Macroscopic Facilitation of Glassy Relaxation Kinetics: Ultra Stable Glass Films with Front-Like Thermal Response
最近通过气相沉积[Science 315,353(2007)]实验性地制造超稳定玻璃膜以及观察到对这些膜的退火的前状响应[Phys.Rev.Lett. 102,065503(2009)]提出了关于操纵玻璃膜性质的可能性和解决关于非晶材料的动力学和热力学的基本问题的重要问题。这两个问题的核心是需要建立控制超稳定膜的形成及其随后响应的基本物理学。在本文中,我们证明了一个通用的玻璃动力学模型可以解释超稳定膜的形成,弛豫速率的10^5倍的相关增强,对温度跳跃的波前响应和波前速度的温度依赖性的观察
2010-08-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relaxation at late stages in an entropy barrier model for glassy systems
研究了最近提出的描述玻璃态弛豫的熵垒模型的基态动力学。在进化阶段的动态可以描述的一个简单的变体的Escherifest瓮模型。导出了从任意态到基态弛豫时间的解析表达式。作为系统大小的函数的弛豫时间的上限和下限。
1997-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Macroscopic glassy relaxations and microscopic motions in a Frustrated Lattice Gas
研究了与自旋玻璃严格相关的阻挫格子气的微观和宏观动力学性质,发现它违反了Stokes-Einstein定律。分析了玻璃形成体系的玻璃化行为,并与实验结果进行了关联。
1997-06-27 cond-mat.dis-nn 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
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
Entropic Origin of the Growth of Relaxation Times in Simple Glassy Liquids
“玻璃”之间的过渡模型的自由能功能的致密硬球系统的局部极小值的数值研究使用“微正则”的蒙特卡罗方法,使我们能够获得的过渡概率作为一个函数的自由能和蒙特卡罗"时间“。发现有效自由能垒的高度随密度的增长符合Vogel-Fulcher定律。跃迁概率对时间的依赖性表明,这种增长主要是由于熵的影响所产生的困难,找到低自由能鞍点连接玻璃态极小。
1997-11-11 cond-mat.soft
Flexible confinement leads to multiple relaxation regimes in glassy colloidal liquids
理解过冷流体的弛豫是一个重大挑战,限制这样的系统可能会导致令人困惑的行为。在这里,我们利用光学限制胶体模型系统中,我们使用减少的压力作为控制参数。系统的动力学在低压和中等压力下是“Arrhenius”,但在高压下弛豫比预期的要快。我们将这种更快的松弛与由于柔性壁使系统中的局部有序而导致的邻近限制边界的密度降低相关联。
2020-11-08 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
Universal and non-universal features of glassy relaxation in propylene carbonate
它表明,极化率光谱测量的过冷碳酸丙烯酯的去偏振光散射,介电损耗,和非相干准弹性中子散射光谱在GHz窗口内同时描述的解决方案的两个组件的示意性模型的模式耦合理论(MCT)的玻璃动力学的演变。结果表明,普遍的β-松弛-标度律,处理的MCT解决方案的渐近行为,描述计算的光谱的定性特征。但标度律的非普适修正使得仅用首阶渐近结果无法得到完整的定量描述。
2000-01-13 cond-mat.soft
A structural approach to relaxation in glassy liquids
当液体冻结时,局部原子结构的变化标志着向晶体的转变。然而,当液体冷却形成玻璃时,没有明显的结构变化标志着玻璃化转变。事实上,出现在起始温度T_0以下的玻璃态动力学的特性特征,定性地捕获的平均场论,它假设在所有温度下均匀的局部结构。即使是对更现实的系统的研究也发现,结构和动力学之间只有微弱的相关性。这就提出了一个问题:结构对三维玻璃态动力学重要吗?在这里,我们通过使用机器学习方法来确定一个新的领域来肯定地回答这个问题,我们称之为软度,它表征了局部结构,并与重排动力学密切相关。我们发现,在T_0的玻璃态动力学的开始是由软度(即结构)和动力学之间的相关性的开始。此外,我们使用柔软度来构建一个简单的模型,与我们的模拟结果非常吻合,表明柔软度随时间的演变理论将构成玻璃态动力学理论。
2015-11-23 cond-mat.soft
Viscoplasticity and large-scale chain relaxation in glassy-polymeric strain hardening
本文提出了一个解释大尺度链松弛的玻璃态高分子力学响应的简单理论。它捕获了从完美塑性响应到强应变硬化的交叉,因为聚合度$N$增加,而不引起缠结。通过将硬化与单体和链段尺度上的相互作用联系起来,我们正确地预测了它的大小。在应变速率$\dotε$下的主动变形期间,由于需要保持恒定的链轮廓长度而引起的应变激活松弛将特征松弛时间的$N$依赖性降低了因子$\sim \dotεN$。这一预测与最近的实验和模拟结果是一致的,我们建议如何进一步测试实验。
2010-08-06 cond-mat.soft
Glassy dynamics in relaxation of soft-mode turbulence
利用斑图涨落的自相关函数研究了垂面向列相体中的软模湍流(SMT)。我们发现,弛豫附近的电对流阈值偏离指数。为了描述这种松弛,我们提出了一个压缩指数出现在动态的玻璃形成液体。我们的研究结果表明,相干运动有助于SMT动力学。我们还证实了特征时间与电对流的控制参数成反比。
2012-02-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics in mono-, di-, and tri-propylene glycol: From the alpha- to the fast beta-relaxation
我们提出了一个彻底的表征三个丙二醇(单,二,三聚体)的玻璃态动力学的宽带介电谱。通过覆盖超过15个十年的频率范围,我们可以获得玻璃态动力学典型的各种动态过程。这些结果增加了三个以上的分子玻璃形成者的材料,其中真正的宽带光谱,包括快速β-过程的区域,是可用的稀疏列表。一些第一次分析的各种观察到的动态过程。
2008-10-29 cond-mat.dis-nn 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
Identifying non-affine softening modes in glassy polymer networks: A pathway to chemical design
使用分子模拟和理论,我们开发了一个明确的映射的贡献的分子松弛模式在玻璃热固性材料的剪切模量,其中的松弛通过改变侧基的极性调谐。具体地说,在域,链段,单体和原子水平的运动是从分子动力学快照,并直接与粘弹性通过一个框架的基础上的晶格动力学的非晶态固体。这种独特的方法提供了直接洞察化学基团在应激反应中的作用,包括力学过程中松弛的时间尺度和空间范围。研究了具有不同浓度极性侧基的两种热固性网络,二环戊二烯(DCPD)和5-异戊烯-2-甲醇(NBOH)。机器学习方法被发现是有效的量化大规模的相关运动,而更多的本地化学弛豫很容易识别直接检查。该方法具有广泛的适用性,能够快速预测任何玻璃的频率依赖性模量。
2019-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural Relaxation Time and Dynamic Shear Modulus of Glassy Graphene
我们从理论上研究了玻璃态石墨烯在较宽温度范围内的玻璃化转变行为,其中这种无定形石墨烯被描述为硬球流体。一个粒子的动力学捕获,可能是由它与最近的邻居和周围的流体粒子的相互作用引起的。这个假设使我们能够分析局部和集体粒子流动性的作用。我们计算的结构弛豫时间和动态剪切模量,动态脆性,和玻璃化转变温度的温度依赖性。此外,还对这些物理量之间的相关性进行了全面的讨论。我们的理论计算同意定量以及最近的模拟和Dyre的推模型。
2020-03-10 cond-mat.soft
Energy barriers and cooperative motion at the surface of freestanding glassy polystyrene films
我们用分子动力学模拟研究了无规\glsdesc{ps}薄膜的近表面弛豫。在以前的粗粒度模拟,骨架段和苯环的弛豫时间链接到它们的体弛豫时间通过幂律耦合关系。耦合指数随距离表面的变化与深度相关的激活势垒是一致的。我们还量化了减少在界面处的动态异质性,可以解释在玻璃态动力学的合作模型的框架。
2020-09-06 cond-mat.soft
Anomalous glassy relaxation near the isotropic-nematic phase transition
利用非高斯参数(NGP)随时间的演化,研究了Gay-Berne椭球系统在各向同性转变(I-N)附近以及Lennard-Jones球和Gay-Berne椭球等摩尔混合体在深过冷区的动力学不均匀性.在转动NGP中,在I-N转变附近出现第二个占主导地位的峰,这表明晶畴的增长。令人惊讶的是,在玻璃态二元混合物的平移NGP中反而观察到这样的第二峰。I-N转变附近的取向运动的本地化被认为是负责所观察到的异常取向弛豫。
2005-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How Glassy Relaxation Slows Down by Increasing Mobility
我们研究如何在混合物中的结构弛豫与强大的动力学不对称性的影响,微观动力学。对快硬球和慢硬球的稠密混合物的布朗和牛顿动力学模拟揭示了一个惊人的趋势逆转。在临界密度以下,增加快颗粒的移动性使系统流化,然而,在该临界密度以上,移动性的相同增加强烈地阻碍了慢颗粒的松弛。临界密度本身并不依赖于动力学不对称性,并且可以与模式耦合理论的玻璃化转变密度相一致。接近临界密度的渐近动力学是普遍的,但在具有额外尺寸不对称性的混合物中,强的前渐近效应占上风。这一观察调和较早的研究结果的强烈依赖于动力学参数的胶体-聚合物混合物的玻璃化转变是由配置空间的性质单独的范例。
2017-09-28 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
Glassy Dislocation Dynamics in 2-D Colloidal Dimer Crystals
虽然玻璃弛豫通常与无序,在这里,我们报告一种新类型的玻璃动力学有关的2-D晶体内的胶体二聚体的位错。以往的研究表明,二聚体晶体中的位错运动受到某些粒子取向的限制。在这里,我们拖动一个光学捕获粒子通过这样的二聚体晶体,产生位错。我们发现了一个两阶段的弛豫响应,最初的位错滑动,直到遇到粒子笼他们的运动。随后的弛豫通过第二个过程缓慢地发生,在第二个过程中,位错在笼状构型之间跳跃。最后,在模拟剪切二聚体晶体,位错均方位移显示典型的玻璃态动力学的笼子坪。总之,这些结果揭示了一种新的玻璃状系统内的胶体晶体。
2010-08-11 cond-mat.soft
Glassy relaxation in de Vries smectic liquid crystal consisting of bent-core molecules
本研究探讨了由噻吩基无手性弯曲核分子组成的de Vries近晶型液晶,发现其SmA相具有de Vries特性,并在271 K发生玻璃化转变,介电弛豫遵循VFT方程,表明脆性玻璃态特性。
2023-06-30 cond-mat.soft
Atomistic mechanism of physical ageing in glassy materials
使用分子模拟,我们确定微观弛豫事件的个别粒子在老化的结构玻璃,并确定完整的弛豫时间分布。我们发现,记忆的等待时间$t_w$流逝,因为淬火只延伸到第一个弛豫事件,而所有随后的弛豫时间(持续时间)的分布遵循幂律完全独立的历史。我们的结果是在显着的协议与著名的老化的唯象陷阱模型。一个连续的时间随机游走(CTRW)参数化的原子分布捕获整个体扩散行为,并解释了明显的缩放的弛豫动力学与$t_w$在老化过程中,以及观察到的偏差从完美的缩放。
2009-07-21 cond-mat.soft
Glassy dynamics and memory effects in an intrinsically disordered protein construct
球状蛋白质中的玻璃状、非指数松弛通常归因于内在无序蛋白质中缺失的构象行为。然而,我们发现,一个无序的蛋白质结构的单分子显示两个签名的玻璃态动力学,对数松弛和Kovacs记忆效应,在施加的张力的变化。我们将此归因于链中存在多个独立的局部结构,我们用正确预测松弛力依赖性的模型证实了这一点。这里建立的机制可能适用于其他无序蛋白质。
2020-07-20 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
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
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
From microscopic fluctuations to susceptibility spectra: single-molecule relaxation in glassy media
Department of Chemistry, Columbia University(哥伦比亚大学化学系)
通过长时间追踪荧光探针在聚苯乙烯中的单分子旋转动力学,重建了磁化率谱,再现了时间-温度叠加原理,并揭示了系综谱由不同环境中的单分子响应组成。
2026-07-03 cond-mat.soft
Reorientation dynamics in thin glassy films
我们提出了一个低分子量的玻璃形成薄膜的取向弛豫动力学的温度和膜厚的函数的研究。通过极化电场释放后的二次谐波产生来探测弛豫。从测量的二次谐波信号的衰减和它们与拉伸指数的拟合,我们可以确定在系统中的弛豫时间的分布。随着温度从玻璃化转变以上降低,我们观察到,分布的宽度首先在限制下增加,但是在玻璃态的更深处,限制不再对动力学产生影响。
2004-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Relationship Between Local Structure and Relaxation in Out-of-Equilibrium Glassy Systems
动态玻璃化转变通常被认为是玻璃状液体在实验时间尺度上不再能够平衡的温度。因此,这些系统的物理性质,如粘度,刚好高于或低于动态玻璃化转变,可以在外部扰动后的长时间内发生许多数量级的变化。在这一过程中,玻璃态系统表现出的历史依赖性,使他们的研究复杂化。在以前的工作中,我们通过引入一个称为"软度"的标量场,一个使用机器学习方法获得的量,弥合了玻璃态液体在其动态玻璃化转变温度以上的结构和动力学之间的差距。柔度的设计是为了捕捉粒子相对位置中隐藏的模式,这些模式与粒子位置的动态重排密切相关。在这里,我们表明,一个模型玻璃形成系统的平衡行为可以理解的柔软度。要做到这一点,我们首先证明,温度淬火后的行为的演变是一个主要的结构现象:结构变化很大,但结构和动力学之间的关系保持不变。然后,我们表明,依赖于历史的弛豫时间可以鲁棒地计算结构量化的软。总之,这些结果促使使用柔软度来表征眼镜的历史依赖性。
2016-07-23 cond-mat.soft
Universal Origin of Glassy Relaxation as Recognized by Configuration Pattern-matching
本研究针对不同材料中玻璃态弛豫的支配原理不明问题,提出将全局构型视为单一实体,引入固有结构最小位移序参量,通过原子模拟发现机械阻尼因子与该序参量的标度律,揭示了玻璃态弛豫的普适起源。
2024-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Role of the glassy dynamics and thermal mixing in the dynamic nuclear polarization and relaxation mechanisms of pyruvic acid
在1.6 K - 4.2 K温度范围内,研究了$^1$ H和$^{13}$ C核自旋-晶格弛豫速率$1/T_1$的温度依赖性,发现两种样品中$1/T_1$的温度依赖性均遵循二次幂律.值得注意的是,同样的温度依赖性也显示在样品中的电子自旋晶格弛豫速率$1/T_{1e}$含有自由基。这些结果被解释考虑的结构动力学上的松弛速率的影响,在葡糖酸。动态核极化实验表明,低于4 K的$^{13}$ C建立速率标度与$1/T_{\text{1e}}$,类似于$^{13}$ C $1/T_1$和一致的热混合的情况下,所有的电子集体参与的动态核极化过程和核自旋水库是在良好的热接触的电子自旋系统。
2015-01-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The relation between stretched-exponential relaxation and the vibrational density of states in glassy disordered systems
已知非晶态固体或玻璃在它们的几个宏观可观测量中在宽的时间间隔上表现出拉伸指数衰减:中间散射函数、介电弛豫模量、时间弹性模量等。在这封信中,我们表明,介电弛豫的例子,拉伸指数弛豫密切相关的玻璃特有的晶格动力学。通过重新制定的洛伦兹模型的介电物质在一个更一般的形式,我们表示的介电响应作为一个函数的振动态密度(DOS)的随机组装的球形粒子与他们最近的邻居和谐地相互作用。令人惊讶的是,我们发现,接近玻璃化转变的这个系统(这符合麦克斯韦刚性转变),介电弛豫是完全一致的拉伸指数行为与Kohlrausch指数$0.56 < β< 0.65$,这是在大多数实验系统中测量指数的范围。最重要的是,拉伸指数弛豫的根本原因可以追溯到DOS中的软模式(玻色子峰)。
2017-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Emergent Facilitation and Glassy Dynamics in Supercooled Liquids
本研究提出解释过冷液体中动力学促进微观起源的理论,通过线弹性与马尔可夫过程建模,重现并预测了玻璃态动力学的多项关键特征,推导了声子与激发共同作用下的弛豫及扩散行为。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Broad relaxation spectrum and the field theory of glassy dynamics for pinned elastic systems
利用单圈泛函重整化群(FRG)研究了无序钉扎弹性系统的热激活低温平衡动力学。通过一系列越来越完整的近似,我们调查如何揭示的场论的动态玻璃性质,特别是不同的障碍和障碍分布控制的弛豫时间的频谱。一个天真的单一的弛豫时间近似每个波矢量被发现是不能令人满意的。基于随机摩擦模型的第二近似产生弛豫时间的尺寸(L)依赖的对数正态分布(平均势垒~L^θ和方差~ L^{θ/2})和估计动态标度函数的过程。最后,我们在场论中研究了运行动力学有效作用量的完整结构。我们发现,弛豫时间分布是非平凡的(广泛的,但不是对数正态)和编码在一个封闭的层次结构的FRG方程。热边界层边界层(TBLA)似乎是一个一致的解决方案。它扩展了静态中发现的体现液滴热波动的方法。虽然微扰控制仍然是一个挑战,编码势垒分布的动态TBLA的结构开辟了更深入地了解玻璃的场论方法的道路。
2003-12-13 cond-mat.dis-nn 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
Reorientational relaxation of a linear probe molecule in a simple glassy liquid
在模式耦合理论(MCT)的玻璃形成液体中的结构弛豫的演变,关联函数和磁化率谱计算表征的旋转动力学的自上而下的对称哑铃分子,由两个熔融的硬球浸入硬球系统。据发现,对于足够大的哑铃形伸长,探针分子的动力学遵循相同的通用玻璃化转变的情况下,已知从简单的液体的MCT结果。角折射率j=1响应的$α$弛豫过程比j=2响应的更强、更慢、更小,与某些过冷液体的介电损耗和去偏振光散射光谱的结果定性一致。对于足够小的伸长率,通过大角度翻转发生的再取向弛豫,和玻璃化转变动力学的标准方案被修改为奇j响应由于附近的A型MCT过渡的前体现象。在这种情况下,瞬态制度以外的弛豫的主要部分定性描述的$β$ -弛豫标度律,而$α$ -弛豫标度律强烈干扰。
2000-03-22 cond-mat.soft
Scaling between Structural Relaxation and Particle Caging in a Model Colloidal Gel
在聚合物熔体和过冷液体中,玻璃态动力学的特征是单体或颗粒在它们的邻居形成的笼中的晃动。最近,在这样的系统中,描述了一个通用的标度形式,直接相关性,已经建立了晃动振幅和结构弛豫时间之间。在本文中,我们分析了玻璃态动力学出现的形成一个持久的网络模型胶体凝胶在非常低的密度。的凝胶网络的结构弛豫时间进行了比较,在短时间内,对应于本地化长度相关联的高能债券的存在下的均方位移。有趣的是,我们发现,相同类型的缩放为致密的玻璃系统举行。我们的研究结果很好地阐明了凝胶网络的协同重排和结构中的单粒子定位之间的强耦合。我们的研究结果进一步表明,标度捕捉玻璃动力学的基本物理元素。
2010-09-08 cond-mat.soft
How glassy are orientational dynamics of rodlike molecules near the isotropic-nematic transition?
为了定量描述最近观察到的液晶各向同性相和非晶相的慢动力学,我们在计算机模拟的一系列热致液晶模型系统中研究了棒状分子在各向同性-非晶转变过程中的单粒子取向动力学。玻璃态动力学的几个显着特点是显示,包括非指数松弛,动力学的异质性,和非阿氏温度依赖的取向弛豫时间。为了获得一个定量测量的玻璃态动力学与estbalished方法在过冷液体,我们构建了一个弛豫时间与缩放的逆温度图,并证明,人们确实可以定义一个“脆性指数”的热致液晶,这取决于密度和纵横比。脆性参数的值令人惊讶地在对于玻璃形成液体观察到的范围内。一个合理的能源景观功能和观察到的脆弱性之间的相关性进行了讨论。
2007-03-06 cond-mat.soft
Theory for Glassy Behavior of Supercooled Liquid Mixtures
提出了一个过冷液体混合物的玻璃态动力学模型。给定单个过冷液体的弛豫行为,该模型预测了它们的混合物的弛豫时间随着温度的降低。该模型基于玻璃化动力学的动力学促进理论,为过冷液体的弛豫和玻璃化提供了物理基础。这与经验线性插值(例如,通常用于预测液体混合物的玻璃化转变温度的戈登-泰勒方程)形成对比。为了理解过冷液体混合物的行为,我们考虑了动力学约束的East模型的多组分变体,其中组分具有不同的能量标度,并且当局部移动区域,即,激励,是存在的。使用变分方法,我们确定一个有效的单组分模型与一个单一的有效能量尺度,最好的近似混合物。当缩放由这个单一的有效能量,我们表明,许多液体混合物的实验弛豫时间都崩溃到“抛物线定律”预测的动力学促进理论。该模型可用于预测玻璃质材料的混合物的传输特性和玻璃化转变温度,在大气化学,生物学和制药的影响。
2019-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Unified physical framework for stretched-exponential, compressed-exponential, and logarithmic relaxation phenomena in glassy polymers
本研究基于两态两时间尺度框架构建Trachenko-Zaccone方程非线性模型,统一解释玻璃态聚合物多种弛豫规律,可还原经典定律并匹配聚苯乙烯相关实验,厘清不同弛豫的物理起源。
2023-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Evidence of growing spatial correlations during the aging of glassy glycerol
我们已经测量了,作为年龄$t_a$的函数,甘油的非线性介电极化率$χ_3$低于玻璃化转变的老化。然而,线性磁化率可以根据年龄依赖性弛豫时间$τ_α(t_a)$准确地解释,这种比例分解为$χ_3$,表明$χ_3$的振幅增加。这强烈表明参与弛豫事件的分子的数量$N_{corr}$随着$t_a$增加而增加。对于$T=0.96 \times T_g$,我们发现当$t_a$从$1\mathrm{ks}$变为$100\mathrm{ks}$时,$N_{corr}$随$\sim 10%$增加。这为眼镜中的长度尺度和时间尺度之间的关系提供了新的线索。
2012-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linear and Nonlinear Rheology and Structural Relaxation in Dense Glassy and Jammed Soft Repulsive Microgel Suspensions
我们提出了一个综合的实验和定量的理论研究的自交联,中性,排斥pNIPAM微凝胶悬浮液的浓度(c)范围跨越流体,玻璃和假定的“软堵塞”制度的力学。在玻璃状态下,我们测量了超过30年的线性弹性动态剪切模量,其遵循明显的幂律浓度依赖性G '~ $c^{5.64}$,然后在高浓度下急剧交叉到接近线性增长。我们制定了一个理论的方法来解决所有三个政权在一个单一的概念布朗动力学框架。一个最低限度的单颗粒描述的构建,允许微凝胶大小随浓度变化,由于空间去溶胀效应。使用赫兹排斥粒子间的潜力和一套统计力学理论,定量预测在静态条件下的微凝胶集体结构,动态本地化长度,弹性模量,和结构弛豫时间。基于一个恒定的颗粒间排斥强度参数,这是由需要的理论,以重现整个浓度范围内的线性弹性剪切模量确定的,我们证明了良好的理论和实验之间的一致性。理论预测了静态结构弛豫时间在变形下的变化,以及屈服应力和应变随浓度的变化。与我们的观察得到合理的协议。据我们所知,这是第一次尝试定量了解结构,静态松弛和剪切弹性,和非线性屈服的致密微凝胶悬浮液使用微观力为基础的理论方法,包括激活跳跃过程。我们希望我们的方法将是有用的其他软聚合物颗粒悬浮液的核壳家庭。
2018-09-28 cond-mat.soft
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂(DES),乙醇,水溶液中,通过使用介电谱在宽范围的频率(MHz-Hz)和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化,以覆盖不同的制度,从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数,不同的物理状态,包括低粘度液体,过冷粘性液体,非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征,可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案(< 40重量%)和DES包水方案(> 40重量%)之间发生转变,在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比,在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明,对于低水含量,在本研究所涵盖的时间尺度上(~10-6 s至1 s),乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度,尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度,由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
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
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
Landau theory of glassy dynamics
本文给出了具有激活临界动力学的有序-无序相变朗道模型的精确解。该模型描述了一个漏斗形的拓扑结构的序参量空间中的能量降低轨迹的数量迅速减少,作为有序的基态接近。这导致在有效的过渡率,从而导致在一个非指数松弛的顺序参数的波动和Vogel-Fulcher-Tammann发散的松弛时间,典型的玻璃化转变的不对称。我们认为,朗道模型提供了一个一般的框架,研究玻璃动力学在各种系统。
2004-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics in two-dimensional ring polymers: size versus stiffness polydispersity
本研究以二维半柔性环状聚合物组装体为模型,对比30%多分散性下刚度与尺寸多分散性对玻璃态动力学的影响,发现二者通过不同构象变化和结构机制导致动力学减慢,揭示了多分散性性质对软玻璃松弛路径的控制作用。
2025-09-24 cond-mat.soft
Influence of polydispersity on the relaxation mechanisms of glassy liquids
本文研究尺寸多分散性对深度过冷液体弛豫动力学的影响,发现跨越模式耦合温度后小粒子与大粒子出现动力学分离,小粒子的笼逃逸促进大粒子的结构弛豫,且不同尺寸粒子表现出不同的Stokes-Einstein关系破坏程度和活化能势垒,强调推广结果时须考虑粒子尺寸效应。
2023-08-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Boundary lubrication with a glassy interface
最近推出的本构方程的流变学致密,无序材料的粘滑实验在边界润滑的背景下进行了研究。该模型是基于广义的剪切转变区(STZ)理论,其中塑性形变表示的人口介观区域可能会发生非仿射变形的应力。我们现象学研究的概括结合了老化和玻璃松弛的影响。在实验条件下与典型的过渡粘滑稳定滑动和停止启动测试,这些影响可能是占主导地位的,虽然完整的STZ描述是必要的,以占更复杂的,混乱的过渡。
2003-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-Equilibrium Dynamics of Hard Spheres in the Fluid, Crystalline, and Glassy Regimes
本研究在分子动力学框架下探究不同密度硬球系统对热不均匀性和快速压缩两类扰动的响应,揭示热弛豫与结构弛豫的差异及玻璃态混合特性,还提出硬球因果图表征方法。
2025-09-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Linear Response Theory for Hard and Soft Glassy Materials
尽管其基本物理性质存在质的差异,但硬玻璃态和软玻璃态材料表现出几乎相同的线性流变行为。我们发现,这些几乎普遍的属性自然出现在剪切转变区(STZ)理论的非晶塑性,扩展到包括广泛分布的内部热激活障碍。这种障碍分布的主要特点是预测非平衡,有效温度热力学。我们的理论损耗模量$G"(ω)$在$α$弛豫速率处有一个峰值,并且对于更高的频率以$ω^{-ζ}$的形式幂律衰减,与实验数据定量一致。
2011-01-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft