A Model for Aging under Deformation Field, Residual Stresses and Strains in Soft Glassy Materials
提出了一个模型,认为在一个软的玻璃质材料中的老化和年轻化分别减少和增加的自由能。老化项由特征弛豫时间的倒数加权,表明组分的更大流动性诱导材料中的更快老化。弛豫时间对自由能的依赖关系,提出了在静态条件下,导致幂律依赖的弛豫时间的等待时间的实验观察。该模型考虑了两种情况,即当老化是熵控制的常数模量和时间依赖的模量。在前一种和后一种情况下,模型分别有两个和三个实验测量的参数,是物理意义。总体而言,该模型预测了材料如何经历老化,并在变形场的应用下接近再生状态。特别是模型提出了不同的参数组合的各种流变效应之间的区别。有趣的是,当弛豫时间演变强于线性时,该模型预测在软玻璃材料中观察到的各种特征,如触变性和恒定屈服应力,触变性剪切带,以及残余应力和应变的存在。
2015-02-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transient start-up dynamics and shear banding in aging soft glassy materials: Rate-controlled flow field
我们研究了瞬态启动动力学的流动性模型,该模型捕捉了老化的软玻璃质材料的流变行为,在一个直线剪切流时,应用阶跃剪切速率。我们观察到,当稳态流动曲线是非单调的系统显示瞬态和/或明显的稳态剪切带与实验观察密切定性协议。由于老化和复兴之间的竞争,在启动过程中,我们表明,有一个明显的稳态带在很大的时间,甚至剪切速率,使稳态流动曲线允许一个均匀的流动。因此,对于老化的软玻璃质材料,实现均匀流动的剪切速率不一定由稳态流动曲线给出。我们还观察到,瞬态和表观稳态剪切带的行为是不相关的负斜率的应力-应变依赖在瞬态。这项工作还强调,为了有一个现实的描述剪切带的行为在老化(时间依赖性)软玻璃材料,考虑惯性在启动动力学是至关重要的。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear banding, aging and noise dynamics in soft glassy materials
“软玻璃流变学”(SGR)模型给出了一个有吸引力的帐户的非遍历软材料的流动的局部屈服动力学的介观元素。牛顿,幂律,屈服应力流体制度出现在变化的“噪音温度”,x。在这里,我们扩展了模型,以捕捉噪声主要是由产量本身引起的想法。扩展模型可以解释最近在广泛的软材料中报道的粘性分叉和剪切带效应。一个不同的模型可能揭示剪切带和应变率滞后看到玻璃状星形聚合物解决方案。
2008-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy Aging with Modified Kohlrausch-Williams-Watts Form
在这份报告中,我们解决的问题是否在非平衡玻璃态老化控制的平衡α-松弛过程中发生的温度高于Tg。最近Lunkenheimer et. [Phys. Rev. Lett. 95,055702(2005)]提出了使用修改的Kohlrausch-Williams-Watts(KWW)形式的介电弛豫的玻璃态老化数据的模型。这些作者通过涉及相应频率的函数关系定义弛豫时间的老化时间依赖性,但拉伸指数与α-弛豫拉伸指数相同。我们在这里提出了一个替代的功能形式直接涉及弛豫时间本身。该模型符合Lunkenheimer等的数据。完全具有不同于α-弛豫拉伸指数的拉伸指数。
2007-12-27 cond-mat.soft
Mechanical rejuvenation and over-aging in the soft glassy rheology model
通过软玻璃流变学(SGR)模型的随机模拟,研究了玻璃的机械年轻化和过老化。应变和应力控制的变形周期为广泛的负载条件进行了分析和比较的模型聚合物玻璃的分子动力学模拟。结果表明,变形的原因主要是年轻化,而过时效只发生在很低的温度,小应变,并为高的初始能量状态。尽管SGR模型中的蠕变顺应性表现出完全老化独立于施加的载荷,但在非线性蠕变制度中的大应力引起构型变化,导致应力循环后探测的弛豫时间谱的复兴。然而,在恢复期间,由于内部应变的集体松弛,恢复活力的状态迅速返回到原始老化轨迹。
2008-07-04 cond-mat.soft
Aging in a free-energy landscape model for glassy relaxation
研究了过冷液体初级弛豫的简单自由能景观模型的老化特性。中间散射函数和旋转关联函数计算淬火从高温到低于玻璃化转变温度的一般情况。据发现,分子取向的重新平衡需要更长的时间比平移自由度。再平衡的时间尺度由作为模型的固有性质的主弛豫的时间尺度确定。
2005-08-19 cond-mat.soft
Non-linear physical aging of supercooled glycerol induced by large upward ideal temperature steps monitored through cooling experiments
本研究利用快速升降温结合介电损耗监测的新方法,研究大幅向上温度阶跃诱导的过冷甘油非线性物理老化,验证了分阶段调整参数的TNM形式体系的适用性,并为远离平衡过冷液体的研究提供了新工具。
2023-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging after shear rejuvenation in a soft glassy colloidal suspension: evidence for two different regimes
采用动态光散射(DLS)研究了玻璃态带电粘土悬浮液剪切再生后的老化动力学。观察到两种不同的老化制度:一种是在样品胶凝之前恢复活力的情况下获得的,另一种是在胶凝样品恢复活力之后获得的。在第一个政权中,剪切的应用完全恢复活力的样品,作为系统动力学剪切停止后不久遵循相同的正常老化的老化演化特征。在第二种状态下,剪切再生后老化进行得非常快,不能使用经典的DLS。提出了一种测量系综平均强度关联函数的新方法,并验证了该方法与经典DLS方法的一致性。快速老化动力学的再生胶凝样品表现出幂律依赖的慢弛豫时间的等待时间。
2006-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy Aging Dynamics
我们提出了随时间变化的介电损耗数据在不同的频率下的各种玻璃成型冷却后低于玻璃温度。所观察到的老化动力学描述使用修改后的Kohlrausch-Williams-Watts定律,它考虑到老化过程中的弛豫时间随时间的变化。它导致的老化弛豫时间和拉伸指数的值是完全一致的平衡测量在较高的温度下进行的结果。无论在调查的频率范围内流行的动态过程,老化动力学总是由结构弛豫过程。
2005-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Ultraslow dynamics and stress relaxation in the aging of a soft glassy system
我们使用线性流变学和多散斑动态光散射(MDLS)来研究由多层囊泡组成的凝胶的老化。光散射数据表明,通过一个不寻常的超低速弹道运动的凝胶重排。对于流变学和MDLS,观察到随样品年龄$t_{w}$的动态显著减慢,特征弛豫时间缩放为$t_{w}^μ$。我们发现这两种技术的老化指数相同的$μ=0.78$,这表明它们探测类似的物理过程,即施加或内部应力的松弛流变学或MDLS,分别。一个简单的唯象模型来解释所观察到的动态。
2001-09-06 cond-mat.soft
Slow dynamics, aging, and glassy rheology in soft and living matter
我们探索的起源缓慢的动力学,老化和玻璃流变学在软和活的物质。非扩散缓慢的动态和老化的材料,其特征在于拥挤的成分可以解释在结构重排或重塑事件发生在堵塞状态。在这种情况下,我们介绍了刘和Nagel提出的干扰相图,以了解这些系统中的遍历-非遍历过渡,并讨论了最近的理论尝试,以解释不寻常的,快于指数的动态结构因子中观察到的堵塞软材料。接下来,我们专注于异常流变学(流动和变形行为)无处不在的软物质的亚稳性和结构紊乱的特点,并参考软玻璃流变学(SGR)模型,量化这些系统的机械响应,并预测在适当的条件下老化。作为与这些问题相关的实验工作的调查的一部分,我们提出了x射线光子相关光谱(XPCS)的结果老化的锂皂石粘土悬浮液后复壮。最后,我们通过探索科学文献,了解这些模型的最新理论进展和旨在测试其预测的实验研究。
2006-06-17 cond-mat.soft
Aging effects in simple models for glassy relaxation
对于一个简单的拉伸指数松弛的随机动能模型,考虑了两次关联函数和从高温到低温淬火后的响应函数中的时效效应。因为系统在淬火后长时间达到热平衡,所以所有老化效应都是瞬时的。特别是,违反的波动耗散定理被认为是,它被发现的响应和两个时间关联函数之间的关系取决于另一个功能,所谓的不对称性。这种不对称性在平衡状态下消失,但在老化状态下不能忽略。结果发现,图的集成响应与关联函数是不适用于量化违反波动耗散定理在这个特定的模型。这一事实的根源在于相关性没有标度形式。
2006-04-13 cond-mat.soft
Long Time Response of Aging Glassy Polymers
老化的无定形聚合物材料经历自由体积松弛,这导致作为时间的函数的松弛动力学减慢。由此产生的时间依赖性给预测它们的长期身体行为带来了困难。在这项工作中,我们采用有效的时域方法的实验数据上老化的非晶聚合物,并证明它能够预测长时间的行为超过非凡的时间尺度。我们证明,与传统的方法不同,所提出的有效的时域方法可以解释在实验持续时间内发生的物理老化。此外,该程序成功地描述了时间温度叠加和时间应力叠加。它还可以允许在相同的实验中结合弛豫时间对老化时间的不同依赖性以及复杂但已知的变形历史。这一工作有力地表明,有效时域方法可以作为一个重要的工具来分析老化的非晶聚合物材料的长期物理行为。老化的无定形聚合物材料经历自由体积松弛,这导致松弛动力学随时间而变慢。由此产生的时间依赖性给预测它们的长期身体行为带来了困难。在这项工作中,我们采用有效的时域方法的实验数据上老化的非晶聚合物,并证明它能够预测长时间的行为超过非凡的时间尺度。我们证明,与传统的方法不同,所提出的有效的时域方法可以解释在实验持续时间内发生的物理老化。此外,该程序成功地描述了时间温度叠加和时间应力叠加。
2014-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hiking through glassy phases: physics beyond aging
在广泛的玻璃材料上进行的实验显示出许多有趣的现象,例如老化行为。近年来,大量的实验探索这种非平衡玻璃态动力学通过精心设计的协议,其中外部参数的移动,或在实验过程中循环。我们在这里回顾这些协议,以及实验和数值结果。然后,我们批判性地讨论了在这种情况下提出的各种理论方法。强调的是把更多的现象的一般性,而不是在一个特定的系统。实验也建议。
2002-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy Dynamics Under Superhigh Pressure
几乎所有的玻璃形成液体的特点,随着结构的α-弛豫过程,一个更快的二次过程(β-弛豫),其性质属于玻璃物理学的伟大奥秘。然而,对于这些液体中的一些,没有观察到明显的二次弛豫。一个突出的例子是典型的玻璃形成液体甘油。在目前的工作中,通过在高达6 GPa的超高压下进行介电谱,我们表明,在甘油中,在P > 3 GPa的介电损耗中出现了一个显着的二次弛豫峰。我们确定这种β-松弛是Johari-Goldstein型,并讨论了它与多余机翼的关系。我们提供了一个平稳的,但显着增加的玻璃化转变温度和脆性的压力增加的证据。
2010-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Modification of the aging dynamics of glassy polymers due to a temperature step
利用分子动力学模拟研究了聚合物玻璃的热历史与物理老化之间的关系,特别是温度平方阶跃的影响。两个时间的关联函数的测量结果表明,一个负的温度步骤导致"复兴"的样品:整个频谱的弛豫时间出现相同的一个年轻的标本,没有经历一个温度步骤。然而,一个积极的温度步骤,导致弛豫时间的显着变化。在短时间内,动力学加速(再生),而在长时间内,动力学减慢(过度老化)。所有的研究结果都与最近的实验在很好的定性协议。这两个制度可以解释的竞争贡献的动力学不均匀性和更快的老化动力学在较高的温度。这种竞争的结果是,返老还童和过度老化之间的过渡取决于方形步长的长度,步长越短,返老还童越多,步长越长,过度老化越多。虽然弛豫时间的谱被温度阶跃极大地修改,但测量粒子位移分布的van Hove函数在均方位移相等时表现出完全叠加。
2008-08-13 cond-mat.soft
Universal Features of Annealing and Aging in Compaction of Granular Piles
我们探讨压实动力学的颗粒堆后,从液体到玻璃状政权硬淬火。首先,我们建立,否则非热颗粒堆在攻丝过程中表现出退火行为相媲美的玻璃态聚合物或胶体系统。像那些其它系统一样,堆经历玻璃化转变,并且对于不同的退火速度在低搅拌下“冻结”成不同的非平衡玻璃态,在高搅拌下从相同的初始平衡态开始。然后,我们将系统从高度搅拌状态瞬时淬火到低于玻璃化转变状态,以研究随后的老化动力学。在该经典老化方案中,密度增加(即,堆的势能在几十年的时间内递减。而不是系统范围内,热力学措施,在这里,我们确定了间歇性的,不可逆的事件(“地震”),实际上驱动玻璃弛豫过程。我们发现,事件率减速双曲线,这解释了所观察到的密度增加时,向下位移的综合贡献进行评估。我们认为,这样一个双曲线减速事件率是一致的对数泊松过程,也发现作为一个普遍的功能,在许多热玻璃老化。
2020-12-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Origin of `end of aging' and sub-aging scaling behavior in glassy dynamics
老化系统的线性响应函数通常使用比例变量$t_{\rm obs}/t_{\rm w}^μ$来解释,其中$t_{\rm w}$是与响应共轭的场打开或关闭的时间,而$t_{\rm obs}$是从场变化开始经过的“观察”时间。对于不同的$t_w$值获得的响应曲线通常使用略低于1的$μ$值进行折叠,这种缩放行为通常称为\emph{sub-aging}。最近的自旋玻璃热致磁化实验表明,$μ$的值受到初始冷却方案形式的强烈影响(Rodriguez等人,物理修订版信函91,037203,2003),甚至更重要的是,(Kenning等人,物理修订信函97,057201,2006),响应曲线的$t_{\rm w}$依赖性在极限$t_{\rm obs} \gg t_{\rm w}$中完全消失。后者的结果表明,广泛使用的线性响应数据的$t_{\rm obs}/t_{\rm w}^μ$标度不是普遍有效的,并提出了一些怀疑的理论意义的指数$μ$。在这项工作中,一个共同的机制,提出了在玻璃态动力学的亚老化和老化行为结束的起源。该机制结合了由初始热淬火产生的状态的真实和配置空间属性,初始热淬火启动老化过程。
2009-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cooling rate, heating rate and aging effects in glassy water
我们报告了一个分子动力学模拟的势能景观的性质的研究由一个系统的水分子采样的过程中产生的玻璃冷却,并在再生的过程中的平衡液体通过加热玻璃。我们研究了这些过程的依赖性的冷却/加热速率以及老化的作用(在玻璃状态下经过的时间)。我们比较了在这些过程中采样的势能景观的性质与相应的性质在液体平衡态采样,以阐明在何种条件下玻璃配置可以与平衡液体配置。
2004-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extracting the Landscape and Morphology of Aging Glassy Systems
我们提出了一种方法来分析景观几何形状的玻璃系统探索后,淬火完全基于时间序列的能量值记录在模拟。进入和退出时间景观“山谷”的定义操作异常能量变化的发生所揭示的障碍和能量记录。将这些非平衡事件--或“地震”--与热噪声的记录统计联系起来,立即导致了在玻璃态动力学中普遍存在的$\ln t$弛豫行为。伊辛自旋玻璃在二维和三维的老化研究作为一个检查的一些低温和晶格尺寸。一个简单的图片出现在例如1)作为谷指数的函数的能量势垒的温度和系统大小的标度,和2)在每个谷中看到的最低能量的系统大小的标度。
2003-02-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glasses and aging: A Statistical Mechanics Perspective
我们从统计力学的角度回顾了玻璃化转变、玻璃化动力学和老化等领域。我们简要介绍了这个问题,并解释了玻璃系统中遇到的主要现象,特别强调空间异质动力学。我们回顾了目前主要的理论方法来解释这些玻璃现象,包括最近的发展,关于平均场论的液体和玻璃,新的计算工具,并连接到干扰过渡。最后,老化和非平衡动力学表现出的玻璃材料的物理进行了讨论。
2020-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tailoring Relaxation Time Spectrum in Soft Glassy Materials
失平衡软材料的物理性质不仅与变形历史有关,而且与时间有关。在这项工作中,我们建议将这一主要缺点转化为增益通过施加控制变形场来定制流变性能。我们利用这样的事实,即一定大小的变形场可以防止老化的软玻璃质材料中的粒子占据能量阱达到一定深度,从而仅填充更深的阱。我们采用了两种不同的微观结构的软玻璃材料,并表明,在老化的同时,变形场的强度增加,导致弛豫时间的频谱变窄。我们相信,原则上,这种哲学可以通过改变性质和动力强度而普遍应用于不同种类的玻璃材料。
2013-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Intermittency of glassy relaxation and the emergence of a non-equilibrium spontaneous measure in the aging regime
我们认为非平衡老化系统(在其激活制度)和热浴接触之间的热交换过程。我们讨论的情况下,两个不同的热交换过程中的整体散热:受激快速过程确定的浴和自发间歇过程的温度决定的事实,该系统已准备在一个非平衡态。后者由概率分布函数(PDF)描述,该概率分布函数具有由参数$λ$给出的宽度的指数尾部,并且满足由该参数支配的波动定理(FT)。$λ$的值与所谓的有效温度成比例,从而提供了一种通过分析间歇事件的PDF来实验测量有效温度的实用方法。
2003-07-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Linear response in aging glassy systems, intermittency and the Poisson statistics of record fluctuations
以Edward-Anderson自旋玻璃模型为例,研究了玻璃体系在深度淬火后等温时效过程中的能量衰减和线性磁响应的间歇行为。在这两个观测量的大间歇性变化被发现发生在一个相关的方式,并通过不可逆的突发,“quakes”,其中标点可逆和平衡的波动为零平均。它发现地震的时间分布是一个泊松分布,平均值随时间增长,表明地震是由创纪录规模的波动触发的。由于一个老化系统的漂移是一个很好的近似从属于地震,简单的分析表达式(Sibani等人,物理学评论B 74,224407,2006)的平均响应和平均能量的时间和年龄的依赖性。这些表达式被示出捕捉EA仿真结果的时间依赖性。最后,我们认为,每当线性响应函数和共轭自相关函数的变化遵循从相同的间歇性事件的波动耗散的关系,可以出现在两个非平衡老化。
2007-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics in thin films of polystyrene
采用介电弛豫谱法研究了无规聚苯乙烯薄膜的玻璃化动力学。在等温时效过程中,电容的实部随时间增加,而虚部随时间减少。由此可见,电容的实部和虚部的老化时间依赖性主要分别与体积(膜厚度)和介电常数的变化相关。此外,介电常数显示记忆和复兴的效果,以类似的方式观察到的聚(甲基丙烯酸甲酯)薄膜。另一方面,成交量并未表现出较强的返老还童效应。
2008-01-05 cond-mat.soft
Density fluctuations in the intermediate glass-former glycerol: a Brillouin light scattering study
利用布里渊散射测量了甘油从高温液态到玻璃态的动态结构因子随温度的变化。我们的调查的目的是了解在这个原型玻璃形成系统中的高频率区域的弛豫过程的数量和性质。甘油的相关特性反映了一个相当简单的弛豫模式,而来自分子内通道的贡献是可以忽略不计的GHz频率区域。分析了纵向声学模式的特征频率和寿命的温度行为,表明只包含结构($α$)过程和非弛豫粘性的唯象模型能够捕捉到对密度涨落动力学的主要贡献。这也是支持的结合分析的光和非弹性X射线散射光谱的ananterior。由全谱分析得到的$α$ -过程的特征时间$τ_α$的温度依赖性符合$α$ -标度普适性,即不同实验技术揭示的值$τ_α$与其它值成正比。的非erogodicity参数平滑地降低,增加温度,并没有签名的尖点状行为的理想化模式耦合理论预测和观察到在其他玻璃形成者被发现在甘油中。
2003-05-15 cond-mat.soft
Aging in thermal active glasses
众所周知,玻璃质材料可以经历老化,即,它们的性质随时间逐渐改变。有越来越多的证据表明,致密的活性和生命系统也表现出许多玻璃态行为的特征,但在很大程度上仍然不知道物理老化是如何表现在这种活性玻璃态材料。我们的目标是探索主动和被动热眼镜是否以根本不同的方式老化。为了解决这一问题,我们数值研究了二维被动和主动布朗模型玻璃形成者的淬火后从高到低的温度的老化动力学。我们发现,在主动热玻璃的老化是由热效应和主动效应之间的时间依赖性的竞争,与明确的材料的年龄演变的有效温度。此外,与被动老化现象学,我们发现,在主动老化系统的动态异质性的程度是相对较小的,并显着恒定的年龄。我们的结论是,经常调用的映射之间的主动系统和一个被动的一个具有较高的有效温度严格打破老化后,和热活性玻璃的老化动力学不同,在几个不同的方式从被动和无热活性的情况下。
2021-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of density on the physical aging of pressure-densified polymethylmethacrylate
玻璃态聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的物理老化的速率,其次从二次松弛与老化的变化,被发现是独立的密度,后者控制的压力在玻璃形成过程中。因此,无论玻璃比相应的平衡液体更致密还是密度更小,二次弛豫的老化行为都是相同的。在不同压力下形成的玻璃老化的这种等效性表明,局部堆积是支配玻璃态动力学的主导变量。结果之一是压力致密化导致玻璃化转变温度降低。压力致密化产生不同的玻璃结构的事实与具有由PMMA表现出的动态性质的非缔合材料的模型不一致,例如弛豫时间的密度缩放和弛豫分散的等时叠加。
2017-07-06 cond-mat.soft
Mode-coupling theory for the dynamic heterogeneity in an aging glass: How Do Glassy Domains Grow?
我们构建的方程的增长动力学的老化结构玻璃模式耦合理论内,通过一个非稳态的3-密度相关器中定义的物理。{ \bf 97},195701(2006)。我们解决了一个示意性的形式得到的方程,以获得粗化的动态异质性,其特征在于通过3点相关器$χ_3(t,t_w)$,作为等待时间的函数$t_w$。对于玻璃中的淬火,我们发现$χ_3$在$t -t_w \sim t_w^{0.8}$处达到峰值$\sim t_w^{0.5}$,为Parisi [J. Phys. Chem. B \textbf{103},4128(1999)]和Kob和Barrat [Phys. Rev. Lett. \textbf{78},4581(1997)]。老化并不“简单”:$t_w$依赖性不能归因于有效温度的变化。
2021-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonmonotonic Aging and Memory Retention in Disordered Mechanical Systems
我们观察到非单调老化和记忆效应,玻璃动力学的两个标志,在两个无序的机械系统:皱巴巴的薄片和弹性泡沫。在固定的压缩下,两个系统都表现出单调的非指数松弛。然而,当在一定的等待时间之后压缩部分地减少时,两个系统都表现出非单调响应:法向力首先在许多分钟甚至数小时内增加,直到达到峰值,并且仅在那时恢复松弛。峰值时间与等待时间呈线性关系,这表明这些系统保留了对先前条件的持久记忆。我们的研究结果和测量的标度关系是在良好的协议与最近用来描述在几个玻璃体系中的单调老化的观察的理论模型,这表明非单调的行为可能是通用的,并且a-热系统可以显示真正的玻璃态行为。
2017-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Tuning residual stress, directional memory and aging in soft glassy materials
针对软粒子胶体玻璃,通过周期性应力控制振荡训练在屈服点成功退火残余应力与方向性记忆,揭示了应力分布矩的物理意义,并验证了该方法在触变二氧化硅凝胶等无序材料中的通用性。
2024-02-13 cond-mat.soft
Delayed Yielding in Creep, Time - Stress Superposition and Effective Time Theory for a Soft Glass
在这项工作中,我们研究了Laponite,一种模型软玻璃材料,在不同的老化时间和应力的水悬浮液的蠕变流动。我们观察到,当把实际时间尺度转换为有效时间尺度时,该系统在一定的老化时间和应力范围内表现出时间-老化时间-应力的叠加。有效时间域中叠加的存在有利于预测长时间和极短时间的流变行为。从有效时间的方法所观察到的行为的分析表明,叠加是可能的,只有当一个弛豫时间谱的形状被保存在不同的老化时间和应力。我们还观察到,蠕变曲线在低时效时间和更大的应力表现出延迟,但突然屈服。材料屈服的临界时间随时效时间的增加和应力的降低而增加。我们认为,局部复兴的部分玻璃质材料的弛豫模式的演变速度的变化原因。老化和再生模式之间的相互作用导致实验观察到的延迟屈服。
2012-03-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of Aging in Structural Glasses
将过冷液体动力学的无规一级相变理论推广到非平衡结构玻璃中的老化现象。重新制定的“熵液滴”的想法,在图书馆的本地能源景观的介绍,以统一的方式对待的过冷液体(再现早期的结果)和玻璃态。由此产生的微观老化理论与Nayaranaswamy-Moynihan-Tool非线性松弛形式主义和Hodge-Scherer外推的亚当-吉布斯公式,但偏离这两种方法的预测和实验结果是一致的。玻璃弛豫的非线性被证明与液体脆性定量相关。解释了在淬火玻璃中观察到的弛豫的残余非阿克里乌斯温度依赖性。定量地预测了非平衡玻璃弛豫谱随温度降低而变宽的现象。该理论导致预测的空间波动虚构的温度在长时间的玻璃态,其中有非高斯统计。这可以在深度猝灭后引起系统中的“超慢”弛豫。
2004-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
Nonmonotonic Aging and Memory in a Frictional Interface
我们测量静摩擦阻力和两个受到法向载荷的固体块之间的实际接触面积。我们发现,在正常负载的两步变化后,系统表现出非单调老化和记忆效应,玻璃态动力学的两个标志。这些动力学的摩擦界面,其特征在于由独特的微接触的附着和分离的离散几何形状的强烈影响。结果是在很好的协议与理论模型,我们建议,将这种几何结构到最近用来描述在玻璃以及热无序系统的Kovacs松弛的框架。这些结果表明,摩擦界面是一个玻璃态系统,并加强的概念,非单调松弛行为是通用的,在这样的系统。
2017-12-29 cond-mat.soft
Linear Viscoelasticity of Soft Glassy Materials
由于不具有时间平移不变性,老化软玻璃材料不遵守线性粘弹性的基本原理。我们表明,通过变换的线性粘弹性框架从实时域的有效时间域,其中的材料时钟被重新调整,以考虑弛豫时间的演变,软玻璃材料服从有效时间平移不变性。因此,我们证明了成功的验证的原则,线性粘弹性(玻尔兹曼叠加原理和卷积关系的蠕变柔量和应力松弛模量)为不同类型的软玻璃质材料在有效的时间域。
2014-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic particle tracking reveals the aging temperature of a colloidal glass
理解眼镜被认为是统计物理学中最基本的问题之一。一种理论方法来解开他们的普遍性质是考虑平衡概念的有效性,如温度和热化在这些非平衡系统。在这里,我们调查的自相关和响应函数来监测胶体玻璃的老化。在平衡状态下,所有的观测量都是稳定的,而在非平衡玻璃态下,它们对系统的年龄有明确的依赖性。我们发现,输运系数的规模与老化时间的幂律,签名的缓慢放松。然而,我们的分析表明,玻璃态系统已热化在一个恒定的温度独立的年龄和大于浴,反映了笼动力学的结构重排。此外,还发现了一个普适的标度律来描述观测量的全局和局部涨落。
2006-08-04 cond-mat.soft
Atomic-scale relaxation dynamics and aging in a metallic glass probed by X-ray photon correlation spectroscopy
我们用X射线光子相关谱研究了金属玻璃在原子长度尺度上的结构弛豫过程。我们报告的动态之间的交叉过冷液体相和亚稳玻璃态的证据,表明不同的起源整个过渡的松弛过程。此外,使用不同的冷却速率,我们观察到一个复杂的层次结构的动态过程,其特征在于不同的老化制度。与软玻璃质材料(如凝胶和浓缩胶体悬浮液)的老化动力学的强类比指出应力松弛是驱动失衡系统松弛动力学的通用机制。
2012-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Investigation of the dynamical slowing down process in soft glassy colloidal suspensions: comparisons with supercooled liquids
从动态光散射(DLS)实验中获得的强度自相关函数估计的主要和次要的松弛时间尺度的老化胶态悬浮液的Laponite。这些松弛过程的动态减慢相比,在脆弱的过冷液体的观察,通过建立一个一对一的映射之间的等待时间,因为过滤的Laponite悬浮液和逆的温度的过冷液体,是迅速淬火对它的玻璃化转变温度。新的时间尺度,如Vogel时间和Kauzmann时间,被提取来描述Laponite悬浮液中的动力学停滞现象。结果是强烈地让人联想到那些从接近其玻璃化转变的过冷液体中提取的,它表明,每个Laponite浓度计算的Vogel时间近似等于Kauzmann时间,并且存在一个强耦合的主和次级松弛过程之间的老化Laponite悬浮液。此外,这里给出的实验数据清楚地表明了Laponite悬浮液在样品浓度范围内的老化动力学的自相似性质。
2013-12-04 cond-mat.soft
Predicting nonlinear physical aging of glasses from equilibrium relaxation via the material time
本研究通过从分子玻璃的线性弛豫行为成功预测其物理老化,直接验证了材料时间概念,并表明物理老化可由热平衡涨落数据预测,且经计算机模拟证实。
2022-03-21 cond-mat.soft
Reaching the ideal glass transition by aging polymer films
为了寻找理想的玻璃化转变,我们利用玻璃态聚合物薄膜在非常短的时间尺度内探索低能态的能力。我们使用30 nm厚的聚苯乙烯(PS)薄膜,它在过冷状态下基本上显示了本体聚合物平衡热力学和动力学。我们表明,在玻璃态,该系统表现出两种机制的平衡恢复。更快的一个,活性远低于动力学玻璃化转变温度($T_g$),允许大量的焓恢复。这意味着“假想”温度($T_f$)达到与PS的预测Kauzmann温度($T_K$)一样低的值。一旦达到对应于$T_f = T_K$的热力学状态,就没有观察到焓的进一步降低。这被解释为理想玻璃化转变的标志。
2016-11-11 cond-mat.soft
X-Ray Photon Correlation Spectroscopy Reveals Intermittent Aging Dynamics in a Metallic Glass
我们使用相干X射线直接在原子水平上探测金属玻璃的老化动力学。相反,通常在宏观研究中观察到的动力学的一个稳定的放缓的共同假设,我们表明,在这种金属玻璃老化的结构弛豫过程是间歇性的,在原子尺度上的高度异质性。此外,物理老化是由内部应力松弛驱动的合作原子重排引发的。这种行为的丰富多样性反映了复杂的能量景观,产生了一种独特的玻璃态动力学。
2015-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dislocation Glasses: Aging during Relaxation and Coarsening
据报道,位错的动力学表现出玻璃性质。我们数值研究各种版本的二维刃位错系统在没有外部施加的应力。确定了两种类型的玻璃态行为:(i)位错沿随机放置的,但固定的轴滑动表现出弛豫到其空间无序的稳定状态;(ii)如果允许攀登和湮灭,不规则的胞状结构可以在所有位错湮灭之前在增长的长度尺度上形成。在所有情况下,发现关联函数和扩散系数都表现出老化。情形(i)中的松弛是慢幂律。在瞬态过程中的(ii)的动力学指数z是约6,这相比有利的实验上的二嵌段共聚物。
2007-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Extremal fluctuations driving the relaxation in glassy energy landscapes
合作的事件,需要巨大的波动是一个定义的特征,在许多材料的玻璃松弛的开始。在超导体、金属玻璃、凝胶、胶体和颗粒堆等各种系统中,这种间歇性事件的重要性已经被注意到。在这里,我们表明,禁止实现新的创纪录的高能量波动-明确施加一个“盖子”的波动谱-阻碍进一步放宽在玻璃相。这个盖子使我们能够直接测量记录事件对不断发展的系统的影响,在广泛的老化模拟中,这些截然不同的玻璃形成物如自旋玻璃和抽头颗粒堆。解释我们的研究结果的动态记录成功地解释了无处不在的,对数衰减的能量和记忆效应编码的两个时间的关联函数的老化系统的缩放。
2021-08-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Spontaneous energy-barrier formation in an entropy-driven glassy dynamics
在多维构型空间中描述玻璃态体系的活化弛豫是一个长期悬而未决的问题。我们开发了一个唯象描述的一个模型的平衡动力学与粗糙的势能景观,我们分析它的数值和分析。该模型提供了一个例子,典型的弛豫通道的动力学越过有限的势能障碍,尽管存在较低的能量要求的逃逸路径在配置空间,我们预计这种现象也是相关的热激活制度的现实模型的玻璃成型。在这种情况下,我们发现,典型的动力学路径episodically达到一个高的固定阈值能量意外地引起一个简单的热激活老化现象。为了揭示这种奇特的老化行为,我们引入了一种新的描述的动力学自发出现的动力盆地。
2014-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging of ring polymeric topological glass formers via thermal quench
本文利用大规模分子动力学模拟,研究了拓扑约束环形聚合物在热淬火下的玻璃态动力学响应,发现聚合物刚度与拓扑穿环约束共同决定了系统的结构弛豫与老化行为。
2025-04-03 cond-mat.soft
Intrinsic aging and effective viscosity in the slow dynamics of a soft glass with tunable elasticity
我们调查的流变学和光散射的影响的弹性模量,$G_0$,对缓慢的动力学和老化的软玻璃。我们表明,缓慢的动力学和老化可以完全描述的有效粘度,$η_{eff}$,定义为在应力松弛实验时间$G_0$测量的特征时间的演变。在所有的时间,$η_{eff}$被发现是独立的$G_0$,弹性扰动,并在该样品在玻璃相淬火的速率。我们提出了一个简单的模型,链接$η_{eff}$的内部应力建立在流体到固体的过渡。
2004-11-03 cond-mat.soft
Compressed correlation functions and fast aging dynamics in metallic glasses
我们提出的X射线光子相关光谱测量的原子动力学在Zr 67 Ni 33金属玻璃,远低于其玻璃化转变温度。我们发现密度涨落的衰减可以用压缩的、比指数快的关联函数来描述,这种关联函数可以用著名的Kohlrausch-Williams-Watts函数来模拟,其形状指数β大于1。这个参数还被发现是独立的等待时间和波矢量,导致的可能性,重新调整所有的关联函数到一个单一的主曲线。在玻璃态的动力学的特征还在于不同的老化制度,坚持在深玻璃态。这些功能似乎是普遍的金属玻璃,并建议一个非扩散性质的动态。这种普遍性是支持的可能性,描述的结构弛豫时间与等待时间的快速增加,使用一个独特的模型函数,独立的系统的微观细节。
2013-01-28 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
A Simple Model for the Deformation-Induced Relaxation of Glassy Polymers
玻璃态聚合物表现出应变硬化:在恒定的拉伸载荷下,它们的流动首先加速,然后停止。最近的实验发现,这是伴随着一个惊人的和无法解释的下降段的弛豫时间。在这里,我们解释这样的行为相结合的极小模型的流动引起的液化的玻璃,与应变聚合物所携带的应力的描述,创建一个不可分解的相互作用之间的老化和应变引起的复兴。在恒定载荷下,分段运动的液化允许产生聚合物承载应力的强烈流动。这减慢了变形,足以使节段模式再玻璃化,从而导致应变硬化。
2011-10-18 cond-mat.soft
Correlations of Structure and Dynamics in an Aging Colloidal Glass
我们研究了浓胶体悬浮液,一个模型系统,它具有玻璃化转变。处于玻璃态的样品显示老化,因为胶体颗粒的运动随着样品从初始状态老化而减慢。我们研究的静态结构和减慢动力学之间的关系,使用共聚焦显微镜跟踪的三维运动的粒子。通过考虑由相邻颗粒的四联体形成的四面体来量化该结构。我们发现,虽然样品在老化过程中明显减慢,但通过四面体量测量的静态特性没有变化。然而,观察到四面体形状和流动性之间的弱相关性,这表明该结构有利于负责样品老化的运动。
2005-12-29 cond-mat.soft
Time-aging time-stress superposition in soft glass under tensile deformation field
本文研究了Laponite(一种典型的软玻璃材料)水悬浮液的老化薄膜在恒定的工程正应力所产生的蠕变流场中的拉伸变形行为。Laponite的水性悬浮液显示出老化行为,其中其经历其弹性模量以及其特征松弛时间的时间依赖性增强。然而,在施加正应力的情况下,老化速率降低,并且在高应力的极限下,老化停止,此时悬架经历塑性形变。总体而言,观察到在小法向应力下在短蠕变时间内发生的老化与在大法向应力下在长蠕变时间内发生的老化相同。这一观察使我们能够提出一个老化时间-过程时间-法向应力叠加原理,它可以通过进行短时间试验来预测较长时间的流变行为。
2010-06-10 cond-mat.soft
Aging in a Colloidal Glass in Creep Flow: Time-Stress Superposition
本文研究了锂皂石水悬浮液在蠕变过程中的老化行为。我们观察到,粘弹性行为是时间依赖性的,是强烈的变形场的影响,效果是已知的,由于老化和复兴。我们表明,无论强度的变形场(剪切应力)和年龄,当施加的时间尺度与系统的主要松弛模式进行归一化,得到普遍的老化行为,证明时间应力叠加,在各种软材料的现象,可能是通用的。
2008-03-03 cond-mat.soft
The boson peak in structural and orientational glasses of simple alcohols: Specific heat at low temperatures
在这项工作中,我们审查比热实验,我们已经进行了不同的氢键玻璃在过去几年中。具体来说,我们已经测量了一组玻璃醇的低温比热Cp:正常和全氘代乙醇,1-和2-丙醇,和甘油。乙醇表现出非常有趣的多态性,在低温下呈现三种不同的固相:完全有序(单斜)晶体,取向无序(立方)晶体或“取向玻璃”,以及普通结构玻璃。通过测量和比较三个相在玻色子峰2-10 K以及低于1 K的隧穿态范围内的低温比热,我们能够定量地证实“玻璃化行为”不是非晶态固体独有的性质。另一方面,丙醇是最简单的一元醇,具有两种不同的立体异构体(1-丙醇和2-丙醇),这使我们能够直接研究原子的空间重排对玻璃普遍性质的影响。我们已经测量了这两种异构体的比热,发现它们之间有一个值得注意的数量差异。最后,还获得了玻璃态甘油的低温比热数据。在这里,我们提出了一个简单的方法的基础上的软势模型来分析低温比热测量,我们用这种方法的定量比较所有这些数据的玻璃醇和作为一个严格的测试的几个普遍的相关性和标度律在文献中提出的。特别地,我们发现玻色子峰的双折射模型[A. V. Granato,Phys. Rev. Lett. 68(1992)974]很好地解释了Cp/T^3出现最大值时的温度。
2002-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft