Pinning effects in a two-dimensional cluster glass

无规钉扎的理想玻璃转变

Ideal Glass Transitions by Random Pinning

我们研究的效果冻结的一部分$c$的粒子从一个过冷液体在温度$T$的平衡配置的位置。我们表明，在随机一级跃迁理论钉扎粒子导致一个理想的玻璃化转变的临界分数$c=c_{K}(T)$，即使是适度的过冷，例如接近模式耦合转变温度。首先，我们推导出在$T-c$平面的平均场近似的相图。然后，通过应用实空间重整化群方法，我们得到了$|c-c_{K}(T)|\rightarrow 0$的临界性质，特别是长度和时间尺度的发散性。它们由两个零温度不动点支配。我们还表明，对于$c=c_{K}(T)$冻结颗粒之间的典型距离是有关的静态点设置的无约束液体的lengthscale。我们讨论了什么是主要的区别时，粒子被冻结在其他几何形状，而不是从一个平衡配置。最后，我们解释了为什么由冷冻粒子引起的玻璃化转变提供了一个新的和非常有前途的研究途径，以探测玻璃态，并确定，或反驳，玻璃化转变理论的有效性。

Towards the ideal glass transition by pinning in a dimer-polymer mixture

We use a mixture of a polymer and its dimer to control dynamics in a manner inspired by \emph{pinning} a fraction of the system. In our system of $α$-methyl styrene, where the polymer has a glass transition at higher temperature than the dimer, at intermediate temperatures, the polymer acts to "pin" the dimer. Within this temperature range, we use differential scanning calorimetry to infer a point-to-set length which we find to be profoundly influenced by the degree of pinning. We determine the dynamics of the system with dielectric spectroscopy and find that while the dynamics are very substa…

使用表面特征在玻璃衬底上捕获/钉扎胶体微球

Trapping/Pinning of colloidal microspheres over glass substrate using surface features

由聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅等微纳米颗粒组成的悬浮液体系已成为理解胶体物理的标准模型体系。.这些系统已被证明是对自组装等现象的有用见解。胶体模型系统也被广泛用于模拟许多凝聚态现象，如淬火无序系统的动力学和玻璃化转变。使用光学或全息光镊对粒子进行精确控制对于此类研究至关重要。然而，由于光捕获技术的低通量，对无序空间中的聚集现象如堵塞和群集行为的研究受到限制，本文提出了一种在微流体环境中将聚苯乙烯微球捕获并钉扎在三角形脊状微结构上的技术。由于流体动力学相互作用和非特异性粘附力的综合作用，发生捕获/钉扎。该方法允许以具有高度空间准确性的任意图案捕获和钉扎微球，这可以用于研究各种集体现象的基本原理以及诸如基于珠分离测定的生物传感器的应用。

无规衬底近晶相液晶盒中的近晶有序、钉扎和相变

Smectic order, pinning, and phase transition in a smectic liquid crystal cell with a random substrate

我们研究近晶液晶有序的细胞与异质基板施加表面随机的位置和取向钉扎。提出一个最小的随机弹性模型，我们证明，对于一个厚细胞，近晶状态没有摩擦基板总是不稳定的，在长尺度，弱随机钉扎，被取代的近晶玻璃态。我们计算相关的基板驱动的失真和特性的近晶域的异质基板上的大小和在散装的统计。我们发现，对于弱无序，该系统表现出三维温度控制的相变之间的弱和强钉扎近晶玻璃态类似的Cardy-Ostlund相变。我们探索实验的预测现象学的影响，并建议它提供了一个合理的解释偏振光显微镜和X-射线散射的实验观察。

无规钉扎胶态玻璃化转变的生长动力学促进

Growing Dynamical Facilitation on Approaching the Random Pinning Colloidal Glass Transition

尽管经过了几十年的研究，液体转变成玻璃的过程从根本上说是热力学的还是动力学的仍有待确定。虽然观察到的增长长度尺度与随机一级跃迁理论（RFOT）等热力学观点一致，但动力促进（DF）理论的纯动力学方法缺乏实验验证。此外，对于由随机冷冻液相中的粒子子集引起的玻璃化转变，模拟支持RFOT的预测，而DF理论仍然未被探索。在这里，使用视频显微镜和全息光镊，我们表明，在一个胶体玻璃形成液体中的动力学促进明确增长的密度，以及钉扎粒子的分数。此外，我们表明，异质动力学的形式弦样的合作运动，这被认为是一致的RFOT，自然出现的框架内的促进。最重要的是，我们的研究结果表明，不能排除玻璃化转变的纯动态起源。

随机钉扎Bethe晶格上的Fredrickson-Andersen模型

Fredrickson-Andersen model on Bethe lattice with random pinning

我们研究了Bethe晶格上的Fredrickson-Andersen模型的随机钉扎效应。我们发现，非遍历的转变温度上升的钉扎自旋的分数的增加和过渡线终止于一个临界点。自旋的冻结行为类似于最近报道的随机钉扎p自旋平均场自旋玻璃模型。在终端临界点附近的相关长度的发散行为被发现是相同的非均匀模式耦合理论的预测在A3奇点的玻璃化转变。

钉扎磁化率：研究玻璃形成液中非晶有序生长的新方法

Pinning Susceptibility : A Novel Method to Study Growth of Amorphous Order in Glass-forming Liquids

在接近玻璃化转变的过冷液体中，非晶有序的存在和生长是一个研究热点。即使经过几十年的工作，仍然没有明确的共识的分子机制，导致液体动力学接近这一假定的转变迅速放缓。与无定形顺序相关的相关长度的存在最近被假定，并且也被估计使用多点关联函数，这在实验中不能容易地计算。因此，对无定形有序生长的研究仍然主要限于胶体玻璃和模型玻璃形成液体的模拟等系统。在这封信中，我们提出了一个实验上可实现的但简单的关联函数来研究非晶有序的生长。然后，我们证明了这种方法的有效性为几个研究模型过冷液体，并获得与其他传统方法相一致的结果。

铁磁超导体中的弹性、涨落和涡旋钉扎：“柱状弹性玻璃”

Elasticity, fluctuations and vortex pinning in ferromagnetic superconductors: A "columnar elastic glass"

研究了铁磁超导体中自发涡旋固体的弹性、涨落和钉扎。使用严格的热力学参数，我们表明，在理想化的情况下消失的晶体钉扎各向异性的长波长倾斜模量这样的涡旋固体消失相同，作为保证的基本旋转不变性。倾斜模量的消失意味着，到最低阶，相关的拉伸弹性被更软的曲率弹性所取代。这样做的效果是使自发涡旋固体定性地更容易受到热涨落和随机钉扎的无序效应的影响。我们研究这些影响，考虑到非线性弹性，在三维空间中，是很重要的，在足够长的长度尺度，并显示一个“柱状弹性玻璃”相的旋涡结果。这个阶段是由一个以前未研究过的零温度固定点控制，它的特点是弹性模量，具有普遍的强波矢量依赖任意长的长度尺度，导致非胡克弹性。我们认为，虽然无序的弱无序，柱状弹性玻璃是稳定的，对扩散的位错，因此是一个拓扑有序的{ \em弹性}玻璃。因此，各向同性磁性超导体的自发涡旋态的现象与传统的外场诱导混合态有质的不同。例如，对于弱外场$H$，磁感应强度{ \em普遍}与$B(H)\sim B(0)+ c H^α$和$α\approx 0.72$成比例。

摩擦作为polymer玻璃表面性质的探针

Friction as a probe of surface properties of a polymer glass

我们探测玻璃态聚（甲基丙烯酸甲酯）透镜和涂有甲基封端的自组装单层的平面基板之间的界面处的摩擦温度依赖性。单层表现出密度缺陷，作为钉扎网站的聚合物链。我们表明，这样的界面的剪切响应支持存在，在玻璃状聚合物的表面，一个纳米厚的层的移动链。摩擦可以归因于在该层中的粘性耗散和吸附在衬底上的链的脱钉之间的相互作用。我们进一步证明了钉扎动力学是由局域在界面的β旋转运动控制的。

单组分兰纳德-琼斯系统中无序诱导熔化与玻璃形成

Disorder induced melting and glass formation in a one-component Lennard-Jones system

本研究通过分子动力学模拟揭示了单组分兰纳德-琼斯系统中无序诱导的熔化与玻璃形成机制，发现固定粒子浓度对结构和动力学性质有显著影响。

用随机一级相变理论理解具有随机钉扎的玻璃形成液体的动力学

Understanding the Dynamics of Glass-forming Liquids with Random Pinning within the Random First Order Transition Theory

大量的计算机模拟进行了一些模型玻璃形成液体在两个和三个维度，以研究它们的动态时，随机选择的一部分颗粒冻结在其平衡位置。对于所有的研究系统，我们发现，温度依赖性的$α$弛豫时间提取的重叠功能有关的自我部分的密度自相关函数可以解释的框架内的随机一阶跃迁（RFOT）理论的玻璃化转变。我们提出了一个缩放描述合理的模拟结果，并表明我们的数据为$α$弛豫时间的所有温度和引脚浓度与此描述是一致的。我们发现，从拟合的温度依赖性的$α$弛豫时间的Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）的形式得到的脆性参数减少了几乎一个数量级的引脚浓度从零增加。我们的缩放描述与RFOT的静态长度尺度的脆弱性参数，从而提供了一个物理理解的框架内的RFOT理论的脆弱性。这些研究结果的影响，出现在RFOT理论的指数的值进行了讨论。

钉扎对非晶态固体屈服转变的影响

Effect of pinning on the yielding transition of amorphous solids

利用数值模拟方法，研究了含有随机钉扎颗粒夹杂物的模型非晶材料在无热准静态极限下的屈服响应。我们发现，随着钉扎浓度的增加，塑性活动变得更加空间局部化，从而导致较小的应力下降，并相应地增加应变的大小屈服发生。我们表明，不像空间异质性和雪崩LED屈服的情况下的未钉扎玻璃，对于大钉扎浓度的情况下，屈服发生通过空间均匀的扩散的本地化事件。

“脏”基片液晶盒的近晶-玻璃化转变

Smectic-glass transition in a liquid crystal cell with a "dirty" substrate

我们探讨了近晶相液晶在一个细胞与“脏”基板强加随机钉扎。在谐波弹性，我们发现一个微妙的三维表面无序驱动的过渡到一个钉扎近晶玻璃，控制一个三维的Cardy-Ostlund样的固定线，类似于一个超粗糙相的二维xy模型。我们计算相关的随机基板驱动的近晶玻璃状态的扭曲，确定异质基板上的特征长度尺度和散装，并讨论了各种实验签名。

在钉扎和非钉扎玻璃形成系统中，集体动力学长度单调增加

Collective dynamic length increases monotonically in pinned and unpinned glass forming systems

本文引入多粒子结构因子 $S^c_{mp}(q,t)$ 探测集体动力学，克服了随机钉扎（RP）导致的动力学长度非单调性问题，发现在钉扎与非钉扎的玻璃形成系统中集体动力学长度随体积分数单调增加。

含随机钉扎粒子的玻璃形成液体的动力学

Dynamics of Glass Forming Liquids with Randomly Pinned Particles

通常假设在冷却速率消失的极限下，玻璃化转变现象在温度$T_{K}$变为热力学转变。然而，在任何有限的冷却速率下，系统在接近$T_g(>T_{K})$的温度下失去平衡，这意味着在$T_{K}$处存在假定的热力学相变是值得怀疑的。最近的研究与随机钉扎粒子的系统已经暗示，热力学玻璃化转变可以观察到在模拟和实验中进行的液体与随机钉扎粒子。这种预期是基于近似计算的结果，该结果表明，热力学玻璃化转变的温度随着钉扎颗粒浓度的增加而增加，并且有可能在接近增加的转变温度的温度下平衡系统。我们通过广泛的分子动力学模拟的两个模型的玻璃形成液体中存在的随机钉扎测试这种预测的有效性。我们适合的温度依赖性的结构弛豫时间的Vogel-Fulcher-Tammann形式，预测的发散的弛豫时间在温度$T_{VFT}$和确定这个温度与热力学转变温度$T_K$。我们发现，$T_{VFT}$并没有显示出任何迹象，增加浓度的钉扎粒子。钉扎的主要影响被发现是一个快速下降的动力学脆性的系统，随着钉浓度的增加。目前的玻璃化转变理论的这些意见的影响进行了讨论。

活性物质在无规钉扎衬底上的脱湿和铺展相变

Dewetting and Spreading Transitions for Active Matter on Random Pinning Substrates

我们发现，空间相互作用的自推进磁盘中存在的随机钉扎基板表现出各种不同的状态之间的转换。特别地，从相分离的簇状态，盘可以展开并均匀地覆盖衬底，这可以被视为活性物质润湿转变的示例。我们映射的活动，磁盘密度和基板强度的函数的这种转变的位置，我们还确定其他阶段，包括集群状态，集群和迷宫润湿相之间的共存，和固定的液体。这些阶段可以确定使用簇的大小，在润湿-去湿过渡，和六重协调的颗粒，当发生去湿下降的分数下降。

随机钉扎下驱动Skyrmions的非线性输运、动态有序和聚簇

Nonlinear Transport, Dynamic Ordering, and Clustering for Driven Skyrmions on Random Pinning

利用数值模拟，我们研究了驱动随机钉扎的skyrmions的非线性动力学。对于弱钉扎，skyrmions depin弹性，保留六重排序，然而，在运动的开始有一个倾角的结构因子峰值的大小由于位置顺序的减少，表明脱钉过渡可以检测到使用的结构因子，即使在弹性脱钉制度。在更高的驱动力下，运动的Skyrmion晶格恢复完全有序。对于增加钉扎强度，我们发现从弹性到塑性脱钉的过渡是伴随着急剧增加的脱钉阈值，由于拓扑缺陷的扩散，类似的峰值效应发现在超导涡旋系统中的弹性到塑性脱钉过渡。对于强钉扎和强马格纳斯力，运动相中的skyrmion可以形成具有高度调制的skyrmion密度的强聚集或相分离态，类似于最近在基于连续介质的强无序模拟中观察到的情况。随着马格努斯力的减小，密度相分离态过渡到密度均匀但流动局限于运动带的动态相分离态，而在强阻尼极限下，两种类型的相分离态都消失了。在强钉扎极限，我们发现高度非线性的速度-力曲线在横向和纵向方向上，随着不同的区域的负微分电导率的塑性流动制度。负微分电导率在过阻尼极限中不存在。马格努斯力是负微分电导率和集群效应的原因，因为它使快速移动的skyrmion部分地围绕较慢移动或固定的skyrmion旋转。

非均匀环境中的活性物质牧集与聚集

Active Matter Shepherding and Clustering in Inhomogeneous Environments

研究非均匀环境中活性与被动盘混合物的动力学，发现马达力和钉扎密度决定多种相，包括两步牧集相分离、缓慢强梯度态及均匀浮动聚集态。

从粘滑到钉扎和老化的固体摩擦

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。

超软电位玻璃中与团簇形成耦合的慢动力学

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。

高密度超软势流体的团簇玻璃化转变

Cluster Glass Transition of Ultrasoft-Potential Fluids at High Density

利用分子动力学模拟，研究了过冷软粒子与广义赫兹势相互作用的慢动力学过程。在低密度下，它在其玻璃化转变温度附近显示出典型的缓慢动力学。在较高的密度下，颗粒结合在一起，形成团簇，并且团簇经历玻璃化转变。随着密度的增加，团簇中的粒子数一个接一个地增加。我们证明，存在多个集群玻璃相，其特征在于每个集群的粒子数不同，其中每个是由不同的极小值分开。令人惊讶的是，一个所谓的高阶奇异性的模式耦合理论信号的对数松弛观察单体和集群玻璃相之间的边界附近。该系统还表现出丰富的和异常的动力学在集群玻璃阶段，如解耦的自我和集体的动力学。

用随机钉扎理解过冷液体中的Stokes-Einstein关系

Understanding Stokes-Einstein Relation in Supercooled Liquids using Random Pinning

在过冷液体中，斯托克斯-爱因斯坦关系的破坏被认为是玻璃化转变的标志之一。多年来，人们对这种现象进行了深入研究，以了解微观机制，但没有取得太大成功。最近人们发现，在过冷液体中，通过将一组粒子随机钉扎在它们的平衡位置上，可以非常系统地调节Stokes-Einstein关系的破坏。这一观察结果提出了一个可能的框架，在该框架中，可以通过精确控制来研究过冷液体动力学中斯托克斯-爱因斯坦关系的破裂。我们已经做了广泛的分子动力学模拟来理解这种现象，通过分析适当定义的动态慢和快粒子簇的结构。我们已经表明，斯托克斯-爱因斯坦崩溃实际上成为主导一旦集群形成的慢粒子渗透整个系统的大小。最后，我们提出了这些集群的分形维数和分数斯托克斯-爱因斯坦关系的指数之间的可能密切联系。

超软粒子团簇玻璃

Cluster glasses of ultrasoft particles

我们目前的分子动力学（MD）模拟结果的超软，完全可穿透的颗粒的稠密流体。这些是一个二元混合物和一个多分散的颗粒质点系通过广义指数模型，这是已知的，以产生相应的单分散系统的簇晶相相互作用。由于颗粒尺寸的分散性，在这项工作中研究的系统不结晶，形成无序的簇相。聚类过渡出现作为一个平稳的过渡到一个政权，其中粒子大多位于集群，孤立的粒子是罕见的。内部团簇结构的分析揭示了大颗粒和小颗粒的微观偏析，在二元混合物中具有较强的均配位。当温度进一步降低到团簇转变温度以下时，团簇质心的运动急剧减慢，从而发生团簇玻璃化转变。在簇玻璃中，扩散系数保持有限，并显示激活的温度依赖性，表明在簇玻璃中的松弛发生通过粒子跳跃在一个几乎逮捕矩阵的集群。最后通过与蒙特卡罗模拟的比较，讨论了微观动力学对输运性质的影响。

二维胶体椭球悬浮液的玻璃化转变

Glass transitions in two-dimensional suspensions of colloidal ellipsoids

我们观察到两个步骤的玻璃化转变的胶体椭球单层的视频显微镜。在转动自由度的玻璃化转变是在一个较低的密度比在平移自由度。在这两个过渡之间，椭球形成了一个取向玻璃。接近各自的玻璃化转变，在过冷液体中的旋转和平移的最快移动的颗粒协同移动，并形成具有幂律尺寸分布的集群。随着玻璃化转变的临近，平均团簇尺寸呈幂律发散。平移和旋转最快移动椭球的集群主要形成在伪磁畴内，和域边界周围，分别。

Magnus主导粒子团簇、碰撞、钉扎与棘轮的动力学

Dynamics of Magnus Dominated Particle Clusters, Collisions, Pinning and Ratchets

研究Magnus力主导的排斥粒子团簇动力学，发现同号力形成稳定团簇或混沌，异号力形成平移偶极子，并揭示驱动解耦、钉扎脱钉、棘轮效应及活性物质行为。

硫系玻璃纳米胶体溶液团簇尺寸对旋涂非晶薄膜表面形貌的影响

Effect of cluster size of chalcogenide glass nanocolloidal solutions on the surface morphology of spin-coated amorphous films

无定形硫属化物薄膜沉积可以通过旋涂技术从相应玻璃的适当溶液实现。以这种方式产生的薄膜表现出一定的晶粒织构，这可能与溶液中的团簇尺寸有关。本文探讨了旋涂法制备的As 33 S67硫属化物薄膜的晶粒尺寸和表面形貌与玻璃在丁胺溶液中的团簇尺寸之间的相关性。采用光学吸收光谱和动态光散射研究了不同玻璃浓度下溶液的光学性质和团簇尺寸分布。原子力显微镜是用来研究沉积和热稳定的旋涂薄膜的表面形貌。动态光散射揭示了溶液中团簇大小的浓度依赖性。光谱依赖的动态光散射研究表明，在液体状态下的一个有趣的非热光聚集效应。