Glassy states in lattice models with many coexisting crystalline phases
我们研究了在没有任何先验淬火无序的情况下，在具有短程相互作用的晶格模型中，突然冷却后玻璃态的出现。玻璃态出现时，平衡模型具有足够数量的共存的结晶相在低温下，提供的热力学极限之前，无限的时间限制。这一结果是通过模拟标准Potts模型的时间弛豫和一些排斥模型配备了一个本地随机动力学的正方形格子。
2003-12-22 cond-mat.stat-mech
Crystal Nucleation in a Supercooled Liquid with Glassy Dynamics
在模拟过冷，高密度的液体二氧化硅，我们研究的温度范围T中，我们发现晶体成核，以及玻璃形成液体的特征动力学，包括故障的斯托克斯-爱因斯坦关系。我们发现，液体不能观察到低于均匀成核极限（HNL），在该液体结晶速度比它可以平衡。我们表明，HNL会发生在较低的T，也许不是在所有，如果遵守斯托克斯-爱因斯坦关系，因此，玻璃态动力学起着核心作用，在这种情况下，在设定的结晶极限的液体状态。我们还探讨了HNL的Kauzmann温度的关系，并测试附近的HNL的类旋节效应。
2009-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetics of the Crystalline Nuclei Growth in Glassy Systems
在这项工作中，我们研究了玻璃体系中的晶核生长，主要集中在该过程的早期阶段，在该阶段，生长核的大小仍然与临界尺寸相当。基于两个结晶玻璃体系的分子动力学模拟结果，我们评估了在对应于深过冷温度下晶核的生长规律和生长动力学参数，在此，模拟结果的统计处理是在平均第一时间方法内完成的。研究发现，对于不同温度下的体系，重新标度到临界晶核等待时间上的晶体生长规律遵循统一的依赖关系，这可以大大简化晶核成核后生长的理论描述。评估的大小依赖的增长率的特征在于过渡到稳态的增长制度，这取决于温度和发生在玻璃体系中时，一个不断增长的核的大小变得两个-三倍大于临界尺寸。建议使用简化温标$\widetilde{T}$来考虑晶体生长速率特性的温度依赖性。因此，它是揭示的比例值的晶体生长速率特性（即，稳态生长速率和临界尺寸的核的附着率）的功能的降低温度$\widetilde{T}$玻璃系统遵循统一的幂律依赖关系。这一发现是支持可用的模拟结果，对应的玻璃体系中的晶体生长速率在玻璃化转变温度附近的实验数据进行了讨论。
2017-03-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci 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
Vibrational States of Glassy and Crystalline Orthotherphenyl
本文用中子散射方法研究了邻三联苯玻璃态和晶态的低频振动。沿单晶主轴测量声子色散，得到相应的纵向和横向声速。对于玻璃和多晶样品，振动态的密度是确定的，并与其他动态观测值进行交叉检查。在晶体中，低的带边界模式导致超过德拜态密度。在玻璃中，玻色子峰值位于更低的频率。随着温度的升高，玻璃和晶体都表现出非谐性。
2000-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics, metastability limit and crystal growth in a lattice spin model
我们引入一个晶格自旋模型，其中挫折是由于多体相互作用，而不是淬火无序的哈密顿量。该系统具有结晶基态，并且在低于熔化温度时显示易碎玻璃的典型动态行为。然而，过冷相在有效的旋节温度下失去稳定性，并且由于这一点，Kauzmann悖论得以解决。在旋节线以下，系统进入与快速晶体成核相对应的非平衡状态，随后是缓慢的激活晶体生长。在这一阶段，在一个时间范围内，这是较长的温度较低，我们观察到违反类似于结构玻璃的波动耗散定理。此外，我们表明，在这个系统中，有一个局部稳定的玻璃态配置和高度无序的多晶之间没有质的区别。
2002-07-05 cond-mat.stat-mech
Determination of the universality class of crystal plasticity
虽然标度现象早已在晶体塑性中被记录，但由于雪崩事件的罕见性，普适性类一直难以识别，这需要大的系统尺寸和长时间才能准确测量标度指数和函数。在这里，我们提出了全面的模拟剪切下的二维位错动力学，使用有限尺寸标度提取标度指数和雪崩剖面标度函数的时间分辨测量的滑移雪崩。我们的研究结果提供了令人信服的证据表明，静态和动态的普遍性类是一致的平均场接口脱钉模型。
2013-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy phases and driven response of the phase-field-crystal model with random pinning
本文研究了具有随机钉扎的二维相场晶体模型的结构关联和对驱动力的非线性响应。该模型提供了一个有效的连续描述的晶格系统中存在无序的外部钉扎中心，允许弹性和塑性形变。我们发现，相场晶体的无序假设一个非晶玻璃基态，只有短程的位置和取向的相关性，即使在弱无序的限制。在不断增大的驱动力作用下，钉扎的非晶玻璃相转变为运动的塑性流动相，最后转变为运动的近晶相。移动近晶相的横向响应表明，随着系统尺寸的增加，横向临界力逐渐消失。
2011-09-01 cond-mat.stat-mech
The Universality Class of Nano-Crystal Plasticity: Self-Organization and Localization in Discrete Dislocation Dynamics
尽管晶体和非晶系统中的微观缺陷特征不同，但塑性变形系统中雪崩行为的普适性已被广泛讨论。与无定形系统相反，结晶流动应力在高应变和/或加载速率下显著增加。我们进行模拟的二维离散位错动力学模型，最低限度地捕捉纳米晶变形的现象。在这个模型的背景下，我们证明了在大速率（> 1000/s）下位错塑性的经典速率依赖性，从根本上控制了系统的统计特性，因为它与位错成核竞争：在大速率下，该行为在统计上由“拖曳”移动位错的长程相关性主导。在小速率下，塑性局部化在小体积中占主导地位，并且发生雪崩行为的空间整合。
2018-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical approach to dislocation dynamics: From dislocation correlations to a multiple-slip continuum plasticity theory
由于最近成功的一个基于连续介质的非局部连续晶体塑性理论的单滑移在解释各个方面，如位错图案和尺寸依赖的塑性，几次尝试已经作出了扩展的理论来描述晶体与多个滑移系统使用特设的假设。本文提出了平行刃位错多滑移系塑性力学的细观连续介质理论。首先，我们构造Bogolyubov-Born-Green-Yvon-Kirkwood（BBGYK）积分方程，该方程与巨正则系综中不同阶的位错关联函数有关。近似的对关联函数获得单滑移系统与两种类型的位错，随后，为一般的多滑移系统的两个电荷。相关性的作用除了外应力和自洽内应力外，还表现为熵力的形式。比较与以前的多滑移理论的基础上的现象学的考虑将进行讨论。
2007-10-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Avalanches and Plastic Flow in Crystal Plasticity: An Overview
晶体的可塑性是通过位错来调节的，位错在复杂的能量环境中形成了打结的结构。一旦它们解开并移动，它们也可能受到具有有限能量屏障或令人沮丧的远距离相互作用的永久障碍物的阻碍。这种复杂性的结果是位错雪崩的出现，作为纳米级固体中塑性流动的基本机制。虽然块体材料的变形行为看起来很平滑，但预测模型显然应该基于这些位错雪崩及其相关应变爆发的特征。我们在这里提供了一个全面的概述，实验观察，理论模型和计算方法，已经开发出解开多个方面的位错雪崩物理和现象，导致应变爆发晶体塑性。
2017-05-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Distinguishable-particle Glassy Crystal: the simplest molecular model of glass
针对玻璃态动力学本质与玻璃转变的难题，研究提出能量无序是玻璃更本质的特征，构建可区分粒子玻璃态晶体模型，模拟显示典型玻璃态行为且其势能面易于解析。
2025-06-13 cond-mat.stat-mech
Disordered crystals reveal soft quasilocalized glassy excitations
已知通过使熔体淬火形成的结构玻璃具有低能量准定域（非声子）激发的群体，其频率$ω$遵循作为$ω\!\to\!0$的通用$\sim\!ω^4$分布，与玻璃形成历史、粒子间相互作用势或空间维度无关。在这里，我们表明，非声子激发的普遍四次定律也持有无序晶体具有有限的长程序，这是缺乏在他们的玻璃同行。因此，我们确定，四次定律的普遍性程度超出了从熔体淬火的结构玻璃。我们进一步发现，无序晶体，其无序程度可以连续控制，主机更多的准局域化激发比预期的基础上，其程度的机械无序-量化的剪切模量的相对波动-相比，具有类似程度的机械无序的结构玻璃。最后，我们表明，非线性准定域激发的稳定性约束-以前建立在结构玻璃-也持有无序晶体。我们的研究结果与无序晶体中实验观察到的玻璃状异常有关。更广泛地说，他们构成了一个重要的一步，追查必要的基本成分的出现，普遍的非声子激发在无序固体。
2022-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Learning crystal plasticity using digital image correlation: Examples from discrete dislocation dynamics
West Virginia University（西弗吉尼亚大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）
数字图像相关（DIC）是一种成熟的、非侵入性的技术，用于跟踪和量化机械样品在应变下的变形。虽然它提供了一个明显的方式来观察增量和总位移信息，它似乎很可能DIC数据集，毕竟反映了空间分辨的响应的微观结构的负载，包含更丰富的信息比一般从他们提取。在本文中，我们展示了一种机器学习方法，根据其对后续DIC测试的响应来量化晶体样品的先前变形历史。这种先前的变形历史是通过位错微观结构的不均匀性在微观结构中编码的，并且在位错图案的空间相关性中编码，这介导了系统对DIC测试载荷的响应。我们的域由离散位错塑性模拟产生的变形结晶薄膜。我们探讨了机器学习（ML）对典型实验方案的适用范围，以及可能的大小效应和随机性的函数。塑性尺寸效应可能会直接影响数据，使无监督技术无法区分不同的塑性制度。
2019-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Theory of Crystallization versus Vitrification
本文提出Arrow-Potts模型结合统一理论，解释玻璃材料中结晶与玻璃化竞争导致的非单调TTT图，并通过普适指数公式准确预测结晶时间尺度。
2025-10-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium glassy phase in a polydisperse hard sphere system
多分散硬球系统的相图检查数值最小化的离散形式的Ramakrishnan-Yussouff自由能泛函。通过比较自由能的不同局部极小值，定位了结晶态和玻璃态自由能的局部极小值，并绘制了密度-多分散性平面内的相图。结晶相消失，并且玻璃变成超过多分散性的“终端”值的平衡相。随着密度在高多分散性下增加，还观察到晶体到玻璃化转变。在我们的研究中得到的相图是定性相似的淬火随机势中的硬球。
2005-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Length Scale and Weakest Link Behavior in Crystal Plasticity
非均质固体结构的塑性形变常表现为随机间歇的局部塑性事件。在中尺度上，这一特征可以用一个空间波动的局地屈服阈值来表示。在这里，我们研究了这种方法的有效性和理想的选择晶体塑性的离散位错模型的代表性体积元的大小。我们发现，代表可能的塑料活动来源的链接的数量表现出异常（超广泛）的缩放往往广泛的缩放（通常假设在最弱的链接模型），如果淬火短程相互作用的介绍。其原因是长程位错相互作用和短程淬火无序之间的相互作用破坏了无标度动力学关联，导致具有特征长度尺度的事件局域化。提出了几种方法来确定动态长度尺度，可以推广到其他类型的非均匀材料。
2023-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
A hard-sphere model on generalized Bethe lattices: Statics
我们分析了化学半径为1的硬球模型的相图，该模型定义在包含短环的广义Bethe晶格上。我们发现了一种液体，两种不同的结晶，一种玻璃态和一种不寻常的结晶玻璃态。特别注意的是也支付在玻璃相的密堆积限制。所有的分析结果进行了交叉检查的数值蒙特卡罗模拟。
2005-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Mechanical Properties and Plasticity of a Model Glass Loaded Under Stress Control
在理解非晶态固体的塑性和破坏方面取得的许多进展都是通过实验和模拟取得的，在这些实验和模拟中，材料是通过应变控制加载的。压力控制下的结果很少。在这里，我们提出了一种新的方法，仔细调整，允许在应力控制下加载在$T=0$或在任何其他温度下，使用蒙特卡罗技术。该方法被施加到一个模型完美的结晶固体，与拓扑缺陷污染的结晶固体，和一个通用玻璃。最高的屈服应力属于晶体，最低的是具有少量缺陷的晶体，玻璃介于两者之间。虽然玻璃比具有少量缺陷的晶体更无序，但它产生的应力比后者高得多。我们解释这一事实，通过考虑实际的微观相互作用，是典型的玻璃形成材料，指出的原因，更高的凝聚力性质的玻璃。本文的主要结论是：应力控制条件下的不稳定性与应变控制条件下的鞍结分岔是一致的。因此，人们可以用后一种情况来推断前一种情况。最后，我们讨论温度的影响，并评论所需的时间，看到一个应力控制的材料故障。
2014-06-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
