Connection between slow and fast dynamics of molecular liquids around the glass transition
用中子散射法测量了不同温度和压力下几种分子玻璃形成液体的均方位移（MSD）。MSD在所研究的压力下沿着玻璃化转变线是不变的，从而为任何给定的液体建立了一个“内在的”林德曼标准。当在大约4纳秒的时间尺度上评估MSD时，发现MSD的温度依赖性和液体的脆性之间存在一对一的联系，但当在更短的时间内评估MSD时，这种联系并不成立。研究结果进行了讨论的弹性模型和松弛的作用，并解决慢和快的动态之间的相关性。
2010-08-03 cond-mat.soft
Dynamically Slow Processes in Supercooled Water Confined Between Hydrophobic Plates
我们研究了低温下疏水平面之间的水动力学。在不同的压力下，我们观察到不同的行为，我们理解的氢键动力学。在高压下，氢键网络的开放结构的形成被抑制，并且表面可以通过降低温度而快速脱水。在较低的压力下，氢键的快速有序化产生的异质性，负责强的非指数行为的关联函数，但没有强烈的相关时间的增加。在非常低的压力下，氢键网络的逐渐形成是导致相关时间大幅增加的原因，并且最终导致系统和脱水过程的动力学停滞。
2009-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling between structural relaxation and caged dynamics in Ca_{0.4}K_0.6(NO_{3})_{1.4} and glycerol: free volume, time scales and implications for the pressure-energy correlations
在熔融盐Ca_{0.4} K_{0.6}（NO_{3} $）_{1.4}（CKN）中，在约13个十年的结构弛豫时间内，缓慢的结构弛豫与快速的笼状动力学成比例。对甘油结垢进行了详细分析。在甘油中，短时均方位移<u^2>（笼状动力学的一种度量）由自由体积贡献。可以看出，为了证明标度性，快速动力学的观测时间必须短于弛豫过程的时间尺度。具有可忽略的（如CKN，甘油和网络玻璃形成剂）和高（如范德华液体和聚合物）压力-能量相关性的系统表现出缓慢弛豫和快速笼状动力学之间的缩放。根据现有的实验，缩放数据的主曲线的同构不变表达式与更简单的非不变表达式没有区别。相反，后者grees更好地与广泛的一类模型聚合物的模拟。
2011-01-14 cond-mat.soft
Observation of the Anomalously Slow (Power-Law) Relaxation of the System of Interacting Liquid Nanoclusters in the Disordered Confinement of a Random Porous Medium
研究了在过压下完全填充和随后去除过压后，Libersorb 23（L23）无序纳米多孔介质中水系统的时间演化。已经发现，在所研究的L23-水系统的弛豫中可以确定三个阶段。在第一阶段，在减压时间内，在去除过压时的一部分水迅速流出，即，随着压力的降低。已经表明，在低于分散转变温度$T < T_d = 284 K$的温度下，例如，$T = 277 K$，填充度$θ$从1下降到0.8，在10秒内，随着超压的变化。在弛豫的第二阶段，填充程度$θ$在时间$t \sim 10^5$ s内根据指数为$α < 0.1$的幂律$θ \sim t^{-α}$缓慢变化。这对应于在多孔介质中形成的非润湿液体的亚稳态的缓慢弛豫。在第三阶段，当$t > 10^5$ s时，所形成的亚稳态衰减，这表现为向具有较大指数的幂律依赖性$θ(t)$的转变。孔的挤出时间分布函数已经计算出随着填充度的时间依赖性，这定性地描述了观察到的异常缓慢的松弛和过渡到衰减阶段的交叉与幂律依赖性$θ(t)$具有较大的指数。结果表明，在$θ>{θ_c}$处受限非润湿液体亚稳态的弛豫和衰减是由于受限液体团簇局部构型的出现及其在充满孔的无限渗流团簇内部的相互作用。
2015-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Role of gravity or confining pressure and contact stiffness in granular rheology
研究了颗粒材料在慢准静态和惯性流中的稳态剪切流变特性。重力场和接触刚度的影响，这是传统的平凡化是这项研究的重点。采用离散元法对考虑不同重力场和接触刚度的裂底几何结构中弱摩擦颗粒集合体进行了一系列模拟。虽然传统上惯性数，即，应力与应变率时间尺度的比率描述了流动流变学，我们发现，第二个无量纲数，即柔软度与应力时间尺度的比率，也必须包括在内以表征整体流动行为。对于缓慢的，准静态的流动，密度增加，而宏观摩擦力分别增加颗粒的柔软度和重力降低。这种趋势被添加到$μ(I)$流变学中，并且可以追溯到接触网络中的各向异性，在稳态下显示宏观摩擦和偏置织物之间的线性相关性。有趣的是，当外旋速率增加时，对于给定的重力场和接触刚度，线性关系成立。
2014-12-02 cond-mat.soft
Transition from viscoelastic to fracture-like peeling of pressure-sensitive adhesives
我们调查的过程中缓慢展开的一卷典型的压敏胶，透明胶带，在其自身重量。探测剥离速度下降到nm/s的分辨率，这是三个数量级低于早期的测量，我们发现，速度仍然是非零的。此外，速度与相对湿度相关。湿度增加导致吸水，使粘合剂更弱，更容易剥离。在非常低的湿度下，粘合剂变得如此坚硬，以至于它主要弹性响应，导致类似于界面断裂的剥离过程。我们提供了一个定量的了解剥离速度在这两个制度。
2022-01-19 cond-mat.soft
Local Plasticity as the Source of Creep and Slow Dynamics in Granular Materials
采用恒压恒应力数值模拟方法，研究了由小面无摩擦颗粒组成的三维颗粒固体单轴压缩蠕变机理。快速单轴压缩，然后缓慢膨胀的基础上预测的对数蠕变现象。细观力学分析表明，颗粒蠕变和颗粒尺度变形之间存在相关性。大应变的局部区域出现在蠕变过程中，并且随着时间的推移在幅度和尺寸上增长。此外，非仿射颗粒位移的积累与局部应变线性增加，从而提供洞察应力驱动的蠕变演化过程中的塑性耗散的起源。在没有摩擦的情况下，慢对数动力学的预测表明在颗粒固体蠕变过程中塑性耗散作用的普遍性。
2016-03-24 cond-mat.soft
Reynolds Pressure and Relaxation in a Sheared Granular System
我们描述的实验，探测剪切堵塞状态的演变，发生包装分数$ϕ_S \leq ϕ\leq ϕ_J$，摩擦颗粒盘，其中以上$ϕ_J$有没有无应力静态。我们使用了一种新型的剪切装置，避免了形成不均匀的剪切带。这个固定的$ϕ$系统表现出剪切应变$γ$和压力$P$之间的耦合，我们用“雷诺压力”和“雷诺系数”$R(ϕ) = (\partial ^2 P/\partial γ^2)/2$表征。$R$仅依赖于$ϕ$，并发散为$R \sim (ϕ_c - ϕ)^α$，其中$ϕ_c \simeq ϕ_J$和$α\simeq -3.3$。在循环剪切下，该系统的演化动力学缓慢的极限环动力学，我们在周期$n$：$ΔP \simeq -β\ln(n/n_0)$的压力松弛方面的特点。$β$仅依赖于剪切周期振幅，这表明$β$起着类似温度作用的激活过程。
2013-01-10 cond-mat.soft
Particle dynamics and effective temperature of jammed granular matter in a slowly sheared 3D Couette cell
我们报告的粒子动力学的实验测量缓慢剪切颗粒物质在三维（3D）库埃特细胞。一个紧密堆积的透明球形珠子的集合被外部压力限制，并填充有流体以匹配珠子的密度和折射率。这使我们能够跟踪嵌入系统中的示踪粒子，并获得作为时间函数的三维轨迹。我们研究的PDF的垂直和径向位移，发现高斯和指数分布，分别。对于慢剪切速率，在所有三个方向上的均方波动被发现是只依赖于库埃特细胞的角位移。示踪剂颗粒的扩散率和迁移率都与剪切速率成正比，从而产生恒定的有效温度，这是堵塞系统的特征。
2008-06-30 cond-mat.soft
Water under extreme confinement in graphene: Oscillatory dynamics, structure, and hydration pressure explained as a function of the confinement width
石墨烯纳米通道与其可能的应用有关，例如在水净化中，以及理解它们如何改变受限液体的性质的挑战。在这里，我们使用全原子分子动力学模拟调查水限制在一个开放的石墨烯狭缝孔作为其宽度的函数$w$，下降到亚纳米尺度。我们发现，水的平移和旋转动力学表现出振荡依赖于$w$，由于水分层。动力学中的振荡与水合压力中的振荡相关，水合压力可以是负的（疏水吸引力），或高达$\sim 1$ GPa，如实验中所见。在孔隙宽度与全层一致时（一层和两层分别在$7.0$ λ和$9.5$ λ附近），体系的自由能最小，水化压力为零。在这些分离处，承压水的动力学减慢。然而，在自由能具有最大值的地方，即，对于那些与良好分离层的形成不相容的孔宽度，如$w\simeq 8.0$。在这些$w$值附近，动力学比本体更快，水从孔隙中挤出。对于受限的简单液体，或者对于封闭的纳米孔中的水，都没有观察到这种行为。自由能的分解阐明了动力学加速和减速的起源。特别是，我们发现，减速的性质取决于水层的数量：对于两层，这是由于内能的贡献，在简单的液体，而对于一层，它有一个熵的起源可能是由于存在的氢键网络在水中。我们的研究结果揭示了承压水的动力学和热力学机制，并为今后的实验提供了指导。
2021-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase transformations in methanol at high pressure measured by dielectric spectroscopy technique
在宽的压力和温度范围内（$P < 6.0$ GPa; 100 K $<T<$ 360 K）测量的甲醇介电响应揭示了一系列异常，这些异常可以解释为甲醇的几个固相之间的转变，包括迄今未知的高压低温相，其稳定范围为$P > $ 1.2 GPa $T < 270$ K。在中间P-T区$P \approx 3.4-3.7$ GPa $T \approx 260-280$ K中，发生了一系列复杂的结构转变，涉及四种甲醇晶体结构。在$P \approx 4.3-4.5$ GPa窄范围内的较高压力下，甲醇可通过相对缓慢的冷却以易碎玻璃（$P= 4.5$ GPa下的$T_g \approx 200$ K、$m_p \approx 80$）的形式获得。
2013-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Lattice Boltzmann simulations of a viscoelastic shear-thinning fluid
我们提出了一个混合格子玻尔兹曼算法的模拟流动玻璃形成流体，其特点是缓慢的结构弛豫，在纳维-斯托克斯方程的水平。流体描述的非线性积分本构方程，有关的应力张量局部的历史流量。作为一个应用程序，我们提出了一个积分非线性麦克斯韦模型，结合（线性）粘弹性和（非线性）剪切稀化的影响。我们讨论的瞬态动力学的速度，剪切应力，和正常的应力差异在平面压力驱动的通道流，开关（启动）和关闭（停止）的驱动压力。由于流体动力学动量扩散和缓慢的结构松弛之间的相互作用，这种瞬态动力学依赖于通道宽度。
2015-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Kinetic stability and energetics of simulated glasses created by constant pressure cooling
我们使用计算机模拟研究的稳定性和能量的模型玻璃在恒压条件下创建的冷却速率的依赖性，并比较结果与玻璃在恒容条件下形成。为了检查稳定性，我们确定在恒定压力下冷却和再加热玻璃转变回液体所需的时间$t_{\mathrm{trans}}$，并计算稳定性比$S = t_{\mathrm{trans}}/τ_α$，其中$τ_α$是液体的平衡弛豫时间。我们发现，足够慢的冷却速率，冷却和再加热在恒定压力下的结果在一个更大的稳定性比$S$比冷却和再加热在恒定体积。我们还比较了通过冷却同时保持恒定压力获得的玻璃的能量与通过从相同状态点冷却同时保持恒定体积产生的玻璃的能量。我们发现，在恒压下冷却的玻璃具有较低的平均势能和平均固有结构能。我们注意到，在气相沉积工艺的模型模拟中，玻璃是在恒定压力条件下产生的，因此它们应该与通过恒定压力冷却获得的玻璃进行比较。
2016-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow dynamic elastic recovery in unconsolidated metal structures
慢动态非线性广泛存在于具有复杂非均匀或裂纹微结构的脆性材料中。它存在于岩石、混凝土和破裂的玻璃块中。未固结的结构也显示出这种行为：玻璃珠在压力下聚集，单个玻璃珠被限制在两块玻璃板之间。一个定义特征是在机械调节之后刚度的损失，随后是随时间的恢复。观察到的表现出缓慢动力学的材料在微观结构、化学成分和规模（从实验室到地震学）上都有很大的不同，这表明了某种普遍性。缺乏全面的理论认识的普遍性，特别是日志（时间）恢复;一个怀疑一直是，这种现象是与玻璃晶界和微裂纹。早期的研究主要集中在砂岩和其他天然岩石上，但近年来，其他实验场所也被引入，为理论提供信息。在这里，我们提出了一些简单的金属系统上的测量：一个未固结的聚集体的铝珠围压下，和铝珠限制在两个铝板之间，和钢板之间的钢球限制。使用超声波作为系统的探头，并使用尾波干涉测量法评估变化。三种不同的方法，低频调理，所有揭示缓慢的动态非线性。结果表明，玻璃态微观结构和裂纹不起重要作用，因为它们似乎是缺席我们的系统。
2019-12-09 cond-mat.other cond-mat.soft physics.class-ph
Theory of pressure-induced rejuvenation and strain-hardening in metallic glasses
我们从理论上研究了高压对金属玻璃原子动力学的影响。该理论预测了压缩引起的再生和最近在金属玻璃中观察到的应变硬化。压力下的结构松弛主要由局部笼动力学控制。外加压力限制了原子的动力学约束，降低了原子的迁移率。此外，压缩诱导再生的亚稳态（局部最小值）在自由能景观中的较高能量。因此，压缩的金属玻璃可以再生，并且相应的弛豫是可逆的。这种行为导致机械变形实验中的应变硬化。理论预测与实验吻合得很好。
2020-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coupling between structural relaxation and diffusion in glass-forming liquids under pressure variation
本文采用集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论和分子动力学（MD）模拟方法研究了玻璃形成液体在不同压力下的结构弛豫和活化扩散。外部压力限制了单个分子在其笼中的局部运动，并引发合作运动的减慢。虽然ECNLE理论和模拟通常预测玻璃化转变温度和动态脆性随压力单调增加，但模拟表明，当压力高于1000 bar时，脆性降低。发现结构弛豫时间与逆扩散常数线性耦合。值得注意的是，这种耦合与压缩无关。理论计算与模拟结果在数量上吻合得很好，也与以前的工作一致。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-run determination of the saturation vapor pressure and enthalpy of vaporization/sublimation of a substance undergoing successive solid-solid and solid-liquid phase transitions: the case of $N$-methyl acetamide
Aarhus University（奥胡斯大学）
本研究通过单次运行测量N-甲基乙酰胺在不同温度下的饱和蒸汽压及相变焓，揭示其固-固和固-液相变过程中的热力学特性。
2026-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Theoretical and Experimental Study of Compression Effects on Structural Relaxation of Glass-Forming Liquids
我们发展了玻璃形成液体体弛豫的弹性集体非线性朗之万方程理论来研究压缩条件下的分子流动性。所施加的压力限制了更多的分子运动，因此当增加压力时显著减慢了分子动力学。我们定量地确定了结构弛豫时间的温度和压力依赖性。为了验证我们的模型，三个刚性和非聚合物超分子的介电谱实验进行了在环境和高压。数值计算结果与实验数据定量吻合。
2020-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
