The Influence of Particle Softness on Active Glassy Dynamics
活性物质的研究越来越倾向于高密度或玻璃态极限。这主要是受到活性玻璃态材料和传统的被动玻璃态物质之间的显著相似性的启发。有趣的是，在这个限制内，最近已经表明，活性准硬球的弛豫动力学是非单调的，并且当固有活性长度尺度（例如，持续长度）等于笼长，即局部粒子笼化的长度尺度。这种最佳的增强效果据称是由于最有效的扫描局部粒子笼。在这里，我们证明，这种效果和它的物理解释是完全保留软积极领域。我们进行了广泛的模拟无热活性布朗粒子（ABPs），并表明，非单调变化的弛豫动力学仍然定性相似，不同的柔软度。我们解释定量的差异，将它们与较长范围的较软的相互作用势，这减少了笼的长度和模糊的内在的积极运动。此外，我们观察到，只有当持久性长度超过笼子的长度，相对于一个等效的被动布朗粒子系统不同的质变开始表现自己。总的来说，我们的研究结果进一步加强了笼的长度的重要性，其关系到相关的活性长度规模的背景下，活性玻璃材料。
2022-09-06 cond-mat.soft
Energy barriers, entropy barriers, and non-Arrhenius behavior in a minimal glassy model
我们研究玻璃动力学使用三个软布朗粒子局限于一个二维圆形区域的模拟。如果圆形区域很大，磁盘可以自由地重新排列，但对于较小的系统大小，重新排列是罕见的。我们直接测量一个一维的自由能景观特征的动态。这个景观有两个局部极小值对应于两个不同的磁盘配置，分开的自由能垒，支配重排率。我们研究了几种不同的相互作用势，证明了自由能垒是由势能垒和熵垒组成的。这两个障碍的高度取决于温度和系统的大小，展示了如何非阿耳忒修斯行为可以出现接近玻璃化转变。
2016-04-21 cond-mat.soft
Active Glassy Dynamics is Unaffected by the Microscopic Details of Self-Propulsion
近年来，人们对致密活性材料的兴趣迅速增加，这种材料在无序状态下与传统的被动玻璃形成物质有着惊人的相似之处。对于这样的被动玻璃状材料，已经很好地确定（至少在三维上）微观动力学的细节，例如，牛顿或布朗，不影响长时间的玻璃化行为。在这里，我们通过考虑两个简单而广泛使用的活性粒子模型来研究这在非平衡活性情况下是否仍然成立，即，活性Ornstein-Uhlenbeck粒子（AOUP）和活性布朗粒子（ABP）。特别是，我们寻求获得更多的洞察力的玻璃动力学的自推进机制的作用，通过推导热AOUP的模式耦合理论（MCT），这可以直接比较到最近开发的MCT的ABPs。这两种理论都明确地考虑了主动自由度。我们解决AOUP和ABP-MCT方程在两个维度，并证明这两个模型给出了几乎相同的结果，中间散射函数在各种各样的控制参数（包装分数，积极的速度，和持久性时间）。我们还证实了不同的自推进机制之间的理论等价性数值模拟的多分散混合物的活性准硬球，从而建立，至少对于这些模型系统，自推进的微观细节不改变活性玻璃态行为。
2022-12-10 cond-mat.soft
Depinning by Fracture in a Glassy Background
我们强迫一个粒子通过一个二维的模拟玻璃。我们发现，粒子速度服从一个强大的幂律，坚持驱动器远高于阈值。当单个被驱动的粒子移动时，它会在周围的介质中引起合作扭曲。我们从理论上表明，这些扭曲的断裂模型产生幂律行为，并讨论了实验探测的软物质系统的影响。
2002-09-24 cond-mat.soft
Anomalous glassy dynamics in simple models of dense biological tissue
为了理解生物组织中的玻璃态动力学机制，并阐明非生物材料中的玻璃态动力学机制，我们研究了二维类顶点模型的低温无序相。最近已经注意到，顶点模型在零温度极限下具有非常不寻常的行为，其刚性转变由残余应力控制，因此与颗粒系统相比表现出非常不同的缩放和现象学。在这里，我们调查的有限温度阶段的二维Voronoi和顶点模型，并表明，他们有非常不寻常的，亚Arrhenius标度的动态与温度。我们连接的异常玻璃态动力学与零温度固有状态的势能景观的功能。
2017-12-15 cond-mat.soft
Dynamics in two-dimensional glassy systems of crowded Penrose kites
我们调查的平移和旋转弛豫动力学的拥挤的二维系统的单分散彭罗斯风筝，其中结晶，准结晶，并抑制有序，从低到高的面积分数沿亚稳遍历流体分支。首先，我们证明了平移和旋转扩散系数和弛豫时间之间的解耦：扩散系数不与弛豫时间成反比，无论是在低密度正常液体制度，也不是在高密度过冷制度。我们的模拟表明，这种反比打破正常的液体制度，由于Mermin-Wagner长波长波动和过冷制度，由于动力学的不均匀性。然后，我们表明，动力学的不均匀性主要是空间的平移自由度和时间的旋转的，有没有最大的平移和旋转位移的粒子之间的相关性，不同的动力学长度尺度特征的平移和旋转运动。因此，尽管平移和旋转玻璃化转变密度一致，根据模式耦合拟合，平移和旋转似乎通过不同的动力学过程去相关。
2019-12-10 cond-mat.soft
Tagged-particle motion in glassy systems under shear: Comparison of mode coupling theory and Brownian Dynamics simulations
研究了剪切作用下玻璃体系中标记粒子的动力学行为。最近发展的集成通过瞬态方法的基础上模式耦合理论，是继续到达的标记粒子散射和均方位移的方程。方程数值求解的二维系统，包括玻璃溶液的非线性稳定性分析，所谓的β-分析。我们进行布朗动力学模拟在2-D和比较与理论。接通后，瞬态玻璃关联函数显示出强烈的指纹的应力过冲的情况下，包括，除了以前研究的超指数衰减，肩状放缓后的过冲。我们还发现了一种新的类型的泰勒分散在玻璃态具有有趣的相似性，已知的低密度的情况下。该理论定性捕获的剪切诱导的时间尺度与定量偏差的模拟的大部分功能。我们将这些偏差归因于对理论中的过冲情况的低估。
2011-07-06 cond-mat.soft
Glassy behavior of two-dimensional stripe-forming systems
我们将复制方法应用于具有竞争相互作用的条纹形成模型，研究二维受挫折但非无序系统。该模型的现象学是几个众所周知的系统，如高温超导体和铁磁薄膜，这一直是激烈的研究主题的代表。我们建立了一个非遍历制度伴随着指数数量的长寿亚稳态，负责缓慢的动态和非平衡效应的玻璃化转变的存在。
2013-05-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
A kinetic theory of plastic flow in soft glassy materials
本文提出了一种流动堵塞材料弹塑性动力学模型，其形式为应力分布函数的非局部Boltzmann动力学方程。粗粒化这个方程产生一个非局部本构关系的流动，作为一个关键的动态量的本地率的塑性事件。这个量，解释为一个本地的流动性，是空间相关的，与相关长度发散的准静态限制，即接近屈服。我们预测的流动行为中的有限尺寸效应，以及缺乏一个内在的局部流动曲线。最近的实验和数值观测支持这些功能。
2009-03-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Fundamental differences between glassy dynamics in two and three dimensions
二维冻结转变与三维冻结转变有很大不同。相反，玻璃化转变通常被认为在二维和三维中具有相似的特征。利用计算机模拟，我们表明，在过冷的二维和三维流体的玻璃动力学是根本不同的。具体而言，在接近玻璃化转变时，颗粒的瞬时定位在二维中是不存在的，而在三维中是非常明显的。此外，取向相关的弛豫时间的温度依赖性是解耦的平移弛豫时间在二维，但不是在三维。最后，动态非均匀区域的特征尺寸和弛豫时间之间的关系在二维和三维中是非常不同的。这些结果强烈表明，在二维的玻璃化转变是不同于在三维。
2015-04-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Superfragile glassy dynamics of onecomponent system with isotropic potential: competition of diffusion and frustration
采用分子动力学模拟方法研究了宽密度范围内单组分三维粒子质点系体系通过对排斥势相互作用的玻璃态动力学性质。玻璃态是超脆性的，具有很高的玻璃形成能力。玻璃化转变温度Tg在阻挫最大的密度处具有明显的最小值。
2013-01-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic Structural Predictor in Glassy Materials
越来越多的证据表明，玻璃质材料的自发和外部驱动的松弛都是由局部软点介导的。最近的进展使得有可能确定玻璃结构内的软点，并量化其柔软程度。然而，这些柔软度的措施，通常是标量，不考虑张量/各向异性性质的软点，这意味着依赖于外部变形的取向耦合。在这里，我们从第一性原理推导出玻璃的局部热容量之间的线性响应耦合，先前示出提供玻璃柔软度的测量，和在不同方向上的外部变形。我们首先表明，这个线性响应量遵循一个异常的，肥尾分布有关的普遍$ω^4$密度的准本地化，非声子激发的状态在玻璃。然后，我们构建了一个结构预测的产品的局部热容量和外部变形的线性响应，并表明，它提供了增强的可预测性，在不同方向的变形下的塑性重排，相比纯粹的标量预测。
2019-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Glassy dynamics and hysteresis in a linear system of orientable hard rods
我们研究了具有非粗粒化微观促进机制的可定向硬矩形一维流体的动力学。矩形所占的长度取决于其方向，该方向与外部场耦合。我们的模型的平衡性质基本上是那些Tonks气体，但在高密度，定向自由度成为有效冻结由于堵塞。这是一个简单易解的玻璃相模型。在压力的循环变化下，观察到滞后。压力淬火后，取向持久性表现出两个阶段的玻璃体系的衰减特性。
2011-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unveiling Dimensionality Dependence of Glassy Dynamics: 2D Infinite Fluctuation Eclipses Inherent Structural Relaxation
通过大尺度分子动力学模拟，发现二维过冷液体的动力学行为与系统尺寸有关，而三维系统的尺寸依赖性不明显.结果表明，二维非晶系统中强的系统尺寸效应源于长波长处的涨落增强，这与二维晶体声子的涨落类似。这一观察结果进一步得到了振动态密度的频率依赖性的支持，包括在低波数极限的德拜近似。然而，当长度尺度大于振动振幅时，中间散射函数中的系统尺寸效应变得可以忽略不计。这表明，在一个二维系统中的有限尺寸效应是短暂的，也是结构松弛本身是没有根本不同的，在一个三维系统。事实上，从键断裂函数估计的动态相关长度，不遭受那些增强的波动，在2D或3D系统中不依赖于尺寸。
2016-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spinodals with Disorder: from Avalanches in Random Magnets to Glassy Dynamics
我们重新研究了淬火无序下的旋节现象，并建立了一个完整的理论，重点研究了淬火随机场（RNN）中伊辛模型的旋节现象，它在从材料到社会科学的许多领域都有应用。通过在准静态驱动的雷诺数中工作在零温度，消除了热涨落，并且可以对旋节线的概念给出严格的内容。我们发现，后者是由于罕见的液滴的脱钉和随后的扩张。我们工作的相关的临界行为，这在任何有限的维度，是非常不同的平均场之一：特征长度发散指数和热力学量显示非常温和的nonanalyticities很像格里菲斯现象。从最近建立的连接之间的旋节线的Ryndom和玻璃态动力学，我们的研究结果也使我们能够最终评估的物理内容和状态的动态转变预测的平均场论的玻璃形成液体。
2016-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelastic shear stress relaxation in two-dimensional glass forming liquids
二维玻璃形成流体的平移动力学强烈地受到由D。Mermin和H.瓦格纳作为这些波动的结果，玻璃态动力学的特征，如平台的均方位移和自中间散射函数，是不存在的两个维度。与此相反，Mermin-Wagner波动不影响取向弛豫和发达的高原观察取向关联函数。有人建议，通过监测粒子相对于其邻居的平移运动，可以恢复玻璃态动力学的特征，从而从二维玻璃化转变中解开Mermin-Wagner波动。在这里，我们使用分子动力学模拟研究粘弹性松弛在二维和三维。我们发现不同的行为的动态模量低于发病缓慢的动态（由取向或笼相对关联函数）在二维和三维。二维过冷流体的动态模量比三维过冷流体更拉伸，它不表现出平台，这意味着没有玻璃粘弹性松弛。在较低的温度下，二维动态模量开始表现出一个中间的时间平台和衰减类似的三维动态模量。二维和三维玻璃形成流体的玻璃化行为的差异平行于二维和三维有序方案的差异。
2018-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics in confinement: Planar and bulk limit of the mode-coupling theory
我们演示了如何矩阵值模式耦合理论的玻璃化转变和玻璃态动力学在平面限制收敛到相应的理论为二维（2D）平面和三维体相液体，提供的壁电位满足一定的条件。由于模式耦合理论依赖于静态属性作为输入，矩阵值中间散射函数的齐次极限的出现直接与相应静态量收敛到其常规对应物有关。我们表明，2D的限制是更微妙的比散装限制，特别是，在平面内的动力学从垂直于墙壁的运动。我们研究了玻璃态中间散射函数的冻结部分，发现由于残余横向力核和侧向力核的相互耦合，极限时间$t\to \infty$和有效壁间距$L\to 0$不对易.
2015-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Motility-induced buckling and glassy dynamics regulate three-dimensional transitions of bacterial monolayers
许多成熟的细菌菌落和生物膜是复杂的三维（3D）结构。他们开发计划中的一个关键步骤是从二维（2D）单层过渡到3D架构。尽管在各种医疗和工业环境中控制微生物菌落和生物膜的生长很重要，但单细胞动力学、密集细胞的集体行为和3D复杂菌落扩增背后的潜在物理机制仍然很大程度上未知。在这项工作中，我们探索背后的机制，运动铜绿假单胞菌菌落的二维到三维的过渡，我们提供了一个新的运动诱导，率依赖性屈曲机制，他们的平面外生长。我们发现，成群的能动的细菌菌落产生持续的面内流动。我们发现，这些流动产生的粘性剪切应力和动态压力，使细胞克服细胞-基质粘附，导致屈曲的细菌单层和生长到第三维。建模细菌单层作为二维流体膜，我们确定了普遍的关系，阐明了在平面内的粘性应力，压力和细胞-基质粘附之间的竞争。此外，我们表明，细菌单层可以表现出从群集到动力学被捕，玻璃样状态以上的发病密度交叉，导致不同的2D到3D的过渡机制。结合实验观察铜绿假单胞菌菌落在单细胞分辨率，分子动力学模拟的活性系统，和理论的玻璃态动力学和二维流体膜，我们开发了一个动态状态图，预测的殖民地的状态，和管理他们的二维到三维的过渡机制。
2020-03-12 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Interdiffusion of Solvent into Glassy Polymer Films: A Molecular Dynamics Study
采用大尺度分子动力学和巨正则蒙特卡罗模拟技术研究了聚合物从熔融态向玻璃态转变过程中溶剂向缠结聚合物基体中的互扩散行为。聚合物的重量增加随着时间的推移$t$作为$t^{1/2}$与菲克扩散协议的所有情况下研究，虽然扩散率被发现是强烈的浓度依赖性，特别是作为一个方法的聚合物的玻璃化转变温度。作为溶剂浓度的函数的扩散率确定使用的一维Fick的扩散方程模型进行比较，使用Darken方程从模拟平衡的溶剂-聚合物溶液计算的扩散率。使用这两种不同的方法计算的扩散率是在良好的协议。扩散系数的行为强烈地依赖于聚合物的状态，并且与溶剂浓度分布的形状有关。
2004-07-23 cond-mat.soft
Inherent-State Melting and the Onset of Glassy Dynamics in Two-Dimensional Supercooled Liquids
本研究针对二维过冷液体起始温度$T_\ ext{o}$的微观起源不明问题，提出固有态熔化（偶极弹性激发束缚-非束缚转变）是过冷与高温区域的分界，理论结果与多种模型及实验模拟的Mermin-Wagner涨落观测一致。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rheology of Hard Glassy Materials
玻璃状固体可在变形时经历流化（屈服）转变，由此材料开始塑性流动。这是一个争论的问题，这个过程是否是由一个特定的时间尺度，从不同的竞争松弛/动力学过程。在这里，笼松弛的两个本构模型内的非仿射弹塑性微观模型进行检查。一种（广泛使用的）本构模型暗示，总体松弛速率由结构（$α$）松弛速率和剪切诱导松弛速率之间的最快速率主导。一个不同的模型在这里制定，而不是，假设最慢的（全球）松弛过程控制的整体松弛。我们发现，第一个模型是不兼容的存在有限的弹性剪切模量准静态（低频）变形，而第二个模型是能够描述所有的关键功能的变形的“硬”玻璃固体，包括屈服过渡，非仿射到仿射平台交叉，和率硬化的模量。所提出的框架提供了一个可操作的方式来区分“软”玻璃和“硬”玻璃的基础上的剪切速率依赖的结构弛豫时间。
2020-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Signature of glassy dynamics in dynamic modes decompositions
University of Washington（华盛顿大学）；University of Tennessee（田纳西大学）；Seoul National University（首尔大学）；Santa Fe Institute（圣塔菲研究所）
本文利用动态模式分解研究玻璃动力学，发现Koopman谱中振荡与衰减模式间隙消失，揭示了玻璃动力学的特征，通过一维ODE和高维耦合振子验证了方法有效性。
2026-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy transition and metastability in four-spin Ising model
利用蒙特卡罗模拟我们表明，三维伊辛模型与四个自旋（元格）相互作用具有一些特征的玻璃化功能。该模型动态地产生发散的能量障碍，从而在低温下产生缓慢的动力学。此外，在一定的温度范围内，该模型具有亚稳（过冷液体）相，这可能是由一定的熵垒支持。虽然非常强，亚稳态在我们的模型中只是一个有限尺寸的效果和足够大的液滴的稳定相转向演化的系统向稳定相。因此，在这个模型中的玻璃化转变是一个动态的转变，在比热明显的峰值之前。
1999-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-lat
Disentangling hierarchical relaxations in glass formers via dynamic eigenmodes
本文通过动态本征模分解，在二维胶体系统中识别五类层级弛豫模式，揭示准弹性模标志玻璃态起始、可逆弦模主导动态异质性，提供统一微观框架。
2025-05-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy dynamics in three-dimensional embryonic tissues
许多生物组织是粘弹性的，在短时间尺度上表现为弹性固体，在长时间尺度上表现为流体。这种共同的机械行为能够并有助于引导斑图形成和组织分层。在这里，我们研究了从斑马鱼胚胎三维组织外植体的力学性能，通过分析单个细胞的轨道和宏观力学响应。我们发现，组织内的细胞动力学表现出过冷流体的功能，包括亚扩散轨迹和签名的笼行为。我们开发了一个最小的，三参数的力学模型，这些动力学，我们校准只使用有关细胞轨道的信息。该模型生成关于组织的宏观体积响应的预测（没有拟合参数），其通过实验验证，提供了对模型的强有力的验证。最佳拟合的模型参数表明，虽然组织是流体状的，但它接近玻璃化转变，这表明单细胞参数的微小变化可能会产生组织粘弹性的显著变化。这些结果为量化和建模组织中机械驱动的斑图形成提供了稳健的框架。
2013-07-17 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Onset of glassiness in two-dimensional ring polymers: interplay of stiffness and crowding
本文通过粗粒化分子动力学模拟二维环形聚合物，揭示刚度与压力共同调控玻璃化转变，并区分柔性环拥挤与刚性环取向成畴两种机制。
2023-06-04 cond-mat.soft
Decoupling of translational and rotational diffusion in quasi-2D colloidal fluids
我们观察到准二维胶体样品中二聚体示踪粒子的平移和旋转扩散。二聚体是两种不同尺寸的球形胶体颗粒的致密样品，颗粒的面积分数$ϕ$从稀到近玻璃态变化。如预期，在低$ϕ$下，旋转和平移扩散具有由二聚体大小设定的比率。在较高的$ϕ$二聚体成为笼由其相邻的粒子，旋转和平移扩散缓慢。对于短的二聚体，我们观察到快速的重新取向，使旋转扩散比平移扩散快：两种模式的扩散解耦，并有不同的$ϕ$的依赖。较长的二聚体不表现出快速旋转，我们发现平移和旋转扩散保持耦合所有$ϕ$。我们的结果桥先前的结果，使用球体（非常快的旋转）和长椭球（非常慢的旋转）。
2017-09-19 cond-mat.soft
A characteristic energy scale in glasses
玻璃的弛豫时间和激活能分布较宽，没有明显的特征尺度。同时，宏观量，如牛顿粘度和非线性塑性形变，解释的特征能量尺度，例如，一个有效的温度依赖的激活能在阿克里欧斯关系。然而，尽管其根本的重要性，这样一个特征的能量尺度还没有被有力地确定。灵感的积累的证据软准本地化激发在玻璃动力学中发挥的关键作用，我们建议，玻璃响应本地化力偶极子的体积平均定义这样一个特征的能量尺度。我们表明，这种特征玻璃能量标度具有显着的属性：$(i)$它随着平衡过冷态温度的降低而急剧增加，显著超过剪切模量的相应增加，它随退火和系统尺寸的变化在大小和形式上与能量的变化非常相似，的最软的非声子振动模式，从而建立一个罕见的玻璃波动和体积平均$(iii)$它表现出显着的依赖于空间维度和系统的大小，由于与准局域化，这被推测为在二维玻璃化转变的特性相关的长程场。此外，我们确定了一个真正的静态增长lengthscale与特征玻璃态能量尺度，并讨论了可能的连接之间的这种能量尺度的增加和玻璃化转变温度附近的动力学减慢。开放的问题和未来的方向进行了讨论。
2018-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Level-dynamic approach to the excited spectra of the Jahn-Teller model - kink-train lattice and 'glassy' quantum phase
映射到广义Calogero-Moser（gCM）气体的Exe Jahn-Teller（以下简称JT）模型的激发声子谱的动力学暗示了准粒子轨道的非线性和涨落之间复杂的相互作用。一个广泛的交叉出现在一个伪时间（相互作用强度）之间的初始振子区域和非线性区域的扭结列车晶格作为一个超晶格的扭结-反扭结gCM轨迹。局部非线性波动，增长的扭结相的核（液滴）出现在交叉，形成一个新的中间液滴“玻璃”相作为扭结相的前体。“玻璃态”相与赝粒子加速度或能级曲率的概率分布的熵的最大值有关。当接近半经典极限时，具有多个扭结-反扭结碰撞的扭结-列车晶格相通过长程相关稳定。一系列最近能级间距的分叉被认为是在量子水平上扭结相的前混沌行为的特征。统计特征可以被看作是确认在所有的频谱的规则性和混沌性在不同程度上（非普适性）的共存。观察到其中一个相占主导地位的区域。
2008-11-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CD
Glassy Dynamics of Brownian Particles with Velocity-Dependent Friction
我们考虑一个二维布朗粒子模型系统，其中慢粒子被加速，而快粒子被阻尼。单个粒子的运动由具有瑞利-亥姆霍兹速度相关摩擦的朗之万方程描述。在非相互作用粒子的情况下，时间演化方程导致非高斯速度分布。速度相关的摩擦允许负值的摩擦或能量摄入的慢粒子，我们认为这是主动运动，也会导致打破的波动耗散关系。定义的有效温度成正比的速度的二阶矩，它示出，对于一个恒定的有效温度较高的噪声强度，较低的是在系统中的活性粒子的数量。利用Mori-Zwanzig形式和模式耦合近似，导出了密度自关联函数的运动方程。用平衡结构因子求解方程组。采用瞬态积分法推导了考虑相互作用力的稳态结构因子与传统平衡静态结构因子之间的关系。
2016-08-10 cond-mat.soft
Nonequilibrium glassy dynamics of self-propelled hard disks
我们分析了集体动力学的自推进粒子在大密度制度被动粒子进行动力逮捕到一个无定形的玻璃态。我们捕获的竞争之间的自推进和拥挤的影响，使用一个二维模型的自推进硬盘，我们研究使用蒙特卡罗模拟。虽然活动驱动系统远离平衡，自推进粒子进行动力学逮捕，我们详细描述和比较其平衡对应。特别是，动态逮捕的临界密度不断转移到更大的密度，随着活动的增加，和松弛时间是令人惊讶的，以及描述的代数发散产生的高度集体动力学的出现。这些结果表明，活性粒子的致密组件进行非平衡玻璃化转变，这是深刻的影响，自推进机制。
2014-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transverse forces and glassy liquids in infinite dimensions
本文研究无限维简单液体中保持 Boltzmann 分布的横向力，推导单、双示踪粒子有效动力学，并量化其在玻璃化转变附近的加速及奇数输运现象。
2024-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local quasi-equilibrium description of slow relaxation systems
本文将Onsager的涨落理论推广到局域准平衡态系统，给出了慢弛豫过程的动力学描述。导出了条件概率密度的非马尔可夫福克-普朗克方程，并由此得到了矩的弛豫方程。我们表明，波动耗散定理可以制定在局部准平衡系统的温度。我们的理论可以应用于各种各样的系统进行缓慢松弛。我们特别讨论了玻璃体系中的慢动力学和颗粒气体中的布朗运动。
2003-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientationally Glassy Crystals of Janus Spheres
胶体Janus球在水中（一个半球吸引，另一个半球排斥）组装成二维六方晶体，其取向顺序由各向异性相互作用控制。我们利用解耦的平移和旋转顺序来量化的取向动力学。通过成像实验和蒙特卡罗模拟，我们证明了在个别Janus球的方向的相关性表现出玻璃样的动态，可以通过离子强度控制。因此，这些胶体构建块提供了一个特别合适的模型玻璃系统，用于阐明由定向相互作用产生的非平凡动力学，而不是通过考虑平移顺序来捕获。
2014-06-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft 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
Phase separation in a two-dimensional binary colloidal mixture by quorum sensing activity
我们提出的结果从Langevin动力学模拟的玻璃主动-被动混合物的软排斥二元胶体磁盘。根据群体感应方案应用较小颗粒上的活动，其中如果较小颗粒的局部最近邻居等于或大于某个阈值，则较小颗粒将在持续时间内处于活动状态。我们从系统的被动玻璃态开始，并将活性应用于较小的颗粒，这表明活性颗粒的非单调玻璃特性与主动力的持续时间，从其被动极限（零活性）。另一方面，主动-被动混合物相的被动颗粒在主动力的中间持续时间处分离，导致六方-液相和固-液相。因此，我们的系统显示三个制度，作为活性玻璃，相分离，和活性液体，作为持续时间从其较小的值增加。我们表明，由被动大颗粒组成的固体和六角相是稳定的，由于较小的动量转移从主动到被动粒子，相比，较高的持久性时间的位置和取向的顺序消失。我们的模型与活性生物系统相关，其中存在玻璃态动力学，例如，细菌细胞质、生物组织、密集群体感应细菌和合成智能无定形玻璃。
2020-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Stress percolation criticality of glass to fluid transition in active cell layers
使用三维表示的汇合细胞层，我们映射到二维（2D）网站渗流普适类的非晶态固体到流体的相变在活性细胞层。重要的是，我们统一了两个不同的，主要的，与这种转变相关的途径;即（i）细胞-细胞粘附和（ii）主动牵引力。对于每种途径，我们独立地改变相应的控制参数，并专注于新兴的机械应力模式的单层从玻璃状过渡到流体状的状态。通过有限尺寸标度分析，我们的研究结果使我们建立玻璃状到流体状的过渡作为一个关键的现象，在细胞层中的应力发展，并显示相关的临界性属于2D网站渗流普适性类。我们的研究结果提供了一个新的视角固体（玻璃状）到流体的相变在活性细胞层，并可以桥接我们的理解玻璃态行为的活性物质在生物过程中，如伤口愈合，发展和癌症进展的潜在影响。
2022-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Roadmap on machine learning glassy dynamics
本文提出机器学习玻璃化动力学路线图，回顾ML在玻璃转变研究中的成功应用与开放问题，并引入GlassBench数据集和评估指标，以推动玻璃形成液体缓慢动力学机制的理论突破。
2024-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slow dynamics under gravity: a nonlinear diffusion model
我们提出了一个非线性扩散模型的分析和数值研究，该模型描述了在重力和弱随机（热）振动下松散堆积的颗粒的密度弛豫，并将结果与重力下格子气的蒙特卡罗模拟进行了比较。动力学方程可以被认为是一类晶格气体的局部密度泛函理论，用于模拟玻璃和颗粒材料的缓慢弛豫。该理论预测的堵塞过渡线之间的低密度流体相和高密度玻璃态，其特征在于发散的弛豫时间和对数或幂律压实根据扩散系数的具体形式。特别是，我们表明，该模型具有历史依赖的属性，如准可逆-不可逆循环和记忆效应-在最近的实验中观察到的，和动力学的不均匀性。
2003-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Scaling the glassy dynamics of active particles: Tunable fragility and reentrance
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；University of Göttingen（哥廷根大学）；CNRS UMR 7083, ESPCI Paris, PSL Research University（法国国家科学研究中心UMR 7083，巴黎高等物理化工学院，PSL研究大学）
本研究通过模拟活性粒子系统，探讨了活动性对玻璃动力学的影响，揭示了非单调松弛时间演变及玻璃脆弱性可调性。
2026-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Direct evidence of void induced structural relaxations in colloidal glass formers
在过冷液体中的粒子动力学通常由串状运动控制，其中粒子线协同执行激活跳跃。触发这些运动的结构特征对于理解玻璃动力学至关重要，但仍然存在很大争议。我们实验研究微观粒子动力学的胶体玻璃形成在高包装分数。在小的多分散性导致玻璃-晶体共存的情况下，晶体中的空位形式的空隙可以可逆地扩散到玻璃中并进一步诱导弦状运动。在玻璃中，空隙的形式是由几个相邻的自由体积组成的准空隙，并通过它诱导的弦状运动来传输。在具有大的多分散性的完全玻璃态系统中，观察到类似的准空隙作用。可移动的粒子聚集成弦状或紧凑的几何形状，但紧凑的几何形状可以进一步分解成连接的弦序列，建立它们的普遍重要性。
2020-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci 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
Local thermal energy as a structural indicator in glasses
识别玻璃中的异质结构-如局部软点-并理解这些系统中的结构动力学关系仍然是主要的科学挑战。在这里，我们推导出一个精确的表达式的相互作用的粒子的局部热能（平均局部势能变化，由于热涨落）在玻璃系统中的系统的低温膨胀。我们表明，当地的热能可以达到非常大的值，成反比的本地化结构在玻璃中的柔软度，确定由内部应力之间的耦合-玻璃挫折的内在签名-，非谐性和低频振动模式。这些异常大的值遵循厚尾分布，具有与最近观察到的准局域化低频振动模式的普遍$ω^4$态密度相关的普遍指数。当空间的热能场-一个“软场”-被认为是，这个幂律尾部表现为高度本地化的点，显着比他们的周围软。这些软点被证明是易受塑性重排下的外部驱动力，预测能力，超过那些正常模式为基础的方法。这些结果提供了一个通用的，系统/模型独立的，物理可观察的方法来识别静态玻璃的结构特性，并将它们与玻璃态动力学。
2017-07-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multiple glassy dynamics of a homologous series of triphenylene-based columnar liquid crystals -- A study by broadband dielectric spectroscopy and advanced calorimetry
由芳族苯并菲核和烷基侧链组成的六（n-烷氧基）苯并菲（HATn）是形成柱状中间相的模型离散液晶（DLC）系统。在中间相中，HATn分子自组装成柱，其具有沿柱的一维高载流子迁移率。本文采用差示扫描量热法（DSC）、宽带介电谱（BDS）、快速扫描量热法（FSC）和比热谱（SHS）等先进的量热技术，对不同烷基链长度（n = 5，6，8，10，12）的HATn系列同系物进行了研究。利用DSC实验对相行为进行了研究，揭示了烷基链长对相行为的影响。通过介电研究探测分子的迁移率，一个$γ$-松弛由于本地化的波动，以及两个玻璃态动力学的$α$核心和$α$烷基松弛观察到的温度范围内的塑性结晶相。此外，所观察到的玻璃态动力学进一步研究采用先进的量热法。所有观察到的弛豫过程归因于可能的特定分子的波动，并详细讨论。结果表明，随着烷基链长度的增加，在n = 8时，体系从刚性约束（n = 5，6）向较软体系（n = 10，12）转变。一个聚乙烯一样的行为的烷基链在柱间域和自组织限制的两个竞争效应的平衡讨论的背景下，受阻的玻璃化转变。
2022-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
