Structural signature of jamming transition in thermal amorphous systems
在热非晶系统中，对相关函数$g(r)$的第一个峰显示在体积分数$ϕ=ϕ_v$随温度增加时的最大高度$g_1^{\rm max}$。$g_1^{\rm max}$在$ϕ=ϕ_c$的T = 0干扰转变处发散。分子动力学模拟结果表明，在T = 0时，一些典型的物理量，如压力、体积模量、剪切模量和玻色子峰值频率等与$ϕ-ϕ_c$成幂律标度关系，在$ϕ> ϕ_v$时与$ϕ-ϕ_c$成幂律标度关系，而在$ϕ< ϕ_v$时与$ϕ-ϕ_c$成幂律标度关系.因此，$g_1^{\rm max}$的存在不仅是T = 0干扰转变的热痕迹，而且更重要的是干扰转变的结构特征。
2012-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Scaling Theory of Magnetic Order and Microwave Absorption in Amorphous and Granular Ferromagnets
本研究在随机各向异性模型下解析和数值研究了非晶及颗粒铁磁体的磁有序与微波吸收，提出静态随机性标度论证，并证实其可区分不同磁有序及微波频率依赖区域，有助于设计目标磁性和微波材料。
2023-11-12 cond-mat.dis-nn
Temperature-frequency scaling in amorphous niobium-silicon near the metal-insulator transition
毫米波透射测量已在非晶铝硅合金样品中进行，其中直流电导率遵循临界温度依赖性$σ_{dc} \propto T^{1/2}$。电导率的实部是在87- 1040 GHz范围内的八个频率，温度为2.6 K及以上。在量子区域（$\hbar ω> k_B T$）中，高频电导率的实部具有幂律频率依赖性$Re~σ(ω) \propto ω^{1/2}$。对于温度16 K及以下的数据表现出温度-频率标度理论预测的量子临界点附近的动力学。
1998-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Avalanche Size Scaling in Sheared Three-Dimensional Amorphous Solid
研究了模拟非晶态固体在T=0时塑性重排事件的统计特性。事件的特征在于能量释放和"滑移体积“，即塑性应变和系统体积的乘积。对于给定的系统大小$L$，它们的分布似乎是指数的，但是不能推断出特征事件大小，因为这些量的平均值随着$L^α$和$α\sim 3/2$而增加。与2D模型中得到的结果相反，我们没有看到简单连接的雪崩。该指数表明，分形形状的雪崩，这也证明了平均分形维数和参与率。
2007-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Critical behavior of the thermoelectric transport properties in amorphous systems near the metal-insulator transition
研究了无序系统中热电输运性质在金属-绝缘体相变附近能区的标度行为。使用能量依赖的电导率$σ$实验获得的，我们扩展我们的线性响应为基础的输运计算在三维安德森模型的本地化。以动力学标度指数$z$与标度理论的预测一致，我们表明，温度依赖的$σ$，热电功率$S$，热导率$K$和洛伦兹数$L_0$服从标度。
2000-09-27 cond-mat.dis-nn
Continuum limit of the vibrational properties of amorphous solids
非晶态固体的低频振动性质和低温热性质与晶态固体有明显的不同。这种情况是违反直觉的，因为任何固体材料都被期望在连续极限中表现为均匀弹性体，其中振动模式是遵循德拜定律的声子。人们提出了许多唯象解释，如弹性不均匀性、软局域振动等。最近，发展了微观平均场论来预言普适的非德拜标度律。考虑到这些理论论点，绝对有必要直接观察非晶态固体低频振动的性质，并确定这种振动所遵循的规律。在这里，我们执行一个非常大规模的振动模式分析的模型非晶态固体。我们发现，平均场论预言的标度律在低频处被破坏，在连续极限处，振动模收敛为遵循德拜标度律的声子模和遵循另一个普适的非德拜标度律的软局域模的混合.
2017-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the protocol dependence of plasticity in ultra-stable amorphous solids
虽然完美晶体可能对剪切力表现出纯弹性响应，直到屈服，但非晶态固体的响应被塑性事件打断。这种可塑性的流行程度取决于系统的粒子数$N$，在第一次塑性事件之前的平均应变间隔$\overline{Δγ}$，缩放像$N^α$与$α$负：较大的样品更容易受到可塑性，由于更多的无序诱导的软点。在本文中，我们研究这种标度关系在超稳定的玻璃准备与交换蒙特卡罗算法，关于协议相关的标度指数的可能性，这也意味着协议依赖于局部屈服应力在玻璃中的分布。我们表明，虽然表面的分析似乎证实了这一假设，这只是一个前渐近效应，事实上，我们的数据可以很好地解释了一个简单的模型，其中这种协议的依赖是不存在的。
2018-11-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Locality and Non-locality in Elasto-plastic Responses of Amorphous Solids
目前许多关于非晶态固体塑性的理论都假定塑性形变是空间局部化的。本文提出了一系列数值试验来检验塑性形变的局部化程度。这些实验增加了对所观察到的弹塑性形变的弹性贡献的去除的严格性。它的结论是，对于我们所有的模拟协议的塑性形变不本地化，和他们的缩放是次广泛的。我们提供了一些措施的大小的塑性形变，所有这些显示子广泛的缩放特征的非平凡指数。我们提供了一些证据表明，次广泛的标度律的标度指数是非普遍的，这取决于无序的程度和系统的参数。然而，了解是什么决定了这些指数，应该对非晶态固体的物理学有相当大的启发。
2009-02-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Instabilities govern the low-frequency vibrational spectrum of amorphous solids
本研究揭示边界条件诱导的不稳定性是非晶固体低频振动模式幂律标度指数存在争议的核心原因，识别出两类弹性分支并明确其不同的VDoS标度规律，提出两种极限行为，解释了相关实验差异。
2024-12-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Mean field description of aging linear response in athermal amorphous solids
研究了非热非晶态固体平均场弹塑性模型中应变的线性响应，并考虑了塑性事件产生的幂律机械噪声谱。在模型的“堵塞”状态下，塑性活动表现出一种非平凡的缓慢松弛，称为老化，我们发现应力在随着材料年龄增长的时间尺度上不完全松弛到与年龄相关的平台期。我们确定这个老化的线性响应的标度行为分析，发现关键标度指数是普遍的和独立的噪声指数$μ$。对于$μ>1$，我们发现简单的老化，其中应力松弛时间尺度与材料的年龄$t_{\rm w}$成线性比例。在$μ=1$，这对应于介导的物理弹性传播的相互作用，我们发现，而不是一个$t_{\rm w}^{1/2}$缩放所产生的拉伸指数衰减的塑性活动。我们比较这些预测与测量的线性响应在计算机模拟的一个模型堵塞系统的排斥性软非热粒子，在其缓慢的耗散松弛向机械平衡，并找到良好的协议与理论。
2022-05-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
An extremal model for amorphous media plasticity
本文在二维反平面几何中研究了非晶材料塑性的极值模型。通过数值模拟对稳态进行了分析。远程空间和时间的相关性，在当地的滑动事件的发展，导致非平凡的和高度各向异性的标度律。特别是，塑性应变显示统计上集中在一个区域，往往对齐垂直的位移梯度。通过构造，该模型可以被视为引起脱钉过渡，其阈值（即宏观屈服应力）也揭示了反映活动局部化的标度特性。
2002-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Statistical properties of Barkhausen noise in amorphous ferromagnetic films
我们研究了厚度在$100$和$1000$ nm之间的非晶铁磁薄膜中巴克豪森噪声的统计特性。从巴克豪森噪声的时间序列测量与传统的归纳技术，我们进行了广泛的统计分析，并建立标度指数$τ$，$α$，$1/σνz$，和$\vartheta$。我们还专注于雪崩的平均形状，这给出了进一步的指示畴壁动力学。根据实验结果，我们分组的非晶薄膜在一个单一的普适性类，其特征在于标度指数$τ\sim 1.27$，$α\sim 1.5$，$1/σνz \sim \vartheta \sim 1.77$，值类似于几个散装非晶磁性材料。此外，我们还验证了雪崩形状依赖于普适类。通过考虑文献中发现的由外部磁场通过无序介质驱动的铁磁畴壁的动力学的理论模型，我们解释了结果，并确定了实验证据，这些非晶薄膜，在此厚度范围内，提出了一个典型的三维磁行为与主导短程弹性相互作用的畴壁动力学。此外，我们还为非平均场系统平均雪崩形状的一般缩放形式的有效性提供了实验支持。
2014-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Plastic Response of a 2D Amorphous Solid to Quasi-Static Shear : II - Dynamical Noise and Avalanches in a Mean Field Model
本文根据在前一篇论文[A]中导出的耗散现象学，建立了一个非晶态固体塑性的最小平均场模型。勒梅特角Caroli，arXiv：0705.0823]从广泛的分子模拟。它减少到一个合奏的动力学相同的剪切转换区通过动态噪声相互作用，由于长距离的弹性场引起的区域翻转本身。我们发现，这些成分足以产生翻转雪崩与幂律缩放系统的大小，类似于分子模拟中观察到的。我们进一步表明，雪崩的标度特性敏感地依赖于噪声谱的详细形状。这指出了在这些系统中开发一个现实的粗粒度的弹性描述的重要性。
2007-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Random quench predicts universal properties of amorphous solids
非晶态固体在其力学、结构和响应方面显示出许多普遍的特征。目前的模型假设中尺度弹性性质的异质性，但需要微调，以定量解释振动特性。一个完整的模型应该通过淬火过程的模型，从最初的无结构介质中推导出弹性不均匀性的大小和特征，在淬火过程中，温度迅速降低，固体形成。在这里，我们提出了一个淬火场理论模型，并计算结构，机械和振动观测任意尺寸$d$。这使我们能够将非晶态固体的性质与初始介质的性质以及淬火的性质联系起来。我们表明，以前的平均场结果被我们的分析和统一的空间波动的弹性模量，长程相关的固有状态应力，普遍的振动异常，和本地化模式到一个画面。
2021-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vibrational mean free paths and thermal conductivity of amorphous silicon from non-equilibrium molecular dynamics simulations
利用非平衡分子动力学模拟得到的谱分解热流（SDHC）的长度依赖关系，预测了非晶硅中振动热载流子的频率依赖平均自由程（MFP）.结果表明，（频率）$^{-2}$缩放的室温MFP低于5太赫兹。MFP在8THz的频率下表现出局部最大值，并且在大于10THz的频率下下降到1nm以下，指示局部振动。从子10 nm系统尺寸模拟提取的MFP被用来预测的热导率的长度依赖性的系统尺寸为100 nm和良好的协议被发现与单独的分子动力学模拟。通过频率相关的量子占据函数对SDHC进行加权提供了一种简单方便的方法来解释量子统计，并提供了与实验测量的趋势和幅度的合理一致性。
2016-05-28 cond-mat.dis-nn physics.comp-ph
Dynamic phase diagram of plastically deformed amorphous solids at finite temperature
非晶态固体在无热准静态变形下发生的屈服转变一直是许多理论和计算研究的主题。在这里，我们扩展这个分析，包括在有限的剪切速率的热效应，专注于温度如何改变雪崩。我们推导出一个非平衡相图捕捉温度和应变率的影响如何竞争，雪崩重叠时，以及是否有限尺寸的影响占主导地位的温度效应。通过模拟的弹塑性模型在两个维度和平均场近似的预测进行了测试。我们发现一个新的缩放温度依赖性软化在低应变率制度时，雪崩不重叠，和温度依赖性赫歇尔-Bulkley指数在高应变率制度时，雪崩重叠。
2022-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical Study of the Localization-Delocalization Transition for Vibrations in Amorphous Silicon
在简谐近似下对非晶硅的数值研究表明，最高的3.5%的振动简正模是局域的。当振动频率通过分离局域模和离域模的边界增加时，在ω_c= 70 meV附近（“迁移率边缘”），存在局域化-离域（LD）转变，类似于二级热力学相变。通过对4096个原子系统的数值研究，我们可以看到精确振动本征态的指数衰减长度，并检验它们是否在ω c处发散。结果与局部化长度xi一致，其在ω_c以上发散为（ω-ω_c）^{-p}，其中指数为p = 1.3 +/-0.5。流动性边缘以下，我们没有发现证据的发散相关长度。这样的不对称性与缩放思想相矛盾，我们假设它是一个有限大小的伪影。如果标度区域比我们的1 meV分辨率窄，那么它不能直接在我们的有限系统上看到。
2001-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Low-frequency vibrations of jammed packings in large spatial dimensions
非晶态填充物制备在附近的干扰过渡发挥核心作用，在理论研究的振动光谱的玻璃。两种平均场论预言，振动态密度$g(ω)$服从一个特征幂律，即$g(ω)\simω^2$，在低频区称为非德拜标度。然而，数值研究报告称，由于有限维效应，这种标度在低频下会分解。在这项研究中，我们准备了无定形包装的$128000$颗粒的空间尺寸从$d=3$到$d=9$的非德拜标度的有效性范围。我们的数值计算结果表明，非德拜标度服从下降到一个频率，逐渐减少的$d$增加，并可能为大$d$消失，与平均场预测。我们还表明，预应力是一个有效的控制参数，定量比较包装在不同的空间尺寸。
2019-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Jamming is a first-order transition with quenched disorder in amorphous materials sheared by cyclic quasistatic deformations
本研究针对阻塞相变的属性争议，通过对循环准静态剪切的二维、三维非晶体系开展标度分析，证明阻塞是伴随淬火无序的一级相变，为其研究提供了新的理论框架。
2024-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistics of Thermal Avalanches in Driven Amorphous Systems
Rice University（莱斯大学）；Center for Theoretical Biological Physics, Rice University（莱斯大学理论生物物理中心）
研究非平衡无序系统中热崩塌的大尺度重构行为，揭示其非马尔可夫性和衰老动力学，通过全计数统计分析热崩塌的大小和计数分布。
2026-03-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stone-Wales Defects Preserve Hyperuniformity in Amorphous Two-Dimensional Materials
结晶二维（2D）材料，如石墨烯，具有独特的物理性质，在其本体形式，使许多新的设备应用。然而，很少有人知道他们的非晶对应物，这可以通过引入斯通-威尔士（SW）的拓扑缺陷，通过质子辐射。在这里，我们提供了强有力的数值证据表明，SW缺陷保持超均匀性的六边形2D材料，最近发现的一种新的物质状态，其特征在于消失的归一化无限波长的密度波动，这意味着这些材料的所有非晶态是超均匀的。具体地说，这些材料的静态结构因子S（k）具有小波数k的标度S（k）~ k^α，其中1<=α（p）<=2随着SW缺陷浓度p的增加而单调减小，表明在p ~= 0.12处由SW缺陷饱和引起的从I型超均匀性到II型超均匀性的转变。这种超均匀性转变标志着从扰动晶格结构到真正的非晶结构的结构转变，并且是SW缺陷之间强相关性的开始以及与不同超均匀性类别相关联的不同电子输运机制之间的转变的基础。
2020-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Thermal Transport in Amorphous Graphene with Varying Structural Quality
最近已经证明了晶片级二维无定形碳单层的合成。这种材料在作为金属、半导体或磁性材料的涂层集成时具有有用的特性，例如能够实现有效的原子层沉积，从而促进超紧凑技术的发展。在这里，我们提出了一个表征的结构程度的无定形的这种碳膜可以控制的晶体生长温度。我们还确定了如何在这种材料中的能量耗散新兴的振动模式，其本地化的空间对称性的损失增加，导致在一个可调的热导率变化超过两个数量级的系统分析。我们的模拟提供了一些配方，以设计最合适的“无定形石墨烯”的基础上的目标应用，如散热器，能量采集器或绝缘热障。
2020-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The Origin of Sound Damping in Amorphous Solids: Defects and Beyond
本研究探究非晶固体声阻尼起源，发现缺陷贡献与缺陷无关背景贡献并存，提出理解玻璃声衰减需同时考虑两者，为声阻尼研究提供新范式。
2025-04-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Scaling of Coercivity in a 3d Random Anisotropy Model
在含有超过一千万个自旋的晶格上对随机各向异性海森堡模型进行了数值研究。研究的重点是由于拓扑缺陷的磁滞和亚稳态，并与非晶和烧结磁体的磁性能。我们感兴趣的限制时，铁磁相关性超出了磁各向异性轴相关的晶粒的大小。在该极限下，数值计算的矫顽场粗略地缩放为随机各向异性强度的四次方和晶粒尺寸的六次方。理论参数提供了一个解释的数值结果。我们的研究结果将有助于设计具有所需磁性能的非晶和纳米烧结材料。
2014-12-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Localization of electronic states in amorphous materials: recursive Green's function method and the metal-insulator transition at E<>0
在本文中，我们将研究在以前的研究中对带中心以外的能量跃迁所作的标度假设是否可以在数值计算中重新得到证实，特别是电导率σ在临界能量E_c附近是否遵循幂律。为此目的，我们将使用递归格林函数方法计算温度T=0时固定无序强度的无序系统的四端电导。应用有限尺寸标度分析，我们将计算临界指数并确定迁移率边缘，即带中心外的MIT。
2006-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Electronic States in One, Two, and Three Dimensional Highly Amorphous Materials: A Tight Binding Treatment
在紧束缚的框架下，我们分析了强无序材料（跳跃位置随机放置，没有本地秩序）的电子态的特性与隧道矩阵元素在原子分离指数衰减与各种衰减范围L检查。我们计算了一维、二维和三维非晶原子组态的态密度（DOS）和逆参与比（IPR）。与有限尺寸标度分析的IPR统计分布，它表明，状态是扩展或本地化的一个特定的能量，和相图波函数得到显示扩展和本地化的行为在热力学极限。虽然我们的结论是，所有的状态是本地化的一维，在2D的情况下，有一个阈值为l以上的一些本征态似乎是扩展和以下的波函数是完全本地化。对于3D几何形状，有两个迁移率边界侧翼的中间范围的能量，其中状态扩展与本征态本地化的能量高于或低于这个范围。虽然扩展状态的区域即使对于非常短的l也持续存在，但是对于非常小的衰减长度尺度，区域的宽度以指数方式趋于零（即，缩放为exp{-A/l}）。
2011-10-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Floppiness, cutting, and freezing: Dynamic critical scaling near isostaticity
均衡状态在组织许多无定形材料的响应中起着核心作用。我们证明了存在一个动态的临界长度尺度在几乎均衡的弹簧网络，是有效的以上和以下均衡和有限的频率，并使用缩放参数的长度尺度粘弹性响应。我们从理论上预测和数值验证如何接近等静压控制随机网络的粘度，剪切模量和蠕变。
2012-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Athermal creep deformation of ultrastable amorphous solids
本研究通过数值模拟揭示非晶材料稳定性影响蠕变变形：稳定样品呈S形非单调响应并形成剪切带，且发散时间尺度挑战现有理论，统一框架涵盖韧性至脆性材料。
2025-08-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Behavior of the thermopower in amorphous materials at the metal-insulator transition
我们研究了三维无序系统中接近金属-绝缘体相变的线性响应的热输运性质。使用一个合适的形式依赖于能量的电导率$σ$，我们表明，非相互作用的无序系统，如安德森模型的本地化的动力学标度指数的值可以重现。此外，与实验结果相比，热电势S的值具有接近转变的正确数量级。热电功率S的符号变化-如在实验中经常观察到的-也可以使用修改的实验$σ$数据作为输入在线性响应公式内建模。
2000-06-06 cond-mat.dis-nn
Memory vs. irreversibility in thermal densification of amorphous glasses
我们报告与热退火非晶氧化铟薄膜的动态效应。在这个过程中，给定样品的电阻在室温下可以降低几个数量级，而其非晶结构被保留。该工艺的主要效果是致密化-增加系统密度。该研究包括系统电阻率的演变过程中和热处理后，电导噪声的变化，以及伴随的光学性质的变化。样品电阻用于监测退火期间的系统动力学以及其终止后的弛豫。这些揭示了很好地符合拉伸指数定律的缓慢过程，这是在结构玻璃中常见的行为。有一个有趣的相似之处，这些效果和高压致密化实验中获得的。这两种方案都表现出“慢回弹”效应，这是记忆泡沫的一种常见反应。一个启发式的图片修改后的Lennard-Jones潜在的有效粒子间相互作用的基础上被认为是定性地解释这些致密化稀疏现象在非晶材料是否受热处理或高压的应用。
2017-07-01 cond-mat.dis-nn
Topological phase transitions in glassy quantum matter
无定形系统作为拓扑物质的新平台已迅速获得希望。本文建立了二维晶格点密度驱动的非晶拓扑相变的标度理论。通过对离散和连续随机几何平均的拓扑不变量进行有限尺寸标度分析，我们发现了陈省身和$\mathbb{Z}_2$玻璃化转变的独特临界性质。即使对于短程跳跃模型，陈玻璃相也可能持续到经典逾渗阈值所给出的基本下限。虽然拓扑指数准确地满足假设的单参数标度，但它们通常不会流到热力学极限中最接近的整数值。此外，临界指数的值描述发散的本地化长度沿相边界连续变化，并不固定的对称类的哈密顿量。我们的结论是无定形拓扑系统的临界行为表现出在无序系统中没有观察到的特征，激发了丰富的新的研究方向。
2019-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Universality and its Origins at the Amorphous Solidification Transition
经历从液态到非晶态固体态的平衡相变的系统表现出某些普遍的特征。其中主要是随机局域化的粒子的分数和描述这些局域化粒子的序参量和（等价地）局域化长度的统计分布的标度函数。本文的目的是讨论这种普遍性的起源和后果，并在这样做，三个主题进行了探讨。首先，一个复制朗道型的方法制定的普遍性类的系统是由永久随机约束连接的扩展对象，并在一个临界密度的约束进行非晶固化。该配方概括了先前讨论的随机交联和末端连接的大分子系统的情况。根据适用于非晶凝固的复型序参量，构造了复型自由能的普适形式，得到了液态和非晶态固体态的复型序参量值，确定了主要的普适特征。其次，理论是重新制定的局部静态密度波动的分布，而不是副本序参量。它示出，可以构建一个合适的自由能，取决于静态密度波动的分布，并且该制剂产生完全相同的结论作为副本的方法。第三，广泛的随机交联的大分子系统的数值模拟的结果相比，由于Barsky和Plischke的理论的普遍预测，并发现良好的协议。
1997-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Physics of Phonon-Polaritons in Amorphous Materials
无序材料中玻色子激发的性质仍然难以捉摸，这是由于在无序存在下定义准粒子等关键概念的困难。我们报道了在玻璃中观测到的声子极化激元，包括玻色子峰（BP），即超过德拜定律的太赫兹模式。建立了一个基于扩散子概念的理论框架来模拟由于无序诱导散射而导致的极化激元线宽的加宽。结果表明，BP频率与线宽的扩散常数的标度与极化激元的Ioffe-Regel（IR）交叉频率密切相关。这一结果证明了BP在玻璃中集体玻色类激发的低能谱中的普遍性，远远超出了声学声子的传统情况，并建立了IR交叉作为BP背后的基本物理机制。
2020-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hopping charge transport in amorphous organic and inorganic materials with spatially correlated random energy landscape
本文讨论了载流子在无定形有机和无机材料中跳跃输运的一般性质。我们考虑的情况下，在材料中的随机能量景观是强烈的空间相关。这在具有高斯态密度（DOS）的有机材料中是非常典型的情况，并且可以在具有指数态密度的某些材料中实现。我们表明，不同类型的DOS导致一个非常不同的功能形式的迁移率场的依赖性，即使在相同的关联函数的随机能量的情况下。我们提供了重要的参数，有利于本地取向秩序的有机材料中的能量紊乱的总幅度的显着贡献。提出了一个简单但有前途的高各向异性复合材料中电荷输运模型。
2020-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Relations between the Material Mechanical Parameters and the Inter-particle Potential in Amorphous Solids
非晶态固体的剪切模量和屈服应力是重要的材料参数，前者决定了在外部应变下应力增加的速率，后者是材料以塑性方式流动时的应力值。因此，重要的是要了解这些参数如何与粒子间的潜力。在这里，提出了一个标度理论，使得给定的颗粒间的潜力，固体的密度的屈服应力和剪切模量的依赖性，可以预测在无热极限。它解释了当这种预测是可能的，在所有的密度，当它只适用于高密度。这些结果为设计具有理想机械性能的新材料提供了令人兴奋的可能性。
2009-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Structural and mechanical characteristics of sphere packings near the jamming transition: From fully amorphous to quasi-ordered structures
机械稳定的球包装在三维空间中使用离散元方法，它跨越了很宽的范围内的结构顺序，从完全无定形的准有序结构，其特征在于由键取向序参数。由于填充压力$p$从阻塞转变处的边缘刚性极限（$p \approx 0$）变化到更稳健系统的边缘刚性极限（$p \gg 0$），配位数$z$遵循与压力的熟悉的比例关系，即$Δz = z - z_c \sim p^{1/2}$，其中$z_c = 2d = 6$（$d=3$是空间维度）。虽然以前已经注意到，$Δz$确实仍然是确定填料性能的控制参数，在这里，我们展示了填料结构如何对填料的机械性能起着影响作用。具体来说，我们发现，弹性（散装$K$和剪切$G$）模量，一般称为$M$，成为$Δz$和结构的功能，在某种程度上，$M-M_c \sim Δz$。这里，$M_c$是在堵塞过渡处的弹性模量值，其取决于填料的结构。特别地，零剪切模量$G_c=0$是完全无定形填料的特殊特征，而更有序的填料取更大的正值$G_c > 0$。
2020-08-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal transport of amorphous carbon and boron-nitride monolayers
二维（2D）材料如石墨烯和h-BN通常显示出高热导率，这使得在散热和纳米器件中具有丰富的应用。另一方面，无序通常存在于2D材料中。结构无序引起电子和声子的局域化，并改变电子、机械、热和磁性。在这里，我们计算了在平面内的导热系数的单层碳和单层氮化硼的非晶形式，反向非平衡分子动力学模拟。我们发现，单层无定形碳（MAC）和单层无定形氮化硼（ma-BN）的热导率约两个数量级小于其结晶对应物。此外，由于这些非晶材料中的声子平均自由程极短，因此超低热导率与温度无关。从振动态密度和参与率两个方面分析了结构无序与热导率降低的关系。ma-BN在整个频率范围内显示出强的振动局域化，而MAC由于其sp2杂化和破缺的E2 g对称性而在高频下显示出独特的扩展G'模式。本研究结果为MAC和ma-BN在热管理中的潜在应用铺平了道路。
2021-12-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
On the Rigidity of Amorphous Solids
我们对小尺度下的非晶系统的性质了解甚少，在这种情况下，连续的弹性描述失效了。当人们考虑它们的振动和传输特性，或者力在这些固体中传播的方式时，这是显而易见的。关于它们僵硬的微观原因知之甚少。最近，它已经观察到数值的弹性颗粒的组件具有一个临界行为附近的堵塞阈值的压力消失。在过渡处，这样的系统在任何长度尺度上都不表现为连续介质。当这个系统被压缩，缩放观察的弹性模量，配位数，但也为振动模式的密度。在目前的工作中，我们从理论上推导出这些结果，并表明，它们适用于各种系统，如颗粒物质和二氧化硅，但也胶体玻璃。特别是，我们表明：（i）与正常固体相比，这些系统在低频下存在大量过量的振动模式，在玻璃文献中称为“玻色子峰”。相应的模式是非常不同的平面波，和它们的频率是有关的系统协调;（ii）刚性是一个非本地属性的包装几何形状，其特征在于由一个长度尺度，可以是大的。对于弹性颗粒，这个长度发散附近的堵塞过渡;（iii）排斥系统的剪切模量可以比体积模量小得多。我们计算相应的缩放律附近的干扰阈值。最后，我们讨论了这些结果的玻璃化转变，运输，和随机密堆积的几何形状的应用。
2005-12-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Phonon transport and vibrational excitations in amorphous solids
关于非晶态固体的热性质的一个长期存在的问题是声子输运的复杂模式。实验和计算机模拟的最新进展表明了从瑞利散射到粘性阻尼的交叉。已经提出了一些理论，但缺乏关键的测试，这些理论的有效性尚不清楚。特别是，交叉频率的精确位置仍然存在争议，更关键的是，甚至瑞利散射本身的有效性也受到严重质疑。目前的工作解决了这些问题，通过使用基本的振动本征模式的信息。振动本征模最近澄清了一个广泛的频率制度：声子模式和软局域模式的混合物在连续极限和无序和扩展模式的玻色子峰制度。在这里，我们证明了瑞利散射发生在连续极限中，粘性阻尼发生在玻色子峰值区域中，因此这些行为与相应频率区域中的底层本征模有关。我们的结果明确地确定了交叉频率。此外，我们建立了声子输运的特征标度律，这是一致的平均场论的预测在较高的频率，但不一致的低频，瑞利散射制度。因此，我们的研究结果揭示了当前理论有待解决的关键问题。
2018-12-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Irreversible flow of vortex matter: polycrystal and amorphous phases
我们研究了涡旋物质中塑性脱钉和不可逆流动的微观机制。涡流阵列的拓扑结构决定了该系统的流动响应。为了说明这一点，考虑了两种极限情况：弱和强钉扎相互作用。在第一种情况下，无序足够强，在涡格中引入塑性效应。衍射图案揭示了具有位错和晶界的多晶晶格拓扑结构，这些位错和晶界决定了系统的电磁响应。丝状流被发现产生的位错动力学的后果。我们分析了涡旋晶格对晶界形成的稳定性，以及从上方接近脱钉临界电流的电流的稳态动力学，当涡旋运动主要局限于晶界时。相反，位错的描述证明不再是足够的第二个限制情况下审查。对于强钉扎相互作用，涡阵列出现完全无定形的，没有剩余的Abrikosov晶格顺序。在这里，我们得到的临界电流作为一个函数的杂质密度，其缩放特性，并表征上述脱钉的稳态动力学。在非晶相中观察到的塑性脱钉与通道状流动的出现密切相关。我们的研究结果表明，建立一个明确的区分两个拓扑无序的涡旋相位：涡旋多晶和无定形涡旋物质的可能性。
2009-09-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Vibrational density of states of amorphous solids with long-ranged power-law correlated disorder in elasticity
为了确定无序固体的振动态密度$D(ω)$，推导了基于弹性常数（或等效内应力）的幂律空间相关性的振动激发理论。结果提供了第一个预测的玻色子峰在非晶材料的内部应力（或弹性常数）的空间相关性的幂律形式，通常是在实验系统中的情况下，导致对数增强（瑞利）声子衰减。预测在3D中玻色子峰周围的频率的减少的过量DOS的图中发生$\sim -ω^{2}\lnω$形式的对数校正。此外，该理论提供了在低频区域中的状态密度的标度律，包括3D中的$\simω^{4}$制度，并提供了关于玻色子峰值强度如何取决于弹性常数或内应力波动的幂律衰减的强度的信息。解析表达式也来自纵向激励，其中包括对数校正因子的动态结构因子，并提出了支持理论中使用的假设的数值计算。
2020-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quantum Hall criticality in an amorphous Chern insulator
该研究通过数值模拟发现，非晶陈绝缘体中的拓扑相变属于整数量子霍尔普适类，局域化长度指数约为2.55-2.61，并观察到临界点逆参与比分布对抛物线多分形谱的可能偏离。
2024-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
