Modeling the Transition between Localized and Extended Deposition in Flow Networks through Packings of Glass Beads
我们使用一个理论模型来探讨如何流体动力学，特别是，在一个通道中的压力梯度和壁面剪切应力，影响颗粒的沉积流动在微流体网络。在压力驱动的填充珠粒系统中的胶体颗粒输送实验表明，在较低的压降下，颗粒在入口处局部沉积，而在较高的压降下，它们沿流动方向均匀沉积。我们开发了一个数学模型，并使用基于代理的模拟来捕捉实验中观察到的这些基本定性特征。我们探讨了沉积剖面的二维相图中定义的压力和剪切应力阈值，并表明，存在两个不同的阶段。我们解释这种明显的相变绘制一个类比简单的一维模型的聚集，其中的相变计算分析。
2023-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Coarse-grained Soft-Clusters Remain non-Diffusing in the Melt State
用分子动力学模拟研究了三维树枝状珠弹簧即粗晶软团簇的熔化过程。目标是阐明大分子，或者一般来说，三维结构聚合物的独特动力学。当由超过约200个珠的临界数量构成时，软簇不能在远高于其玻璃化转变温度的温度下扩散或松弛，尽管松弛可以在珠的水平上发生。每个软簇只能在相邻软簇形成的笼中旋转。这样的非扩散状态将在异常高的温度（例如，玻璃化转变温度的10倍）下转变为液态。与实验相比，3D层次结构导致了独特的动力学，特别是它们随着珠子数量的不同而不同的弛豫时间。这些独特的动力学与一维链状聚合物形成鲜明对比。我们将这种特殊的状态命名为“合作玻璃”，因为3D连接的珠子的“合作”。软簇的设计也可能类似于合作重排区域，其中合作性是由低温贡献的，从而提供了对玻璃问题的进一步见解。
2021-07-09 cond-mat.soft
Permeability of mixed soft and hard granular material: hydrogels as drainage modifiers
我们测量水通过玻璃球和软膨胀水凝胶颗粒的混合包装，在恒定的样品体积的流量。对于不同的玻璃珠直径$D$和可变的凝胶颗粒直径$d$，在恒定的样品体积和小于随机紧密堆积的孔隙率下获得渗透率值，如由水的盐度控制的。凝胶含量也不同。我们发现，在$n(D/d)^b$中，渗透性呈指数衰减，其中$n=N_{gel}/N_{glass}$是凝胶与玻璃珠的数量比，$b$约为3。因此，流动特性由凝胶珠的体积分数决定。一个简单的模型的基础上的孔隙度重叠的领域是用来解释这些意见。
2011-03-22 cond-mat.soft
Granular convection and the Brazil nut effect in reduced gravity
我们提出了垂直振动颗粒介质的实验室实验，该介质由直径1 mm的玻璃珠和嵌入的直径8 mm的入侵玻璃珠组成。这些实验是在实验室中进行的，也是在减轻重力条件下（火星和月球重力水平）进行的抛物线飞行。我们测量了大玻璃珠的平均上升速度，并提出其依赖于样品容器的填充高度，激发加速度和环境重力水平。我们发现，上升速度的规模在所有三个重力制度以相同的方式，并大致与重力成线性关系。
2013-04-02 astro-ph.EP cond-mat.soft
Slow Steady-Shear of Plastic Bead Rafts
本文报道了二维塑性微珠系统在稳态剪切作用下响应的实验测量结果。微珠漂浮在流体基底的表面上，并以库埃特几何形状经受缓慢、稳定的剪切。流动由固体状的不规则间隔组成，堵塞的行为，随后是应力松弛。我们报告的统计特征的应力波动作为几个参数，包括剪切速率和堆积密度的函数。在一个范围内的密度之间的发病流动的屈曲（过度包装）的系统，应力波动的概率分布基本上是独立的包装密度，颗粒分散性，和相互作用的潜力（通过改变基板）。最后，我们将所观察到的应力波动与其他复杂流体中观察到的应力波动进行了比较。
2004-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stick slip motion in grain grain friction in a humid atmosphere
本文建立了一套测量颗粒在水蒸气气氛中的摩擦应力的装置，分析了水的物理化学性质对玻璃微珠的影响及其对剪切实验的影响。在分析剪切应力信号时，我们发现了两个尺度。在一个珠的微观尺度上，实验结果显示出依赖于珠的大小，剪切速率和湿度的粘滑信号。在珠粒的整个组件的宏观尺度上，剪切应力的总振幅的行为取决于珠粒的尺寸，并且仅对于大于80%的相对湿度是湿度依赖性的。对于高湿度，在微观尺度上，水润滑珠粒的表面，导致微观剪切阻力降低，而在宏观尺度上，剪切阻力增加：非常潮湿的颗粒的组装表现为非牛顿流体。
2005-10-20 cond-mat.soft
Probing an nonequilibrium Einstein relation in an aging colloidal glass
我们提出了一个直接的实验测量的有效温度的胶体玻璃Laponite，使用测微珠作为温度计。的非平衡涨落耗散关系，在一个特定的形式修改后的爱因斯坦关系，研究与嵌入在玻璃中的珠的扩散和迁移率测量。我们观察到有效温度的不寻常的非单调行为：从浴温开始，发现它会增加到最大值，然后随着系统老化而降低回来。我们发现，从爱因斯坦关系所观察到的偏差与先前在动态光散射实验中测得的弛豫时间有关。
2004-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Flow rule of dense granular flows down a rough incline
我们目前的实验结果的流动规则的颗粒流在粗糙的斜面上使用各种材料，包括砂和玻璃珠的各种大小和四种类型的铜颗粒具有不同的形状。我们通过测量$h_s$（流动消退时的厚度）作为各种表面上的平面倾角$θ$的函数来表征材料。测量作为流动厚度$h$的函数的流动的表面速度$u$，我们发现，对于砂和玻璃珠，Pouliquen流动规则$u/\sqrt{gh} \sim βh/h_s$提供了合理的但不完美的崩溃的$u(h)$曲线测量的各种$θ$和平均粒径$d$。通过使用最近提出的$u/\sqrt{gh} =β\cdot h \tan^2θ/h_s\ \tan^2θ_1$形式的比例，获得了砂和玻璃珠的改善的塌陷，其中$θ_1$是$h_s(θ)$曲线发散的角度。测量十种不同尺寸的沙子和玻璃珠的斜率$β$，我们发现$β$随着发散角$θ_1$为$h_s$而系统地强烈增加。对于不同形状的铜材料，无论是用$u \sim h^{3/2}$还是用流动法则都不能很好地描述。
2007-07-09 cond-mat.soft
Grain size effect on the compression and relaxation of a granular column: solid particles vs dust agglomerates
本文通过试验研究了颗粒尺寸和最大荷载对颗粒柱在竖向单轴压缩作用下的压实及随后的松弛的影响。使用两种不同类型的颗粒进行实验：1）固体玻璃珠，和2）由玻璃粉末的附聚物组成的多孔珠。我们发现，压缩力随着时间的推移而非线性增加，玻璃珠的情况下突然下降，灰尘颗粒的周期性波动。而晶粒尺寸的影响是小的平均力负荷，波动变得更大的晶粒尺寸的增加。另一方面，弛豫过程很好地描述了麦克斯韦模型与三个不同的弛豫时间尺度。
2021-03-03 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
Nanoscale Analysis of Surface Modifications on Silanized Glass: Wettability Alteration and Long-Term Stability
本研究通过反气相色谱和原子力显微镜在纳米尺度上分析了Surfasil硅烷化对玻璃珠表面润湿性的改变及其在储存中的长期稳定性，发现硅烷化降低表面能并抵抗水吸附，但湿度控制对保持润湿性一致性仍至关重要。
2024-11-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Monte Carlo and Molecular Dynamics Simulation of the Glass Transition of Polymers
用计算机模拟研究了致密玻璃形成聚合物熔体中聚合物链的两种粗粒模型：简单立方晶格上的键长涨落模型用动态Monte Carlo方法处理，其中键长势有利于长键;连续体中的珠-弹簧模型用分子动力学处理，其中珠之间具有Lennard-Jones势。虽然这两个模型的动力学不同的短长度尺度和相关的时间尺度，中观的空间和时间尺度上的两个模型表现相似。特别是，模式耦合理论的玻璃化转变可以用来解释过冷聚合物熔体的减慢。对于非格点模型，研究了恒压和恒容两种情况下模耦合临界点的逼近。晶格模型允许测试玻璃化转变的吉布斯-迪马齐奥熵理论，我们的发现是，虽然熵确实显着减少，但没有“熵灾难”，流体熵将变为负值。最后，对薄膜几何结构中约束效应对玻璃化转变的影响进行了展望。
1998-09-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Concentrated suspensions of Brownian beads in water: dynamic heterogeneities trough a simple experimental technique
布朗硬球在水中的浓悬浮液是理解软材料和过冷分子液体的玻璃态动力学的一个缩影。从实验的角度来看，这样的系统特别适合于容易地执行粒子跟踪，因此，是新的光学技术的基准，适用于初级粒子不能解决。微分方差分析（DVA）是这样一种新的技术，大大简化了表征的结构松弛过程的软玻璃材料，因为它是直接适用于数字图像序列的样品。DVA不仅成功地监测了平均动态，而且还监测了其时空波动，称为动态不均匀性。在这项工作中，我们研究了布朗珠在水中的稠密悬浮液的动力学，通过数字视频显微镜成像，通过使用DVA和单粒子跟踪。我们专注于两个常用的签名的动态异质性：动态磁化率，$χ_4$，和非高斯参数，$α_2$。通过直接比较这两个量，我们能够突出相同点和不同点。我们确认，$χ_4$和$α_2$提供定性相似的信息，但我们发现定量差异的缩放接近玻璃化转变的特征时间和长度尺度。
2019-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of chain stiffness on the dynamics and microstructure of crystallizable bead-spring polymer melts
我们在三种不同刚度的链的模型未缠结的聚合物熔体中模拟动力学：柔性的，中间的，和棒状的。柔性和棒状链，容易固化成紧密堆积的晶体（分别与随机取向和向列对齐的链），显示简单的熔体动力学与Arrhenius温度的依赖性和不连续的变化凝固后。然而，中间刚度链是脆弱的玻璃形成显示Vogel-Fulcher动力学逮捕，尽管事实上，他们也具有向列型紧密堆积的结晶基态。要连接这种差异的动态熔体的不同微观结构，我们研究如何不同的结构措施，包括最近引入的胶体系统的研究中的集群级指标，随链刚度和温度。没有发现动力学停滞的明确的静态结构原因，但是，我们发现，中刚度链显示出质的不同的动力学不均匀性。具体来说，它们的弦状相关运动（合作重排）是相关的方式没有发现任何灵活的或棒状链沿链骨架。这种激活的“爬行”运动似乎是这些系统观察到的动力学停滞的原因，并表明控制结晶的因素与聚合物中的玻璃形成竞争可能非单调地依赖于链刚度。
2016-05-13 cond-mat.soft
Charged drop impinging on particles dispersed over a metallic plate: A method of particle cleaning
本文提出利用针-板电极产生带电液滴以清洁金属板表面颗粒，并通过高速成像揭示电势、颗粒性质及静电力对液滴撞击、铺展和颗粒去除的影响。
2024-06-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Evolution of dynamical facilitation approaching the granular glass transition
我们调查的一个致密的单层的双分散珠的松弛动力学通过分析先前在流化床中获得的实验数据。我们表明，动态形成的基本弛豫事件称为笼跳跃。它们在很短的时间内聚集成簇。增加包装分数使集群的时空组织从一个相当分散和随机的分布演变成一个稀疏的和大的事件，称为雪崩的集合。雪崩过程是动力学易化的一种表现。随着密度的变化，其演化的研究表明，动力学促进变得不那么保守，并发挥较小的作用，接近颗粒玻璃化转变的结构弛豫。
2009-12-02 cond-mat.soft
Particle dynamics and effective temperature of jammed granular matter in a slowly sheared 3D Couette cell
我们报告的粒子动力学的实验测量缓慢剪切颗粒物质在三维（3D）库埃特细胞。一个紧密堆积的透明球形珠子的集合被外部压力限制，并填充有流体以匹配珠子的密度和折射率。这使我们能够跟踪嵌入系统中的示踪粒子，并获得作为时间函数的三维轨迹。我们研究的PDF的垂直和径向位移，发现高斯和指数分布，分别。对于慢剪切速率，在所有三个方向上的均方波动被发现是只依赖于库埃特细胞的角位移。示踪剂颗粒的扩散率和迁移率都与剪切速率成正比，从而产生恒定的有效温度，这是堵塞系统的特征。
2008-06-30 cond-mat.soft
Slow dynamics coupled with cluster formation in ultrasoft-potential glasses
我们数值研究了超软粒子与广义赫兹势相互作用的二元混合物的慢动力学。如果软度参数$α$较小，则高密度的颗粒开始相互渗透，形成簇，并最终经历玻璃化转变。我们发现多个集群玻璃相，其特征在于每个集群，其边界线是由集群大小急剧分离的不同数量的颗粒。在这些玻璃-玻璃相界附近观察到密度关联函数的异常对数慢弛豫，这暗示了模式耦合理论预测的高阶动力学奇异性的存在。在团簇玻璃相深处，发现单个粒子的动力学与集体涨落的动力学是解耦的。
2018-12-21 cond-mat.soft
Dynamical heterogeneity in periodically deformed polymer glasses
采用分子动力学模拟研究了在空间均匀、时间周期性剪切变形下模型聚合物玻璃的结构弛豫动力学。我们研究了玻璃化转变温度以下短链聚合物的粗粒珠弹簧模型。结果发现，在小的应变振幅，链段动力学是几乎可逆的约$10^4$周期，而在应变振幅超过百分之几，聚合物链成为完全放松后，一百个周期。在临界应变振幅，从慢到快的弛豫动力学的过渡与最大数量的动态相关的单体所示的动态磁化率的峰值。单个单体的轨迹分析表明，移动单体往往会帮助他们的邻居成为移动和聚集成相对紧凑的瞬态集群。
2013-10-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Collective dynamics effect transient subdiffusion of inert tracers in gel networks
基于广泛的布朗动力学模拟，我们研究了热驱动运动的示踪珠在交联，动态凝胶网络中的限制时，示踪珠的大小是相同的大小，甚至大于平衡网格尺寸的凝胶。示踪珠的长的个人轨迹的分析表明存在明显的瞬态异常扩散，伴随着急剧放缓的凝胶珠松弛动力学。从时间平均均方位移和范霍夫交叉关联函数，我们阐明了非布朗示踪珠动力学的多体起源。我们的研究结果揭示了正在进行的辩论空间示踪剂与结构化环境的相互作用的物理起源新的光。
2014-03-16 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.QM
Space-resolved dynamic light scattering within a millimetric drop: from Brownian diffusion to the swelling of hydrogel beads
提出一种新型时空分辨动态光散射装置，用于探测毫米级球形液滴内软物质微观动力学，成功验证布朗粒子动力学并揭示水凝胶微球溶胀过程中从非均匀到均匀、从类扩散到超扩散的动态演变。
2024-02-15 cond-mat.soft physics.optics
The rigidity transition in polymer melts with van der Waals interactions
我们研究了在玻璃化转变（GT）附近的刚性在短链聚合物熔体建模的珠-弹簧模型，其中所有的珠与Lennard-Jones电位相互作用的发病。该系统的性能进行检查以上和以下的GT。为了最大限度地减少高冷却速率的影响和计算时间，通过等温压缩达到平衡配置。我们监测了热容C_P、短时扩散常数D、粘度η和剪切模量等量;将随时间变化的剪切模量G（t）与由外加瞬时剪切获得的剪切模量μ进行了比较。我们给出了一个详细的分析，这种剪切系统的影响，在本地和全球。结果表明，聚合物玻璃仅在低于T_1（T_1<T_G）的温度下表现出长时间的刚性行为。此外，线性和非线性松弛制度下施加剪切进行了讨论。
2004-07-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow dynamics in glassy soft matter
测量、表征和模拟玻璃状软物质的缓慢动力学是一个巨大的挑战，其影响范围从工业应用到现代统计物理学中的基本问题，如玻璃化转变和对失衡系统的描述。尽管我们对这些现象的理解还远未完全，但最近的模拟和新颖的理论方法和实验方法为软玻璃材料的动力学提供了新的线索。在本文中，我们回顾了过去几年的工作，重点是实验在四个不同的，但相关的领域：存在两种不同的玻璃状态（吸引力和排斥力），系统的动力学非常远离平衡，外部扰动对玻璃材料的影响，和动力学的异质性。
2005-02-01 cond-mat.soft
Origin of the slow dynamics and the aging of a soft glass
我们通过光学显微镜研究由多分散弹性球的紧凑排列组成的软玻璃。我们表明，它的缓慢和非稳态动力学的结果，从不可避免的小的温度波动，诱导间歇性的局部机械剪切的样品，因为热膨胀和收缩。温度引起的剪切引起可逆和不可逆的重排，其幅度随时间的推移而减小，导致样品年龄的动态指数减慢。
2006-12-19 cond-mat.soft
Slow Dynamics in Glasses
复杂系统的最简理论大致有两类：平均场理论和公理化理论。到目前为止，所有的复杂性质的理论缺乏简单的系统和内在的玻璃是不言自明的。拉伸指数弛豫（SER）是150年前由Kohlrausch发现的玻璃的典型复杂时间特性，现在几乎普遍地在微观均匀的复杂非平衡材料中观察到，包括发光电子（库仑）玻璃。与数值模拟和实验的替代公理化理论的关键比较强烈倾向于动态陷阱模型，而不是静态的能量或能量景观模型。PACS：61.20.Lc; 67.40.Fd
2005-05-18 cond-mat.soft
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
Intrinsic aging and effective viscosity in the slow dynamics of a soft glass with tunable elasticity
我们调查的流变学和光散射的影响的弹性模量，$G_0$，对缓慢的动力学和老化的软玻璃。我们表明，缓慢的动力学和老化可以完全描述的有效粘度，$η_{eff}$，定义为在应力松弛实验时间$G_0$测量的特征时间的演变。在所有的时间，$η_{eff}$被发现是独立的$G_0$，弹性扰动，并在该样品在玻璃相淬火的速率。我们提出了一个简单的模型，链接$η_{eff}$的内部应力建立在流体到固体的过渡。
2004-11-03 cond-mat.soft
How Glassy Relaxation Slows Down by Increasing Mobility
我们研究如何在混合物中的结构弛豫与强大的动力学不对称性的影响，微观动力学。对快硬球和慢硬球的稠密混合物的布朗和牛顿动力学模拟揭示了一个惊人的趋势逆转。在临界密度以下，增加快颗粒的移动性使系统流化，然而，在该临界密度以上，移动性的相同增加强烈地阻碍了慢颗粒的松弛。临界密度本身并不依赖于动力学不对称性，并且可以与模式耦合理论的玻璃化转变密度相一致。接近临界密度的渐近动力学是普遍的，但在具有额外尺寸不对称性的混合物中，强的前渐近效应占上风。这一观察调和较早的研究结果的强烈依赖于动力学参数的胶体-聚合物混合物的玻璃化转变是由配置空间的性质单独的范例。
2017-09-28 cond-mat.soft
Surface band segregation and internal convection in rotating sphere densely filled with granular material: Experiments
虽然部分填充容器中的颗粒分离已被广泛研究，但致密填充球体中的颗粒动力学尚未完全了解。在这里，表面带偏析和颗粒对流报告在一个旋转的高度紧凑的玻璃珠球。与Rayleigh-Benard对流不同的是，颗粒对流是一种蝴蝶状的结构，由大小颗粒层交替组成的涡旋，这种结构是稳定的，不受颗粒大小的影响。在零切向/范数通量的两个同心界面被发现，从表面到核心分为三层的球。控制旋转球体中干扰动力学的定律仍然是一个悬而未决的问题。
2021-09-20 cond-mat.soft nlin.AO
Stress Propagation through Frictionless Granular Material
我们研究网络的力量，预计在一个静态的组装硬，无摩擦的球形珠的随机大小，如胶体玻璃。这样的组件是最小连接的：对于大型组件，约束方程与接触力的比率接近1。然而，在一个有限的子区域的组件中的珠的位置是欠定的。因此，为了保持平衡，一半的外部接触力由另一半确定。我们认为，力的传输可以被视为单向的，相反，在弹性材料中的力的传输。专门顺序沉积珠，我们表明，在一个给定的埋珠上的力可以唯一指定的力量，涉及最近添加的珠。我们推导出方程的传输应力平均尺度远大于一个单一的珠。这种推导需要证明力的统计波动与接触几何的波动无关。在这种情况下，$d(d+1)/2$分量应力场可以用d分量矢量场表示。该方法可推广到非顺序填料。在二维空间中，应力按照波动方程传播，正如最近在其他地方的工作中所假设的那样。我们证明了类似的波状传播在更高的维度，假设包装的几何形状具有单轴对称。在宏观颗粒材料中，我们认为我们的方法可能是有用的，即使颗粒有摩擦，并没有按顺序包装。17
1999-03-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Slowdowns of Water Dynamics when Approaching a Glass Transition or a Solid Interface: A Common Rationale
进行分子动力学模拟，我们调查了巨大的减速接近玻璃化转变或固体界面时的水动力学。我们表明，这两种效果可以描述在一个理论框架内，这是最近提出的Schweizer等人的共同点。并考虑耦合本地跳跃和弹性失真。对于承压水，我们正确地描述了α-弛豫时间τ_α的变化作为温度和相对于界面的位置的函数。利用我们的知识的合作长度尺度xi（T）的约束研究，我们定量合理的玻璃减速，τ_alpha（T），和斯托克斯-爱因斯坦分解散装水。对于封闭和散装液体，α-弛豫时间的变化是密切相关的变化的笼摇铃振幅。
2015-06-18 cond-mat.soft
Slow regions percolate near glass transition
纳秒尺度的原位探针揭示了本体线性聚合物在接近玻璃化转变时经历作为转化度的函数的急剧相变。标度行为与渗流属于同一普适类。发现指数γ和β分别为1.7 \pm .1和0.41 \pm 0.01，与三维中的最佳渗流结果一致。
2002-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slow dynamics of glassy systems
在这些讲座中，我将介绍研究玻璃态系统性质的现代方法。我将从日益复杂的可溶性模型开始，随机能量模型，$p$ -自旋相互作用模型，我将展示如何解决这些模型，由于其平均场属性。最后，在最后一节中，我将讨论将这些发现推广到短期模型的困难。
1997-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Inherent Structures, Configurational Entropy and Slow Glassy Dynamics
我们给出了一个简短的介绍的固有结构的方法，特别强调Stillinger和韦伯分解，玻璃体系。我们提出的自旋玻璃模型和Lennard-Jones玻璃的框架中获得的一些结果。我们讨论了如何推广标准的Stillinger和韦伯的方法，包括熵的固有结构。最后，我们讨论了为什么这种方法可能是不足以描述一些动力学约束模型的行为。
2001-11-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Phase separation kinetics of a symmetric binary mixture of glass-forming liquids
玻璃形成流体的混合物有时在低温下表现出玻璃-玻璃相分离。在这里，我们使用分子动力学模拟来研究玻璃-玻璃相分离的最简单的例子之一。考虑由A型粒子和B型粒子组成的混合粒子，其中A-A和B-B相互作用是相同的Lennard-Jones相互作用，A-B相互作用是排斥的。为了避免结晶，我们还引入了每种组分粒度的多分散性。我们研究了该模型在不同温度下的50：50浓度下的相分离动力学。我们发现，流体动力粗化发生时，温度高于玻璃态动力学的起始温度。在较低的温度下，在很长的时间内观察到扩散粗化，并且在较短的时间内出现进一步较慢的粗化。低于玻璃化转变温度时，畴的生长不会停止，而是变得对数缓慢甚至比对数更慢。通过分析两个时间的关联函数，我们表明，这些缓慢的粗化过程是伴随着一个放缓的微观动力学，这与老化动力学没有相分离的定性相似。基于这些结果，我们讨论了玻璃-玻璃相分离过程中的缓慢粗化和类老化微观减慢之间的可能联系。
2020-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Connection between slow and fast dynamics of molecular liquids around the glass transition
用中子散射法测量了不同温度和压力下几种分子玻璃形成液体的均方位移（MSD）。MSD在所研究的压力下沿着玻璃化转变线是不变的，从而为任何给定的液体建立了一个“内在的”林德曼标准。当在大约4纳秒的时间尺度上评估MSD时，发现MSD的温度依赖性和液体的脆性之间存在一对一的联系，但当在更短的时间内评估MSD时，这种联系并不成立。研究结果进行了讨论的弹性模型和松弛的作用，并解决慢和快的动态之间的相关性。
2010-08-03 cond-mat.soft
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
A percolation model for slow dynamics in glass-forming materials
我们确定了一个链接之间的玻璃化转变和渗流的移动区域的配置空间。我们发现，玻璃态动力学的许多特点，例如拉伸指数响应函数和发散的结构弛豫时间，是平均场逾渗的临界性质的后果。逾渗模型的具体预测包括可能的拉伸指数$1/3 \leq β\leq 1$的范围和结构弛豫时间$τ_α$和指数$β$对温度、密度和波数的函数依赖性。
2008-09-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Arrest in Polymer Melts: Competition between Packing and Intramolecular Barriers
我们提出了分子动力学模拟的一个简单的模型，聚合物熔体的分子内障碍。我们调查的势垒强度的函数的结构弛豫。动态相变可以在玻璃化转变的模式耦合理论（MCT）的框架内进行一致的分析。控制参数进行调整，以诱导一般的包装效果和聚合物的特定的分子内障碍之间的竞争，作为动态逮捕的机制。这种竞争产生异常大的值的所谓的MCT指数参数和合理化定性不同的观察简单的珠弹簧和现实的聚合物。这里提出的分子内障碍的影响的系统研究也建立了聚合物和简单的玻璃形成的玻璃化转变的性质之间的根本区别。
2008-10-02 cond-mat.soft
Slow dynamics in random media: Crossover from glass to localization transition
我们使用分子动力学模拟研究了在固定障碍物矩阵中运动的粒子的慢动力学。玻璃化转变点随着障碍物密度的增加而急剧降低。在较高的障碍物密度，移动粒子的动力学定性地从玻璃状到洛伦兹气体状弛豫。这种交叉研究的密度关联函数，非遍历参数，均方位移，和非线性动态磁化率。我们的发现是定性与最近的各种空间异质系统的数值和理论研究的结果是一致的。此外，我们表明，缓慢的动态是令人惊讶的丰富和敏感的障碍配置。特别是，观察到一个特定的配置的重入过渡，虽然它的起源是没有直接联系到类似的预测模式耦合理论的基础上。
2009-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Onset of slow dynamics in difluorotetrachloroethane glassy crystal
对二氟四氯乙烷（CFCl_2-CFCl_2）玻璃晶体进行了中子自旋回波和X射线互补实验以及分子动力学模拟。静态，单分子重取向动力学和集体动力学性质进行了研究。取向无序的特点是在不同的温度和性质的旋转动力学的变化被观察到。我们表明，动力学可以描述的模耦合理论（MCT）的一些标度预测和临界温度$T_{c}$确定。我们的研究结果也证实了分子液体和塑料晶体之间的强烈的相似性，其中$α$ -弛豫时间和非遍历性参数由MCT预测的非平凡的静态相关性控制。
2005-02-17 cond-mat.soft
Roles of icosahedral and crystal-like order in hard spheres glass transition
结构有序和慢动力学之间的联系最近引起了人们的广泛关注，从玻璃慢动力学的起源。这种结构顺序的候选者是二十面体，外来的无定形和晶体状。每种类型的顺序都与不同的玻璃化转变场景有关。在这里，我们实验访问多分散硬球的局部结构秩序的粒子级共聚焦显微镜。我们确定的关键结构为二十面体和FCC状的顺序，都与慢粒子统计。然而，当接近玻璃化转变时，二十面体有序的尺寸不增长，而晶体状有序增长。正是后者支配着动态，并与动态异质性相联系。这一问题的直接作用的本地二十面体有序玻璃缓慢的动力学，并建议，增长的长度尺度的结构顺序是必不可少的动力学和非本地的粒子运动的协同性减慢。
2013-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
BOTAN: BOnd TArgeting Network for prediction of slow glassy dynamics by machine learning relative motion
机器学习的最新发展使得能够准确预测玻璃形成系统中缓慢结构弛豫的动态。然而，针对这些任务的现有机器学习模型大多被设计为学习单个动态量，并将其与玻璃状液体的结构特征相关联。在这项研究中，我们提出了一个图形神经网络模型，“BOND Targeting网络（BOTAN网络）”，除了学习粒子的自运动之外，还学习相邻粒子对之间的相对运动。通过将结构特征与这两个不同的动力学变量相关联，该模型自主地获得了辨别不同的动力学过程、应变波动和粒子重排如何影响经历慢弛豫的粒子的自运动的能力，从而可以高精度地预测慢结构弛豫在空间和时间中的发展。
2023-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
DNA uptake into nuclei: Numerical and analytical results
聚合物在孔中的迁移动力学是近年来理论和实验研究的热点。我们已经考虑了理论估计，并进行了计算机模拟，以了解DNA摄取到细胞核中的机制，通过将一个小珠子连接到双螺旋的自由端，并在光阱的帮助下拉动这个珠子来实验研究这种现象。实验表明，当剩余的DNA片段变得很短时，摄取是单调的并且减慢。DNA细丝和膜壁之间的熵排斥的数值和分析研究提出了一个新的解释的实验观察。我们的研究结果表明，排斥单调下降的摄取进展。因此，DNA被拉入（i）通过未知来源的小力，然后只能从统计学上解释减慢;（ii）或者通过强大但缓慢的棘轮机制，这自然可以解释观察到的单调性，但然后减慢需要额外的解释。只有进一步的实验才能明确区分这两种机制。
2002-12-18 cond-mat.soft q-bio
Physical limits to membrane curvature sensing by a single protein
本研究通过连续介质模型和模拟算法，推导了单个蛋白质感知膜曲率的物理极限，发现实验感知效能接近理论极限，且曲率涨落方差决定结合速率对曲率的敏感性。
2022-10-21 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
Slow dynamics near glass transitions in thin polymer films
用介电弛豫谱和热膨胀谱研究了在10 $^{-3}$ Hz ~ 10 $^4$ Hz的较宽频率范围内，玻璃基片上聚苯乙烯薄膜的$α$过程.在高于玻璃化转变的给定温度下，$α$过程的弛豫速率随着膜厚度的减小而增加。在玻璃化转变温度附近，这种弛豫速率随膜厚度减小而增加的现象更加明显。确定为$α$ -过程的弛豫时间变为宏观时间尺度时的温度的玻璃化转变温度显示出明显的分子量依赖性。研究还发现，伏格尔温度具有厚度依赖性，即，Vogel温度随着膜厚度的减小而降低。自由体积$α_f$的膨胀系数是从自由体积理论中的弛豫时间的温度依赖性中提取的。脆性指数$m$也作为厚度的函数进行评估。发现$α_f$和$m$都随着膜厚度的减小而减小。
2001-03-23 cond-mat.soft
Slow stretched-exponential and fast compressed-exponential relaxation from local event dynamics
我们提出了一个原子模型的相关粒子动力学在液体和玻璃预测慢拉伸指数松弛（SER）和快速压缩指数松弛（CER）。该模型是基于弹性相互作用的局部弛豫事件的关键概念。SER是有关的局部弛豫事件的动力学的结果，这种相互作用的放缓，而CER是有关的雪崩样的动力学在低温玻璃态。该模型预测的SER和CER实验上看到的温度依赖性，并恢复简单的，德拜，在高温下的指数衰减。最后，我们重现SER CER交叉最近在金属玻璃中观察到的玻璃化转变。
2021-05-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Slow dynamics, aging, and glassy rheology in soft and living matter
我们探索的起源缓慢的动力学，老化和玻璃流变学在软和活的物质。非扩散缓慢的动态和老化的材料，其特征在于拥挤的成分可以解释在结构重排或重塑事件发生在堵塞状态。在这种情况下，我们介绍了刘和Nagel提出的干扰相图，以了解这些系统中的遍历-非遍历过渡，并讨论了最近的理论尝试，以解释不寻常的，快于指数的动态结构因子中观察到的堵塞软材料。接下来，我们专注于异常流变学（流动和变形行为）无处不在的软物质的亚稳性和结构紊乱的特点，并参考软玻璃流变学（SGR）模型，量化这些系统的机械响应，并预测在适当的条件下老化。作为与这些问题相关的实验工作的调查的一部分，我们提出了x射线光子相关光谱（XPCS）的结果老化的锂皂石粘土悬浮液后复壮。最后，我们通过探索科学文献，了解这些模型的最新理论进展和旨在测试其预测的实验研究。
2006-06-17 cond-mat.soft
Correlations of Structure and Dynamics in an Aging Colloidal Glass
我们研究了浓胶体悬浮液，一个模型系统，它具有玻璃化转变。处于玻璃态的样品显示老化，因为胶体颗粒的运动随着样品从初始状态老化而减慢。我们研究的静态结构和减慢动力学之间的关系，使用共聚焦显微镜跟踪的三维运动的粒子。通过考虑由相邻颗粒的四联体形成的四面体来量化该结构。我们发现，虽然样品在老化过程中明显减慢，但通过四面体量测量的静态特性没有变化。然而，观察到四面体形状和流动性之间的弱相关性，这表明该结构有利于负责样品老化的运动。
2005-12-29 cond-mat.soft
Glass-like slow dynamics in a colloidal solid with multiple ground states
利用分子动力学模拟研究了二维模型胶体固体的相序动力学。胶体粒子相互作用的Hamaker潜在修改的赤道“补丁”的吸引力和负区域的存在。因此，两个这样的胶体之间的总相互作用势是强方向性的，并且具有三重对称性。在正则系综中工作，我们确定了密度-温度平面中的暂定相图，该平面具有三种不同的结晶基态，即，低密度蜂窝状固体，随后是密度较高的矩形固体，随着密度的进一步增加，其最终转变为紧密堆积的三角形结构。我们表明，当从液相沿等轴线迅速冷却时，系统经历了一个过渡到“强玻璃”，而缓慢冷却产生结晶相。我们声称，几何挫折所产生的许多晶体基态的存在下，导致玻璃秩序和动力学在这个固体。我们的结果可以很容易地证实适当的实验斑片状胶体。
2014-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Cooling-rate effects in a model of (ideal?) glass
利用蒙特卡罗模拟研究了三维四自旋相互作用伊辛模型中的冷却率效应。在粗化过程中，该模型发展了不断增长的能量势垒，在低温下导致非常缓慢的动力学。我们表明，零温度的特征长度增加非常缓慢的反向冷却速率，类似于普通玻璃的行为。对于计算上可获得的冷却速率，模型经历理想的玻璃化转变，即，非常小的冷却速率下的玻璃态转变与热力学奇异性相一致。我们还研究了这个模型的冷却与一定比例的自旋固定。由于这种异质晶种的存在，最终的状态强烈地依赖于冷却速率，只有在足够快的冷却速率下，系统才能以玻璃态结束，而缓慢的冷却不可避免地导致结晶相。
1999-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identification of long-lived clusters and their link to slow dynamics in a model glass former
我们研究了模型玻璃形成液体，Wahnstrom混合物的局部结构有序性和动力学不均匀性之间的关系。一种新的基于聚类的方法被用来检测局部能量最小多面体簇和局部结晶环境。一个结构特定的时间关联函数，然后设计，以确定它们的时间稳定性。对于我们的系统，二十面体集群的寿命关联函数的衰减速度远远低于那些类似的大小，但拓扑结构不同的集群。在冷却时，二十面体形成尺寸增加的域，并且它们的寿命随着域的尺寸而增加。此外，这些长寿命的畴降低了相邻粒子的流动性。这些结构域显示出与缓慢的区域的动力学不均匀性，对玻璃化转变冷却形成的相关性。虽然具有特定组成和大小颗粒排列的二十面体簇是晶体的结构元素，但我们发现大多数二十面体簇在组成和排列上缺乏这种顺序，因此局部晶体有序对这一过程的贡献有限。最后，我们用两种结构相关长度来表征二十面体畴的空间相关性，并与四点动态相关长度进行了比较。所有的长度尺度在冷却时增加，但以不同的方式。
2013-02-22 cond-mat.soft
Glass Transition in Supercooled Liquids with Medium Range Crystalline Order
在静态长度尺度的增长，可能与可识别的结构有序的玻璃形成液体中的快速动力学减慢的起源，是一个备受争议的问题。在各种模型体系中观察到与玻璃态行为相关的中程晶序（MRCO）的生长。这样的观察提出了一个问题，即如果允许玻璃成形器松弛足够长的时间，玻璃成形器达到的最终状态。是一个缓慢增长的水晶秩序负责缓慢的动力学？在有和没有MRCO的液体中，玻璃化转变的分子机制是否相同？如果是的话，MRCO的玻璃形成剂提供了一般理解玻璃化行为的范例。如果没有，则具有MRCO的系统形成一类新的玻璃形成材料，其缓慢动力学的分子机制可能更容易在生长晶体顺序方面理解，并且应该以这种方式接近，即使它们不会提供一般的见解。在这项研究中，我们进行了广泛的分子动力学模拟的玻璃形成液体的数量在两个维度，并显示与MRCO玻璃的静态和动态性能是不同于其他玻璃形成液体没有占主导地位的本地秩序。我们还解决了一个重要的问题，关于所谓的点集方法确定静态长度尺度，并证明它是一个强大的，为了不可知的，方法确定静态相关长度在玻璃成型机。
2017-05-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging dynamics in a colloidal glass of Laponite
采用动态光散射（DLS）和粘度计研究了合成粘土Laponite胶体悬浮液在淬火成玻璃相后的老化动力学。DLS允许遵循Laponite颗粒的扩散，并揭示有两种松弛模式。快速模式对应于由相邻颗粒形成的“笼”内的颗粒的快速扩散。慢模式对应于逃离笼子：它的平均弛豫时间随着玻璃的年龄呈指数快速增加。此外，慢模式具有宽的弛豫时间分布，其分布随着系统老化而变大。测量随着系统老化而伴随的粘度增加，我们可以将粒子动力学的减慢与粘度联系起来。
2001-01-21 cond-mat.soft
