Connecting Shear Thinning and Dynamic Heterogeneity in Supercooled Liquids by Localized Elasticity
本研究通过二维和三维模型液体模拟，提出以弹性响应瞬态团簇表征的局域弹性连接剪切变稀与动态非均质性，并发现二者间的标度律。
2025-05-16 cond-mat.soft
Picosecond Dynamic Heterogeneity, Hopping and Johari-Goldstein Relaxation in Glassforming Liquids
我们发现，非相干准弹性中子散射（QENS）从分子液体揭示了一个两态的动态异质性在1 ps的时间尺度上，分子要么是高度限制或自由进行相对较大的偏移。从玻璃态到熔点以上的数据使我们能够观察到温度依赖的粒子数水平和这两种状态之间的交换。一个简单的物理图片出现从这个数据，结合已发表的工作，提供了一个机制“跳跃”和Johari-戈尔茨坦（$β_{JG}$）松弛，并允许我们准确地计算扩散系数，$D_T$，和特征时间$α$，和$β_{JG}$松弛从ps时标中子数据。
2014-06-30 cond-mat.soft
Quantifying `local softness' in a simple liquid
提出以局部应力与局部非仿射变形的互信息定义“局部柔软度”，揭示液体与固体中柔软区域的空间结构差异，并为材料力学分析和机器学习表征提供可实验测量的物理变量。
2025-02-17 cond-mat.soft
Effect of attractions on correlation length scales in a glass-forming liquid
有越来越多的证据表明，缓慢的动态和动态异质性具有结构的玻璃形成液体的签名。然而，即使在弱挫折的玻璃形成液体，是否有一个结构起源的动态不均匀性是一个有争议的问题。通过分子动力学模拟，我们提出了一个研究的动态不均匀性和键的取向顺序之间的联系，在一个弱阻挫玻璃形成液体在两个维度上，利用评估的影响的吸引力的相关长度尺度。我们发现，吸引力可以强烈地影响松弛动力学，动态不均匀性和相关的动态相关长度的液体，但它们对键取向顺序和相关的静态相关长度的影响显示了一种方式，让人想起吸引力对液体热力学的影响。这意味着键取向序和静态关联长度尺度的增长可能仅仅是弱阻挫玻璃形成液体中有利于构型熵的表现。因此，我们的研究结果导致强有力的证据表明，键取向顺序不能提供一个完整的描述动态异质性，即使在弱挫折玻璃形成系统。
2012-10-06 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneity of glass-forming liquids in the density scaling regime
最近对高压测量数据的分析表明，动力学不均匀度（χ_4）^max一般不可能是结构弛豫时间τ的单变量函数。对于广泛的一类真正的和模型的过冷液体，其中的分子动力学服从密度标度法至少到一个很好的近似，我们认为，重要的长度和时间尺度之间的关系，表征分子运动的玻璃化转变附近的密度因子控制。如果幂律密度标度对结构弛豫时间和动力学不均匀度都有效，我们发现该因子是密度幂，其指数是τ和（χ_4）^max之间观察到的解耦的度量。然后，该度量可以通过幂律密度标度指数之间的差异来量化，该指数通常对于τ和（χ_4）^max是不同的。
2013-07-19 cond-mat.soft
Dynamic Heterogeneity in Crossover Spin Facilitated Model of Supercooled Liquid and Fractional Stokes-Einstein Relation
动力学约束模型（Kinetically Constrained Models，KCM）作为将过冷液体有趣的动力学性质归因于许多实验和数值模拟中揭示的动力学易化机制的模型而受到广泛关注。在这项工作中，我们研究了动态非均匀性的脆弱到强的液体通过Monte Carlo方法使用的模型，线性插值之间的强液体的行为和脆弱的液体的行为的不对称性参数b。当非对称性参数足够小时，在弛豫时间和扩散常数中观察到平滑的脆到强的转变。利用这些物理量，我们研究了在这个模型中观察到的分数斯托克斯-爱因斯坦关系。当b一定时，系统在温度变化下表现为常数幂律指数，其值介于FA模型和East模型之间。此外，我们研究了我们的系统的动态长度尺度，也发现了弛豫时间之间的交叉关系。我们把能量上有利的对称弛豫机制和熵上有利的非对称弛豫机制之间的竞争归因于从弱到强的交叉行为。
2015-10-21 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneity and non-Gaussian behavior in a model supercooled liquid
我们使用最近衍生的重新制定的扩散常数[Stillinger F H和Debenedetti PG 2005 J. Phys. Chem. B 109 6604]来研究二元Lennard-Jones混合物中的非均匀动力学和非高斯扩散。我们的工作集中在粒子的联合概率分布与速度v_0在时间t=0和最终的位移Δ x在时间t= Δ t。我们发现，这种分布达到一个独特的形状时，在最大的非高斯行为的过冷液体。通过执行两个高斯拟合的位移数据，我们得到，在一个非任意的方式，固有的过冷液体的两个扩散长度尺度，并使用它们来识别空间分离的区域的移动和不移动的粒子。
2005-06-23 cond-mat.soft
Lifetime of dynamical heterogeneity in a highly supercooled liquid
我们通过分子动力学模拟数值研究了高度过冷三维液体中的动力学不均匀性。为了定义局部动力学，我们考虑两个时间间隔，$τ_α$和$τ_{\text{ngp}}$。$τ_α$是$α$弛豫时间，而$τ_{\text{ngp}}$是van Hove自关联函数的非高斯参数最大化的时间。我们通过计算粒子动力学的时间关联函数，即，四点关联函数。我们发现$τ_{\text{hetero}}(τ_α)$和$τ_{\text{hetero}}(τ_{\text{ngp}})$之间的差异随着温度的降低而增加。在低温下，$τ_{\text{hetero}}(τ_α)$比$τ_α$大得多，而$τ_{\text{hetero}}(τ_{\text{ngp}})$保持与$τ_α$相当。因此，异质动力学的寿命强烈地依赖于时间间隔。
2010-06-30 cond-mat.soft
The Role of Chemical Heterogeneity in Surfactant Adsorption at Solid-Liquid Interfaces
固体表面的化学不均匀性破坏了表面活性剂从本体液体中的吸附。虽然它的存在可能会阻碍某些配方的性能，但定制的化学图案可能有助于纳米光刻应用的受控吸附。尽管一些计算研究已经调查了规则图案化表面对表面活性剂吸附的影响，但实际上许多有趣的表面预计是随机无序的，这是一个未通过模拟探索的领域。在本文中，我们描述了一种新的算法生成的随机无序的化学非均匀表面，并用它来探索四个模型的非离子表面活性剂的吸附行为。使用新的分析方法，我们询问全球表面覆盖（吸附等温线）和行为在局部区域。我们观察到的趋势吸附特性的表面活性剂的大小，头/尾比，和表面拓扑结构是不同的，并将这些基本的物理机制。我们相信，我们的方法和途径将证明是有用的研究人员寻求定制表面图案校准非离子表面活性剂吸附。
2020-07-21 cond-mat.soft
Entropic Timescales of Dynamic Heterogeneity in Supercooled Liquid
本研究针对过冷液体动态非均匀性量化问题，采用分子动力学模拟对比信息论负熵度量与传统低阶矩非高斯性量化方法，发现二者结果差异显著，且玻璃化转变附近强间歇性下时间尺度的差异变化会发散，为动态非均匀性研究提供了更优的量化思路。
2023-08-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multi-time density correlation functions in glass-forming liquids: Probing dynamical heterogeneity and its lifetime
引入了密度关联函数的多时间扩展，以揭示玻璃形成液体动力学不均匀性的时间信息。我们利用一个多时间的关联函数，这是类似于在多维非线性光谱分析的高阶响应函数。在这里，我们提供了全面的四点，三次密度关联函数从长时间的轨迹所产生的分子动力学模拟的玻璃形成二元软球混合物的数值结果。我们确认，在时间和频率域的二维表示是敏感的动力学异质性，它揭示了相关的运动，存在于广泛的时间尺度的耦合。由三次关联函数检测到的相关运动被分为移动和不移动的贡献，这是确定从粒子位移在第一时间间隔。我们发现，相关峰的位置与van-Hove自关联函数的非高斯参数信息相一致。此外，它表明，在第二个时间间隔的三次关联函数的渐进变化，使我们能够分析如何在动力学的相关性演变的时间。从这个分析中，我们评估的动力学异质性的寿命和它的温度依赖性系统。我们的研究结果表明，动力学不均匀性的寿命变得比$α$ -弛豫时间，这是确定从两点密度关联函数时，系统是高度过冷慢得多。
2010-06-24 cond-mat.soft
Quantifying Spatially Heterogeneous Dynamics in Computer Simulations of Glassforming Liquids
我们研究的现象，在计算机模拟的平衡，玻璃形成液体的动力学不均匀性。我们描述了几种方法来量化的单粒子运动的空间相关性，并表明，粒子位移的空间相关性变得越来越长的范围内的温度降低到模式耦合临界温度。
1998-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy Landscape, Anti-Plasticization and Polydispersity Induced Crossover of Heterogeneity in Supercooled Polydisperse Liquids
发现多分散性对势能景观有显着影响;平均固有结构能量随温度的增加而降低。在固定体积分数下增加多分散性降低了玻璃化转变温度和玻璃形成的脆性，类似于在一些聚合物熔体中看到的抗增塑。一个有趣的温度依赖性交叉的异质性与多分散性在低温下观察到由于更快地建立动态异质性在较低的多分散性。
2008-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heterogeneous dynamics and its length scale in simple ionic liquid models: A computational study
我们数值研究了粗粒离子液体模型体系的动力学不均匀性及其长度尺度。在我们的离子液体模型体系中，阳离子被建模为二聚体与正电荷，而阴离子被建模为单体与负电荷，分别。为了研究电荷分布对阳离子的影响，采用了两种不同电荷分布的离子液体模型，并考虑了中性电荷模型。为了揭示模型系统中的非均匀动力学，我们研究了位移的空间分布和交换时间和持续时间的时间分布。所有的模型都显示出随着温度的降低，动态非均匀性显著增加。动态非均匀性通过著名的四点磁化率来量化，该磁化率测量时间关联函数的波动。在动态非均匀性达到最大值的时间尺度上，用Ornstein-Zernike形式拟合动态结构因子S4（k，t），计算动态相关长度。得到的时间和长度尺度在低温下呈现幂律关系，类似于各种过冷液体模型。特别是，带电模型系统表现出不寻常的交叉行为，在不带电模型系统中没有观察到。我们将这种交叉行为归因于粒子上的电荷引起的增强的笼效应。
2016-03-09 cond-mat.soft
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
Three-state structural heterogeneity in a model two dimensional fluid
通过分子动力学模拟了在恒定温度和不同密度下的平衡二维Lennard-Jones流体，确定了三种具有不同平均迁移率的结构种群。通过曲面细分来量化粒子的直接邻域的结构，允许我们通过曲面细分单元的形状来识别三种不同的结构状态。不考虑这些群体之间的动态粒子交换，每个观察到保持自己的热力学和平均动力学性质的液体-固体过渡。我们希望这些发现是有价值的，更好地了解在复杂的流体中定义的局部流动性波动的动力学异质性的结构基础。
2018-02-02 cond-mat.soft
Universal features of dynamic heterogeneity in supercooled liquids
几年前的研究表明，一些具有非常相似的局部结构的系统，如由对关联函数量化的，在过冷时表现出极大不同的慢化[L。Berthier和G. Tarjus，Phys. Rev. Lett. 103，170601（2009）; U.R.佩德森，T.B.施罗德和J.C. Dyre，Phys. Rev. Lett. 105，157801（2010）]。最近，一个更微妙的结构量，所谓的“点到集”长度，被发现与平均动态可靠地相关[G. M. Hocky，T.E.马克兰和D.R. Reichman，Phys. Rev. Lett. 108，225506（2012）]。在这里，我们使用计算机模拟来检查平均动态周围的波动行为，即，动态异质性我们研究了五种模型玻璃形成液体：三种模型液体在以前的作品和两个额外的模型液体有限范围的相互作用。其中一些系统具有非常相似的局部结构，但动力学却大不相同。我们发现，对于所有这些系统的空间范围和各向异性的动态异质性相关的平均动态非常好。
2013-10-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Zero-temperature Avalanche Criticality Governing Dynamical Heterogeneity in Supercooled Liquids
Toyota Central R&D Labs., Inc.（丰田中央研究所）；D3 Center, The University of Osaka（大阪大学D3中心）；Department of Physics, The University of Osaka（大阪大学物理系）；Department of Physics, Nagoya University（名古屋大学物理系）；Division of Chemical Engineering, Graduate School of Engineering Science, The University of Osaka（大阪大学工学研究科化学工程专修）
研究通过分子模拟揭示超冷却液体中动力学异质性的温度和系统尺寸依赖性，基于零温雪崩临界性理论解释领域生长现象。
2026-04-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Predicting the long time dynamic heterogeneity in a supercooled liquid on the basis of short time heterogeneities
我们报道了在模拟的2D玻璃形成混合物中的局部Debye-Waller因子表现出显著的空间不均匀性，并且这些短时间波动提供了长时间动态倾向的空间分布的良好预测[Phys.Rev.Lett. 93，135701（2004）]。相反，固有结构的每个粒子的势能与空间分布的动力学不相关。
2005-12-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Predicting dynamic heterogeneity in glass-forming liquids by physics-inspired machine learning
提出物理启发的机器学习框架 GlassMLP，利用结构信息预测深度过冷液体的长时间动力学与动态非均质性，并在二维、三维模型中展现高精度、低数据需求和跨尺寸迁移能力。
2023-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Translational Dynamics of Rod-like Particles in Supercooled Liquids: Probing Dynamic Heterogeneity and Amorphous Order
利用探针分子来提取复杂动力系统的局部动力学和结构特性是一种古老的技术，无论是在模拟还是实验中。通过这些局部测量可以获得许多不能从批量测量中立即获得的重要信息。尽管如此，探测粒子的动力学如何受到周围液体介质的影响的详细理解还不是很清楚，特别是在过冷温度范围内。这项工作显示了如何平移动力学的棒状粒子浸没在一个过冷液体可以给我们的相关长度尺度的增长与动力学的不均匀性和介质中的多体静态相关的信息。一个统一的标度理论合理化所有观察到的结果，导致一个新的，但简单的方法，是在实验中测量这些重要的长度尺度的分子玻璃形成液体的增长访问的发展。
2021-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Spatiotemporal heterogeneity of local free volumes in highly supercooled liquid
通过对不同粒径的二元混合物的二维分子动力学模拟，讨论了高度过冷液体中局域密度的时空行为及其与动力学不均匀性的关系。为了追踪具有较低局部密度的非均匀存在的空隙，该空隙随着结构弛豫而移动，我们在其宽度随着结构弛豫时间而设置的时间窗口中采用每个颗粒的最小局部密度。受自由体积约束的粒子对应于动力学不均匀性的组态重排区。动力学非均匀性的相关长度随温度的降低而增加，而最小局域密度分布的非均匀性的相关长度则不增加。这些结果与正常模式分析的比较表明，在自由体积上延伸的低频软模式的叠加表现出与断裂键的空间相关性。这一观察结果表明，长程振动模式促进自由体积所代表的脆弱区域之间的相互作用，以诱导在大尺度上的动力学相关性的可能性。
2013-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of Rod like Particles in Supercooled Liquids -- Probing Dynamic Heterogeneity and Amorphous Order
几十年来，尽管人们对形成玻璃的过冷液体进行了广泛的研究，但探索其动态和静态相关性一直是一个挑战。动态相关性表现为动态异质性，它普遍存在于从分子玻璃形成液体、致密胶体系统到细胞集合的各种系统中。另一方面，在这些稠密的无序系统中，静态相关的概念仍然有些难以捉摸，它的存在仍然是积极的辩论。我们提出了一种新的方法来提取动态和静态相关使用棒状粒子作为探针。该方法可以在实验中的分子玻璃形成液体中以及在包括生物学相关系统的其它软物质系统中实施。我们还合理化观察到的对数正态分布的旋转去相关时间的细长探针分子在报告的实验研究，以及一种新的方法来提取动态和静态相关长度的实验中提出的建议。
2020-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical Heterogeneity in Supercooled Water and its Spectroscopic Fingerprints
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院）；SISSA – Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati（国际高等研究学校）；Politecnico di Torino（都灵理工大学）；The Abdus Salam Centre for Theoretical Physics（阿卜杜斯·萨拉姆理论物理中心）；Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto Officina dei Materiali, SISSA Unit（国家研究委员会-材料研究所，SISSA分部）
研究通过机器学习势能函数分析超冷却水两种相的动力学与光谱特性，揭示低密度液相分子运动缓慢异质，高密度液相运动快且均匀，红外光谱显示两者振动差异，为液-液转变检测提供新依据。
2025-10-11 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
Microscopic Insights into Dynamical Heterogeneity in a Lane-forming Liquid
非平衡系统的动力学非均匀性是一个令人感兴趣的课题，但仍是一个悬而未决的问题。在一个不断驱动的带相反电荷的二元胶体悬浮液的模型系统中，我们探索DH在一个模型车道形成系统使用BD模拟。我们表明，该系统进行结构和动力学交叉使用时空关联函数。对于小场，结构弛豫是均匀的，而对于足够高的场，结构弛豫是不均匀的。为了探索的异质性，我们跟踪和标记的粒子，以计算部分结构，在不同的速率放松，其中异质性有其最大的中间状态。
2017-11-24 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.comp-ph
Self-induced heterogeneity in deeply supercooled liquids
深度过冷液体的理论处理是困难的，因为它们的性质出现从空间的不均匀性，是自诱导的，瞬态的，和纳米级。我用计算机模拟来分析接近实验玻璃化转变的平衡系统中的自诱导静态和动态异质性。研究了基本介观系统中显著的动力学和热力学性质的样品间涨落。关于局部寿命和动态异质性分布的研究结果与最近的单分子研究非常一致。令人惊讶的广泛的热力学波动也被发现，这与动力学波动，从而提供了一个本地测试的热力学起源缓慢的动力学。
2021-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Characterizing the heterogeneity of membrane liquid-ordered domains
本研究通过含胆固醇的三元脂质混合物晶格模型，揭示了液态有序相纳米结构的异质性特征，即其被分割为富含Chol子域和不含Chol的凝胶状纳米团簇，为区分两相与单相混合物中的液态有序域提供了依据。
2023-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Quantifying the liquid-liquid transition in cold water/glycerol mixtures by ih-RIDME
本研究利用新型EPR技术ih-RIDME量化冷冻水/甘油混合物相变后的摩尔组成，发现相组成几乎不受同位素平衡影响，并重新审视了玻璃化转变数据，展示了该技术在研究自旋标记大分子溶剂化壳层方面的潜力。
2025-09-10 cond-mat.soft physics.chem-ph q-bio.BM
Static self-induced heterogeneity in glass-forming liquids: Overlap as a microscope
我们提出并数值实现了一个本地探头的静态自诱导的异质性特征玻璃形成液体。该方法依赖于在无约束边界的介观腔中测量的配置对之间的重叠的平衡统计。通过系统地改变探测腔的位置，我们直接检测重叠波动的空间变化。我们提供了一个详细的分析的统计数据的局部估计的构型熵，我们推断的无定形状态之间的表面张力的估计，成分都在随机的一阶过渡理论的基础上的玻璃形成。我们的研究结果代表了第一次直接尝试可视化和量化支撑玻璃形成热力学的自诱导异质性。他们铺平了道路，粗粒度的有效理论的发展和直接评估的作用，热力学的激活动力学的深度过冷液体。
2022-05-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural Signature of Slow and Heterogeneous Dynamics in Glass-Forming Liquids
液体玻璃化转变的中心问题之一是是否存在一种结构特征，可以定性地区分不同过冷度下的不同动力学行为。在这里，我们提出了一种新的结构表征的基础上的局部密度的空间相关性，我们表明，本地密集包装的结构环境有直接的联系，缓慢的动态以及动态异质性的玻璃形成。研究发现，随着温度的降低，局域密度大的颗粒弛豫缓慢，且由密集堆积的颗粒形成的团簇尺寸增大。此外，提取的静态长度尺度显示出明确的相关性与弛豫时间在不同程度的过冷。这表明，暂时但连续形成的局部致密堆积的结构环境可能是缓慢的动力学和动态不均匀性的玻璃形成液体的结构起源。
2015-09-23 cond-mat.soft
A simple model for dynamic heterogeneity in glass-forming liquids
该研究提出一个简单连续介质模型，定量预测玻璃形成液体中动态异质性的关联函数，模型预测与模拟结果高度一致，并揭示异质性寿命对动态磁化率峰值后衰减的控制作用。
2023-10-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Quantifying Ionic Liquid Affinity and Its Effect on Phospholipid Membrane Structure and Dynamics
本研究通过实验与分子动力学模拟，揭示了咪唑基离子液体通过改变脂质分子面积诱导膜无序性并增强横向扩散，阐明了长链离子液体因增加膜流动性与渗透性而导致较高毒性的机制。
2025-02-07 cond-mat.soft
Flow of supercooled liquids under dipolar force field
本研究通过分子动力学模拟，发现动态异质性导致Navier-Stokes方程在描述过冷液体于偶极力场下的流动时显著失效，且该偏离随过冷程度和动态异质性增长而加剧。
2024-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Time Scales of Fickian Diffusion and the Lifetime of Dynamic Heterogeneity
动力学不均匀性被认为是过冷液体动力学的标志之一，预计会影响包括液体的颗粒的扩散。我们已经进行了广泛的分子动力学模拟的两个模型的玻璃形成液体在三维研究的时间尺度上，菲克扩散定律开始设置。我们已经确定了两个不同的菲克时间尺度：一个是均方位移开始显示出对时间的线性依赖，另一个是粒子位移的分布成为高斯分布。这两个时间尺度被发现是非常不同的彼此和从$α$弛豫时间在两个系统。一个有趣的连接之间发现这些Fickian时间尺度和从键断裂关联函数得到的时间尺度。我们讨论了这些不同的时间尺度之间的关系，并将其连接到系统中的动态异质性。
2019-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic heterogeneity in two-dimensional supercooled liquids: comparison of bond-breaking and bond-orientational correlations
我们比较了在一个经历牛顿动力学的二维液体模型中键断裂事件和键取向弛豫的空间相关性。我们发现键断裂关联函数的弛豫时间比键取向关联函数和自中间散射函数的弛豫时间长得多。然而，随着温度的降低，键取向关联函数的弛豫时间比键断裂关联函数和自中间散射函数的弛豫时间增加得更快。此外，动态相关长度，表征相关的键取向弛豫的大小随温度的降低比动态相关长度，表征相关的键断裂事件的大小增长更快。我们还研究了系综依赖和系综独立的键断裂相关性和键取向相关性的动态相容性。我们发现，对于这两种相关性，系综依赖和系综独立的可扩展性几乎在同一时间表现出最大值，并且这个最大值发生在比动态相关长度的峰值位置稍短的时间。
2016-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying the liquid flow between a soap film and a vertical meniscus
Aberystwyth University（阿伯里斯特威斯大学）；Institut Universitaire de France (IUF)（法国高等研究院）
通过实验、数值模拟和理论建模，研究了固体板插入垂直肥皂膜时引起的液体流入弯月面的通量，确定了通量系数并发现其在参数范围内保持恒定。
2026-05-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamic phase transition induced by active molecules simulating a facilitation mechanism in a supercooled liquid
通过在过冷液体中掺杂间歇性活性粒子模拟促进机制，发现激活可导致介质流化和动态异质性增强，并在特征时间匹配时引发伴随活性分子结构聚集的相变。
2023-02-19 cond-mat.soft
How do packing defects modify the cooperative motions in supercooled liquids ?
我们使用分子动力学模拟来研究在玻璃形成器中存在的填充缺陷和被称为动态异质性的自发合作运动之间的关系。为此，我们使用一个简单的双原子玻璃形成剂，并添加少量的较大或较小的双原子探针。稀释的探针修改局部的包装，诱导液体中的结构缺陷，而我们发现，缺陷的数量是足够小，不干扰的平均结构。我们发现，一个小的包装修改周围的几个分子可以深刻地影响整个液体的动力学，当过冷。当我们使用小探针分子时，动力学加速并且动力学不均匀性降低。相比之下，对于大的探针，动力学减慢并且动力学异质性增加。诱导的不均匀性和传输系数修改增加时，温度降低，消失的笼动力学的起始温度附近。
2017-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effect of heavy impurities on the dynamics of supercooled liquids
研究了重杂质对过冷液体动力学的影响。当过冷液体中的一小部分颗粒变重时，它们表现出比原始颗粒更慢的动力学，并且也使整个系统更慢。如果我们用重叠关联函数来量化系统中的动力学，那么它对于重粒子和轻粒子有不同的行为。特别地，在整个系统的弛豫时间，由较重颗粒实现的弛豫程度平均小于由较轻颗粒实现的弛豫程度。然而，随着交叉温度$T_0$的交叉，弛豫的这种差异急剧下降。低于这个交叉温度，系统中的粒子具有相似的弛豫时间，而与它们的质量无关。这个交叉温度取决于重粒子的分数和它们的质量。接下来，我们隔离质量不均匀性对过冷液体动力学的影响，并发现其影响随温度单调增加。我们还看到，随着温度的降低，动力学不均匀性的发展是不显着的系统与杂质比纯系统。最后，重杂质的引入可以被看作是减少过冷液体的动力学脆性的一种方式。
2020-05-27 cond-mat.soft
Dynamical Heterogeneity in a Highly Supercooled Liquid under a Sheared Situation
在本研究中，我们进行了分子动力学模拟和研究动态不均匀性下的稳定剪切流的过冷液体。动态异质性可以用三个量来表征：相关长度$ξ_4(t)$、强度$χ_4(t)$和寿命$τ_\text{hetero}(t)$。我们通过粒子动力学的相关函数量化了所有三个量，即，四点相关函数，并推广到剪切条件。这里，为了定义局部动力学，我们使用两个时间间隔$t=τ_α$和$τ_{\text{ngp}}$ ; $τ_α$是$α$ -弛豫时间，而$τ_{\text{ngp}}$是Van Hove自相关函数的非高斯参数最大化的时间。我们发现，所有三个量（$ξ_4(t)$，$χ_4(t)$，和$τ_\text{hetero}(t)$）减少的剪切速率$\dotγ$的稳定剪切流的增加。对于时间间隔$t=τ_α$，获得缩放$ξ_4(τ_α) \sim \dotγ^{-0.08}$、$χ_4(τ_α) \sim \dotγ^{-0.26}$和$τ_\text{hetero}(τ_α) \sim \dotγ^{-0.88}$。定常剪切流抑制了非均匀结构，同时也抑制了动力学非均匀性的寿命。此外，我们的研究结果表明，$α$ -弛豫时间$τ_α$依赖的三个量符合那些在平衡。这意味着所有三个数量的动力学不均匀性可以映射到那些在平衡状态通过$τ_α$。
2011-11-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quantifying the performances of SU-8 microfluidic devices: high liquid water tightness, long-term stability, and vacuum compatibility
针对微流控领域缺乏兼具易制备、高水压密封性、长期稳定性及真空兼容性密封材料的问题，本研究发现SU-8光刻胶微米壁可满足上述需求，且制备工艺温和，为含精密表面的微芯片密封提供新方案。
2023-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
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
The Length Scales of Dynamic Heterogeneity: Results from Molecular Dynamics Simulations
在比焓松弛所需的时间更短的时间内，液体可以表现出惊人的不均匀性。这些不均匀性的图像是复杂的，有短暂的刚性斑块，不规则但持久，被移动粒子的卷须包围，间歇性地闪烁成新的运动和停滞的空间模式。在过去的20年里，这些动态的异质性的研究，使我们能够表征合作动力学，确定新的策略，在控制动力学在玻璃形成液体，并开始系统地探索动力学和结构之间的关系，支撑的非晶材料的行为。原子和分子液体动力学的计算机模拟在所有这些进展中发挥了主导作用。虽然有些人可能对这种依赖模型感到不安，但考虑到描述动态不均匀性所需的微观细节，这是不可避免的。这些模拟所揭示的复杂性需要新的概念工具。在这篇文章中，我试图为读者提供一个清晰和完整的帐户，这些工具是如何在分子动力学模拟的动力学长度尺度的文献发展。通过这些长度尺度的“棱镜”，本文解决的问题，我们学到了什么动态的异质性从计算机模拟？
2010-09-29 cond-mat.soft
Excitation Populations Provide a Thermodynamic Order Parameter for Liquids
最近的模拟和模型系统的研究表明，局部结构激发在液体和玻璃的动力学中起着重要的作用。在这里，第一次，我们量化的激发人口在真正的液体，表明其温度依赖的人口可以预测从熵和熔化焓。我们进一步表明，在第一溶剂壳层的激发人口作为一个序参量的外观的动态异质性和不同的机械制度之间的液体松弛驱动转换。我们提出了一个方案，提供了简单的物理解释这些以前神秘的液体行为方面。
2023-03-16 cond-mat.soft
Spontaneous Demixing of Binary Colloidal Flocks
本研究通过自驱动胶体粒子实验与连续体理论，揭示了圆形约束下二元极性液体因速度异质性与非互易排斥作用发生自发分离与自分类，确立了多组分活性系统自组织的一般原理。
2023-11-24 cond-mat.soft
Dynamics and correlation length scales of a glass-forming liquid in quiescent and sheared conditions
我们数值研究动态和相关长度尺度的胶体液体在静态和剪切条件下，以进一步了解缓慢的动力学和动态的玻璃形成系统的异质性的起源。模拟是在一个弱挫折的二维液体中进行的，其中允许局部优先顺序随着密度的增加而发展。四点密度相关性和键取向相关性，这已被频繁地用于捕获动态和静态的长度尺度$ξ$在静态条件下，可以很容易地扩展到一个系统下的稳定剪切在这种情况下。在没有剪切的情况下，我们证实了以前的研究结果，即动态减慢伴随着动态异质性的发展。动态和静态长度尺度随着$α$ -弛豫时间$τ_α$而增加，与$μ>0$呈幂律$ξ\simτ_α^μ$。在剪切的存在下，粘度和$τ_α$有显着的剪切稀化制度的剪切速率的幂律依赖。然而，相关长度的依赖性不能描述的幂律在同一制度。此外，长度尺度和动力学之间的关系$ξ\simτ_α^μ$适用于不太强的剪切，其中热波动和外力在确定稠密液体的性质方面都是重要的。因此，我们的研究结果表明，缓慢的动态和结构之间的联系，即使在非平衡条件下的玻璃形成液体。
2012-05-10 cond-mat.soft
Mode Coupling and Dynamical Heterogeneity in Colloidal Gelation: A Simulation Study
我们目前的模拟结果解决有吸引力的相互作用接近凝胶化的胶体系统的动力学。我们的相互作用也有一个软的，长距离的排斥障碍，抑制液-气型相分离在长波长。这里提出的新结果提供了进一步的权重，从我们以前的模拟工作中出现的一个有趣的图片相同的系统。而模式耦合理论（MCT）提供了良好的定量结果的衰减器，更仔细的检查的动力学揭示了一个双峰人口的快速和慢速粒子具有很长的交换时间尺度。这种群体分裂代表了一种特殊形式的动态异质性（DH）。虽然DH通常与玻璃中的激活跳跃和/或促进的动力学相关联，但是这里观察到的DH形式在性质上可能更集体并且与静态（即，结构）异质性。
2004-09-29 cond-mat.soft
Dynamic Correlation Length Scales under Isochronal Conditions
当液体接近其玻璃态时，其行为发生了巨大变化--输运性质和动态时间尺度增加了许多数量级--这是凝聚态物质中一个尚未解决的主要问题。这些变化伴随着更大的动态异质性，这是指分子迁移率的空间变化和空间相关性。问题是，变化的动态是否与这种异质性相耦合;也就是说，后者是否导致前者？为了解决这个问题，我们进行了第一次非线性介电实验在两种液体的静水压力升高，以测量其介电常数的三阶谐波分量。我们从中提取的动态相关的分子的数量为各种状态点，并发现非相关液体的动态相关体积主要取决于弛豫时间，敏感地独立于温度和压力。我们支持这一结果的分子动力学模拟表明，最大的四点动态敏感性的密度波动变化小于10%的分子，不形成氢键。我们的研究结果是一致的动力学异质性作为主要的控制参数，在过冷材料的分子运动减慢。
2014-11-24 cond-mat.soft
Test of the Stokes-Einstein relation in a two-dimensional Yukawa liquid
斯托克斯-爱因斯坦关系，涉及的扩散和粘度系数D和η，在两个维度上进行测试。平衡分子动力学模拟与汤川对势。在运动是扩散的并且D是有意义的情况下识别方案。斯托克斯-爱因斯坦关系，D ~ kT，被发现违反附近的无序过渡，在这些条件下集体粒子运动表现出动力学的不均匀性。然而，在稍高的温度下，斯托克斯-爱因斯坦关系是有效的。这些结果可以在强耦合尘埃等离子体实验中检验。
2005-11-08 cond-mat.soft
String-like Rearrangements Induce Mobility in Supercooled Liquids
本研究证实动力学促进是过冷液体动力学非均匀性的原因，揭示流动性由粒子卷入微弦（类弦重排）传播而非结构扰动，验证了长期未证实的观点。
2024-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Scaling Description of Dynamical Heterogeneity and Avalanches of Relaxation in Glass-Forming Liquids
本文提出玻璃形成液体中动力学异质性的标度理论，将动力学关联增长与零温固定点及雪崩型弛豫联系起来，并解释了 Stokes-Einstein 违背，预测得到弹塑性模型模拟验证。
2023-08-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneity in a highly supercooled liquid: Consistent calculations of correlation length, intensity, and lifetime
我们用分子动力学模拟研究了三维高度过冷液体的动力学不均匀性。动态异质性可以用三个量来表征：相关长度$ξ_4$、强度$χ_4$和寿命$τ_{\text{hetero}}$。我们从单个序参量一致地评估了所有三个量。在以前的研究中（H。Mizuno和R. Yamamoto，Phys. Rev. E { \bf 82}，030501（R）（2010）），我们检查了在两个时间间隔$t=τ_α$和$τ_{\text{ngp}}$中的寿命$τ_{\text{hetero}}(t)$，其中$τ_α$是$α$ -弛豫时间，而$τ_{\text{ngp}}$是Van Hove自相关函数的非高斯参数最大化的时间。在本研究中，除了寿命$τ_{\text{hetero}}(t)$，我们评估的相关长度$ξ_4(t)$和强度$χ_4(t)$从相同的顺序参数用于寿命$τ_{\text{hetero}}(t)$。我们发现，随着温度的降低，寿命$τ_{\text{hetero}}(t)$显着增长，而相关长度$ξ_4(t)$和强度$χ_4(t)$增加缓慢相比，$τ_{\text{hetero}}(t)$或平台。此外，我们更详细地研究了寿命$τ_{\text{hetero}}(t)$。我们研究了寿命的时间间隔依赖性$τ_{\text{hetero}}(t)$，发现随着时间间隔$t$的增加，$τ_{\text{hetero…
2011-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inferring the dynamics of glass-forming liquids from static structure across thermal states
Nagoya University（名古屋大学）；The University of Osaka（大阪大学）；University of Hyogo（兵库县立大学）
本文提出T-BOTAN框架，通过静态粒子配置在不同温度下预测玻璃形成液体的动力学异质性，展示了图神经网络的泛化能力。
2026-03-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
