The influence of periodic shear on structural relaxation and pore redistribution in binary glasses
采用分子动力学模拟研究了二元玻璃在振荡剪切变形下的孔结构、势能和局域密度的演化。多孔玻璃最初通过从液态跨越玻璃化转变的快速热淬火来制备，并允许相分离和在恒定体积下固化，从而在非晶态固体中产生扩展的多孔网络。我们发现，在周期性剪切下，由于玻璃质材料的逐渐重排，势能在连续的循环中降低，并且在较大的应变振幅下，数千次剪切循环后的势能的最小值较低。此外，随着循环次数的增加，孔径分布变得更加偏向于更大的长度尺度，在更大的应变幅下，开发出明显的峰，并且峰强度增强。局部密度分布函数的数值分析表明，循环加载导致形成更高密度的固体域和玻璃相的均匀化与降低密度。
2018-08-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Disentangling interatomic repulsion and anharmonicity in the viscosity and fragility of glasses
在玻璃化转变的推挤模型中，弛豫时间和粘度与局部笼刚度有关。这种方法可以扩展到原子水平的原子间相互作用，或潜在的平均力。我们将这种方法应用于真实的金属玻璃形成者和模型Lennard-Jones玻璃。该分析的主要结果是，在金属玻璃中，热膨胀贡献主要与组成无关，并且与原子间排斥无关：因此，脆性随着原子间排斥陡度的增加而增加。在Lennard-Jones玻璃中，情况正好相反：热膨胀和原子间的排斥作用是强相关的，并且随着排斥陡度的增加，脆性降低。这个框架允许人们区分“软原子制造坚固玻璃”的系统和“软原子制造脆弱玻璃”的系统。因此，它开辟了一条道路，为理性的，原子式的调整的脆弱性和粘度的广泛不同的玻璃形成材料的所有方式从强大到脆弱。
2017-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Shear band healing in amorphous materials by small-amplitude oscillatory shear deformation
采用分子动力学模拟研究了小振幅周期性剪切对二元玻璃中剪切带退火的影响。剪切带首先通过大振幅周期性剪切引入稳定的玻璃中，然后非晶样品在低于屈服应变的应变振幅下在数千个周期期间经受重复加载。结果发现，随着应变振幅的增加，玻璃被重新定位到更深的势能水平，而退火后的能量变化不受玻璃初始稳定性的影响。力学性能测试结果表明，剪切模量和屈服应力在前几百次循环中均向平台水平增加，且在接近屈服应变的应变幅下加载时，剪切模量和屈服应力的增加幅度最大。非仿射位移的分析表明，剪切带分裂成孤立的集群，随着时间的推移逐渐衰减，导致几乎可逆的变形范围内的弹性。这些结果可能对金属玻璃的机械加工和增材制造有用。
2021-02-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear-induced anisotropic decay of correlations in hard-sphere colloidal glasses
通过对胶体玻璃在稳态剪切作用下微观涨落的实空间实验和计算机模拟，研究了微观涨落的空间相关性。它示出，而一个粒子的波动的分布总是各向同性的，无论剪切的相对重要性相比，热波动，它们的空间相关性表现出显着的敏感性剪切诱导和热激活松弛之间的竞争。相关性是各向同性的热为主的制度，但发展强烈的各向异性剪切占主导地位的微观波动的动力学。我们讨论的相关性，这一观察，以更好地了解剪切非晶态固体的流动不均匀性。
2012-05-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Accessing a broader range of energy states in metallic glasses by variable-amplitude oscillatory shear
采用分子动力学模拟研究了变幅加载对非晶材料势能和力学性能的影响。我们研究了一个二元混合物，是快速或缓慢冷却的玻璃化转变温度，然后进行一系列的剪切周期与应变振幅以上和以下的屈服应变。有人发现，退火好的玻璃可以通过小幅度加载恢复活力，如果应变振幅偶尔增加到临界值以上。相比之下，退火不良的玻璃被重新定位到逐步降低的能量状态时，亚屈服周期交替与大振幅周期，促进探索的潜在能量景观。非仿射位移的分析表明，在这两种情况下，塑性重排的典型尺寸取决于应变振幅和循环次数，但仍然小于系统尺寸，从而保持非晶样品的结构完整性。
2021-01-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Formation and growth of shear bands in glasses: existence of an underlying directed percolation transition
玻璃对机械载荷的响应通常导致形成强烈影响材料性质的不均匀流动图案。其中，剪切带普遍存在于各种材料中，从软物质系统到金属合金。剪切带与应变局部化有关，即剪切后的玻璃态固体的变形以带状结构的形式在空间上局部化。这些结构通常是灾难性故障的前兆，这意味着对潜在机制的正确理解可能会导致更智能材料的设计。然而，尽管它在材料科学中的重要性，剪切带在玻璃材料中的微观起源只是知之甚少。在这里，剪切带的形成在玻璃体系中揭示了非平衡分子动力学模拟（NEMD）的二元Lennard-Jones混合物，受到恒定的应变速率。在其玻璃状态下，该系统表现出所有考虑的应变率的移动区域在一个临界应变的形成的一个集群。我们表明，这种渗流过渡属于普适类定向渗流。只有在低剪切速率，其中的稳态应力接近屈服阈值，膨胀集群演变成一个短暂的（但寿命长）的剪切带，其宽度的扩散增长。
2015-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Correlations of non-affine displacements in metallic glasses through the yield transition
利用分子动力学计算研究了Cu-Zr大块非晶合金简单剪切变形过程中非仿射位移的关联。在弹性制度，我们的计算显示指数相关的衰减长度，我们解释为剪切变形区的大小在弹性制度。当我们的计算产生了一个剪切带，表明了一个发散的长度尺度时，这种相关长度在屈服过渡之外变得依赖于系统尺寸。我们解释这些意见的背景下，最近的一个命题的产量作为一阶相变。
2019-03-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of Shear-Induced Crystallization on the Rheology and Ageing of Hard Sphere Glasses
研究了高浓度硬球颗粒悬浮液的流变特性，特别是剪切诱导晶体的流变响应。使用几乎单分散的硬球，我们准备剪切诱导晶体振荡剪切下，并检查其线性和非线性的机械响应相比，在相同的体积分数与他们的玻璃同行。很明显，剪切诱导结晶导致弹性模量和粘性模量的显著下降，这是由于结构重排使流动变得容易。出于相同的原因，在相同的体积分数下，晶体中的临界（G“的峰值）和交叉（G”和G“的重叠）应变比玻璃小。然而，当考虑到在每个状态下的最大堆积的距离时，发现晶体的弹性模量大于在相同自由体积下的玻璃，这表明由于长程序而增强的材料。最后，剪切诱导的晶体反直觉地表现出与玻璃类似的流变老化（具有G '的对数增加），表明剪切诱导的结构不处于热力学平衡。
2008-04-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Age-dependent transient shear banding in soft glasses
我们数值研究了在两种软玻璃模型（一个简单的流动性模型和一个适应的“软玻璃流变学”模型）的剪切启动过程中长寿命的瞬态剪切带的形成。条带的程度和持续时间强烈地依赖于所施加的剪切速率，并在剪切前的样品年龄。在这两种模型中，最终的稳定流动状态是均匀的，在所有的剪切速率，与基本的本构曲线是单调的。然而，特别是在SGR的情况下，瞬态带可以是非常长的寿命。带状不稳定性既不是“纯粘性”，也不是“纯弹性”的起源，但密切相关的启动流中的应力过冲。
2010-11-18 cond-mat.soft
Shear yielding and shear jamming of dense hard sphere glasses
我们调查的致密硬球玻璃的剪切应变的响应，在很宽的范围内的压力范围从玻璃化转变到无限压力堵塞点。在密度剪切应变平面的相图解析计算使用平均场无限维的解决方案。我们发现，就在上述的玻璃化转变，玻璃一般产量在有限的剪切应变。在平均场图中，屈服转变是存在无序时的旋节点。相反，在较高的密度，我们发现，玻璃一般堵塞在有限的剪切应变：堵塞过渡防止屈服。剪切屈服线和剪切堵塞线在临界点处汇合，在该临界点附近，系统在非常大的剪切应力下屈服。在这一点上，一个高度非平凡的屈服动力学的特点是系统跨越无序骨折的预期。
2017-01-30 cond-mat.soft
Structural relaxation and delayed yielding in cyclically sheared Cu-Zr metallic glasses
本文利用分子动力学模拟研究了循环剪切下Cu-Zr金属玻璃的结构弛豫与屈服转变，发现低幅值加载使势能对数衰减，临界幅值下玻璃经瞬态退火后通过形成剪切带屈服。
2024-07-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Heterogeneous shear in hard sphere glasses
越来越多的证据表明，即使宏观应力在整个系统中是恒定的，被驱动的非晶态固体的流动也是不均匀的。通过事件驱动的分子动力学模拟的硬球玻璃，我们提供了第一个直接的证据之间的相关性的波动的局部体积分数和波动的局部剪切速率。较高的剪切速率确实优先发生在较低密度的区域，反之亦然。波动的时间行为是由一个特征的时间尺度，当测量单位的应变，是独立的剪切速率在调查范围内。有趣的是，对于相同的剪切速率范围，相关体积也大致恒定。这两个观察之间的可能联系进行了讨论。
2012-02-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Yielding behaviour of glasses under shear deformation at constant pressure
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）
研究在恒压条件下剪切变形对玻璃产生行为的影响，发现压力影响机械响应，但定性行为与恒体积条件相似。
2026-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Numerical determination of shear stress relaxation modulus of polymer glasses
专注于模拟聚合物玻璃远低于玻璃化转变，我们确认的有效性和效率最近提出的简单平均表达式$G(t) = μ_A - h(t)$的计算确定的剪切应力松弛模量$G(t)$。这里，$μ_A = G(0)$表征了系统在$t=0$处的仿射剪切变换，$h(t)$表征了瞬时剪切应力的均方位移作为时间的函数$t$。这种关系被认为是特别有用的淬火或呆滞的瞬态剪切应力，必然出现低于玻璃化转变的系统。在此极限下，使用剪切应力自关联函数$c(t)$的普遍接受的关系式$G(t)=c(t)$变得不正确。
2022-01-31 cond-mat.soft
Viscoelastic properties of attractive and repulsive colloidal glasses
我们报告的数值研究的剪切粘度和频率依赖的弹性模量接近动态逮捕的模型的短程吸引力的胶体，无论是排斥和吸引力的玻璃化转变。计算应力自相关函数，我们发现，接近结构因子中的第一个峰值的波矢量的密度波动控制接近排斥玻璃的粘度上升，而较大的波矢量的波动控制接近吸引力玻璃的粘度。在接近玻璃化转变时，粘度以与密度自相关时间相同的指数的幂律发散。
2004-10-14 cond-mat.soft
Understanding the scaling of boson peak through insensitivity of elastic heterogeneity to bending rigidity in polymer glasses
非晶材料表现出特殊的机械和振动性质，包括非仿射弹性响应和过量振动状态，即，所谓的玻色子峰对于聚合物玻璃，这些性质被认为是受组成聚合物链的弯曲刚度的影响。在我们最近的工作中[Tomoshige等人，Sci. Rep. 9 19514（2019）]，我们揭示了振动性质的变化与整体弹性性质之间的简单关系：玻色子峰的响应仅与整体剪切模量的响应成比例。这一观察结果表明，局部剪切模量分布的空间不均匀性对弯曲刚度的变化不敏感。在这里，我们通过直接测量局部剪切模量分布来证明弹性不均匀性的不敏感性。我们还研究了横向声波传播，这也是规模只与全球剪切模量。通过这些分析，我们得出的结论是，弯曲刚度不改变局部剪切模量分布的空间异质性，这产生的振动和声学特性，仅由聚合物玻璃的全局剪切模量控制。
2021-05-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamically Correlated Region in Sheared Colloidal Glasses Revealed by Neutron Scattering
利用原位小角中子散射研究了剪切作用下扩展作用荷电胶体玻璃的微观变形机制，发现了一个动态关联区（DCR）。这个短暂的区域提供了抵抗由外部变形所施加的构型重排的能力，如在剪切稀化制度中DCR的尺寸的演变和在低和中等剪切速率下由DCR维持的局部应力与来自流变学测量的宏观应力之间的定量一致性所证明的。这一发现表明，DCR是一个重要的量，在微观上解决流动和变形行为的强相互作用的胶体。
2017-09-21 cond-mat.soft
Scale Separation of Shear-induced Criticality in Glasses
本文研究玻璃在剪切稳态下的屈服临界性，发现响应和涨落由不同临界关联长度控制，尺度分离源于弹性传播屏蔽，且影响取决于微观耗散机制。
2023-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unveiling the Asymmetry in Density within the Shear Bands of Metallic Glasses
本文提出一种由交替拓扑电荷序列产生偶极场的新模型，精确解析了金属玻璃剪切带中局部致密化与膨胀之间的密度不对称性，为理解剪切带现象提供了新理论工具。
2024-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear modulus and shear-stress fluctuations in polymer glasses
使用分子动力学模拟的一个标准的粗颗粒聚合物玻璃模型，我们调查的应力波动形式主义的剪切模量$μ$作为温度$T$和采样时间$Δt$的函数。虽然整体平均模量$μ(T)$被发现连续减少所有$Δt$采样，其标准偏差$δμ(T)$是非单调的，在玻璃化转变的一个醒目的峰值。为了说明我们的系统的有效时间平移不变性，可以使用剪切应力松弛模量$G(t)$上的加权积分来理解$μ(Δt)$。随着$Δt$的增加，$μ(T)$的交叉变得更尖锐，而$δμ(T)$的峰变得更奇异。因此，难以预测单一构型在玻璃化转变时的模量。
2017-11-02 cond-mat.soft
Shear banding of colloidal glasses - a dynamic first order transition?
我们表明，玻璃上的应用程序的增加剪切场导致一个有趣的动态一阶过渡模拟平衡过渡。通过以下的粒子动力学作为一个函数的驱动场在胶体玻璃，我们确定了临界剪切速率后，玻璃的扩散时间尺度表现出突然的不连续性。利用一个新的动力学序参量，我们证明了这种不连续性类似于一个一阶相变，其中外加应力作为系统动力学演化的共轭场。这些结果提供了新的视角来理解广泛的非晶材料的通用剪切带不稳定性。
2014-01-09 cond-mat.soft
Unifying interatomic potential, g(r), elasticity, viscosity, and fragility of metallic glasses: analytical model, simulations, and experiments
提出了一个分析框架来描述金属玻璃的弹性，粘性和脆性与它们的原子级结构和有效的原子间相互作用。自下而上的方法首先基于径向分布函数g（r）的玻尔兹曼反演和通过简单的幂律近似拟合$g(r)$的短程部分来形成有效的Ashcroft-Born-Mayer原子间势。幂指数$λ$表示全局排斥陡度参数。导出了原子连接性与堆积分数$Z \sim ϕ^{1+λ}$之间的标度关系。这种关系，然后实现在晶格动力学模型的高频剪切模量的有效相互作用的吸引力的非谐部分被考虑到通过热膨胀系数映射到一个$T$的依赖的$ϕ$-依赖。然后在玻璃化转变的协同剪切模型内使用以这种方式计算的作为温度的函数的剪切模量，以产生在整个Angell图上作为$T$的双指数函数的过冷熔体的粘度。该模型，它只有一个可调参数（高频笼变形的特征原子体积）进行测试，对新的实验数据的ZrCu合金，并提供了一个很好的单参数描述的粘度下降到玻璃化转变温度。
2016-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientation of plastic rearrangements in two-dimensional model glasses under shear
非晶态固体的塑性形变是由在弹性背景中不可逆地重排的小颗粒群的局部剪切转变介导的。我们介绍和比较三种不同的计算方法来提取这些剪切变换的大小和方向在模拟一个二维（2D）的无热模型玻璃下简单的剪切。我们发现，剪切角广泛分布在宏观剪切方向，或多或少的高斯分布与约20 $\bullet$的标准偏差的方向上的最大局部剪切。剪切转变的大小和方向的分布显示没有实质性的剪切速率的敏感性。这些结果可以显着地用于改进弹塑性模型中的重排的描述。
2018-04-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Schematic models for dynamic yielding of sheared colloidal glasses
稠密悬浮液的非线性流变特性进行了讨论简化的模型，建议最近的第一原理方法的模型中的恒定速度梯度溶剂流的布朗粒子。胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服产生于由于粒子相互作用而导致的结构弛豫的减慢和由密度波动的剪切平流引起的波动的增强的去相关之间的竞争。一个模式耦合的方法来探索剪切引起的抑制粒子笼和由此产生的结构弛豫的速度。
2002-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-induced Criticality in Glasses Shares Qualitative Similarities with the Gardner Phase
虽然玻璃相在各种软物质体系中普遍存在，但我们对它们的认识还很不全面。由无限维平均场论预测的边缘稳定性的概念作为眼镜的普遍和独特特征的候选者而引起注意。而在理论预测中，非德拜标度确实在各种类型的玻璃中普遍观察到，并且如果我们将自己限制在物理维度上，则仅在硬球系统中发现Gardner相。在这项工作中，我们数值模拟表明，在准静态剪切下观察到的二维Lennard-Jones玻璃中的塑性事件表现出统计性质，定性非常相似的加德纳相。
2021-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effects of cooling rate on particle rearrangement statistics: Rapidly cooled glasses are more ductile and less reversible
非晶态固体，例如金属、聚合物和胶体玻璃，对施加的变形显示复杂的时空响应。与结晶固体相反，在加载期间，非晶态固体表现出从弹性响应到塑性流动的平滑过渡。在这项研究中，我们调查的机械响应二元Lennard-Jones玻璃无热，准静态纯剪切作为一个功能的冷却速率用于制备它们。我们发现几个关键的结果之间的联系应变诱导的粒子重排和机械响应。我们表明，更快速冷却的玻璃进行更频繁和更大的颗粒重排比缓慢冷却的玻璃。我们发现，剪切体积模量的比例随冷却速率的增加而减小，这表明更快速冷却的玻璃比缓慢冷却的样品更具延展性。此外，我们的特点是在循环剪切过程中的颗粒运动的可逆程度。我们发现，不可逆的粒子运动发生，即使在假定的线性制度的应力与应变。然而，缓慢冷却的玻璃，经历较小的重排，是更可逆的循环剪切下比快速冷却的玻璃。因此，我们表明，更多的延性玻璃也不可逆。
2016-07-14 cond-mat.soft
Flow heterogeneities in supercooled liquids and glasses under shear
利用非平衡分子动力学模拟，我们研究了剪切作用下二元Lennard-Jones混合物的玻璃形成过程。考虑了过冷液体和玻璃。我们的重点是表征不均匀的流动模式，如剪切带出现作为一个瞬态响应的外部剪切。对于过冷液体，我们分析了随着剪切速率的增加，从牛顿流体到非牛顿流体的过渡行为$\dotγ$。在临界剪切速率$\dotγ_c$以上，非牛顿响应开始，瞬态动力学与短寿命垂直剪切带的出现相关，即垂直于流动方向形成的高流动性带。在玻璃态，长寿命的水平剪切带，即带的高流动性平行于流动方向，除了垂直的观察。剪切带系统的特点是流动性地图，应力-应变关系，均方位移，和（当地）势能。水平剪切带的初始形成提供了有效的应力释放，对应于势能的局部最小值，并且随后是朝向稳态中的均匀流动流体的带的缓慢加宽。无论是水平或垂直剪切带的形式不能预测从初始未变形的样品。此外，我们表明，随着系统的大小增加的概率发生水平剪切带的增加。
2020-04-06 cond-mat.soft
The yielding transition in periodically sheared binary glasses at finite temperature
采用非平衡分子动力学模拟研究了通过瞬时淬火制备的三维二元玻璃在玻璃转变过程中的动力学行为。我们发现，随着应变振幅增加到一个临界值，势能接近较低的最小值在稳态下，而剪切应力振荡的振幅变得更大。下面的屈服过渡，储能模量占主导地位的机械响应，并在连续的周期的势能的逐渐衰减是伴随着大的非仿射位移的瞬态原子簇的大小减少。相比之下，在屈服应变以上，损耗模量增加，并且由于在多个瞬态循环之后形成跨越系统的剪切带，系统稳定在较高水平的势能。
2018-01-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear band formation in amorphous materials under oscillatory shear deformation
利用分子动力学模拟研究了周期性剪切对无序固体中应变局部化的影响。我们考虑一个二元混合物的一百万个原子退火到一个较低的温度与不同的冷却速率，然后进行振荡剪切变形的应变振幅略高于临界值。结果发现，屈服转变发生在一个周期内，但积累的不可逆位移和剪切带的启动进行了更缓慢的退火玻璃在更大数量的周期。非仿射位移的空间分布和关联函数揭示了它们的集体动力学从均匀分布的小团转变为跨越系统的剪切带。非仿射位移的空间平均配置文件的分析表明，在周期性加载的玻璃中的剪切带的位置可以确定至少几个周期之前屈服。这些见解对于开发新的加工方法和预测金属玻璃的疲劳寿命具有重要意义。
2019-11-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.comp-ph
Artificial neural networks for predicting the viscosity of lead-containing glasses
Federal Institute of Espírito Santo (IFES)（圣埃斯皮里图联邦学院（IFES））
含铅玻璃的粘度对于制造过程至关重要，并且可以通过诸如人工神经网络的算法来预测。利用SciGlass数据库提供化学成分、温度和粘度的训练、验证和测试数据，构建隐层节点变化的人工神经网络。最好的模型建立与训练数据和验证数据进行了比较，从文献中的其他7个模型，表现出更好的平均绝对误差和决定系数的统计评价测试数据，随后的灵敏度分析与文献一致。偏度和峰度进行了计算，有一个最好的神经网络与测试数据建立预测值之间的良好相关性。
2022-11-20 cond-mat.soft cs.LG cs.NA
Three-dimensional imaging of colloidal glasses under steady shear
使用快速共聚焦显微镜，我们图像的三维动力学的颗粒在一个产生的硬球胶体玻璃下稳定剪切。在均匀剪切区域观察到的结构弛豫几乎是各向同性的，但与静态亚稳胶体流体的结构弛豫明显不同。逆弛豫时间$τ_α^{-1}$和扩散常数$D$，作为{ \it局部}剪切速率$\dotγ$的函数，在$\dotγ$中，在超过二十年的时间内显示出与$τ_α^{-1} \propto D \propto \dotγ^{0.8}$的显著剪切稀化。相反，系统的{ \it global}流变性显示Herschel-Bulkley行为。我们讨论了大规模剪切本地化和其他机制在产生这种差异的可能作用。
2007-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear viscosity and shear thinning in two-dimensional Yukawa liquids
用两种不同的非平衡分子动力学模拟方法研究了二维Yukawa液体。剪切粘度值在小的剪切速率的限制报道了一个广泛的库仑耦合参数和屏蔽长度。在高剪切速率下，证明了该液体表现出剪切稀化，即，粘度$η$随着剪切速率的增加而减小。预计二维尘埃等离子体将表现出这种效应。
2006-03-24 cond-mat.soft
Single particle fluctuations and directional correlations in driven hard sphere glasses
通过事件驱动的分子动力学模拟和实验，研究了剪切作用下硬球玻璃中单粒子涨落和动力学关联的填充率和剪切速率依赖性。在填充分数以上的玻璃化转变，相关性增加剪切速率降低：在单颗粒跳跃分布的指数尾加宽和动态四点相关性增加。然而，有趣的是，在减少的包装分数，扩大的指数尾部也被观察到，而动态异质性被证明是减少。这种行为的解释提出了在剪切和热波动之间的竞争。基于我们先前的研究[Chikkadi等人，Europhys. Lett.（2012）]，我们进一步解决动态相关性的各向异性问题。
2013-05-14 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
Modeling the Relaxation of Polymer Glasses under Shear and Elongational Loads
玻璃态聚合物表现出应变硬化：在恒定的拉伸载荷下，它们的流动首先加速，然后停止。最近的实验在这样的负荷下发现，这是伴随着一个惊人的下降的节段松弛时间。这可以解释为一个最小的不可因式分解的模型相结合的流动引起的玻璃熔化的应变聚合物所携带的应力的积累。在该模型中，节段运动的液化允许产生聚合物承载应力的强流动，从而减慢足以使节段（或溶剂）模式再玻璃化的变形。在这里，我们提出了新的结果，相应的行为下阶跃应力剪切载荷，非常相似的物理适用。为了解释在拉伸情况下的卸载行为，需要引入一个褶皱因子来描述节段有序性的快速丧失。我们在这里讨论更详细的物理，我们认为这涉及非熵贡献的聚合物应力，这可能会导致剪切和伸长率之间的一些重要差异。我们还讨论了一些基本的和可能测试的问题，在玻璃化聚合物的熵弹性的物理意义。最后，我们提出了新的结果，启动稳定的剪切流，解决瞬态剪切带的可能作用。
2012-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Resolving structural modifications of colloidal glasses by combining x-ray scattering and rheology
玻璃具有类似液体的结构，但表现出类似固体的性质。一个中心问题涉及玻璃的结构和机械性能之间的关系，但结构变化仍然难以解决。我们使用流变学和X射线散射的新组合来解决胶体玻璃中的结构变化，并将其直接与其机械行为联系起来。通过结合应力和结构因子的测量，我们解决了剪切引起的最近邻配置的变化作为施加应力的函数，使我们能够阐明真正的剪切带过渡的玻璃的结构起源。
2013-04-03 cond-mat.soft
The role of annealing in determining the yielding behavior of glasses under cyclic shear deformation
采用均匀和循环剪切变形的计算机模拟方法研究了非晶态固体的屈服行为。最近的结果表明，作为一个不连续的过渡，与玻璃的退火程度是一个重要的参数。在均匀剪切下，屈服应力的不连续变化发生在高退火区，与屈服逐渐的差退火区分开。在循环剪切模拟中，随着屈服点的接近，相对较差的退火玻璃逐渐变得更好地退火，屈服时具有相对适度但明显的不连续变化。为了更好地了解退火的屈服特性的作用，我们进行非热准静态循环剪切模拟的玻璃制备范围广泛的退火在两个定性不同的系统-模型的二氧化硅（网络玻璃），和原子二元混合物玻璃。两个显着不同的制度的行为出现：退火不良的样品的能量演变到一个独特的阈值能量的应变幅度增加，屈服发生之前。退火好的样品，相反，没有显着的能量变化与应变幅度，直到他们屈服，伴随着不连续的能量变化，增加退火的程度。值得注意的是，这两个系统的阈值能量对应于与玻璃形成液体采样的能量景观的特征的变化相关的动态交叉温度。均匀剪切模拟支持最近讨论的情况下，一个随机的临界点分离韧性和脆性屈服，我们的研究结果现在与动态交叉温度在相应的液体。
2019-11-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Microstructural and rheological training and memory of nanocolloidal soft glasses under cyclic shear
本研究利用XPCS和原位流变学揭示纳米胶体软玻璃在循环剪切下微观结构训练形成记忆，表现为位移和耗散非单调响应，在训练幅度处最小。
2024-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Practical formula for the shear viscosity of Yukawa fluids
本文提出了一个简单实用的汤川流体剪切粘滞系数公式。该公式允许在从熔点到$\simeq 100$乘以熔融温度的非常宽的温度范围内估计剪切粘度。这表明合理的协议与现有的结果从分子动力学模拟。剪切粘度和扩散系数的温度依赖性接近流体-固体相变的一些方面进行了讨论。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Shear Flows and Shear Viscosity in a Two-Dimensional Yukawa System (Dusty Plasma)
实验测量了二维液态尘埃等离子体的剪切粘度。高电荷的聚合物微球，与汤川相互作用的单层，悬浮在等离子体鞘。两个反向传播的Ar激光束推动的颗粒，导致剪切诱导的单层和剪切流在一个平面Couette配置的熔化。通过将剪切流中的颗粒速度分布拟合到纳维尔-斯托克斯模型，计算出运动粘度;它的数量级为1 mm^2/s，取决于单分子层的参数和施加的剪切应力。
2005-02-02 cond-mat.soft
Complex oscillatory yielding of model hard sphere glasses
本文通过探讨不同振荡频率下布朗运动与剪切诱导扩散的相互作用，研究了硬球玻璃在大振幅振荡剪切下的屈服行为。应力、结构和动力学之后是实验流变学和布朗动力学模拟。布朗运动辅助笼逃逸占主导地位，在低频率，而逃逸通过剪切诱导碰撞在高的，都与\ $G^{\prime \prime}$的屈服峰。在中频一个新的，HS玻璃，在$G^{\prime \prime}$双峰揭示反映两种机制。在高频率和应变振幅下，持续的结构各向异性导致应变反转后循环内的应力下降，而较高的应力谐波在某些应变振幅下最小化，表明明显的谐波响应。
2013-02-06 cond-mat.soft
Heterogeneous dynamics during yielding of glasses: effect of aging
本文用分子动力学方法模拟了二元Lennard-Jones玻璃在剪切作用下的行为。具有不同的热历史的玻璃态的力学响应进行了研究，通过施加广泛的外部剪切速率，在不同的温度。应力-应变关系在约0.1的应变下表现出过冲，标志着玻璃样品的屈服和塑性流动的开始。过冲的幅度显示出相对于无量纲变量的对数行为，该无量纲变量由样品的年龄乘以剪切速率给出。具有有限的寿命，在剪切带的形式，动态异质性，观察到的玻璃在剪切下变形。通过量化颗粒迁移率的空间波动，我们证明这种剪切带仅在施加的剪切速率、玻璃年龄和环境温度的特定组合下发生。
2016-12-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bulk Metallic Glasses Deform via Slip Avalanches
非弹性变形的金属玻璃发生通过滑动事件与雪崩动力学类似的地震。对于第一次在这些材料中，测量已经获得了足够高的时间分辨率，以提取指数和比例函数，描述的性质，统计和动态的滑移根据一个简单的平均场模型。这些滑移源于剪切带中的局部变形。平均场模型将滑移过程描述为剪切转变区（STZ）中原子重排的雪崩。小滑移显示预测的幂律缩放，并对应于有限的传播的剪切前，而大滑移与均匀剪切无约束剪切带。之间的协议的模型和数据跨多个独立的措施的滑移统计和动力学提供了令人信服的证据STZ的滑动雪崩的基本机制，在金属玻璃中的非均匀变形。
2013-12-21 cond-mat.soft physics.geo-ph
Thermally activated dynamics of annealed glasses near the yielding transition under cyclic shear
本文利用非平衡分子动力学模拟研究有限低温下二维玻璃在循环剪切中的动力学，并结合振动模式与机器学习指标揭示屈服两侧动态非均质性的不同结构起源。
2024-10-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear viscosity of two-dimensional Yukawa systems in liquid state
用平衡分子动力学模拟计算了具有Yukawa势的二维液体的剪切粘度。的剪切粘度有一个最小值，在库仑耦合参数约为17，所产生的动力学和潜在的贡献的温度依赖性。以前的2D粘度计算不太广泛，并且针对不同的势。应力自相关函数被发现衰减迅速，相反的一些早期的工作。这些结果是有用的二维凝聚态系统，并比较最近的尘埃等离子体实验。
2005-01-31 cond-mat.soft
Dumbbells in suspension: A numerical study on their dynamics and shear viscosity
采用流体质点动力学方法研究了小雷诺数下线性剪切流场中弹性哑铃的动力学行为。通过在剪切单元的边界处施加的额外应力来确定单个哑铃对有效剪切粘度的正贡献，并描述了通过Kramers-Kirkwood公式获得的贡献的差异。对于一个小的Weissenberg数，当平均哑铃长度变得大于平均下一个邻居的距离，相互作用的哑铃的平均剪切粘度的贡献超过显着的贡献，未连接的珠占据相同的体积分数。
2013-09-06 cond-mat.soft
Strain localisation above the yielding point in cyclically deformed glasses
我们研究了模型玻璃在循环非热准静态变形下的屈服行为，计算表明，屈服的特点是剪切带的不连续外观，其宽度约为10个粒子直径在其开始时，应变得到本地化。应变局部化伴随着能量的相应变化，以及剪切带中密度的降低。我们表明，玻璃保持良好退火的剪切带外，而能量对应于最高可能的能量最小值在给定的密度内的剪切带。表征屈服状态的颗粒的扩散运动被限制在剪切带中，剪切带的平均位置显示重复循环的运动。在剪切带外，颗粒运动是亚扩散的，但仍然是有限的。尽管其外观的不连续性，剪切带是可逆的，在这个意义上，在循环变形的幅度降低到低于屈服值导致愈合和消失的剪切带。
2018-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Mechanical Properties and Pore Size Distribution in Athermal Shear-Strained Porous Glasses
本文采用三维分子动力学模型研究了多孔玻璃在准静态剪切作用下的力学性能和孔结构。玻璃质样品通过从高温熔融状态快速热淬火来制备。孔结构通过固-气相分离形成。静态样品表现出广泛的孔隙形貌，从相互连接的孔隙网络随机分布的致密孔隙取决于材料密度。我们发现剪切模量强烈地依赖于密度和孔隙度。在机械载荷下，孔结构重新排列，这反映在孔径分布函数中。我们的研究结果表明，随着应变的增加，分布变宽，相邻的孔合并，形成更大的孔。我们还提出了一个通用的比例律的孔径分布函数，它提供了良好的数据崩溃高度多孔材料在未变形的情况下。从数据缩放，我们确定了一个临界密度，这可以归因于从多孔型到散装型材料的过渡点。分析了有限变形下标度律的有效性。
2021-06-07 cond-mat.soft
Viscoelasticity and Stokes-Einstein relation in repulsive and attractive colloidal glasses
我们报告的粘弹性行为的空间排斥和短程吸引力的胶体悬浮液模型的数值研究，沿着不同的路径中的吸引强度与包装分数平面。更具体地说，我们研究的行为的粘度（及其频率依赖性）接近排斥玻璃，有吸引力的玻璃和在再入区域的粘度显示出非单调的行为，增加吸引力的强度。在接近玻璃线，粘度的增加是一致的幂律发散与相同的指数和临界包装分数先前获得的密度波动的发散。模式耦合计算的基础上，我们关联的粘度的增加与特定的贡献，从不同的长度尺度。我们还通过比较同一模型的牛顿和布朗模拟，证明了结果与微观动力学无关。最后，我们评估斯托克斯-爱因斯坦关系接近两个玻璃化转变，找到一个明确的故障，这是特别强大的情况下的吸引力玻璃。
2007-05-21 cond-mat.soft
Theory of Shear Modulus in Glasses
在Kubo的理论方案中，我们建立了一个从边界壁剪切变形作用于薄膜几何形状的线性响应理论。我们的方法适用于任何固体和流体。对于眼镜，我们假设在固定的固有状态附近的准平衡。然后，我们得到的任何变量，包括应力和颗粒位移的线性响应表达式，即使玻璃内部是弹性不均匀的。特别地，剪切模量可以用内部应力和来自壁的力之间的相关性来表示。它也可以用粒子间的相关性来表示，正如以前的文献所示。我们的应力松弛函数包括边界壁的影响，并可用于非均匀流动响应。我们表明存在的长期的，长期的相关性之间的波动的力量从墙壁和位移的所有粒子在细胞。我们证实了这些理论结果在一个二维模型玻璃数值。作为应用，我们使用这些时间关联函数描述了边界壁运动后横向声音的传播。我们还发现，当振荡剪切的频率接近第一横向声音模式的频率时，共振声音放大。
2018-12-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Coupling between long ranged repulsions and short ranged attractions in a colloidal model of zero shear rate viscosity
在这项工作中，我们分析了一个各向同性胶体模型，结合了短程粘性吸引和远程静电排斥。我们计算了稀胶体悬浮液的零剪切粘度和第二维里系数（即，仅对相互作用）作为吸引和排斥的强度的函数。我们还开发了一种分析近似，使我们能够更好地理解这两种类型的相互作用的耦合。吸引力和排斥力对零剪切粘度和第二维里系数的影响方式不同，导致第二维里系数相同但零剪切粘度不同的情况。分析近似表明，相互作用耦合的机理是长程排斥作用可以削弱短程吸引作用的影响。这种效应改变了斥力如何改变零剪切粘度。吸引力和排斥力独立作用，都会增加系统的粘性系数。然而，当两种类型的相互作用一起考虑时，排斥可以屏蔽吸引相互作用的效果，从而降低粘度。
2022-02-18 cond-mat.soft
Shear viscosity and wall slip behavior of dense suspensions of polydisperse particles
研究了有机硅聚合物与多分散粒子组成的密相悬浮液的剪切粘度和壁面滑移。使用三种类型的具有低纵横比的颗粒来实现0.86的相对高的最大填充分数。如此高的最大填充分数允许制备具有在0.62至0.82范围内的宽范围的固体体积分数的悬浮液。在稳定的扭转和毛细流动的悬浮液的壁滑移速度的特征在于，并确定是完全一致的表观滑移层形成在壁的机制。在壁面滑移修正后，发现在显著高于屈服应力的剪切应力下，悬浮液的相对剪切粘度很好地服从Krieger-Doughnard关系，该关系将致密悬浮液的相对剪切粘度行为仅与固体的体积分数与最大填充分数的比率联系起来。然而，在屈服应力附近的较低剪切应力下，相对剪切粘度成为体积分数与最大填充分数之比和剪切应力的函数。它清楚地表明，没有壁滑移分析的相对剪切粘度的稠密悬浮液的准确表征是不可能的。
2018-06-05 cond-mat.soft
Shear viscosity of two-state enzyme solutions
我们讨论了催化酶和底物分子的牛顿溶液的剪切粘度。该酶被建模为一个两个状态的二聚体组成的两个球形域连接一个弹性弹簧。酶的构象动力学是由底物结合引起的，并且这样的过程由附加的弹性弹簧表示。利用每个催化循环中酶物质等待时间加权的玻尔兹曼分布，我们获得了稀酶溶液的剪切粘度与底物浓度及其物理性质的函数关系。底物亲和力区分快酶和慢酶，并得到相应的粘度表达式。此外，我们连接得到的粘度与示踪粒子在酶溶液中的扩散系数。
2019-12-31 cond-mat.soft
Local Elasticity in Nonlinear Rheology of Interacting Colloidal Glasses Revealed by Neutron Scattering and Rheometry
胶体悬浮液的流动在自然界和工业中普遍存在。胶体悬浮液具有广泛的流变行为，这与体系的微观结构密切相关。利用原位小角中子散射和流变学测量，研究了电荷稳定胶体玻璃在稳态剪切作用下的变形行为。一个短暂的，局部的弹性响应在粒子水平，称为瞬态弹性区（TEZ），被确定从中子谱。TEZ的存在是动力学不均匀性的标志：剪切下的流体在TEZ的空间范围内表现得像弹性固体，但在TEZ之外则像流体。在剪切变稀区，随着剪切速率的增加，TEZ的尺寸逐渐减小，表明剪切变稀伴随着动力学不均匀性的减小。更有趣的是，TEZ被发现是结构单元，它提供了对所施加的剪切力的抵抗力，这可以通过TEZ所承受的局部弹性应力与在低和中等剪切速率下流变学测量的宏观应力之间的定量一致性来证明。除了荷电稳定的胶体悬浮液，硬球胶体悬浮液在相同的体积分数和剪切速率也进行了测量。结果表明，粒子间的静电斥力在提高局部弹性中起着关键作用。我们的研究结果提供了一个理解的非线性流变相互作用的胶体玻璃从微观力学的观点。
2018-12-12 cond-mat.soft
