,为大系统动力学相的微观描述提供可能。
2025-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el