Constrained dynamics of localized excitations causes a non-equilibrium phase transition in an atomistic model of glass formers
动力学促进理论假设短程动力学约束是过冷液体的本质特征，并从动力学约束模型的研究中得出许多结论。虽然看似简单，但这些模型预测了在许多结构弛豫时间内与其初始状态保持高度重叠的轨迹的存在。我们使用分子动力学模拟结合在轨迹空间中的重要性采样，通过计数长寿命粒子位移来测试这一预测。对于观察时间长于结构弛豫时间的指数尾出现在这个数字的概率分布。向低迁移率重新加权轨迹对应于到非活性相的相变。虽然这两个阶段的动态有很大的不同，但结构措施只显示出轻微的差异。我们讨论了动态序参量的选择，并对有效动态约束的微观起源给出了一种可能的解释。
2012-02-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
B2O3 glass former as a molecular matter revealed by heat capacity
用非球形B_2O_3分子的内禀运动较好地描述了B_2O_3玻璃形成体在宽温区的热容，揭示了B_2O_3不是传统的网状玻璃形成体，而是一种典型的分子物质，其从液态到玻璃态的转变对应于分子平移运动的冻结。这一发现可能为理解神秘的玻璃化转变以及固体和液体之间的内在差异提供了机会。
2013-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Corresponding States of Structural Glass Formers
分析了58个脆性结构玻璃形成液体（共68个数据集）的输运性质随温度T的变化，显示出显著的普适性。特别是，所有过冷液体的超阿克里乌斯行为似乎崩溃到一个抛物线，在任何有限温度下没有奇异行为。该行为受起始温度To限制，在该起始温度To以上，液体输送具有弱得多的温度依赖性。一个类似的崩溃也证明了，在较小的可用范围内，现有的数值模拟数据。
2008-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Super-Arrhenius behaviour of molecular glass formers
本文提出了一种由静态对关联函数计算分子玻璃形成体结构弛豫势垒的理论。的势垒高度示出增加由于增加的数量的稳定的债券的颗粒形成与它的邻居和能量的每个键作为液体移动到更深的过冷（超压缩）区域。我们提出了一个系统的硬球的结果，并比较计算值的结构弛豫时间与实验和模拟结果。
2019-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lengthscale dependence of dynamic four-point susceptibilities in glass formers
动态四点相关性测量玻璃形成系统的动力学中的空间相关性的程度。我们展示了这些可扩展性如何依赖于长度尺度，这必然构成其定义的一部分。通过分析动态便利化背景下的更新过程来估计这些能力的行为。的原子模型玻璃形成器的数值模拟，和两个动力学约束模型的分析结果得到证实。因此，我们认为，动态促进方法预测的情况是通用的。
2006-11-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics and energy landscape in a tetrahedral network glass-former: Direct comparison with models of fragile liquids
我们报道了基于短程球势的四面体网络玻璃形成体新模型的分子动力学模拟。尽管所采用的力场很简单，但我们的模型再现了二氧化硅（一种原型网络形成材料）的一些基本物理性质。结构和动力学性质，包括动态的不均匀性和本地重排的性质，进行了详细的研究和直接比较与模型的紧密包装，脆弱的玻璃形成。这种比较的结果是合理的势能面的属性，专注于不稳定模式的驻点。我们的研究结果表明，网络玻璃形成者中观察到的动态不均匀性的弱程度可能是由于本地化的不稳定模式，与基本的动力学事件，如键断裂和重组。相反，更脆弱的Lennard-Jones混合物的特征在于更大比例的扩展不稳定模式，这导致更合作和异质动力学。
2009-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
First-principles simulations of glass-formers
在这篇文章中，我们回顾了使用第一性原理方法，特别是密度泛函理论进行的玻璃的计算机模拟的结果。我们首先简要介绍了这种方法，并比较了这种方法的优点和缺点与经典的潜力的模拟。其次是讨论各种玻璃形成系统，已通过从头算模拟获得的模拟结果，并证明这种方法的有用性，以了解在微观层面上的玻璃的性能。
2016-04-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The potential energy landscape of a model glass former: thermodynamics, anharmonicities, and finite size effects
可以根据固有结构的性质来制定玻璃形成系统的热力学，其对应于势能的最小值并在高维配置空间中建立势能景观。在这项工作中，我们定量地应用这种一般的方法来模拟模型玻璃形成系统。我们系统地在N=20和N=160之间改变系统大小。该分析使我们能够确定在哪个温度范围内，玻璃成形器的性质受接近固有结构的构型空间区域的支配。此外，我们得到详细的信息，非谐贡献的性质。此外，我们可以解释有限尺寸效应的存在，在能源景观的具体属性。最后，确定非常小的系统的固有结构的总数使我们能够估计Kauzmann温度。
1999-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarse-grained microscopic model of glass formers
我们介绍了一个粗粒度的原子玻璃形成模型。它的元素是由物理激发的局部微观动力学规则，由观测量参数化。模型的结果被建立并用于解释过冷流体接近玻璃化转变的测量行为。该模型预测的交叉存在的层次super-Arrhenius动力学在短的长度尺度扩散Arrhenius动力学在大的长度尺度。这一预测将我们的模型与其他玻璃形成理论区分开来，并可以通过实验进行验证。
2003-08-07 cond-mat.stat-mech
Gel-forming patchy colloids and network glass formers: Thermodynamic and Dynamic analogies
本文讨论了最近的尝试，以提供一个更深入的了解胶体物质的热可逆的“凝胶”状态，并解开凝胶在胶体水平和凝胶在分子水平，通常被称为网络形成强液体之间的类比。形成凝胶的片状胶体和强液体之间的连接是由粒子间相互作用的有限化合价提供的，即通过存在键合的最近邻的数量的限制。
2007-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Corresponding States of Structural Glass Formers. II
相同标题的早期论文证明了脆性过冷玻璃形成液体的弛豫数据的崩溃[ \textit{J. Phys. Chem. B} \textbf{113}，5563-5567（2009）]。当温度$T$低于过冷行为开始的温度$T_{\mathrm{o}}$时，结构弛豫时间的对数$\log τ$由抛物线形式$\log (τ/τ_{\mathrm{o}}) \, =\, J^2(1/T - 1/T_{\mathrm{o}})^{2}$给出，其中$J$和$τ_{\mathrm{o}}$与温度无关。本文给出了该公式的进一步应用。特别是，它示出的吸引力的影响，在数值模拟的玻璃形成液体可以在逻辑上组织的$J$和$T_{\mathrm{o}}$。此外，对几个系统的实验数据的分析表明$J$和$T_{\mathrm{o}}$是材料属性。与此相反，其他拟合公式的类似参数的值不仅取决于材料，而且还取决于拟合这些公式中使用的数据的范围。以这种方式证明失败的表达式包括Vogel-Fulcher-Tammann公式，双指数公式和分数指数公式。
2010-08-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density-temperature scaling of the fragility in a model glass-former
一些玻璃形成体的扩散系数和弛豫时间等动力学量可能通过特定的组合而依赖于密度和温度，而不是独立地依赖于密度和温度，从而允许将密度和温度范围内的数据表示为单个缩放变量的函数。这种标度，称为密度-温度（DT）标度，对于具有逆幂律（IPL）相互作用的液体是精确的，但也发现在许多非IPL液体中近似有效。我们已经分析了DT缩放的后果的脆性模型玻璃形成的密度依赖性。我们发现动力学脆性的密度依赖性是弱的，并表明，它可以被理解的DT标度和DT标度在低密度的偏差。我们还表明，Adam-Gibbs关系具有DT标度性，由Adam-Gibbs关系中活化自由能的密度依赖性计算的标度指数与其他方法得到的指数值一致。
2013-09-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical Investigation of the Entropy Crisis in Model Glass Formers
我们通过非局域蒙特卡罗方法数值研究了玻璃体系的低温平衡。我们重新审视几个系统，以前已经研究和调查新的系统，以测试性能的这种方法附近的假定Kauzmann温度，$T_K$，其中的构型熵被假定为消失。我们的研究结果表明，以前的数值主张，有利于和反对在有限的$T_K$的热力学转变，必须重新评估。我们的工作为今后高密度低温下无序系统的数值研究提供了一些指导和建议。
2004-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Description of Yielding in Glass Based on Persistent Homology
用持久同源性（PH）方法研究了玻璃在剪切作用下的结构变化。PH将原子结构中的每个局部原子结构与几何对象（即孔）相关联，并评估这些孔对噪声的鲁棒性。我们发现屈服前后的微观结构有质的不同。屈服前的结构包含坚固的孔，屈服后孔的数量减少。我们还观察到，屈服后的结构接近那些快速淬火的玻璃。这项工作证明了强大的孔屈服的关键作用，并提供了基于几何的解释。
2019-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Are defect models consistent with the entropy and specific heat of glass-formers?
我们指出，玻璃的点状缺陷模型不能解释玻璃形成者的热力学性质，例如接近玻璃转变的过剩比热，这与J.P.Garrahan，D. Chandler [Proc. Natl. Acad. Sci. 100，9710（2003）]。更一般的模型和方法，在扩展的缺陷进行了讨论。
2005-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Statistical mechanical approach to secondary processes and structural relaxation in glasses and glass formers
动态过程的相互关系活跃在玻璃和粘性液体的分离的时间尺度上的研究使用的模型显示两个时间尺度的分叉之间的快速和二次弛豫和二次弛豫和结构之间。动力学的研究允许在平均场近似的动态逮捕的温度以上的系统弛豫的预测，与直接导出的运动方程的结果在模式耦合理论（MCT）过冷粘性液体。改变外部热力学参数，可以表现出很宽范围的现象学，从敏感性损失中结构峰和第二峰的非常清楚的分离到多余的机翼结构。
2011-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure and dynamics in glass-formers: predictability at large length scales
玻璃形成者的动态不均匀性与其静态结构有关，使用动态倾向的概念。我们重新审视这种关系，通过分析两个原子的玻璃形成者和两个理论模型的动力学波动。我们引入定量统计指标，表明单个粒子的动力学不能预测的基础上的倾向，也没有任何结构指标。然而，倾向场的空间结构对与动态异质性相关的空间相关性具有预测能力。我们的研究结果表明，寻求静态和动态性能之间的连接的玻璃形成在颗粒水平是徒劳的，但他们表明，这种连接确实存在较大的长度尺度。
2007-08-23 cond-mat.stat-mech
Non-Universality of the Specific Heat in Glass Forming Systems
我们提出了新的模拟结果的比热在一个经典模型的二元混合物玻璃形成在两个维度。我们发现，除了以前观察到的比热峰，在较低的温度下，这是在早期的模拟中观察不到的第二个峰。这是一个惊喜，因为大多数关于玻璃化转变的文献都期望有一个比热峰。我们用两类团簇的微熔化解释了这两个比热峰的物理机制。虽然这种物理学很容易理解，但其结果是，人们不应该期望玻璃形成物中比热的温度依赖性具有任何普遍性。
2008-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anomalous Elasticity in Classical Glass-formers
非晶态固体在机械应变下易于发生塑性响应。最近的工作表明，在非晶颗粒系统中，这些典型的四极性质的塑性事件可以屏蔽弹性响应。当四极子的密度高时，四极子场的梯度充当紧急偶极源，导致机械响应的定性变化，例如在位移场中所见。在本文中，我们研究了屏蔽在经典的玻璃形成的效果。它们由通过二元力相互作用的点粒子组成。两个逆幂律力和Lennard-Jones相互作用进行检查，它表明，在这两种情况下的弹性响应可以强烈屏蔽，与新的理论。偏离经典弹性理论的程度参数化的建议的新措施，显示有一个功能依赖的能量损失的塑性响应的量。
2022-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Enhanced diffusion in finite-size simulations of a fragile diatomic glass former
利用分子动力学模拟研究了双原子过冷液体动力学性质的有限尺寸依赖性。分子的简单性使我们能够接近微秒的时间尺度。我们发现当系统尺寸减小时，弛豫时间随着协同运动强度的减小而减小。虽然合作运动的减少与以前的研究一致，但弛豫时间的减少与迄今为止在单原子玻璃成形剂和二氧化硅中报道的相反。这一结果表明在弛豫过程中存在不同的竞争物理机制。对于非常小的盒子尺寸的弛豫时间的行为反转本身，并强烈增加时，盒子的大小减小，从而导致一个非单调的行为。这一结果与缺陷理论和促进理论定性一致。
2017-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium phase diagram of a randomly pinned glass-former
我们使用计算机模拟来研究的玻璃形成剂的热力学性质，其中一部分$c$的颗粒已被永久冻结。通过热力学积分，我们确定了Kauzmann或理想玻璃化转变温度$T_K(c)$，在该温度下构型熵消失。这是在不诉诸任何种类的外推的情况下完成的，{\it，即}，$T_K(c)$确实是系统的平衡性质。我们还测量重叠的分布函数，{\it，即}，表示玻璃状态的序参量。我们发现，从重叠得到的过渡线与从热力学积分得到的过渡线相吻合，从而表明这两种方法得到相同的过渡线。最后，我们确定的势能景观的几何性质，特别是$T-$和$c-$鞍指数的依赖性，并使用这些属性来获得动态转变温度$T_d(c)$。两个温度$T_K(c)$和$T_d(c)$在$c$的有限值处相交，并指示玻璃化转变线结束的点。这些发现与随机一阶跃迁理论所提出的方案定性一致。
2015-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective dynamics in a glass-former with Mari-Kurchan interactions
我们数值研究了二维Mari-Kurchan玻璃模型的平衡弛豫动力学。粒子相互作用的树状结构禁止非平凡的结构图案和复杂的自由能景观导致热力学玻璃化转变的出现，而模型的有限维性质防止了模式耦合奇点的存在。尽管如此，平衡弛豫动力学被证明是在传统的玻璃成型机进行的模拟非常一致。平均时间-关联函数显示了典型的过冷液体的现象，包括在中间频率的弛豫谱中出现过量信号。我们发现，这种演变是伴随着强烈的集体和异质动力学的签名，不能解释单粒子跳跃和出现从动态便利。我们的研究表明，具有非常简单的结构相关性的非晶格相互作用粒子模型显示定量现实的玻璃态动力学。
2022-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Large-scale atomistic study of plasticity in amorphous gallium oxide with a machine-learning potential
本研究利用机器学习原子间势开展大规模原子模拟，揭示了非晶Ga2O3在玻璃化转变和力学行为上的特性，发现其具有高塑性且比非晶氧化铝更能抵抗剪切带形成。
2024-04-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Activity statistics in a colloidal glass former: experimental evidence for a dynamical transition
在一个稠密的胶体悬浮液中的体积分数略低于其玻璃化转变，我们遵循的轨迹的一个大的时间窗口的示踪剂组装。我们定义了一个局部活动，它量化了系统重新排列的局部趋势。我们确定的时间和空间的综合活动的统计数据，我们认为，它开发了一个低活动的尾巴，与玻璃态行为和异质动态的发病。这些罕见的事件可以解释为反映了潜在的动态相变。
2017-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite size effects in the specific heat of glass-formers
我们报告明确的有限尺寸效应的比热和模型玻璃形成在温度远小于模式耦合过渡的弛豫时间。达到这一结果的一个关键因素是一个新的蒙特卡罗算法，它使我们能够减少两个数量级的弛豫时间。这些效应表明静态量中存在大的相关长度。
2005-12-16 cond-mat.stat-mech
Role of Fragility of the Glass Formers in the Yielding Transition under Oscillatory Shear
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
通过模拟发现，玻璃形成体的脆性影响屈服行为：脆性玻璃在充分退火后屈服点显著增加，而强玻璃则保持恒定，并引入改进的平均场弹塑性模型解释能量壁垒的作用。
2026-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.app-ph
Tracking heterogeneous dynamics during the alpha-relaxation of a simple glass-former
我们研究了一个简单的玻璃模型-KA格子气模型中的弛豫过程。我们发现，对于这个模型，结构松弛是由于合作移动粒子的区域，这导致系统的异质动力学的缓慢渗流。我们发现，这些区域的大小分布是由幂律，它们的形成是编码在粒子的初始结构，随着密度的增加，初始配置的记忆越来越保留。
2008-11-10 cond-mat.stat-mech
Questioning the relationship between the $χ$4 susceptibility and the dynamical correlation length in a glass former
由快、慢关联粒子组成的团簇称为动力学非均匀性（DHs），是玻璃态动力学的一个重要方面。玻璃化转变情景的一个关键成分是随着转变的接近，团簇尺寸$ξ$ 4显著增加。由于需要易于计算的工具来测量$ξ$ 4，最近引入了动力学磁化率$χ$ 4，并用于各种实验工作中探测DH。在这里，我们调查DH在致密的微凝胶悬浮液中使用imagecorrelation分析，并计算$χ$ 4和四点关联函数G4。G4的空间减少提供了一个直接进入$ξ$ 4，这被发现与体积分数增加显着增长。然而，这种增加不被$χ$ 4捕获。我们的实验表明，验证$χ$ 4和$ξ$ 4之间的联系的假设并没有得到满足。
2015-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic transition in an atomic glass former: a molecular dynamics evidence
我们发现，Lennard-Jones混合物显示出一个动态的相变之间的一个活跃的政权和一个不活跃的。通过分子动力学模拟和有限尺寸的研究，我们表明，在过冷制度的时空动力学符合一个动态的一级转变点。
2011-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Numerical and Theoretical Study of a Monodisperse Hard-Sphere Glass Former
存在着各种各样的玻璃化转变理论和更多的数值模型。但是，由于模型需要内置的复杂性来防止结晶，与理论进行比较可能很困难。我们研究了一个深过饱和的\emph{monodisperse}四维（4D）硬球流体的动力学，它没有这样的复杂性，但其强大的内在几何挫折抑制结晶，即使在深过饱和。作为一个应用程序，我们比较其行为的模式耦合理论（MCT）的玻璃形成。我们发现MCT描述这个系统比任何其他结构的玻璃形成更好地在较低的维度。在四维动力学不均匀性的减少建议一个温和的违反斯托克斯-爱因斯坦关系可以解释的协议。这些结果是一致的平均场的玻璃化转变的情况。
2010-04-15 cond-mat.stat-mech
Computer Simulations of Supercooled Liquids and Glasses
在简要介绍了过冷液体的动力学之后，我们讨论了计算机模拟这类系统的一些优点和缺点。随后，我们提出了计算机模拟的结果，其中一个脆弱的玻璃形成，二元Lennard-Jones系统的动力学进行了比较，一个强的玻璃形成，SiO_2。这一比较表明，这两种玻璃形成体的温度依赖性不同的原因在于模耦合理论的临界温度T_c附近的粒子输运机制。而一个脆弱的玻璃前体是很好地描述了理想版本的模式耦合理论，一个强的玻璃前体是由激活过程为主。在文章的最后一部分，我们回顾了一些模拟的玻璃形成剂，其中低于玻璃化转变温度的动力学进行了研究。我们表明，这样的模拟可能有助于建立一个自生成的无序（如结构玻璃）和淬火无序（如自旋玻璃）系统之间的连接。
1998-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Geometrical Frustration and Static Correlations in Hard-Sphere Glass Formers
我们分析和数值表征硬球流体的结构，以审查各种几何挫折的玻璃化转变的情况。我们发现广义多面体的顺序与流体填充分数的增加，但变得越来越无关，随着尺寸的增加。我们还发现，结构相关性的增长是适度的，在计算机模拟访问的动态制度。
2013-01-04 cond-mat.stat-mech
Transition in coupled replicas may not imply a finite temperature ideal glass transition in glass forming systems
玻璃化转变领域的一个关键问题是是否存在有限温度的热力学转变到玻璃态。最近在原子模型中对耦合副本的模拟发现了作为副本耦合函数的静态转换的签名。这可以被看作是一个相关的热力学玻璃化转变的证据在非耦合系统。我们在这里证明，不同的解释是可能的。我们考虑三角形元胞模型，一个相互作用的自旋系统，显示（东模型）玻璃态动力学在没有任何静态过渡。我们表明，当两个副本耦合有一个曲线的平衡相变，小和大的重叠相位之间，在温度耦合平面（位于自对偶线的一个精确的温度/耦合对偶系统），在一个临界点结束。关键是，在耦合消失的极限下，有限温度跃迁消失，非耦合系统在所有温度下都处于无序相。我们讨论解释原子模拟在这个结果。
2013-11-22 cond-mat.stat-mech
Non-topographic description of inherent structure dynamics in glass formers
我们表明，在玻璃形成系统的内在结构之间的动态可以理解在纯粹的动力学方面，没有任何参考的“地形”的势能景观的功能。这种"非地形学“解释是基于动力学不均匀性的存在及其统计特性。我们的观点得到了支持的玻璃形成的简单的动态促进模型的研究。这些模型还允许制定定量的理论预测，成功地比较发表的数据中获得的局部动态的过冷液体的数值和实验研究。
2003-03-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Length scale dependence of the Stokes-Einstein and Adam-Gibbs relations in model glass formers
亚当-吉布斯（AG）关系将玻璃形成液体的动力学与其热力学联系起来。的构型熵，并在玻璃态行为的描述中具有根本的重要性。在玻璃形成剂中扩散系数和粘度（或结构弛豫时间）之间的斯托克斯-爱因斯坦（SEB）关系的破裂提出了关于AG关系描述哪个动力学量的问题。通过进行分子动力学模拟，我们表明，AG关系是有效的在最宽的温度范围内的扩散系数，而不是粘度或弛豫时间。研究弛豫时间定义在一个给定的波长，我们发现，SEB和偏离AG关系发生在低于一个温度下，在该温度下的相关长度的动态异质性等于探测波长。
2017-05-28 cond-mat.stat-mech
Devitrification of the Kob-Andersen glass former: Competition with the locally favored structure
过冷液体是动力学捕获的材料，其中向具有长程序的热力学更稳定的状态的转变被强烈抑制。为了评估液体的玻璃形成能力，存在经验规则，但是仍然缺少失透的全面的微观图像。在这里，我们研究了一个流行的模型玻璃成型，二元Kob-Andersen混合物，在小系统中的结晶。我们执行轨迹采样采用人口的局部有利的结构作为序参量。虽然大人口的动态相变已被报道，在这里，我们表明，对一个小人口的本地有利的结构诱导结晶偏置，我们估计的自由能差。这一结果揭示了新的光之间的竞争的本地和全球结构的玻璃形成液体和其影响的结晶。
2018-08-06 cond-mat.stat-mech
Decorrelation of the static and dynamic length scales in hard-sphere glass-formers
我们表明，在平衡阶段的玻璃形成硬球流体在三维空间中，静态长度尺度暂时与动态减速和动态长度表征空间不均匀性的动态明确地去相关。当密度增加时，前者的生长速度比后者慢得多。这一观察结果对于计算机模拟所能达到的动力学范围是有效的，这大致相当于胶体实验的动力学范围。我们还发现，在这个相同的范围内，弛豫时间和点集相关长度之间不存在一一对应关系。这些结果表明，在三维硬球玻璃形成者的可访问的动力学制度的几种弛豫机制的共存。
2013-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Information-theoretic measurements of coupling between structure and dynamics in glass-formers
我们分析了两个模型玻璃形成者的结构和动力学之间的联系，使用初始配置和随后的动力学之间的互信息来比较不同结构观测值的预测值。我们考虑的预测能力的正常模式，本地有利的结构，和粗粒度的测量本地的能量和密度。的互信息允许的液体结构的动态的影响进行定量分析作为时间的函数，正常模式给出最有用的预测在短时间尺度上，而本地的能量和密度是最强的预测在很长的时间。
2014-02-27 cond-mat.stat-mech
Jamming, relaxation, and memory in a structureless glass former
本研究针对无结构的无限程Mari-Kurchan模型开展非平衡过程模拟，与随机洛伦兹气体对比，探究阻塞等现象，为玻璃动力学平均场理论求解及阻塞算法提供关键洞见。
2023-04-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time evolution of dynamic propensity in a model glass former. The interplay between structure and dynamics
通过isoconfigurational方法，我们计算的变化倾向的运动，玻璃形成系统的结构在其松弛动力学的经验。这样一个系统的弛豫已经被证明是通过其势能面的元基之间的快速交叉（元基是一组相互相似的、密切相关的结构，它们与其他元基明显不同）来演化的，因为集体弛豫单元（d-簇）发生了。我们现在表明，系统中的倾向的空间分布不会发生显着变化，直到这些d-集群之一发生。然而，一个d-集群的发生明显地去相关的粒子的倾向，从而结束了与动力学的影响，适当的本地metabasin的结构特征。我们还显示了一个重要的粒子之间的匹配，参与d-集群，并显示出高的变化，他们的倾向。
2008-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical correlations in a glass-former with randomly pinned particles
研究了模型玻璃形成流体中随机钉扎粒子的影响，重点研究了钉扎粒子存在时的动态非均匀弛豫。我们展示了如何在真实空间中分析四点动力学相关性，允许直接提取动力学异质性特征的长度尺度。在钉扎的存在下，玻璃体系的弛豫时间增加了二十年，但几乎没有增加的四点相关长度或强度的四点相关。我们讨论了这些结果的玻璃化转变理论的影响。
2013-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Locally favoured structures and dynamic length scales in a simple glass-former
我们调查的静态和动态性质的弱多分散硬球系统在深度过冷状态，即在密度高于对应的模式耦合过渡。结构分析揭示了二十面体局部有利结构的出现，以前只发现在痕量。我们提出了一种新的方法来探测动态异质区域的形状，这是不敏感的颗粒堆积效应，可以阻碍这种分析。我们的研究结果表明，动态异质区域的形状变化很小，而且暗示，经常使用的四点相关长度可能会表现出超过我们的方法确定的增长。动态异质区域的规模增长似乎与结构和动态倾向相关性一致。
2016-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comparison of Dynamical Heterogeneity in Hard-Sphere and Attractive Glass Formers
使用分子动力学模拟，我们已经确定，堵塞的液体中的动力学不均匀性的性质是非常敏感的短程吸引力。弱吸引系统与致密硬球和Lennard-Jones流体几乎没有什么不同：粒子运动是间断的，并且倾向于以大约单个粒子直径的步骤进行。这两个基本特征在明显的吸引力存在时都会发生变化。粒子的流动性和不流动性的瞬态期间不能辨别在中间的吸引力强度，结构松弛大大增强。强吸引力，众所周知，显着抑制放松，恢复双峰粒子运动。但在这种情况下，瞬时移动粒子的移动步骤比弱吸引力的情况明显更偏向大位移。动态异质性，这不能被传统的模式耦合理论捕获的修改后的功能，验证了最近的预测，从一个模型的空间相关的促进缺陷。
2005-01-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode Coupling relaxation scenario in a confined glass former
本文采用分子动力学模拟方法研究了Lennard-Jones二元混合物在软球无序排列中的动力学行为。研究了过冷时玻璃形成体的单粒子动力学行为。模式耦合理论的预测是满足约束液体。通过幂律拟合扩散系数和后期$α$区域的弛豫时间来估计交叉温度。冯施魏德勒定律的$b$指数也进行了评估。与体相类似，从扩散系数和弛豫时间的幂律拟合中提取指数$γ$的不同值。
2002-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Neutron Scattering Studies of the Model Glass Former Ortho-terphenyl
范德瓦尔斯液体邻三联苯长期以来一直被用作玻璃化转变研究的模型体系。受模式耦合理论的启发，已经进行了大量的实验来监测微观时间和长度尺度上的结构弛豫的发生。特别是使用准弹性中子散射，密度和标记粒子的相关性的衰减已被测量为温度，压力和波数的函数。一个一致的图片是发达国家中的模式耦合奇点出现在中等粘度的液体中的传输机制的变化，在远高于常规的（热）玻璃化转变的温度。
2001-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Spontaneous and induced dynamic fluctuations in glass-formers I: General results and dependence on ensemble and dynamics
我们从理论上和数值上研究了一个家庭的多点动态的非均匀性，量化的强度和特征的长度尺度的玻璃形成材料。我们使用一般的理论参数（波动耗散关系和对称性的相关动力学场论）的敏感性，平均两个时间常数的温度和密度的自发波动的本地动态。我们的理论结果进行比较，分子动力学模拟的牛顿，布朗和蒙特卡罗动力学的两个代表性的玻璃形成液体，一个脆弱的二元Lennard-Jones混合物和模型的强玻璃前体二氧化硅。我们证明在[科学310，1797（2005）]中提出的要求，即关联函数的温度依赖性，允许提取有用的信息，在玻璃态系统中的动态长度尺度。我们还讨论了一些微妙的问题相关的微观动力学和统计系综的选择，通过保守量，这被发现在确定动态相关性发挥了重要作用。
2007-02-12 cond-mat.stat-mech
Connecting microscopic simulations with kinetically constrained models of glasses
已知动力学约束自旋模型表现出模仿玻璃形成系统的动力学行为。它们通常被理解为玻璃形成者的粗粒度模型，在一些“流动性”领域。这个“流动性”领域的身份仍然难以捉摸，由于缺乏粗粒度的程序，以获得这些模型从更微观的角度来看。在这里，我们展示了一个计划，以映射到一个动力学约束的自旋模型的二维软盘玻璃形成的动力学，提供了一个尝试，在桥接这两种方法。
2007-09-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Localization phenomena in models of ion-conducting glass formers
利用分子动力学（MD）计算机模拟研究了大小粒子软球混合物以及无序洛伦兹气体（LG）模型中的质量输运。软球混合物显示出异常的小颗粒扩散，这意味着与大颗粒玻璃化转变分离的局部化转变。关闭小颗粒排除体积约束减慢了小颗粒动力学，如不相干的中间散射函数所示。对数时间导数的均方位移的比较揭示了定性的相似性之间的本地化过渡在软球混合物和它的对应LG。然而，定性的差异强调需要进一步研究阐明两种模式之间的联系。
2010-06-04 cond-mat.stat-mech
Simple fluctuations in simple glass formers
本研究针对玻璃形成液体的临界单粒子涨落，对比模耦合理论与动力学平均场理论的维度标度差异，结合硬球模拟验证平均场理论的适用性，提出MCT的调整方向，揭示局域结构与维度对涨落的复杂影响。
2024-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass Transition in Supercooled Liquids with Medium Range Crystalline Order
在静态长度尺度的增长，可能与可识别的结构有序的玻璃形成液体中的快速动力学减慢的起源，是一个备受争议的问题。在各种模型体系中观察到与玻璃态行为相关的中程晶序（MRCO）的生长。这样的观察提出了一个问题，即如果允许玻璃成形器松弛足够长的时间，玻璃成形器达到的最终状态。是一个缓慢增长的水晶秩序负责缓慢的动力学？在有和没有MRCO的液体中，玻璃化转变的分子机制是否相同？如果是的话，MRCO的玻璃形成剂提供了一般理解玻璃化行为的范例。如果没有，则具有MRCO的系统形成一类新的玻璃形成材料，其缓慢动力学的分子机制可能更容易在生长晶体顺序方面理解，并且应该以这种方式接近，即使它们不会提供一般的见解。在这项研究中，我们进行了广泛的分子动力学模拟的玻璃形成液体的数量在两个维度，并显示与MRCO玻璃的静态和动态性能是不同于其他玻璃形成液体没有占主导地位的本地秩序。我们还解决了一个重要的问题，关于所谓的点集方法确定静态长度尺度，并证明它是一个强大的，为了不可知的，方法确定静态相关长度在玻璃成型机。
2017-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hopping and the Stokes-Einstein relation breakdown in simple glass formers
玻璃化转变研究中最活跃的争论问题之一是平均场描述是否是理解实验玻璃形成物的合理起点。虽然玻璃化转变的平均场论--像其他统计系统的理论一样--在空间维度为$d\rightarrow\infty$时是精确的，但具有$d$的系统性质的演化可能不是平滑的。超次元效应可以极大地改变物理维度上发生的事情，$d=2,3$。对于标准相变，有限维效应通常由重整化群方法捕获，但对于玻璃，校正要微妙得多，只能部分理解。在这里，我们研究了由相邻粒子形成的局部笼之间的跳跃，该模型允许干净地隔离该效应。通过汇集从副本理论，腔重建，空隙渗流，和分子动力学的结果，我们获得的见解如何跳跃诱导的斯托克斯-爱因斯坦关系的崩溃，并修改实验系统中的平均场的情况。虽然跳跃被发现取代了动态玻璃化转变，但它仍然留下了相当大的一部分临界状态不变。通过提供一个建设性的框架，识别和量化的作用，跳跃，我们因此采取了重要的一步，描述动态便利化的框架内的平均场论的眼镜。
2014-09-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Negative differential mobility of weakly driven particles in models of glass formers
我们研究了在玻璃体系的动力学约束模型中探针粒子对弱常数驱动的响应，并表明探针的响应可以是非单调的，并产生负微分迁移率：增加所施加的力可以降低探针在力方向上的漂移速度。其他显着的非线性效应也被证明，如增强与探针的波动远离平均路径，在其他情况下称为巨扩散的现象增加的力量。我们表明，这些结果可以解释分析的连续时间的随机游走近似，其中存在解耦的持久性和交换时间的本地位移的探针。这种解耦是由于在玻璃体系中的动态不均匀性，这也导致了双峰分布的探针粒子disp lacements。我们讨论了我们的实验结果的相关性。
2008-07-29 cond-mat.stat-mech
Experimental search for dynamic heterogeneities in molecular glass formers
我们已经测量了两个分子玻璃形成接近Tg的线性介电极化率，以估计的大小的动态相关的分子簇，预计将管理的物理玻璃形成。该尺寸已被证明与动态介电磁化率dEps（w）/dT（Eps：介电磁化率，T：温度，w：频率）有关。为了允许精确测定T导数，我们对甘油每1 K扫描192 < T < 232 K的间隔，对碳酸丙烯酯每0.5 K扫描159 < T < 179 K的间隔。对T变化的分辨率约为1 mK。对甘油的结果是，当温度从226 K升高到195 K时，相关分子的数目增加了3倍。已经表明，非线性磁化率提供了动态相关性的直接测量。为了测量它，我们使用了标准的Lockin技术，产生了从电容器流出的电流的三次谐波。由于标准电子器件的非线性响应，我们只得到了三次谐波与一次谐波之比的上限。
2007-07-24 cond-mat.stat-mech
Spontaneous and induced dynamic correlations in glass-formers II: Model calculations and comparison to numerical simulations
我们详细研究了各种理论方法的预测，特别是模式耦合理论（MCT）和动力学约束模型（KCMs），关于时间，温度和多点关联函数，量化的强度诱导和自发的动力学波动的波矢依赖。我们还讨论了MCT关于这些多点关联函数的统计系综和微观动力学依赖的精确预测。这些预测进行了比较，模型脆弱和强大的玻璃形成液体的模拟。总的来说，MCT票价相当不错，在脆弱的情况下，特别是解释观察到的统计合奏和微观动力学的关键作用，而MCT的预测似乎并不强的情况下举行。KCM为理解这些多点关联函数如何编码玻璃材料中的动态关联提供了一个简化的框架。然而，我们的分析突出了重要的未解决的问题，有关应用KCM的过冷液体。
2007-02-12 cond-mat.stat-mech
