Interplay between aging and rejuvenation in spin glasses
本研究测量了Cu₀.₉₂Mn₀.₀₈单晶自旋玻璃的老化特性,对比淬火与有限冷却速率两种方案的老化曲线,揭示了老化与回春的相互作用对定量比较的影响,明确回春是两类生长速率差异的成因。
2025-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Aging, rejuvenation and thixotropy in complex fluids. Time-dependence of the viscosity at rest and under constant shear rate or shear stress
复杂流体表现出粘度随时间的变化,这归因于触变性和老化。然而,对于哪种现象是哪种变化的根源,没有达成共识。一种新的触变模型定义,包括老化。明确定义了由于触变性和老化引起粘度变化的条件。在一个复杂的流体中的粘度变化在一段时间内的休息后,解构表现出分叉的临界体积分数PHIc 2。对于小于PHIc 2的体积分数,粘度在极限t =>无穷大时保持有限。当体积分数超过临界值时,粘度无限制地增长,因此在静止时发生老化。在恒定剪切速率下没有分叉,而在恒定剪切应力下,模型预测在临界应力sB下粘度的新分叉,与在稳定条件下观察到的屈服应力sy相同。应力sB下粘度的发散最好定义为老化。然而,对于s > sB,粘度仍然是有限的,似乎更可取的是使用重组和解构的概念,而不是老化和复兴。然而,当在老化期间施加应力sA(sB)时,预测较慢的老化并将其讨论为真正的年轻化。在稳定条件下预测塑性行为时,s > SB。赫歇尔-Bulkley模型拟合的应力接近SB的流动曲线,而宾汉模型给出了一个更好的拟合s >> SB。最后,该模型的预测结果与实验数据从文献中的锂皂石凝胶的瞬态行为是一致的。
2008-08-25 cond-mat.soft
Structural Lubricity and Molecular Contamination: Rejuvenation, Aging, and Friction Switches
本文通过原子力显微镜和分子动力学模拟,揭示金纳米岛在石墨上的结构润滑体系中存在再生、老化与摩擦开关现象,并阐明分子污染对其影响但不破坏结构润滑性。
2024-06-24 cond-mat.soft
Aging and rejuvenation of active matter under topological constraints
主动的、自运动的粒子与拓扑约束的耦合可以产生新的非平衡动力学模式,这种模式缺乏任何被动的对应物。在这里,我们研究的行为自推进杆局限于一个紧凑的球形流形的布朗动力学模拟。我们建立的状态图,并发现,在足够高的密度短的活性棒表现出玻璃化转变的无序状态,其特征在于持续的自旋转运动。通过周期性地熔化和再生球形旋转玻璃,我们观察到了时间依赖性老化和再生物理学的清晰特征。我们量化的关键作用,在这些非平衡过程中的活动,并合理化的老化动力学方面的吸收状态过渡到一个更稳定的活性玻璃态。我们的研究结果表明,被动玻璃现象学的概念如何可以结转到领域的活性物质,以及如何拓扑结构可以丰富集体时空动态固有的非平衡系统。
2018-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modification of the aging dynamics of glassy polymers due to a temperature step
利用分子动力学模拟研究了聚合物玻璃的热历史与物理老化之间的关系,特别是温度平方阶跃的影响。两个时间的关联函数的测量结果表明,一个负的温度步骤导致"复兴"的样品:整个频谱的弛豫时间出现相同的一个年轻的标本,没有经历一个温度步骤。然而,一个积极的温度步骤,导致弛豫时间的显着变化。在短时间内,动力学加速(再生),而在长时间内,动力学减慢(过度老化)。所有的研究结果都与最近的实验在很好的定性协议。这两个制度可以解释的竞争贡献的动力学不均匀性和更快的老化动力学在较高的温度。这种竞争的结果是,返老还童和过度老化之间的过渡取决于方形步长的长度,步长越短,返老还童越多,步长越长,过度老化越多。虽然弛豫时间的谱被温度阶跃极大地修改,但测量粒子位移分布的van Hove函数在均方位移相等时表现出完全叠加。
2008-08-13 cond-mat.soft
Aging phenomena in PMMA thin films -- memory and rejuvenation effects
通过介电测量研究了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜在不同老化方式下的老化动力学。在许多情况下,在老化温度下,介电常数随着老化时间的增加而降低。对于厚度小于26 nm的薄膜,在玻璃化转变温度附近的长时间区域($\ge$ 11 h)也观察到介电常数的增加。在包括在温度$T_a$下暂时停止的恒定速率模式中,发现在$T_a$下的老化记忆被保持,然后在随后的加热过程中被调用。在负温循环过程中,当$ΔT\approx -20$ K.此外,对于从$T_2$到$T_1$的温度变化,也观察到完全记忆效应。这表明对于$ΔT\approx -20$ K,$T_1$的老化完全独立于$T_2$。随着$|ΔT|$的降低,两个温度之间时效的独立性被发现减弱,$i.e.,$有效时间是$T_1$下时效对$T_2$下时效的贡献的量度,在$ΔT$的负区域中是$|ΔT|$的递减函数。随着薄膜厚度从514 nm减小到26 nm,有效时间的$|ΔT|$依赖性变得更强。在$T_2$老化的贡献,在$T_1$消失更快地增加$|ΔT|$在薄膜几何形状比在体状态。
2005-02-08 cond-mat.soft
Rejuvenation and Memory Effects in a Structural Glass
我们数值计算表明,一个三维模型的结构玻璃显示老化,年轻化和记忆效应时,提交给温度循环。这些效应表明,结构玻璃的自由能景观可能具有复杂的分级结构,表征材料,如自旋和聚合物玻璃。我们使用的边缘稳定性的理论概念来解释我们的结果,并解释在何种物理条件下,一个复杂的老化动力学可以出现在稠密的过冷液体,铺平了道路,为未来的实验研究复杂的老化动力学在胶体和颗粒玻璃。
2019-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Decoupling between thermodynamics and dynamics during rejuvenation in colloidal glasses
我们年轻化良好的年龄准2D二元胶体玻璃的热循环,并系统地测量在年轻化的统计响应和粒子级的结构演变。虽然模量和玻色子峰随着循环次数的增加而不断恢复,但均方位移(MSD)在不同组的热循环之间显著波动。晶体演化和动力学演化之间的解耦表明不同的玻璃体性质具有不同的微观起源。我们发现,一小部分的热循环引发的结构重排可以改变整个弹性连续体,并导致显着的热力学再生,而局部缺陷可以激活和失活的位置接近的重排具有显着的高迁移率的变化,从而导致在波动的动力学,即使只有约10%的粒子作为快速区域。我们的研究结果提供了一个全面的图片的微观机制下的散装玻璃复兴,这可以很容易地用来细化玻璃的性能或制定进一步的统计理论在玻璃系统。
2018-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-diffusive dynamics in a colloidal glass: aging versus rejuvenation
本研究通过X射线光子相关光谱揭示胶体玻璃中老化与再 rejuvenation 导致的不同非扩散动力学行为,并展示了系统间动力学行为的可调性。
2023-09-05 cond-mat.soft
Denser glasses relax faster: a competition between rejuvenation and aging during in-situ high pressure compression at the atomic scale
金属玻璃的一个迷人的特征是它们能够在机械变形下探索不同的构型。这种效应通常通过宏观观测量来观察,而在原子水平上对形变的后果知之甚少。利用新一代的同步加速器,我们探测了金属玻璃在流体静力学压缩下,从微扰开始到流体静力学压缩状态的原子运动和结构。虽然该结构表明在压缩下可逆的致密化,动态显着加速,并表现出两个制度的滞后。在低压下,原子运动是异质的,具有雪崩样重排,表明再生,而在进一步压缩下,老化导致由玻璃固有的内应力触发的超扩散动力学。这些结果突出了非遍历系统中原子运动的复杂性,并支持最近开发的理论来描述令人惊讶的复兴和应变硬化的金属玻璃压缩。
2023-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effect of Thermal and Mechanical Rejuvenation on Rheological Behavior of Chocolate
已知巧克力在温度升高时以及在变形场的施加下经历固-液转变。在温度从熔融状态(或热复原)突然降低时,巧克力的流变学性质在等温条件下经历作为时间的函数的演变,这一行为让人联想到聚合物玻璃中的物理老化。然后,在停止剪切流动(或机械复原)之后,巧克力显示流变性质的时间演变,这是类似于软玻璃质材料中的物理老化的行为。在这项工作中,我们评估三个流变性能,即,动态模量,弛豫时间谱和特征弛豫时间的巧克力,并比较它们的演变后,热以及机械复兴。我们观察到,流变性能的演变,随后的机械复壮是明显不同的热复壮,其中的演变是在前一种情况下更渐进。一方面,这项工作提供了独特的见解剪切如何影响巧克力的流变行为。另一方面,这项工作清楚地表明,与热再生相比,巧克力在机械再生后探索了能量景观的不同部分。
2022-09-08 cond-mat.soft
Rejuvenation versus overaging: The effect of cyclic loading/unloading on the segmental dynamics of PMMA glasses
University of Wisconsin – Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究探究循环加载/卸载对PMMA玻璃链段动力学和力学性能的影响,采用探针再取向技术等方法,发现未出现过老化,探针再取向技术可灵敏检测变形非线性效应。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simulations of aging and plastic deformation in polymer glasses
我们使用分子动力学模拟研究物理老化对模型聚合物玻璃力学性能的影响。蠕变柔量与恒定温度下低于屈服的恒定单轴载荷下的结构松弛同时确定。该模型成功地捕捉到了聚合物玻璃中实验发现的普遍特征,包括机械复原的特征。我们分析了微观松弛时间尺度,并表明它们表现出相同的宏观蠕变遵守老化特性。此外,我们的模型表明,整个分布的弛豫时间尺度与年龄相同。尽管流动性的变化很大,我们观察到相对较小的结构变化,除了一个弱的对数增加的程度,短程秩序,可能与观察到的减少老化增加负荷。
2007-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spatiotemporal structures in aging and rejuvenating glasses
复杂的时空结构在玻璃冷却后老化和玻璃加热后再生的过程中发展。理解这些结构的关键是激活的重新配置事件之间的相互作用,产生的流动性和流动性的运输。这两种效应都是由激活事件的随机一阶跃迁理论与非均匀环境中的模式耦合理论相结合来解释的。预测的修改流动性运输的时间过程中的老化制度是温和的。相比之下,通过传播源自初始重新配置事件的增强移动性的前沿,再生过程受到强烈影响。再生玻璃中的结构类似于火焰。沿着燃烧理论的分析提供了对前缘传播速度的估计。对于具有自由表面的玻璃,自然会发生不均匀的再生。与燃烧的类比也提供了一种新的方式来看待由情况II和超级情况II扩散描述的玻璃吸收稀释剂。
2008-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Real-space model for activated processes in rejuvenation and memory behavior of glassy systems
本文提出基于激活过程的实空间cluster model,分析硬淬火后玻璃态系统的回春与记忆效应,发现其能再现复杂层级能量景观的弛豫动力学特征。
2024-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Partial rejuvenation of a colloidal glass
我们研究了剪切对合成粘土颗粒的胶体悬浮液的老化动力学的影响。我们发现,剪切振幅$γ$减少的松弛时间测量后,立即停止剪切的一个因素$\exp(-γ/γ_c)$,与$γ_c \sim 5%$,是独立的剪切的持续时间和频率。这个简单的再生效应定律表明,胶体重排中涉及的能量与剪切振幅$γ$而不是$γ^2$成正比,从而导致我们系统的动力学类似于Eyring描述。
2003-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation-induced accelerated dynamics in polymer glasses
采用分子动力学模拟研究了形变对聚合物玻璃老化过程中链段动力学的影响。单个粒子的轨迹被分解成一系列的不连续的跳跃,从中我们得到三个变形协议下的松弛时间和位移的完整分布:步进应力(蠕变),步进应变,和恒定应变率变形。在实验中,在变形过程中,动力学可以加速几个数量级,并且在屈服过程中(机械恢复)完全消除了历史依赖性。老化可以解释为玻璃的弛豫时间分布中的长尾的结果,并且类似地,通过在屈服期间观察到的该分布的变窄来理解机械复原。虽然在变形下的弛豫时间分布是高度协议特定的,在每种情况下,它们可以被描述为一个通用的加速因子,只取决于应变。
2010-08-16 cond-mat.soft
Transient start-up dynamics and shear banding in aging soft glassy materials: Rate-controlled flow field
我们研究了瞬态启动动力学的流动性模型,该模型捕捉了老化的软玻璃质材料的流变行为,在一个直线剪切流时,应用阶跃剪切速率。我们观察到,当稳态流动曲线是非单调的系统显示瞬态和/或明显的稳态剪切带与实验观察密切定性协议。由于老化和复兴之间的竞争,在启动过程中,我们表明,有一个明显的稳态带在很大的时间,甚至剪切速率,使稳态流动曲线允许一个均匀的流动。因此,对于老化的软玻璃质材料,实现均匀流动的剪切速率不一定由稳态流动曲线给出。我们还观察到,瞬态和表观稳态剪切带的行为是不相关的负斜率的应力-应变依赖在瞬态。这项工作还强调,为了有一个现实的描述剪切带的行为在老化(时间依赖性)软玻璃材料,考虑惯性在启动动力学是至关重要的。
2018-01-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solid Friction from stick-slip to pinning and aging
我们回顾了目前的状态,了解固体摩擦在低速和系统的磨损影响可以忽略不计。我们首先详细分析了宏观硬粗糙固体之间的摩擦行为,其主要动力学特征是很好地描述了Rice-Ruina率和状态相关的本构关系。我们表明,它是由两个综合效应:(i)的阈值流变学的纳米厚的结下约束到一个软的玻璃结构(ii)几何老化,即缓慢增长的真实arrea接触通过粗糙蠕变中断滑动。更仔细的分析导致确定第二个老化-再生过程,在连接本身中起作用。我们比较结构老化的影响,在这样的多接触,非常高度限制,接口与那些满足不同的限制水平,即边界润滑接触和扩展的粘合剂界面,涉及软材料(水凝胶,弹性体)。这使我们提出了一个分类的摩擦连接的相对重要性的堵塞和吸附诱导的亚稳性。
2005-06-24 cond-mat.soft
Reversing strain deformations probe mechanisms for enhanced segmental mobility of polymer glasses
University of Wisconsin-Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究通过光学探针重取向测量与纯力学测量,探究反向应变变形对聚合物玻璃链段流动性的影响,发现屈服应变60%及以上变形可引发老化机制,且与理论模拟结果相符。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging and effective delays in colloidal glasses under shear
在本文中,我们分析了胶体玻璃的微观动力学的变化提交振荡剪切。我们使用多散斑扩散波光谱监测瞬态动力学制度后,剪切应用。我们表明,该系统显示了一个自发老化,是由一个低振幅的振荡放大(过度老化),但停止由一个高振幅的(复兴)。中间的振幅驱动系统进入一个无法通过自发演化达到的动态状态。我们表明,这些系统提出了一个弱的长期记忆和所有观察到的现象可以解释由振荡应变下的弛豫时间分布的扩大。我们讨论了我们的结果与自旋玻璃在温度变化时的行为的相似性。我们最终提出了一个方案的基础上存在的更硬和更软的区域的材料。
2003-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Memory and aging effect in hierarchical spin orderings of stage-2 CoCl_{2} graphite intercalation compound
第2阶段CoCl $_{2}$石墨层间化合物在$T_{cl}$(= 7.0 K)和$T_{cu}$(= 8.9 K)经历两个磁相变。在$T_{cl}$和$T_{cu}$附近研究了该化合物的老化动力学。在$T_{cl}$和$T_{cu}$之间的中间状态的特征在于在铁磁岛上延伸的自旋玻璃相。真正的热残余磁化(TRM)测量表明,在场冷却(FC)老化协议期间在$T_{cl}$和$T_{cu}$之间的温度下压印的特定自旋配置的记忆可以在系统以恒定加热速率重新加热时被调用。在一系列的加热和再加热过程中,研究了零场冷却(ZFC)和TRM磁化。磁化显示出特征记忆和再生效应。在具有等待时间$t_{w}$的ZFC老化方案之后,弛豫速率$S_{ZFC}(t)=(1/H)$ d $M_{ZFC}(t)$ /d $\ln t$的时间$(t)$依赖性在$T_{cl}$和$T_{cu}$之间的特征时间$t_{cr1}$和$t_{cr2}$处表现出两个峰值。老化过程显示为$t_{cr2}$的强$t_{w}$依赖性。观察到的老化和记忆效应进行了讨论的液滴模型。
2005-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Memory and Rejuvenation in Glassy Systems
本文测量了单晶自旋玻璃中的记忆效应,提出基于双等待时间协议和相关区域同步增长的理论模型,成功解释了记忆效应随等待时间和温度变化的规律。
2024-08-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Shear Destruction of Frictional Aging and Memory
我们同时测量两个固体之间的静摩擦和实际接触面积。在静态条件下,这两个量随时间呈几何级数增长,这一现象被称为老化。实际上,传统上认为摩擦强度等于实际接触面积。在这里,我们表明,当在老化过程中施加静态剪切载荷时,这种等效性被打破。这种剪切载荷的增加加速了摩擦老化,而实际接触面积的老化速率不受影响。此外,负的静态剪切-拉动而不是推动-减缓摩擦老化,但同样不会影响接触件的老化。这种剪切对老化的影响是几何学上的。当剪切载荷增加时,两个块体之间的微小相对倾斜在滑动之前过早地擦除界面记忆,从而抵消老化的影响。修改界面的加载点消除了这些倾斜,因此摩擦老化速率变得对剪切不敏感。我们还确定了一个二次记忆擦除效应,即使当所有的倾斜被消除,并表明这种效应可以利用两个静态剪切载荷之间的循环来加速老化。
2019-08-07 cond-mat.soft physics.geo-ph
Compaction of Granular Columns under Thermal Cycling
本研究通过实验揭示热循环下颗粒柱的压实由容器与颗粒的差异热膨胀驱动剪切所致,并用三种模型量化其缓慢弛豫与老化动力学,为地质和工程应用提供机制见解。
2025-01-23 cond-mat.soft