Glass elasticity from particle trajectories
使用位置数据从视频显微镜的二维胶体系统和硬盘的模拟，我们确定波矢量依赖的正常模式弹性常数在过冷流体和玻璃态，分别。阐明了在非晶态固体中刚性的出现和位移场的存在。在长波长的极限下，采用连续弹性理论分析了该非晶体系的体积模量和剪切模量随温度的变化关系。在冷却时有限静态剪切模量的开始标志着流体/固体转变。这提供了以直观和精确的方式确定玻璃化转变温度$T_g$的机会。
2012-10-02 cond-mat.soft
Stability dependence of local structural heterogeneities of stable amorphous solids
非晶态固体普遍的反常振动和热性质被认为与弹性的局部变化有关。最近研究表明，振动特性对玻璃的稳定性很敏感。在这里，我们研究的稳定性依赖的局部弹性常数的模拟玻璃成形器在很宽的范围内的稳定性，从一个不良退火玻璃的玻璃，其稳定性是相当的实验室异常稳定的气相沉积玻璃。我们表明，随着稳定性的增加，玻璃变得更加均匀，证明了一个较小的方差的局部弹性常数。我们发现，根据在这项工作中使用的局部弹性模量的定义，局部弹性模量是不空间相关的。
2019-09-26 cond-mat.soft
Roles of liquid structural ordering in glass transition, crystallization, and water's anomalies
液态是物质的基本和本质状态之一，但由于高密度导致的多体关联和缺乏长程序，对液态的物理理解远远落后于其他状态，如气体和固体状态。液体科学中重要的开放问题包括玻璃化转变、结晶和水的反常现象。奥斯汀·安吉尔对这些问题做出了巨大贡献，并提出了许多具有根本重要性的新概念。在这篇文章中，我们回顾了这些概念如何影响我们的工作液体物理，重点是液体结构有序的玻璃化转变，结晶和水的异常的作用。
2022-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.chem-ph
Local Density Fluctuation Governs the Divergence of Viscosity underlying Elastic and Hydrodynamic Anomalies in a 2D Glass-Forming Liquid
如果液体迅速冷却形成玻璃，它的结构弛豫会延迟，粘度会急剧增加。在两个维度上，即使在低温下，也会存在强烈的长波长波动，这使得难以评估微观结构弛豫时间。这封信表明，在二维玻璃形成液体中，相邻颗粒之间的相对位移产生与粘度成比例增长的弛豫时间。除了热弹性振动，流体动力学的波动被发现影响的长波长的动态，在长时间的限制，产生一个grammically发散扩散。
2019-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Understanding the problem of glass transition on the basis of elastic interactions in a liquid
我们回顾了最近提出的弹性玻璃化转变的方法。这种方法是基于一个简单的和物理上透明的想法，在液体中的局部松弛事件之间的弹性相互作用。这幅图的中心是这种相互作用的范围。它在降低温度时的增加解释了玻璃化转变领域的几个重要的开放问题，包括普遍的弛豫定律和动态交叉。特别地，我们展示了所提出的理论如何解释（1）弛豫协同性的物理起源;（2）在$τ=$ 1 ps处从指数弛豫到非指数弛豫的交叉的起源，其中$τ$是液体弛豫时间;（3）Vogel-Fulcher-Tammann定律的起源;（4）拉伸指数弛豫的起源;（5）在VFT温度$T_0$下$τ$不发散，在$τ\approx 10^{-6}$ sec下交叉到更大的Arrhenius弛豫;（6）液体"脆性“的起源;和（7）弛豫的非指数性和弛豫时间之间的关系。
2008-07-24 cond-mat.soft
Controlling mechanical properties of a polymeric glass
在这项工作中，我们使用分子模拟研究的方法来控制聚合物玻璃材料的机械性能，如弹性模量，机械不均匀性以及它们的玻璃化转变温度。我们研究了填充和未填充的聚合物，并研究了颗粒尺寸，体积分数和聚合物-颗粒相互作用的影响。我们确定了弹性模量和玻璃化转变温度的流动性和动态异质性之间的关系。
2016-10-12 cond-mat.soft
Elastic models for the non-Arrhenius viscosity of glass-forming liquids
本文首先回顾了粘性液体非阿耳忒弥斯粘度的推挤模型。根据该模型，对流动事件的活化能的主要贡献是分子推开周围环境所需的能量，该能量与液体的瞬时剪切模量成比例。数据支持的模型。它表明，分数德拜-斯托克斯-爱因斯坦关系，定量地表达了经常观察到的去耦，例如，粘性流的传导性，可以在模型中理解。本文接着回顾了几个相关的解释的非阿耳忒弥斯粘度。其中大多数也是“弹性模型”，即，它们以液体的短时弹性性质表示粘度活化能。最后，给出了弹性模型的两个新的参数，一个一般的固态缺陷参数和奥卡姆剃刀型参数。
2006-02-03 cond-mat.soft
Low-energy optical phonons induce glassy-like vibrational and thermal anomalies in ordered crystals
人们普遍认为，结构玻璃和无序晶体在它们的热、机械和声学性质上表现出异常，这是无序耗散环境中长波近似被破坏的表现。然而，最近在包括热电化合物在内的完全有序的晶体中也观察到了相同类型的玻璃状异常（即，在德拜能级以上的振动态密度（VDOS）中的玻色子峰、在$T\simeq10 K$处的归一化比热中的峰等）。在这里，我们提出了一个理论，预测这些令人惊讶的效果在完美有序的晶体作为一个结果的低洼（软）光学声子。特别是，可以看出，一个强大的玻色子峰异常（低能量过剩的模式）在VDOS可以几乎完全是由于低能量光学声子的存在下，只要他们的能量是可比的声学模式在布里渊区边界。玻色子峰预计也发生在低$T$的热容。在存在强阻尼（这可能是由于有序晶体中的非谐性）的情况下，这些光学声子有助于$T$偏离德拜$T^{3}$定律，产生$T$中的线性行为，这是玻璃的典型行为，即使在模型中没有做出任何无序假设。这些发现对于理解和调节热电化合物的热输运性质，以及可能对于增强电子-声子超导性是相关的。
2020-03-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Boson peak, elasticity, and glass transition temperature in polymer glasses: Effects of the rigidity of chain bending
超低频振动谱（玻色子峰）和非仿射弹性响应是玻璃最重要的特性。在这里，聚合物玻璃的振动和机械性能的检查，通过使用粗粒度的分子动力学模拟，特别注意的聚合物链的弯曲刚度的影响。随着刚性的增加，系统在较高的温度下（在恒定压力下）经历玻璃化转变，这降低了玻璃相的密度。的弹性模量，这是由密度的降低和刚度的增加控制，显示出非单调依赖于刚性的聚合物链，所产生的非仿射分量。此外，在振动态密度中观察到明显的玻色子峰，其取决于宏观剪切模量$G$。具体地，玻色子峰值频率被缩放为$ω_\mathrm{BP} \propto \sqrt{G}$。这些结果提供了玻色子峰，剪切弹性，和玻璃化转变温度之间的正相关性。
2019-08-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Topological data analysis for revealing structural origin of density anomalies in silica glass
本研究利用拓扑数据分析（TDA）从拓扑角度探究液态二氧化硅冷却过程中的密度异常现象，发现-Si-Si-网络一维拓扑结构在密度极值对应温度下变化，揭示了异常的结构起源，为玻璃态材料转变研究提供新方法。
2022-12-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Griffiths-like region explains the dynamic anomaly in metallic glass-forming liquids
Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过数值模拟揭示金属玻璃形成液体中动态异常的热力学机制，提出Griffiths-like区域解释其异常现象。
2026-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Theories of the Glass Transition Based on Local Excitations
Nanyang Technological University（南洋理工大学）；Consiglio Nazionale delle Ricerche（意大利国家研究委员会）；Roskilde University（罗斯基勒大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；EPFL（洛桑联邦理工学院）
本文提出基于局部激发及其弹性相互作用的玻璃转变理论，通过分析激发谱的热演化和动力学异质性，构建了一个可实验验证的定量框架。
2026-03-05 cond-mat.soft
Elasticity, fluctuations and vortex pinning in ferromagnetic superconductors: A "columnar elastic glass"
研究了铁磁超导体中自发涡旋固体的弹性、涨落和钉扎。使用严格的热力学参数，我们表明，在理想化的情况下消失的晶体钉扎各向异性的长波长倾斜模量这样的涡旋固体消失相同，作为保证的基本旋转不变性。倾斜模量的消失意味着，到最低阶，相关的拉伸弹性被更软的曲率弹性所取代。这样做的效果是使自发涡旋固体定性地更容易受到热涨落和随机钉扎的无序效应的影响。我们研究这些影响，考虑到非线性弹性，在三维空间中，是很重要的，在足够长的长度尺度，并显示一个“柱状弹性玻璃”相的旋涡结果。这个阶段是由一个以前未研究过的零温度固定点控制，它的特点是弹性模量，具有普遍的强波矢量依赖任意长的长度尺度，导致非胡克弹性。我们认为，虽然无序的弱无序，柱状弹性玻璃是稳定的，对扩散的位错，因此是一个拓扑有序的{ \em弹性}玻璃。因此，各向同性磁性超导体的自发涡旋态的现象与传统的外场诱导混合态有质的不同。例如，对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$成比例。
2005-06-17 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Distinct elastic properties and their origins in glasses and gels
本文通过对比玻璃和凝胶在观测与老化过程中的剪切模量和体积模量变化，揭示二者弹性差异源于结构有序化和界面减少两种自由能最小化机制。
2023-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Elasticity, Facilitation and Dynamic Heterogeneity in Glass-Forming liquids
本文通过二维粗粒化模型研究弹性诱导的促进对玻璃形成液体动力学的作用，发现其能重现动态非均匀性并解释玻璃化转变处动力学关联的涌现机制。
2022-09-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Does mesoscopic elasticity control viscous slowing down in glassforming liquids?
本文提出以固有态局部偶极响应定义的介观刚度κ(T)解释玻璃形成液体的黏性减慢，并通过计算机液体检验其与活化能垒的关系及势能面差异。
2021-08-17 cond-mat.soft
A density functional theory approach to interpret elastowetting of hydrogels
本文用密度泛函理论揭示水凝胶与刚性表面的接触力，发现临界弹性使相互作用由吸引转为排斥，模型经实验验证并趋近杨氏定律与粘附功。
2023-08-29 cond-mat.soft
Parallel Emergence of Rigidity and Collective Motion in a Family of Simulated Glass-Forming Polymer Fluids
本研究针对模拟玻璃态聚合物流体冷却时的弹性变化问题，通过多种刚度表征方法，揭示了 emergent 弹性增长与集体运动的直接关联，建立了宏观与分子尺度刚度的定量关系并探讨了相关热力学标度。
2023-06-13 cond-mat.soft
Increasing the density melts ultrasoft colloidal glasses
我们使用理论和模拟来研究超软胶体中非晶玻璃态的存在。我们结合超网链近似和模式耦合理论，研究了软排斥球与赫兹势相互作用的动态相图，重点是低温和大密度。在恒定温度下，我们发现在压缩时进入无定形玻璃态，如在胶体硬球中，但是当密度进一步增加时，玻璃意外地熔化。我们把这种重入流体玻璃化转变的颗粒的柔软性，并将这种行为与以前报道的软系统中的异常相关联，从而强调其普遍性。预测的流体-玻璃-流体序列得到了数值证实。
2010-09-23 cond-mat.soft
Discontinuous shear modulus determines the glass transition temperature
固体-无定形或结晶-由有限的剪切模量定义，而流体缺乏这种剪切模量。因此，我们实验研究的弹性性质的胶态玻璃前体附近的玻璃化转变：振动激发光谱产生的纵向和横向声子在玻璃态的色散关系。从色散关系的长波长极限，我们提取的体积和剪切模量。正如预期的那样，后者消失在流体中，我们测量一个明确解决的不连续行为的弹性模量在玻璃化转变。这不仅决定了系统的转变温度T_G，而且直接解决了最近关于玻璃化过程中弹性的讨论。我们表明，在我们的系统中的低频激励是平面波，连续弹性理论可以用来描述的宏观行为。
2015-10-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Probing the Local Response of Glass-forming Liquids by Laser Excitations
玻璃是一种无序固体，具有与晶体不同的动力学和弹性性质。玻璃材料的非均匀性如何，以及结构和弹性在多大程度上对动力学进行了编码，是玻璃科学中长期存在的难题。在本实验中，我们探讨了二元胶体玻璃对高聚焦激光脉冲激发的响应。当激光在线性区域重复时，我们观察到非常相似的激发模式;直接证明动力学不均匀性强烈地编码有结构。在非线性区域，我们确定了一个非单调的动力学长度尺度作为面积分数的函数，导致在径向和正交方向上的动量传递的非单调耦合。令人惊讶的是，激发大小和回转半径符合一个通用的缩放关系，涵盖线性和非线性区域。我们的实验提供了一种新的策略，积极探测微观水平上的玻璃材料的响应。
2019-04-01 cond-mat.soft
Local elastic response measured near the colloidal glass transition
我们研究了致密胶体悬浮液对小磁珠施加的局部力的响应。对于小的力，我们发现力和位移之间的线性关系，这表明介质是弹性的，即使我们的胶体样品宏观上表现为流体。我们将其解释为胶体笼强度的量度，反映了样品体积分数与胶体玻璃化转变的接近程度。磁探针周围的胶体颗粒的应变场类似于各向同性均匀弹性介质的应变场。当所施加的力被移除时，应变随时间以拉伸指数形式松弛。我们引入一个模型，表明这种行为是由于在胶体样品中的应变扩散松弛。
2012-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Local elastic perturbation of colloidal suspensions near the colloidal glass transition
Saint Joseph’s University（圣约瑟夫大学）；MIT Technology Review（麻省理工学院科技评论）；Emory University（埃默里大学）
本研究利用磁性探针粒子旋转扰动胶体悬浮液，通过共聚焦显微镜追踪粒子运动，测得不同体积分数下的黏弹性模量，证实连续介质描述适用于胶体样品的小尺度力学分析。
2026-08-06 cond-mat.soft
Note on kinematics, dynamics, and thermodynamics of plastic glassy media
提出了描述连续介质弹性和塑性形变运动学的统一几何方法。在此基础上，我们研究了玻璃塑性介质中的力学变形、粘性流动和热输运。因此，我们得出适当的微分方程，这些现象的形式适用于液体，弹性固体，以及塑性固体材料。
2003-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Emergence of long-ranged stress correlations at the liquid to glass transition
从第一性原理出发，导出了过冷液体中非局部剪应力关联式。它捕获的交叉从粘性到弹性动力学在一个理想化的液体玻璃化转变，并解释了玻璃中的长程应力相关性的出现，从经典的连续弹性预期。在经典的Maxwell模型中，忽略了切应力与横向动量的耦合，从而导致了应力的长程关联。为了拯救这个广泛使用的模型，我们建议一个概括的一个单一的弛豫时间$τ$的快速自由度。这种广义麦克斯韦模型意味着一个发散的相关长度$ξ\proptoτ$以及动态临界标度和正确的帐户的远场应力相关性。它可以用广义流体力学方程来重新表述，这些方程自然地耦合了应力和动量，并且还允许连接到流动性和弹塑性模型。
2017-09-28 cond-mat.soft
Local elasticity map and plasticity in a model Lennard-Jones glass
在这项工作中，我们计算的局部弹性模量弱多分散2DLennard-Jones玻璃在零温度下进行准静态剪切变形。数值方法使用粗粒度的应变，位移和应力场的微观表达式。这种方法使我们能够计算局部弹性张量和量化偏离线性弹性（局部胡克定律）在不同的粗粒度尺度。从结果中出现一个清晰的画面，具有强烈的空间异质性的弹性模量，同时满足胡克定律的尺度大于一个特征长度尺度的顺序为5原子间的距离的非晶材料。在这个尺度下，玻璃表现为由刚性支架和软区组成的复合材料。非均匀材料的局部弹性结构在非晶材料的弹塑性响应中起着至关重要的作用。对于小的宏观剪切应变，与非仿射位移场相关的结构似乎与弹性模量的空间结构直接相关。此外，对于一个较大的宏观剪切应变，我们表明，低剪切模量区集中的塑性重排形式的大部分应变。这种局部弹性映射的时空演变及其与长期动力学不均匀性以及与材料中的塑性的联系被量化。使用这个局部参数作为随后的局部塑性活动的预测的可能性也进行了讨论。
2009-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Unifying description of the vibrational anomalies of amorphous materials
固体的振动态密度$D(ω)$控制着它们的热性质和输运性质。在晶体中，低频模式是根据德拜定律$D(ω) \propto ω^2$在频率上分布的扩展声子。在非晶态固体中，声子被阻尼，并且在低频下$D(ω)$包括超过德拜预测的扩展模式，导致在$ω_{\rm bp}$处的$D(ω)/ω^2$中的所谓玻色子峰和准定域（QLM）峰。在这里，我们表明，玻色子峰和声子衰减的瑞利散射制度的相关性，建议相关波动弹性理论（corr-FET），和非晶材料可以被描述为均匀的各向同性弹性介质中断的QLM作为弹性异质性。我们的数值结果解决了将非晶态固体的振动异常归因于弹性无序和局域缺陷的理论方法之间的矛盾。
2021-06-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Micro-plasticity in a fragile model binary glass
在名义上的弹性制度的原子变形模拟进行的模型二元玻璃的应变速率低至$10^{4}$ /秒（对应于0.01剪切应变每1 $μ$秒）。一个强大的弹性显示，表现出只有轻微的弹性软化，尽管相当不同程度的结构松弛发生在四个数量级的应变率考虑。对原子尺度结构的仔细检查表明，对于两种类型的局部原子环境，材料响应明显不同。一个系统跨越iscosahedral协调子结构响应纯弹性，而其余的子结构也承认微塑性演化。这导致了非均匀的内部应力分布，在卸载时，导致负蠕变和完全残余应变恢复。局部应力，原子位移和SU（2）局部键拓扑结构方面的详细结构分析表明，这种微观过程可以导致局部应力的大变化，更有可能发生在具有较高自由体积和较软弹性刚度的几何挫折区域。这些见解揭示了原子光的结构起源，可能会支配最近的实验观察显着的结构演化响应弹性加载协议。
2020-11-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
Shearing or Compressing a Soft Glass in 2D: Time-concentration superposition
我们报告的表面剪切流变测量致密的不溶性单层的微米大小的胶体球在油/水界面和蛋白质$β$ -乳球蛋白在空气/水表面。正如预期的那样，弹性模量在响应中显示出变化的特征，随着浓度的增加，从粘性液体向弹性固体变化，并且随着剪切频率的增加，从弹性向粘性变化。令人惊讶的是，在临界填充分数以上，通过重新调整频率和模量的大小，可以将在不同浓度下测量的复弹性模量曲线叠加以形成主曲线。这提供了一个强大的工具外推的材料响应函数的实验可达的频率范围。结果进行了讨论，在最近的实验散装系统，并表明，这些二维单层应被视为接近软玻璃态。
2003-05-19 cond-mat.soft 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
Understanding the problem of glass transition on the basis of elastic waves in a liquid
我们建议，玻璃化转变的性质可以理解的弹性波的基础上。由于原子间相互作用势的非谐性，液体中原子跳跃产生的弹性波在传播过程中会产生局部膨胀。这产生了动态压缩应力，这增加了液体中其他事件的激活屏障。重要的一点是高频弹性波$d_{\rm el}$的传播范围随液体弛豫时间$τ$而增加。一个自洽的计算表明，这种增加给出了Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）定律。在所提出的理论中，我们讨论了两个动态交叉在液体中的起源：1）交叉从指数到非指数和从Arrhenius到VFT松弛在高温和2）交叉从VFT到更Arrhenius松弛在低温。在两个交叉点处的$τ$的相应值与实验无定量参数一致。第二次交叉的起源使我们能够调和围绕$τ$可能的分歧正在进行的争议。当$d_{\rm el}$达到系统尺寸时，普遍发生到阿克里乌斯弛豫的交叉，从而避免了发散和相关的理论复杂性，例如识别相变的性质和第二相本身。最后讨论了体积对$τ$的影响以及液体脆性的来源。
2009-08-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Ergodicity breaking in strong and network-forming glassy system
分析了由弹性和准弹性中子散射实验导出的玻璃态GeO $_2$、$f_{q}(T)$的非遍历因子随温度的变化关系。收集的数据在很宽的温度范围内从玻璃相，到玻璃化转变温度，以及远高于进入过冷液体状态。尽管被调查的系统被归类为原型的强玻璃，它被发现的温度和$q$ -行为的$f_{q}(T)$遵循一些模式耦合理论的预测。实验数据支持的假设，存在一个遍历到非遍历的过渡也发生在网络形成的玻璃体系。
2008-09-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
From Inherent Structures Deformation to Elastic Heterogeneities
使用一个定义良好的软模型玻璃的分子动力学模拟的框架内，固有的结构进行了探讨，通过最近开发的变形协议，旨在捕捉动态异质性（DH），以及通过使用isoconfigurational合奏。这两种方法的比较进行提取相应的固有特征的长度尺度作为系统的温度从液体冷却到玻璃态。所获得的长度增长，并描绘了一个相同的趋势，作为系统下降出平衡，并出现收敛到特征的长度尺度，其特征的弹性不均匀性（EH）的材料在非常低的温度极限，这是深刻相关的玻璃的性能。这为DH和EH之间的关系提供了第一个证据。
2013-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Correlation between vibrational anomalies and emergent anharmonicity of local potential energy landscape in metallic glasses
玻色子峰（BP）是无序和晶体材料的拉曼和非弹性散射光谱中的普遍特征。目前的范式提出了玻色子峰作为弹道（声子）和扩散型激发之间的Ioffe-Regel交叉的结果，其中声子的相干性损失被描述为由于结构无序的纯谐波过程。BP的这种“和谐无序”范式从未在原子水平上受到挑战或测试。在这里，通过一组原子分辨的非晶金属合金的表征，我们发现了一个强大的玻色子峰的强度和激发的激活能之间的反比在势能景观（PEL）。较大的玻色子峰与较浅的盆地和较低的激活障碍，因此，与强烈的非谐部门的PEL。从原子模拟的数值证据表明，太赫兹原子振动的BP在原子玻璃中贡献最大的是强烈的非谐，证明了通过非常大的值的原子和模式分辨Grüneisen参数发现的原子振动构成的BP。这些结果提供了一个直接的桥梁之间的振动光谱和拓扑结构的PEL在固体中，并指向一个新的“巨大的非谐性”的范例，通用的无序材料和声子玻璃的问题，在新兴材料的能源应用。从这个意义上说，无序和非和谐是同一枚硬币的两面。
2022-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
"Soft" Anharmonic Vortex Glass in Ferromagnetic Superconductors
超导体中的铁磁有序可以诱导出{ \em自发}涡旋（SV）态.对于外场${\bf H}=0$，旋转对称保证了SV固体的倾斜模量为零，导致与传统的外场诱导的涡旋固体的行为完全不同的行为。我们发现，淬火无序和非谐效应导致弹性模量是波矢依赖于任意长的长度尺度，和非胡克弹性。后者意味着对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$相似。对于弱无序，我们预测SV固体是一个拓扑有序的涡旋玻璃，在“柱状弹性玻璃”的普适类。
2001-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Correlations of non-affine displacements in metallic glasses through the yield transition
利用分子动力学计算研究了Cu-Zr大块非晶合金简单剪切变形过程中非仿射位移的关联。在弹性制度，我们的计算显示指数相关的衰减长度，我们解释为剪切变形区的大小在弹性制度。当我们的计算产生了一个剪切带，表明了一个发散的长度尺度时，这种相关长度在屈服过渡之外变得依赖于系统尺寸。我们解释这些意见的背景下，最近的一个命题的产量作为一阶相变。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Bond orientational ordering in liquids: Towards a unified description of water-like anomalies, liquid-liquid transition, glass transition, and crystallization
物质至少有三种基本状态，取决于温度和压力：气体，液体和固体（晶体）。这些状态由它们之间的一阶相变分离。在气相和液相中都存在完全的平移和旋转对称性，而在固相中，这两种对称性都被打破。在液体和固体之间的中间相中，包括液晶和塑性晶体相，仅保留两种对称性中的一种。在物质的基本状态中，人们对液态的了解最少。我们认为，这是至关重要的，更好地了解液体认识到，液体一般有一种倾向，有本地的结构秩序和它的存在是内在的和普遍的任何液体。这样的结构排序是许多体相关性的结果，更具体地说，键角相关性，我们相信这是描述液态的关键。我们表明，这种物理图像可以自然地解释与液态相关的困难的未解决的问题，例如水型液体（水，Si，Ge，...）的异常，液体-液体转变、液体-玻璃化转变、结晶和准晶形成，以统一的方式。换句话说，我们需要一个新的序参量来代表低的局部自由能组态，在许多情况下，这是键取向序参量，除了密度序参量的物理描述这些现象。在这里，我们回顾我们的两个顺序参数模型的液体，并考虑如何将瞬态局部结构排序与所有上述现象。并对这些现象之间的关系进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci 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
Tuning brittleness in multi-component metallic glasses through chemical disorder aging
通过混合MC-MD模拟研究多组分金属玻璃老化对剪切弹性-塑性转变的影响，揭示老化诱导的二十面体有序化与剪切转变区协同形成的内在关联，并量化了老化时间依赖的塑性重排敏感性及空间关联长度的增长。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Long-Wavelength Anomalies in the Asymptotic Behavior of Mode-Coupling Theory
在玻璃化转变的模式耦合理论框架下，讨论了标记粒子在经典局域化转变附近的动力学行为。渐近结果导出的序参量以及动态关联函数和均方位移接近过渡。红外截止的影响进行了讨论。
2011-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
From the dynamic to the static glass transition via hypersonic measurements using Brillouin spectroscopy
本研究利用布里渊光谱测量DGEBA液体，发现在热玻璃化转变附近存在动态玻璃化转变和额外声学异常，且该异常与独立于α弛豫过程的玻璃化转变现象相关。
2025-06-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural transformations in porous glasses under mechanical loading. II. Compression
通过分子动力学模拟研究了多孔结构和玻璃密度对非晶材料压缩变形的影响。无序的多孔结构是通过将低于玻璃化转变温度的高温二元混合物淬火到相共存区来制备的。随着平均玻璃密度的降低，静态样品中的孔形态从随机分布的致密空隙变为嵌入连续玻璃相中的多孔网络。我们发现，在恒定体积下的压缩加载过程中，多孔结构在弹性状态下线性变换，并且弹性模量遵循幂律增加作为平均玻璃密度的函数。在进一步压缩时，孔显著变形并聚结成大的空隙，导致形成具有几乎均匀的玻璃相的域，这提供了在高应变下增强的抗变形性。
2017-12-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory of Dynamics in Glass-Forming Liquids: Transient Localization, Thermodynamic Mapping and Cooperativity
我们分析了多个新的问题，在玻璃状硬球流体和分子和聚合物液体的基础上的弹性集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论的激活弛豫。通过调用一个高温参考状态，一个近的普遍性的表观动态本地化长度尺度预测的液体的广泛变化的脆弱性，结果是相关的最近的模拟研究和准弹性中子散射测量。相比之下，在相同的格式强烈的非通用行为被发现的激活障碍，控制长时间的放松。分析了ECNLE理论中的两种协同性测度。与α弛豫事件相关联的粒子级总位移被发现仅为1-2个粒子直径的顺序，并且随着冷却而弱地增加。与此相反，另一种协同长度被定义为恢复完整的障碍和散装阿尔法时间所需的空间尺度。这个长度尺度随着冷却而强烈增长，这是由于在深度过冷制度中出现了允许局部跳跃所需的集体长程弹性波动。当接近实验室Tg时，它变得非常大，尽管在分子动力学模拟可获得的过冷度下相对适中。阿尔法时间被发现是指数关系到这个协同长度在一个巨大的几十年的弛豫时间，跨越轻度到深度过冷制度。此外，有效势垒高度几乎线性增加的合作长度尺度的增长。一个替代的计算的集体弹性屏障的基础上的文字连续介质力学的方法，导致在很小的变化的理论结果的散装性能，但导致一个小得多，温度敏感的协同长度尺度。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass-like anomalies and unconventional thermoelectric transport in chimney ladder crystals
Cavendish Laboratory, University of Cambridge（剑桥大学卡文迪许实验室）；Wilczek Quantum Center, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院吴健雄量子中心）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）；Key Laboratory of Artificial Structures and Quantum Control, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院人工结构量子调控国家重点实验室）；Shanghai Center for Complex Physics, School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学物理与天文学院上海复杂体系多尺度科学研究所）；Materials Genome Institute, State Key Laboratory of Advanced Refractories, Shanghai University（上海大学先进耐火材料国家重点实验室材料基因组研究院）；Qianweichang College, Shanghai University（上海大学钱伟长学院）；University of Bordeaux, CNRS, Bordeaux INP, ICMCB, UMR 50（波尔多大学）
本研究通过实验与第一性原理模拟，发现烟囱梯状晶体（如Ru₂Sn₃）在有序晶格中表现出低能光学声子引起的玻璃态热容异常，并揭示其与声子杂化、热导率及电阻率反常行为的关联，提出基于过阻尼声子散射的理论解释。
2026-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow relaxation dynamics in binary glasses during stress-controlled, tension-compression cyclic loading
采用分子动力学模拟研究了循环加载对金属玻璃弛豫动力学和力学性能的影响。我们认为Kob-Andersen三维二元混合物在玻璃化转变过程中迅速冷却，并在弹性范围内经历数千次拉伸-压缩循环。结果发现，在恒定压力下的循环加载过程中，系统被重新定位到逐渐降低的势能水平，从而促进更大的致密化和更高的强度。随着应力幅值的增大，玻璃的平均密度增大，势能最小值变深，而弹性模量减小。具有大非仿射位移的原子团簇的典型尺寸在连续的循环中变得更小，这与势能的逐渐减小相关。这些结果对于改善非晶合金力学性能的形变热处理具有重要意义。
2018-04-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Water-like hierarchy of anomalies in a continuous spherical shouldered potential
我们调查的分子动力学模拟一个连续的各向同性的核心软化的潜力与吸引力以及在三维空间中，介绍了Franzese [cond-mat/0703681，出现在分子液体杂志]，显示液-液共存的临界点和水一样的密度异常。在这里，我们发现扩散和结构异常。这些异常现象的发生具有与水相同的等级特征。然而，我们的分析显示了水的情况下的差异。因此，水的许多异常特征可能存在于具有软核吸引势的各向同性系统中，例如胶体或液体金属，这与最近显示金属玻璃多晶性的实验一致。
2007-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Cooperative strings in glassy nanoparticles
最近的玻璃态聚合物纳米粒子的实验结果的启发，我们开发了一个最小的理论框架，在球形限制的玻璃化转变。这是完成使用我们的合作弦模型的过冷动力学，这是成功的恢复体现象和描述的薄膜异常。特别是，我们得到的预测作为温度的函数的移动层厚度，和作为球形纳米粒子的半径的函数的有效玻璃化转变温度-包括存在的临界粒子半径低于它的玻璃化永远不会发生。最后，我们比较的理论结果，从最近的文献中的聚苯乙烯的实验数据，我们讨论后者。
2017-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
