Non-Arrhenius Behavior of Secondary Relaxation in Supercooled Liquids
用介电弛豫谱(1Hz- 20 GHz)研究了过冷玻璃形成体从玻璃化转变温度(Tg)到熔化温度的介电弛豫谱。精确的测量,特别是在MHz量级的频率上,揭示了二次β弛豫时间的温度依赖性在T_g以上偏离了Arrhenius关系。因此,我们的结果表明β过程在熔化温度附近而不是在动力学转变点T(约等于1.2Tg)处并入初级α模。
2001-10-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
On the breakdown of the simple Arrhenius law in the normal liquid state
通常的做法是根据Arrhenius定律讨论高于熔融温度的温度对玻璃形成物的分子动力学的影响。以典型的玻璃形成剂碳酸亚丙酯为例,使用介电谱测量直流电导率和结构弛豫时间,我们提供了实验证据,证明这种做法是不合理的。我们的结论得到支持,采用热力学密度标度和拐点的发生在等温动态测量的数据在升高的压力。此外,我们提出了一个更合适的方法来描述以上和以下的拐点的基础上修改MYEGA模型的动态。
2018-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Qualitative change in structural dynamics of some glass-forming systems
对过冷液体结构弛豫时间随温度变化的分析揭示了一个性质上明显的特征--在其对数的二阶导数上有一个尖锐的尖状最大值。这表明,在最高温度以下,玻璃形成液体的结构弛豫时间的超Arrhenius行为最终过渡到Arrhenius行为,并且在非零温度下,弛豫时间没有发散。最大值的位置可以高于或低于玻璃化转变温度,这取决于结构弛豫时间对密度变化的敏感性。这些结果可能会把玻璃化转变的讨论转向新的途径-在低温下结构弛豫的极限活化能的起源。
2015-10-19 cond-mat.soft
The rapid rise of viscosity or relaxation time upon supercooling is universal hallmark of glassy liquids. The temperature dependence of the viscosity, however, is quite non universal for glassy liquids and is characterized by the system's "fragility," with liquids with nearly Arrhenius temperature-dependent relaxation times referred to as strong liquids and those with super-Arrhenius behavior referred to as fragile liquids. What makes some liquids strong and others fragile is still not well understood. Here we explore this question in a family of glassy liquids that range from extremely strong…
2022-05-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the nature of the glass transition in atomistic models of glass formers
我们研究的性质的玻璃化转变的冷却模型原子的玻璃形成者以恒定的速度从一个温度以上的玻璃动力学的发病$T=0$。受East模型的启发,我们对过冷液体在经历玻璃化转变时的行为进行了几个预测。然后,我们将这些预测与我们的原子模拟结果进行比较。与我们的预测相一致,我们的研究结果表明,该材料的弛豫时间$τ$经历了一个交叉从超Arrhenius到Arrhenius行为在冷却速率依赖的玻璃化转变温度$T_\text{g}$。$\lnτ$相对于逆温度的斜率在$T_\text{g}$附近显示出一个峰值,随着冷却速度的减慢,该峰值变得更加明显,这与我们的预期定性相符。此外,在低温下,这个斜率的极限值与我们的预测显示出显着的定量一致。我们的结果还表明,短期粒子位移率偏离平衡线性标度周围的$T_\text{g}$,渐近接近不同的线性标度。令我们惊讶的是,这些短时间位移,负责结构弛豫的潜在激发的动态指标,显示没有空间相关性超过几个粒子直径,以上和以下$T_\text{g}$。这个最终的结果是相反的,我们的期望,根据以前的结果为东模型玻璃冷却形成的,激发间的相关性应该出现的液体玻璃化。
2018-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reduced strength and extent of dynamic heterogeneity in a strong glass former as compared to fragile glass formers
我们研究了动态异质性模型四面体网络玻璃形成液体。我们使用四点关联函数来提取动态关联长度xi_4 ^a(t)和对应于两个长度尺度a上的结构弛豫的可伸缩性chi_4 ^a(t)。一个长度尺度对应于最近邻距离处的结构弛豫,另一个对应于四面体结构的弛豫。我们发现动态关联长度xi_4^{a}随弛豫时间的增长比模型脆性玻璃形成体慢得多。我们还发现在一定的温度范围内,chi_4^a ~(xi_4^a)^z都有变化,但在最低温度下z < 3。然而,我们确实发现证据表明,斯托克斯-爱因斯坦违反开始的温度标志着动态异质区域的特征发生变化的温度。在整个文件中,我们对比的结构和动力学的一个强大的玻璃前与一个代表性的脆弱的玻璃前。
2015-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropy Crisis, Defects and the Role of Competition in Monatomic Glass Formers
我们建立了单原子玻璃形成者的熵危机的存在。研究结果表明,熵危机普遍存在于所有过冷液体中。我们还研究了理想玻璃中缺陷和能量竞争的作用。
2007-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Connecting anomalous elasticity and sub-Arrhenius structural dynamics in a cell-based model
本研究探讨了2D Voronoi模型中亚阿伦尼乌斯结构动力学与反常弹性的关系,发现其弹性模量随温度单调增加,且平台剪切模量$G_p$调制细胞重排的能量势垒,推测欠约束系统可能产生新的“超强”玻璃形成体。
2024-09-27 cond-mat.soft
Modeling the Slow Arrhenius Process (SAP) in Polymers
Michigan State University(密歇根州立大学);Technion(以色列理工学院);Universite libre de Bruxelles (ULB)(布鲁塞尔自由大学);Naval Research Laboratory(海军研究实验室);University of Milan(米兰大学)
本文提出了一种统一框架,通过双状态双时间尺度理论描述聚合物中的α弛豫和缓慢阿伦尼乌斯过程,并解释了其微观起源及补偿行为。
2026-03-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Glass formers are in general classified as strong or fragile depending on whether their relaxation rates follow Arrhenius or super-Arrhenius temperature dependence. There are however notable exceptions such as water, which exhibit a fragile-to-strong (FTS) transition and behave as fragile and strong respectively at high and low temperatures. In this work, the FTS transition is studied using a distinguishable-particle lattice model previously demonstrated to be capable of simulating both strong and fragile glasses [Phys. Rev. Lett. 125, 265703 (2020)]. Starting with a bimodal pair-interaction d…
2023-01-05 cond-mat.soft
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
De-coupling of Exchange and Persistence Times in Atomistic Models of Glass Formers
利用分子动力学模拟的经典粒子的流体混合物与成对添加剂Weeks-Chandler-Andersen势相互作用,我们考虑的时间序列的粒子位移,从而确定分布的本地持久时间和本地交换时间。玻璃动力学的这些基本特征的研究在一系列的过冷条件下,并示出有行为,最显着的解耦,类似于那些在动力学约束的晶格模型的结构玻璃。注意到了所涉问题。
2007-12-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Maxwellian Velocity Statistics in Supercooled Liquids and Their Possible Relation to Super-Arrhenius Viscosity
Washington University(华盛顿大学);Sorbonne Université(索邦大学);University of Oxford(牛津大学)
本文通过引入不强制麦克斯韦速度分布的热浴,在过冷液体模拟中观察到非麦克斯韦速度分布,其超额峰度与超阿伦尼乌斯弛豫相关,并可能解释玻璃形成液体的慢弛豫和输运现象。
2026-07-02 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
Onset Temperature of Slow Dynamics in Glass Forming Liquids
模型玻璃形成液体的行为进行了分析的范围内的密度,重点是温度区间的液体开始显示非阿氏温度依赖性的弛豫时间。分析动态特性以及由液体采样的局部势能最小值的特性,识别交叉或起始温度$T_s$,在该温度以下液体表现出{ \it缓慢动态特性},以及典型局部势能最小值的特征的变化。
2000-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
General Two-Parameter Model of Alpha-Relaxation in Glasses
Michigan State University(密歇根州立大学);Technion(以色列理工学院);Naval Research Laboratory(海军研究实验室);University of Milan(米兰大学)
本文提出一个双参数模型,用于描述玻璃临界点附近α松弛时间的强超阿伦尼乌斯温度依赖性,通过两个材料特异性参数和三个通用常数,揭示了玻璃形成体的普适尺度关系。
2025-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
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
Dielectric secondary relaxation of water in aqueous binary glass-formers
水在玻璃状二元混合物中的介电弛豫表现出具有近似普适活化能的Arrhenius行为。在这里,我们证明了它的特征弛豫时间遵循一个显着的一般功能依赖于水的重量分数为广泛的分子系统。
2010-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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
The structure-dynamics feedback mechanism governs the glassy dynamics in epithelial monolayers
本研究通过模式耦合理论证明上皮单层玻璃态动力学由结构-动力学反馈机制主导,弛豫时间以3/2普适指数幂律发散,定量解释了亚阿伦尼乌斯弛豫现象。
2024-07-23 cond-mat.soft physics.bio-ph
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
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
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
Granular packing as model glass formers
静态颗粒填料是模型硬球玻璃形成者。玻璃化转变的性质一直是一个激烈争论的问题。本文综述了近年来利用颗粒材料研究玻璃化转变的实验进展。我们专注于增长的玻璃秩序与五重对称性的颗粒填料和几何挫折和随机一阶相变理论的研究结果。
2016-12-28 cond-mat.soft
From boiling point to glass transition temperature: transport coefficients in molecular liquids follow three-parameter scaling
玻璃化转变现象是凝聚态物理尚未解决的问题。其突出的特点,超阿氏温度依赖性的输运系数仍然是一个挑战,要在整个温度范围内描述。对于一系列分子玻璃形成剂,我们结合了介电光谱和动态光散射的tau(T),覆盖范围为10 -12 s < tau(T)<10^2 s。用活化能E(T)来描述动力学,我们区分了由具有恒定活化能E_inf的阿克里乌斯定律表征的高温区域和E_coop(T):= E(T)- E_inf在冷却时增加的低温区域。引入了一个双参数标度,即E_coop(T)/E_inf = f[lambda(T/T_A-1)],其中f是指数函数,lambda是无量纲参数,T_A是与E_inf成比例的参考温度。因此,一个单一的相互作用参数E_inf提取的高温制度与λ控制的温度依赖性的低温合作动力学。
2012-04-27 cond-mat.soft
A simple monatomic ideal glass former: the glass transition by a first-order phase transition above the melting point
液体在冷却下可以形成玻璃态,这是连续减速的结果,或者是通过一级多晶相变的结果。到目前为止,第二种情况总是在熔点以下观察到,在那里它干扰结晶成核。我们报告的第一个观察到的液体玻璃化转变的一级相变以上的熔点。观察是在一个分子动力学模拟的单组分系统与模型金属对电位。这也是第一次观察到一种简单的单原子理想玻璃形成剂--一种在任何冷却速率下都能避免结晶的液体。除了其概念上的重要性,这一结果表明存在金属理想玻璃形成的可能性。
2010-04-15 cond-mat.soft
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
Liquid-liquid phase transition in an atomistic model glass former
玻璃化转变是由潜在的奇点引起的还是纯粹的动力学现象是一个重要的悬而未决的问题。研究原子玻璃形成,我们介绍了一种采样方法来访问对应的动态制度的温度通常很难达到与计算机模拟。我们在比热中发现了一个峰值,我们将其解释为态密度的下降。我们进一步提出了一个液-液过渡到一个国家丰富的本地有利的结构有关最近发现的动态相变的证据。
2017-09-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft 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
Tuning Pairwise Potential Can Control the Fragility of Glass-Forming Liquids: From Tetrahedral Network to Isotropic Soft Sphere Models
我们对Coslovich和Pastore(CP)提出的二氧化硅玻璃成形器模型在广泛的密度范围内进行了分子动力学模拟。密度的变化可以映射到CP模型的Si和O相互作用之间的势深度的变化。通过减小势深(或增加密度),原CP模型中观察到的各向异性四面体网络结构转变为具有纯排斥性软球势的各向同性结构。相应地,弛豫时间的温度依赖性表现出从Arrhenius到超Arrhenius行为的交叉。通过调节单个模型系统的电势,能够在很大范围内控制脆性,这有助于我们弥合网络和各向同性玻璃形成体之间的差距,并深入了解脆性的潜在机制。我们研究了密度关联函数中的Stokes-Einstein破坏的大小和拉伸指数等动力学性质与脆性的关系。我们还表明,比热的峰值系统地移动,随着密度的增加,暗示的脆弱性与系统的隐藏的热力学异常。
2016-07-07 cond-mat.soft
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
We numerically study the equilibrium relaxation dynamics of a two-dimensional Mari-Kurchan glass model. The tree-like structure of particle interactions forbids both non-trivial structural motifs and the emergence of a complex free-energy landscape leading to a thermodynamic glass transition, while the finite-dimensional nature of the model prevents the existence of a mode-coupling singularity. Nevertheless, the equilibrium relaxation dynamics is shown to be in excellent agreement with simulations performed in conventional glass-formers. Averaged time-correlation functions display a phenomenol…
2022-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft 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
Thermodynamic Equivalence of Cyclic Shear and Deep Cooling in Glass-Formers
在实验和模拟中,与玻璃形成相关的极端减慢导致制备深度淬火、良好退火的玻璃状材料的严重困难。最近,人们提出了实现这种深度淬火的方法,包括实验侧的气相沉积和模拟侧的“交换蒙特卡罗”和振荡剪切。在不同的协议下得到的玻璃之间的关系仍然不清楚。在这里,我们表明,振荡剪切和“交换蒙特卡罗”的结果在等效玻璃共享相同的统计力学和类似的机械响应下的外部应变。
2020-03-31 cond-mat.soft
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
A connection between the structural alpha-relaxation and the beta-relaxation found in bulk metallic glass-formers
已经引入了含有La或Ce的新的金属玻璃,其具有接近常规金属玻璃的极限的动态特性。这提供了机会来测试之前在分子和聚合物玻璃形成剂中建立的趋势或相关性,如果存在的话,同样存在于更广泛的金属玻璃家族中。由于金属玻璃形成体的化学和物理结构与软物质截然不同,不能保证在后者中发现的任何相关性在前者中也成立。如果发现,结果使金属玻璃更接近更广泛的玻璃形成者的性质相似,并可能有相同的解释。在非金属玻璃形成体中,已经在结构α-弛豫的非指数性参数与其弛豫时间和β-弛豫时间之间的分离之间建立了一般和基本的联系。在本文中,我们探讨了金属玻璃形成者的实验数据,并显示相关适用。这种相关性的解释。该关联式的建立有助于理解β弛豫在金属玻璃宏观性质中所起的作用,包括与剪切转变区、变形中的韧脆转变、结晶和扩散的关系。
2013-03-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Non-monotonic pressure dependence of the dynamics of soft glass-formers at high compressions
在分子动力学模拟软玻璃形成者通过排斥相互作用,我们发现,玻璃化转变温度,动力学不均匀性,玻璃脆性达到最大值在相同的交叉压力$P_d$。我们对零温堵塞态的分析表明,在$P_d$的态具有最高的键取向顺序和最大的空间波动。相应地,低频振动的正常模式是最不本地化的,沿着这些模式的平均势能势垒是最高的堵塞状态附近的$P_d$。过冷液体的重入玻璃化转变和动力学是可预测的这些结构和振动的前体在零温度堵塞状态。
2012-06-29 cond-mat.soft
Nature of Sub-diffusion Crossover in Molecular and Polymeric Glass-Formers
本研究针对分子与聚合物玻璃形成体中亚扩散从非高斯到高斯的转变问题,构建引入跳跃核的非高斯分数布朗运动模型,揭示非高斯亚扩散区van-Hove自关联的指数尾特征,并通过中子散射实验验证,首次提供相关实验证据。
2024-01-30 cond-mat.soft
Dynamical Correlation Length and Relaxation Processes in a Glass Former
我们研究了动力学约束的Kob-Anderson晶格玻璃模型的弛豫过程和动力学不均匀性,并表明它们具有不同的时间尺度。扩散缺陷范例内的动态进行了很好的描述,这表明与弛豫过程的反渗透过渡。这允许的松弛过程的几何解释,和不同的时间尺度。
2011-09-20 cond-mat.soft
Dynamics in the Metabasin Space of a Lennard-Jones Glass Former: Connectivity and Transition Rates
使用模拟,我们构建了有效的动力学在元基空间的Lennard-Jones玻璃形成。元基是通过一个方案,测量固有结构之间的转换率,并产生集群的固有结构,通过绘制分支,具有最大的转换率。有效的动态被证明是马尔可夫的,但显着不同,从最简单的陷阱模型。我们特别表明,保留有关元基空间中的连通性的信息是至关重要的复制在这个系统中观察到的缓慢的动态。
2008-11-17 cond-mat.soft
Super-Arrhenius Dynamic Slowdown Revealed by Slow Variable Modulation in the Fragile Supercooled Liquid
Institute for Molecular Science(分子科学研究所);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学)
通过分析Kob-Andersen Lennard-Jones模型中跳跃粒子的慢变量分布,揭示了非泊松动力学与空间关联增长如何导致超阿伦尼乌斯动力学减缓。
2026-05-26 cond-mat.soft
Dynamics of particles and cages in an experimental 2D glass former
我们调查的动态玻璃形成的二维胶体混合物,并显示存在的集体运动的颗粒。我们引入了一个均方位移MSD相对于最近的邻居,这表明显着的偏差,从通常的MSD量化我们的粒子的个别运动。结合对Van Hove函数自身部分的分析,这表明粒子与笼的耦合运动以及笼内跳跃过程。
2009-11-03 cond-mat.soft
Activation energy spectrum for relaxation and polyamorphism in an ultra-viscous metallic glass former
许多玻璃形成体在两种不同的液态之间表现出相变。对于某些金属玻璃形成体,在熔点和玻璃化转变温度Tg之间的中间温度下,在过冷液体中实验发现液-液转变。我们在这里报告的液体-液体过渡的超粘性金属玻璃形成,在长时间退火期间访问。该研究是在液-液转变温度略低于Tg的Au49Cu26.9Si16.3Ag5.5Pd2.3组合物上进行的。其结果是,高温动力学脆性液体在常规加工过程中冻结到玻璃中,因此在低于Tg的退火过程中,系统获得了潜在的液-液转变。在再加热时,通过量热法观察到逆转变。这一结论得到了广泛收集的补充实验室和同步加速器为基础的技术,如差示和快速扫描量热法,和X射线光子相关光谱。我们的研究结果支持了安吉尔提出的大图景,即具有不同脆性的液体占据了潜在的有序-无序转变的不同侧面。此外,我们的多尺度分析揭示了存在的多重衰减的焓恢复,这是反映在观察到的微观有序和老化机制的玻璃通过不同的固定制度互连的突然的动态老化制度。
2017-06-08 cond-mat.soft
Configurational entropy of polar glass formers and the effect of electric field on glass transition
低温极性液体的模型构造,占构型的热容量,熵,和强电场的玻璃化转变的效果。该模型基于液态理论的Pad{é}截断微扰展开。取决于参数,它容纳了理想的玻璃化转变的消失组态熵和避免,与平方根发散枚举功能在其终止点。该模型得出复合密度-温度参数$ρ^γ/T$,通常用于表示组合的压力和温度数据。该理论是在良好的协议与实验数据过量(超过结晶状态)分子玻璃形成者的热力学。我们认为,Kauzmann熵危机可能是一个签名消失的配置熵的一个子集的自由度,多极旋转在我们的模型。这种情况下有可观察到的后果:(i)的弛豫时间的动态交叉和(ii)的脆弱性指数定义的过剩热容和过剩熵在玻璃化转变的比率。当施加电场时,构型熵消失的Kauzmann温度和相应的玻璃化转变温度向上移动。温度变化与场强成二次方关系。
2016-05-11 cond-mat.soft
Relaxation in the glass-former acetyl salicylic acid studied by deuteron magnetic resonance and dielectric spectroscopy
用介电谱和氘弛豫法在宽温度范围内研究了过冷液体和玻璃态乙酰水杨酸。过冷液体的特征在于与热激活行为的重大偏差。在玻璃中,二次弛豫表现出Johari-Goldstein过程的典型特征。通过测量自旋-晶格弛豫时间,选择性氘代甲基被用作其局部环境的灵敏探针。玻璃中的平均活化能与结晶乙酰水杨酸中的平均活化能存在很大差异。这可以通过考虑玻璃中的宽能垒分布来理解。
2006-04-09 cond-mat.soft
Using a distinguishable-particle lattice model based on void-induced dynamics, we successfully reproduce the well-known linear relation between heat capacity and temperature at very low temperatures. The heat capacity is dominated by two-level systems formed due to the strong localization of voids to two neighboring sites, and can be exactly calculated in the limit of ultrastable glasses. Similar but weaker localization at higher temperatures accounts for the glass transition. The result supports the conventional two-level tunneling picture by revealing how two-level systems emerge from random…
2022-03-11 cond-mat.soft
Density dependence of relaxation dynamics in glass formers, and the dependence of their fragility on the softness of inter-particle interactions
脆弱性,量化的弛豫时间的变化的快速性,分析了一系列的模型玻璃形成者,不同的柔软性,它们的粒子间的相互作用。在试图合理化的实验观察胶体悬浮液中,较软的相互作用导致更强的(不那么脆弱)的玻璃形成,我们研究的弛豫动力学的变化与密度,而不是温度,作为一个控制参数。我们采用密度温度标度,在最近的研究中分析,来解决这个问题。我们发现,虽然采用逆密度代替温度导致的结论,软相互作用导致更强的行为,使用涉及温度和密度的缩放变量导致相反的结论,类似于早期的调查,其中温度变化的弛豫动力学分析相同的系统。我们合理化我们的结果,考虑亚当-吉布斯(AG)的脆弱性,其中包括密度依赖性的构型熵和活化能,可能会出现从其他性质的玻璃前体。在Adam-Gibbs关系的框架内,通过采用密度温度标度的分析,我们发现,较软的颗粒使更脆弱的玻璃,从动力学量推导,这是一致的亚当-吉布斯脆弱性。
2017-05-28 cond-mat.soft
Super cooled liquids display increasingly heterogeneous dynamics as temperature is lowered towards the glass transition ($T_{g}$). A hallmark of this dynamical heterogeneity is the spontaneous emergence of cooperative rearranging regions (CRRs) composed of fast moving particles. While these CRRs in passive glass formers have been explored in great detail, thus understanding is severely limited in active glass formers. The existing consensus on the morphology of CRRs in a passive glass former prioritizes its fast subsets, composed of fast moving particles. In the present study, we focus on a sy…
2021-12-15 cond-mat.soft
We describe the behavior of an Ising model with orthogonal dynamics, where changes in energy and changes in alignment never occur during the same Monte Carlo (MC) step. This orthogonal Ising model (OIM) allows conservation of energy and conservation of momentum to proceed independently, on their own preferred time scales. MC simulations of the OIM mimic more than twenty distinctive characteristics that are commonly found above and below the glass temperature, Tg. Examples include a specific heat that has hysteresis around Tg, out-of-phase loss that exhibits primary and secondary peaks, super-A…
2022-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Configuration-tree Theoretical Calculation of the Mean-Squared Displacement of Particles in Glass Formers
我们报告的分析评估的均方位移(MSD)的颗粒在玻璃的基础上,他们的粗粒度的轨迹。该计算是通过一个本地随机配置树理论,最近提出了我们之一[C.- H. Lam,J. Stat.机械\textbf{2018},023301(2018)]。结果进行了比较与晶格玻璃模型的数值模拟,并获得了良好的定量协议,在整个时间范围内的温度范围很宽,几乎没有自由参数。据我们所知,这种计算是同类中的第一次。
2019-09-10 cond-mat.soft
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
The Excess Wing in the Dielectric Loss of Glass-Formers: A Johari-Goldstein beta-Relaxation?
本文给出了玻璃形成体系碳酸亚丙酯和甘油在高于和低于玻璃化温度T_g时的介电损耗谱。通过长达五周的老化实验,获得了低于T_g的平衡谱。在老化过程中,多余的翅膀,显示为第二次幂定律在高频率,发展成为一个肩膀。结果强烈表明,多余的翅膀,在各种玻璃成型机中观察到的,是一个β-松弛的高频侧翼。
2000-03-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft