Thermodynamic description of a dynamical glassy transition
对$p$ -自旋平均场自旋玻璃模型中的动态玻璃化转变给出了热力学描述。经常被认为是边缘状态的国家与此目的无关。这导致考虑指数时间尺度上的冷却实验,其中访问较低的状态。非常慢的组态模式在有效温度下处于准平衡状态。一个系统独立的法律推导出表示他们的贡献,比热。$t/t_w$ -缩放在两个时间量的老化制度的解释。
1997-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Out-of-equilibrium dynamical fluctuations in glassy systems
在本文中,我们扩展了早期的治疗玻璃体系中的平衡介观波动在几个重要的方面。首先,通过广泛的模拟,我们证明了没有淬火无序的玻璃态行为模型显示局部两次扩散的概率的缩放,定性类似于短程淬火相互作用的模型。这种标度特性的关键成分被证明是一个关键的动态相关长度的发展,而不是其他微观细节。这种稳健的数据崩溃可以用时间演化的Gumbel样分布来描述。我们开发了一个理论来描述这些分布的形式和演变的基础上一个有效的西格玛模型的方法。
2004-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneities in a two dimensional driven glassy model: current fluctuations and finite size effects
在这篇文章中,我们证明了在动力学约束的粒子输运模型中,长寿命的空间结构是负责阻塞动力学和在强驱动场的电流减少。移动和阻塞区域之间的共存,可以预期的一阶过渡的大偏差函数的电流。通过对受限系统的研究,我们能够研究有限尺寸效应,并提取出移动区域之间的典型长度。
2012-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Macroscopic active matter under confinement: dynamical heterogeneity, bursts, and glassy behavior in a few-body system of self-propelling camphor surfers
Université Paris-Saclay(巴黎萨克雷大学);CNRS, IJCLab(法国国家科学研究中心,原子核与亚原子物理实验室);Dipartimento di Fisica, Sapienza Università di Roma(罗马大学物理系);Department of Physics, California State University Fullerton(加州州立大学富勒顿分校物理系);Department of Chemistry, California State University Fullerton(加州州立大学富勒顿分校化学系);Université de Toulouse(图卢兹大学);CNRS, Laboratoire de Physique Théorique(法国国家科学研究中心,理论物理实验室);CNRS, Centre de Biologie Intégrative(法国国家科学研究中心,综合生物学中心)
研究自推进山梨糖浆游动体在圆形边界内的集体动力学,揭示密度依赖的爆发现象和玻璃行为。
2026-04-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical TAP approach to mean field glassy systems
本文将平均场自旋玻璃热力学的无偏、安德森、帕尔默(TAP)方法推广到动力学。发展了一种计算动态TAP方程的方法,并将其应用于p自旋球模型。在这种情况下,我们展示了在何种程度上的动态可以表示为在自由能景观的演变。特别是长时间动态和自由能景观的局部属性之间的关系显示在这种方法中明确。相反,通过瞬时简正模分析,我们表明,在其动态演化过程中看到的系统的能量景观的局部性质不发生质的变化在动态过渡。
1999-12-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamic heterogeneity in amorphous materials
非晶态固体在机械上是刚性的,同时具有类似于致密液体的无序结构。最近的研究表明,动力学不均匀性,局部动力学行为的时空波动,可能有助于理解玻璃态的统计力学。
2011-06-09 cond-mat.stat-mech
Non-linear susceptibility in glassy systems: a probe for cooperative dynamical length scales
我们认为,对于接近临界点的一般系统,扩展的涨落耗散关系连接的低频非线性(立方)的四点关联函数的敏感性。在玻璃体系中,后者包含有趣的信息的异质性和协同性的动态。我们的结果表明,如果玻璃材料的突然减速确实伴随着合作长度ell的增长,那么非线性,3 Ω响应振荡场应大幅增加,并给出直接的信息的温度(或密度)依赖性的ell。对过冷液体中的非线性压缩性或介电磁化率,或自旋玻璃中的非线性磁化率的分析,应该可以得到一个合作的长度尺度,它随着温度的降低或系统年龄的增加而增长。我们的理论分析完全符合玻璃的模式耦合理论。
2005-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Dynamical Singularities of Glassy Systems in a Quantum Quench
通过分析横向场中的随机能量模型,我们提出了一个量子动力学驱动的玻璃体系在淬灭协议中的行为原型。我们计算了几种不同的动力学量子振幅,并发现在某些临界时刻存在一个冻结跃迁。该行为通过复温度平面中的配分函数零点来理解。我们讨论了冻结相作为动态混沌相的性质,并与静态系统中的自旋玻璃相进行了对比。
2012-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Relaxation in a glassy binary mixture: Mode-coupling-like power laws, dynamic heterogeneity and a new non-Gaussian parameter
我们研究放松的Kob-Andersen Lennard-Jones二元混合物使用布朗动力学计算机模拟。我们发现,根据模式耦合理论的自扩散系数和弛豫时间显示幂律依赖于温度。然而,不同的模式耦合温度和幂律可以从模拟数据中获得,这取决于为幂律拟合选择的温度范围。除了从幂律拟合获得之外,通常报告为该系统的模式耦合转变温度的温度是交叉温度,在该交叉温度下,动力学从高温均匀的扩散弛豫变化为非均匀的跳跃状运动。跳跃式运动在单粒子位移对数的概率分布中是明显的:接近通常报道的模式耦合温度,这些分布开始呈现出两个峰值。值得注意的是,对于较小的粒子出现跳跃式运动的温度略高于对于较大的粒子出现跳跃式运动的温度。我们定义并计算了一个新的非高斯参数,其最大值大约发生在位移对数的概率分布中的两个峰值最明显的时候。
2005-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian dynamics: from glassy to trivial
我们赋予一个相互作用的粒子系统两个不同的,本地的,马尔可夫和可逆的微观动力学。使用常见的场论技术用于调查存在的玻璃化转变,我们发现,而第一,标准,动力学规则导致玻璃态行为,另一个导致一个简单的指数松弛向平衡。这一发现质疑的内在联系之间存在的基础,化学,能源景观,和动力学规则,这景观是由系统探索。我们对动力学规则的特殊选择提供了与复制理论直接联系的可能性,因此我们的发现要求澄清复制理论与系统的潜在动力学之间的相互作用。
2014-04-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quasi-equilibrium in glassy dynamics: a liquid theory approach
本文在液体理论中引入一种准平衡形式,得到了一组两点密度关联函数的粗粒度长时间动力学方程。我们的计划允许使用典型的近似设计的平衡研究长时间的玻璃态动力学。我们研究了超网链(HNC)近似和Szamel最近提出的一个闭包方案。在这两种情况下,我们得到的动力学方程的模式耦合(MCT)方程的结构在长时间区域。HNC方法,这是迄今为止用于获得平衡量,从而推广到一个完全一致的计划,长时间的动态量也可以计算。在这种近似的情况下,我们得到一个渐近描述的平衡玻璃态动力学在高温下,在低温下的老化动力学。另一方面,Szamel近似导致精确的模式耦合方程的Götze平衡动力学。阐明了在动力学弛豫过程中,根据MCT对相空间进行采样的方法。
2015-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Critical Dynamics in Glassy Systems
各种玻璃模型中的临界动力学,包括模式耦合理论所描述的临界动力学,都是由标度不变的动力学方程描述的,该方程只有一个非普适量,即决定所有动力学临界指数的所谓参数指数。我们表明,这些方程遵循的结构的静态复制吉布斯自由能附近的临界点。特别是指数参数由两个立方固有顶点之间的比率给出,其可以表示为在纯静态框架中测量的六点累积量。
2012-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Complexity as the driving force for glassy transitions
玻璃化转变被认为是在两个玩具模型,一个平均场自旋玻璃和定向聚合物在一个相关的随机势。在自旋玻璃模型中,发生了一个动力学转变,系统在低熵状态下凝聚。广泛的熵损失,称为复杂性或信息熵,通过分析亚稳态(TAP)来计算。这产生了一个良好的表现动力学过渡的热力学。玻璃态的多样性也意味着内能涨落和比热之间的巨大差异。在定向聚合物问题中,在自由能的非广延项中发生热力学相变。在低温下,聚合物在一组高度简并的亚稳态下缩合。
1997-01-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Quasi equilibrium construction for the long time limit of glassy dynamics
在本文中,我们回顾了最近的建议,了解玻璃动力学的长时间限制在适当的马尔可夫链。[1]的文件。由此产生的结构的优点是很多的。第一个是,它给出了一个准平衡描述玻璃系统如何探索相空间中的缓慢弛豫的一部分,他们的动力学。第二,它提供了一种从本质上是静态的动力学规则出发获得动力学方程的替代方法。这提供了一种方法来克服遇到的困难,在短时间内的一部分,目前的保护必须强制执行的动态。我们详细研究了这种方法在一个典型的平均场无序自旋系统,即p-自旋球模型,展示了我们如何可以获得众所周知的方程,描述其动力学。然后我们将同样的方法应用于结构玻璃。我们首先推导出一组动力学Ornstein-Zernike方程,这是非常普遍的性质。最后,我们考虑了它们的两种可能的封闭方案,即液体理论的超网链近似和最近由G.沙梅尔从这两种方法中,我们最终找到了一组动态模式耦合方程,应该描述系统在长时间/慢动力学制度。
2015-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Facilitated spin models on Bethe lattice: bootstrap percolation, mode-coupling transition and glassy dynamics
我们表明,由弗雷德里克森和安德森介绍的合作动力学的自旋模型显示贝特晶格的玻璃态行为相似的模式耦合理论预测的过冷液体和平均场无序系统的动力学理论。在低温下,这种合作模型表现出两步弛豫,并且它们的平衡时间在有限温度下根据幂律发散。动态逮捕的几何性质对应于一个引导渗流过程,导致一个相空间组织类似的平均场无序系统之一。亚临界淬火后的弛豫动力学表现出老化和渐近收敛到出现在自举逾渗过渡的阈值状态。
2004-12-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy behaviour in an exactly solved spin system with a ferromagnetic transition
我们表明,应用简单的动力学规则巴克斯特的八顶点模型导致一个系统,类似于一个玻璃形成液体。有类似的液体,过冷液体,玻璃态和结晶态。无序相在低温下表现出很强的动力学不均匀性,这可以用涌现的迁移率场来描述。它们的动力学很好地描述了一个简单的模型与平凡的热力学,但一个紧急的动力学约束。我们表明,(二阶)热力学过渡到有序相可以解释在流动性场的限制的激发。我们还描述了无序状态的有序相的老化,在简单的速率方程。
2005-03-17 cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics of dense particle assemblies on a spherical substrate
我们用分子动力学模拟研究了一个被限制在球形基底上的致密单组分质点系。我们更具体地研究了系统的结构和动力学性质的演变时,改变控制参数,温度和衬底的曲率。我们发现,在低温下的动力学变得玻璃化,与一个强大的放缓的松弛和动力学异质性的出现。普遍的本地$6$折叠顺序是挫折的曲率,我们详细分析了静态和动态的粒子组装的拓扑缺陷的作用。
2018-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneity in active glasses is inherently different from its equilibrium behavior
该研究通过大规模模拟和解析模式耦合理论,发现活性玻璃的动力学异质性与其平衡行为本质不同,质疑了DH在玻璃态动力学中的核心作用。
2023-05-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
"Glassy Dynamics" in Ising Spin Glasses -- Experiment and Simulation
通过对Fe_{0.55} Mn_{0.45} TiO_3的实验研究和三维Edwards-Anderson模型的数值模拟,研究了Ising自旋玻璃在相对小磁场下的场冷磁化过程。这两种结果都通过液滴图像得到了统一的解释。特别是,尖状行为的FCM被解释为证据,而不是在有限的磁场下的平衡相变,但在玻璃系统中经常观察到的动态(“阻塞”)过渡。
2005-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Role of thermal expansion heterogeneity in the cryogenic rejuvenation of metallic glasses
在Ketov等人的实验(Nature(2015)524,200)中报道的金属玻璃中的低温复原在实验和数值研究中都引起了广泛的关注。再生的原子机制已被证实与玻璃态的不均匀性有关,但定量证据仍然难以捉摸。在这里,我们使用分子动力学模拟的模型金属玻璃,调查在局部热膨胀的不均匀性。然后,我们结合所得到的空间分布的热膨胀与连续介质力学计算推断的内部应力所造成的热循环。内部应力与局部屈服应力的比较,我们证明了热机械响应的异质性有可能引发局部剪切转变,因此在低温热循环过程中诱导再生。
2018-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Glassiness through the emergence of effective dynamical constraints in interacting systems
我描述了一类自旋模型与短程元格相互作用的静力平衡性质是微不足道的,但在低温下显示玻璃态动力学。这些模型具有双重描述的自由缺陷受到有效的动力学约束,因此是一个明确的实现玻璃态系统的约束动力学图片。
2001-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Manifestations of Dynamical Facilitation in Glassy Materials
通过表征理想化的晶格模型的动态与可调的动力学约束,我们探讨了不同的方式,其中动态促进表现在玻璃材料的局部动态。动态促进的特点是由流动性传递函数,倾向于高流动性地区出现附近的地区,以前的流动,并通过促进量,影响的初始动态事件对后续的动态范围内的一个地区周围。持续爆发的动态活动-雪崩-被证明发生在动力学约束的模型,但是,与最近的索赔,我们发现,在颗粒实验中观察到的随过冷度增加而减少的雪崩时空范围并不意味着减少的促进作用。在现有的模拟和实验证据的背景下,我们的研究结果表明,动力学促进起着重要的作用,在系统的动力学研究的范围内的状态点访问的分子模拟和颗粒实验。
2012-06-21 cond-mat.stat-mech
Dynamical Heterogeneity in Glass-Forming Liquids
我们回顾了玻璃形成系统中的动力学不均匀性现象及其在玻璃化转变的复制和平均场论中的描述。
2022-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Activated events in glasses: the structure of entropic droplets
利用有效势方法,我们提出了玻璃体系中熵液滴动力学的复制瞬子理论。液滴界面的复本对称性破缺导致液滴表面张力的长度尺度依赖性降低,并改变了玻璃中的动力学不均匀性和活化动力学的特征。
2005-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Multifractal Analysis of the Dynamical Heterogeneity in a Two-Dimensional Supercooled Liquid
基于多重分形理论,对用分子动力学模拟测量的过冷液体的动力学不均匀性进行了量化。当接近玻璃化转变时,奇异谱变得更宽。这种行为类似于在安德森本地化转变的情况下观察到的。
2002-05-24 cond-mat.dis-nn 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
Improved mean-field dynamical equations are able to detect the two-steps relaxation in glassy dynamics at low temperatures
本文针对随机图上的Ising p-spin模型,提出改进的动力学平均场闭合方案,通过重整化微观时间尺度,准确捕捉低温玻璃态的两步弛豫,并与蒙特卡洛模拟结果完美匹配。
2023-11-01 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
Competition between glassiness and order in a multi-spin glass
本文分析了一个平均场多自旋相互作用的自旋玻璃模型。静态和动态相图包含顺磁体、自旋玻璃、普通铁磁体和玻璃态铁磁体四个相,并表现出重入行为。玻璃态铁磁体相具有反常的动力学性质。结果是一致的非平衡热力学,已提出的玻璃。
1999-06-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Assessing the structural heterogeneity of supercooled liquids through community inference
我们提出了一个信息理论的方法,灵感来自分布聚类来评估颗粒系统的结构异质性。我们的方法通过收集隐藏在两体或三体静态相关性的空间变化中的信息来识别共享相似局部结构的粒子社区。这对应于一种无监督的机器学习方法,该方法仅从粒子位置及其物种推断社区。我们应用这种方法的三个模型的过冷液体,并发现它检测到微妙的形式的局部秩序,表现出的比较与统计的Voronoi细胞。最后,我们分析了结构社区和粒子流动性之间的时间相关性,并表明我们的方法捕获有关玻璃态动力学的相关信息。
2020-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Preparation and relaxation of very stable glassy states of a simulated liquid
我们准备亚稳玻璃态的模型玻璃形成的Lennard-Jones粒子的采样偏置合奏低动力学活动的轨迹。这些轨迹形成一个不活跃的动力学阶段,其“快”振动自由度通过与热浴接触而保持在热平衡,而“慢”结构自由度位于能量景观的深谷中。我们研究了这些亚稳态的弛豫平衡和振动性质。我们的轨迹采样方法制备的玻璃态是非常稳定的热波动,也比低温平衡配置的机械刚性。
2011-12-28 cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneity in a glass forming ideal gas
我们进行了一个系统的三维十字架,粒子,由三个相互垂直的线段刚性连接在它们的中点的动力学行为的数值研究。在早期的研究中,[W。van Ketel等人,物理修订信函94,135703(2005)]我们表明该模型具有理想气体的结构性质,但具有强玻璃形成物的动力学性质。在本论文中,我们报告了一个广泛的研究动态的不均匀性,出现在这个系统中的制度,玻璃态的行为集。一方面,我们发现粒子扩散的倾向是由其局部环境的结构决定的。移动颗粒周围的局部密度明显小于平均密度,但移动颗粒很少聚集,观察到的团簇往往很小。另一方面,动力学磁化率的结果表明,一个大的动力学长度尺度的发展,即使在中等密度。这表明,倾向性和其他流动性措施是一个不完整的衡量动态长度尺度在这个系统。
2008-04-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Elastoplasticity Mediates Dynamical Heterogeneity Below the Mode-Coupling Temperature
当液体接近玻璃化转变温度时,动力学不均匀性成为其行为的重要普遍特征。动态易化,即局部运动触发附近的进一步运动,在这种现象中起着重要作用。在这里,我们表明,远程,弹性介导的促进出现低于模式耦合温度,添加到在所有温度下存在的短程组件。我们的研究结果表明,过冷液体和玻璃态之间有着深刻的联系,并为更深入地了解玻璃体系中的动力学不均匀性铺平了道路。
2021-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dynamical ultrametricity in the critical trap model
我们证明了陷阱模型在其临界温度下具有Cugliandolo和Kurchan意义下的动力学超度量性。我们使用这个模型的显式解析解来讨论几个问题,出现在平均场玻璃动力学的背景下,如标度形式的关联函数,和有限时间(或有限强迫)的超度量校正,被发现衰减仅与相关的时间尺度,以及波动耗散率。我们还认为,在多级陷阱模型中,处于临界温度的能级决定了短时间动力学,因此,在整个玻璃态温度范围内,动力学超对称性都是成立的。根据这些结果,我们重新审视了一些关于自旋玻璃的实验数据。
2001-12-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Space-time thermodynamics and subsystem observables in a kinetically constrained model of glassy systems
在最近的一篇文章中[M. Merolle等人,Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102,10837(2005)],有人认为$d$维玻璃形成物中的动态不均匀性是时空的$d+1$维中的有序-无序现象的表现。通过考虑自由能的动力学模拟,发现了时空的活动和非活动区域之间相共存的证据,并建议这种现象是玻璃化转变的基础。在这里,我们进一步发展这些想法,通过详细调查的一维弗雷德里克森-安德森(FA)模型中,活跃和不活跃的阶段起源于还原的动态。我们通过考虑介观时空观测量的分布来说明相共存。我们展示了如何通过打破FA模型中的微观可逆性来加强与相共存的类比,从而在定向渗流普适性类中形成非平衡理论。
2006-11-29 cond-mat.stat-mech
Glassy swirls of active dumbbells
软哑铃的致密二元混合物的动力学,每个受到主动推进力和热波动,显示出突然停止,首先到平移,然后到旋转玻璃,因为一个降低温度$T$或自推进力$f$。温度诱导玻璃与活性诱导玻璃有什么不同?为了解决这个问题,我们监测沿$(T-f)$平面中的等弛豫时间轮廓的动态。我们发现显着的差异,在脆弱性和性质的动态异质性,其中包括发病的玻璃形成-活动诱导的玻璃表现出大漩涡或漩涡,其规模是由活动,并出现分歧,因为一个方法的玻璃化转变。这种大的集体旋转运动应该对上皮层中的集体细胞迁移有影响。
2017-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling of the glassy dynamics of soft repulsive particles: a mode-coupling approach
我们结合超网状链近似的液态理论和模式耦合理论的玻璃化转变,分析的结构和动力学的软球通过谐波排斥相互作用。我们确定的温度-体积分数相图中的流体玻璃动态转变的轨迹。零温度(硬球)玻璃化转变影响在其附近的有限温度下的动力学。这直接意味着一种形式的动态缩放的平均弛豫时间和量化动态异质性的动态可伸缩性。我们讨论了理论和现有的模拟平衡之间的几个定性的分歧。然而,我们的理论结果是,非常相似的数值计算结果的驱动非热动力学的排斥球,这表明“平均场”模式耦合的方法可能是很好的起点来描述这些非平衡动力学。
2009-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural Relaxation, Self Diffusion and Kinetic Heterogeneity in the Two Dimensional Lattice Coulomb Gas
本文用蒙特卡罗模拟了二维格点库仑气体的平衡弛豫动力学,其中有限部分$f$格点被正电荷占据.当$f$的高阶有理数接近于无理数$1-g$($g\equiv(\sqrt{5} -1)/2$是黄金分割数)时,我们发现在高于一级相变的温度范围内,系统表现出类似于过冷液体的初始弛豫的玻璃化行为.单粒子扩散和结构弛豫表明,在过冷液体中,扩散时间尺度和结构弛豫时间尺度之间存在类似于Stokes-Einstein关系破坏的比例性破坏。适当定义的动态协同性的计算表现出的动态异质性存在于系统中的特性。
2001-01-19 cond-mat.stat-mech
From Classical to Quantum Glasses with Ultracold Polar Molecules
超冷偶极分子双层系统的动力学表现出经典和量子玻璃态行为,其特征在于弛豫时间的长尾和动力学不均匀性。在该装置中,量子涨落具有热涨落的量级,并且可以通过层间距离来调节阻挫的程度。我们提出了实验访问序参量标记分子的基础上,区分适当选择的内部水平,并找到量子动力学异质性的特点。
2013-09-20 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Replica Field Theory for a Generalized Franz--Parisi Potential of Inhomogeneous Glassy Systems: New Closure and the Associated Self-Consistent Equation
本文提出一种结合液体状态理论与密度泛函理论优点的副本场论,通过广义Franz-Parisi势构建关联泛函,并基于非均匀密度涨落得到新闭包,导出含三元直接关联函数的自洽方程,以研究过冷液体动力学转变及自由能景观。
2024-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fragility in Glassy Liquids: A Structural Approach Based on Machine Learning
过冷时粘度或弛豫时间的迅速上升是玻璃态液体的普遍特征。然而,粘度的温度依赖性对于玻璃状液体来说是非常不普遍的,并且其特征在于系统的“脆弱性”,具有接近阿克里乌斯温度依赖性弛豫时间的液体被称为强液体,而具有超阿克里乌斯行为的液体被称为脆弱液体。是什么使一些液体坚固而另一些液体脆弱仍然没有很好的理解。在这里,我们探讨了这个问题,在一个家庭的玻璃状液体,范围从非常强大的到非常脆弱的,使用“软”,结构序参量确定的机器学习与动态重排高度相关。我们使用支持向量机来识别柔软度,作为研究的整个液体家族中结构量的相同线性组合。然后,我们使用柔软度来识别控制脆弱性的因素。
2022-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Path Integral Approach Unveils the Role of Complex Energy Landscape for Activated Dynamics of Glassy Systems
越来越多的系统的复杂动态归因于具有指数级数量的亚稳态的崎岖能源格局的出现。为了将这幅图发展成一个预测的动力学理论,我讨论了如何计算从一个亚稳态跳到另一个亚稳态的指数小概率。这被表示为一个路径积分,可以通过平均场模型中的鞍点方法进行评估,从而导致边值问题。由此产生的动力学方程数值求解的牛顿-克雷洛夫算法的典范球形$p$自旋玻璃模型,调用在不同的背景下,从过冷液体机器学习算法。我讨论的解决方案,在渐近制度的大的时间和物理意义上的遍历性恢复过程的性质。
2021-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy behavior of the site frustrated percolation model
研究了位阻逾渗模型的动力学性质,并与玻璃形成液体的动力学性质进行了比较。当晶格上的粒子密度变得足够高时,由于几何约束,模型的动力学变得非常缓慢,并且需要在大尺度上进行重排以允许松弛。的自相关函数,特定的体积为不同的冷却速率,和均方位移进行评估,并发现表现出玻璃态行为。
1997-10-27 cond-mat.stat-mech
A small subset of normal modes mimics the properties of dynamical heterogeneity in a model supercooled liquid
在这项工作中,我们研究了一个二维模型过冷液体的固有结构之间的过渡的性质。我们证明,这些转变主要发生在能源景观的少数方向。此外,我们表明,这样的方向的数量减少的液体的温度降低在温和的过冷制度,与早期的研究一致的非热干扰系统。我们发现,这种减少发生在平行的变化,在系统中的动态特性的过渡变得更加异构和本地化。我们调查这些趋势的起源,这表明干扰和热玻璃现象之间有趣的联系。
2013-03-10 cond-mat.stat-mech
Multifractal Analysis for the Dynamical Heterogeneity in Strongly Correlated Many-Body Systems
通过计算概率分布函数的非平衡参数和多重分形的奇异谱,我们量化了强关联多体系统的动力学非均匀性。
2003-09-18 cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics with softened kinetic constraints on a noisy quantum computer
Universität Tübingen(蒂宾根大学);The University of Nottingham(诺丁汉大学);Sapienza Università di Roma(罗马第一大学)
该研究在超导量子处理器上实现Floquet-East模型,借助中间电路测量识别玻璃态动力学的动力学异质性,证明噪声中等规模量子设备可作为研究关联多体现象的可扩展测试平台。
2026-08-31 cond-mat.stat-mech quant-ph
Mode-coupling theory for multiple-time correlation functions of tagged particle densities and dynamical filters designed for glassy systems
Van Zon和Schofield [Phys. Rev. E 65,011106(2002)]开发的涉及经典多体系统中多个时间和多个点的高阶关联函数的理论框架在此扩展到包括标记粒子密度。这样的密度已经发现了一个有趣的应用,作为结构玻璃中动力学不均匀性的建议措施。理论形式主义是基于投影算子技术,该技术用于通过在由系统的慢变量的乘积组成的无限基中扩展任意变量的慢演化分量来隔离动力学变量的慢时间演化。通过应用所谓的N-排序方法,使多点和多时间关联函数的形式上精确的模式耦合表达式变得易于处理。该理论用于推导中等密度下驰豫类型和畴驰豫指标的主导模式耦合表达式,该表达式使用动态滤波器,导致标记粒子密度的多次相关性。高阶关联函数的模式耦合表达式也成功地测试了在相对低密度的硬球流体的模拟。
2005-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics due to a trajectory phase transition in dissipative Rydberg gases
高激发态里德伯原子的物理学是由阻塞或排斥相互作用控制的,这种相互作用阻碍了先前激发的原子附近的原子的激发。这导致了协同效应和弛豫动力学,显示出与玻璃形成系统弛豫中观察到的相似的时空异质性。在这里,我们建立理论上存在的玻璃态动力学制度在一个开放的里德伯气体,与相共存在一阶过渡的动态大偏差函数。这种转变发生在低密度的活性阶段和非活性阶段之间,在活性阶段中,动力学过程在短时间尺度上发生,在非活性阶段中,激发的原子是密集的,动力学是高度被捕的。我们进行了数值精确的研究,并开发了一个平均场的方法,可以理解这种相变的力学。我们表明,辐射衰减-这成为实验相关的很长一段时间-移动系统远离动力学相共存。然而,动态相变持续存在,并导致观察到的动力学的强烈波动。
2018-09-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Fluctuations in the Time Variable and Dynamical Heterogeneity in Glass-Forming Systems
我们测试一个假设的起源动力学的异质性在缓慢放松的系统,即它出现从软(戈德斯通)模式与时间reparametrizations下的连续对称性破缺。我们这样做,通过构建粗粒度的可观测量和这些可观测量的波动分解成横向分量,这是与假设的时间波动软模式,和纵向分量,这代表了其余的波动。我们的测试是在四个模型的结构玻璃模拟获得的数据进行。正如假设所预测的那样,我们发现,随着温度的降低和时间尺度的增加,时间重新参数化波动变得越来越占主导地位。更具体地说,横向波动和纵向波动的强度之比作为动力学磁化率χ4的函数而增长,动力学磁化率χ4代表动力学不均匀性的强度;横向波动的相关体积与动力学不均匀性的相关体积大致成正比,而纵向波动的相关体积仍然很小且大致恒定。
2013-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Signature of Dynamical Heterogeneity in Spatial Correlations of Particle Displacement and its Temporal Evolution in Supercooled Liquids
过冷液体动力学的不均匀性被认为是玻璃化转变的标志之一。在过去已经进行了深入的研究,以了解这种异质性的起源动力学和可能的长度尺度与之相关联。我们已经做了大量的分子动力学模拟的几个模型玻璃形成液体在三维理解的时间演化的动力学异质性和异质性长度尺度。我们发现,虽然动态异质性的强度是最大的接近特征$α$ -弛豫时间的系统的时间尺度,动态异质性本身是发达的时间尺度短的$β$ -弛豫时间和生存长达几十个$α$ -弛豫时间的时间尺度。此外,我们发现,温度依赖的异质长度保持相同的整个时间窗口,但其绝对值随时间的变化在一个非单调的方式。
2019-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Relaxation pathway confinement in glassy dynamics
我们计算一个典型的玻璃形成系统的过剩的粒子流动性分布超过相应的动态倾向的分布,一个量,测量的趋势的粒子是移动的,并反映了当地的结构约束。这使我们能够证明,在过冷,在寻找一个松弛事件的动力学轨迹必须处理越来越多的限制松弛途径。这种建立在一组有限的移动粒子上的弛豫路径的"熵漏斗“也从相关的香农熵的衰变和进一步崩溃中得到了证明。
2014-03-29 cond-mat.stat-mech
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
Dynamical heterogeneity and large deviations in the open quantum East glass model from tensor networks
University of Nottingham(诺丁汉大学);Centre for the Mathematics and Theoretical Physics of Quantum Non-Equilibrium Systems, University of Nottingham(诺丁汉大学量子非平衡系统数学与理论物理中心);Max-Planck-Institut für Quantenoptik(马克斯·普朗克量子光学研究所);Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)(慕尼黑量子科学与技术中心)
利用张量网络方法研究耗散量子East模型的非平衡动力学,揭示了动力学异质性伴随慢弛豫,并发现了活性-非活性动力学相变的一阶特征。
2024-07-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech quant-ph
Glassy dynamics in deep neural networks: A structural comparison
本研究通过在MNIST和CIFAR-10数据集上训练真实深度神经网络,定量对比其与结构玻璃的动力学特性,发现二者既存在符合模耦合理论等一致性,也有弛豫时间不发散等差异,揭示了两类系统动力学行为的异同点。
2025-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph