Soft mode parameter as an indicator for the activation energy spectra in metallic glass
势能面（PEL）的激活能（E_A）谱为解释非晶材料中的复杂现象提供了一个方便的视角，然而，E_A谱与金属玻璃中其它物理性质之间的联系仍然是个谜。通过对大量具有不同局部几何有序度的金属玻璃样品（对应于较宽的加工历史）的EA谱的系统探测，发现样品的剪切模量与EA谱的算术平均值而不是局部几何有序度有很强的相关性。此外，我们还研究了所获得的E_A谱与各种公认的物理参数之间的相关性。我们的研究结果清楚地表明，软模参数λ和E_A谱是相关的，因此，它可以作为金属玻璃性质的一个很好的指标，并通过PEL介质对金属玻璃的结构-性质关系提供了重要的启示。
2020-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Predicting activation-barrier and plasticity-onset statistics in a model of glasses
Tohoku University（东北大学）；University of Amsterdam（阿姆斯特丹大学）；Weizmann Institute of Science（魏茨曼科学研究所）
本研究通过非线性模式框架推导出玻璃模型激活势垒和塑性起始的渐近分布及极值标度，并开发高效算法验证预测，为理解玻璃动力学提供统一理论。
2026-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Asymmetric Energy Landscapes Control Diffusion in Glasses
University of Wisconsin–Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究揭示了玻璃中扩散激活能的来源，发现相关性运动而非局部重构障碍主导激活能，且该机制在多种玻璃中均有效。
2026-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
The Kauzmann Transition to an Ideal Glass Phase
自从Kauzmann首先强调假设的熵危机，如果能够平衡低于实验玻璃化转变温度$T_g$的过冷液体，可能会发生熵危机以来，关于观察到的玻璃形成的基础是某种热力学玻璃化转变的想法一直备受争议。这种先验的不可达到的过渡在一些$T_K<T_g$，因为收到了坚实的理论基础，作为一个关键特征预测的平均场论的玻璃化转变。在这一章中，我们评估是否，以及以何种形式，这样的过渡可以生存在有限的尺寸，我们回顾了一些最近的计算机模拟工作解决这个问题的$2$和$3$维玻璃形成液体模型。我们还讨论了理论上的原因，专注于一个显然无法接近的奇点。
2022-09-22 cond-mat.dis-nn
Theory of heterogeneous viscoelasticity
我们回顾了一个新的理论的玻璃形成的粘性液体的玻璃化转变附近和以下的粘弹性。在我们的模型中，我们假设材料中的每个点都具有特定的粘度，该粘度根据波动的活化自由能在空间中随机变化。我们包括一个麦克斯韦弹性项，并假设相应的剪切模量波动，以及与激活势垒的分布相同。在相干势近似（CPA）中求解了该模型，并给出了推导过程。该理论预测的Arkenius型的温度依赖性的粘度在消失的频率限制，独立的激活势垒的分布。该理论意味着该激活能通常不同于具有相同势垒高度分布的扩散粒子的激活能。如果激活能垒的分布假定为高斯分布，则该理论的有限频率形式很好地描述了玻璃的典型低温α弛豫峰。β弛豫可以通过添加另一个中心能量比α弛豫中心能量低得多的高斯来包括。在高频率下，我们的理论减少到空间波动的弹性模量（非均匀弹性理论），这解释了玻色子峰相关的玻璃振动异常的发生的弹性介质的描述。
2015-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Analysis of local structure of mechanical and thermal rearrangements in glasses with the atomic cluster expansion
该研究用 ACE 描述符和体序线性分类器识别玻璃中热激活与剪切重排的活性粒子，揭示二元混合物与聚合物玻璃对两体、三体结构关联的不同需求。
2024-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Entropic droplets and activated events near the glass transition of a random heteropolymer
通过对非均匀态的描述，用复型法研究了无规杂聚物玻璃化转变附近亚稳态之间的势垒。副本空间自由能泛函的瞬子解被发现数值估计的激活障碍和临界核本身之间的动态和静态玻璃化转变温度的大小。
1997-01-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Correlation Length of the Two-Dimensional Ising Spin Glass with Gaussian Interactions
我们研究的相关长度的二维伊辛自旋玻璃与高斯分布的相互作用，使用有效的Monte Carlo算法提出的Houdayer，允许更大的尺寸和更低的温度进行研究比以前可能的。我们发现，体相关长度指数ν的“有效”值随温度的降低而增大，在低温时，明显地接近于-1/θ，其中θ~ -0.29是零温时的劲度指数。这意味着标度是令人满意的，并且在较高温度下发现较小ν值的早期结果受到标度修正的影响。
2004-07-26 cond-mat.dis-nn
On the static length of relaxation and the origin of dynamic heterogeneity in fragile glass-forming liquids
在实验室中观察到的玻璃化转变最令人困惑的方面是动力学与结构的明显解耦。在本文中，我们叙述了各种玻璃化转变理论的静态相关长度的含义，试图调和与玻璃问题相关的动态和静态长度。我们认为，最近的表征的静态弛豫长度的基础上的键序的情况下，作为典型的长度超过能量波动相关的，是更一致的，实际上完全符合典型的线性尺寸的动态异质域中观察到的深过冷液体。因此，在能量方面的键的相关弛豫被确定为所观察到的动态不均匀性的物理起源。
2006-10-10 cond-mat.dis-nn
Revisiting the Concept of Activation in Supercooled Liquids
在这项工作中，我们重新审视描述的动力学的基础上的概念的metabasins和激活在轻度过冷液体通过分析的动力学之间的一个典范的玻璃前体的起始温度$T_{o}$和模式耦合温度$T_{c}$。首先，我们提供的措施，证明了发病的glassiness确实是连接到景观，和metabasin等待时间分布是如此广泛，系统可以保持停留在metabasin的时间超过$τ_α$的数量级。然后，我们重新分析之间的过渡元基，提供了几个迹象表明，标准的图片激活动态的陷阱不举行在这个政权。相反，我们建议，在这里激活主要是由熵，而不是充满活力的障碍。特别是，我们说明，激活是不控制的跳跃高能量的障碍，应该更恰当地解释为熵选择的近barrierless，但罕见的途径连接的景观上的变基。
2021-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamic crossover in the spin-glass phase
在$\pm J$ Ising、{ \it XY}和海森堡三维模型的自旋玻璃相中进行动态标度分析。在伊辛模型和海森堡模型中，我们发现了从临界动力学到基态动力学的交叉。伊辛模型的基态动力学的特点是激活定律与有限的能隙：典型的时间指数发散。另一方面，海森堡模型中的典型时间随温度的倒数而代数发散。在两种模型中，在典型时间之后观察到具有有限动态指数的代数松弛。基态动力学指数估计为$z_0\simeq 13$，这是共同的两个模型。{ \it XY}模型中没有交叉。临界动力学被认为是继续到基态。
2006-06-07 cond-mat.dis-nn
Numerical studies of a one-dimensional 3-spin spin-glass model with long-range interactions
我们研究了p自旋自旋玻璃模型，以了解在p自旋模型的平均场区域中发现的有限温度玻璃转变，并用于模拟结构玻璃的行为，是否在非平均场区域中持续存在。通过使用具有长程幂律稀释相互作用的3自旋自旋玻璃模型，我们能够通过相互作用的指数连续地调整（有效）空间维度。对自旋玻璃磁化率和两点有限尺寸相关长度的蒙特卡罗模拟表明，在非平均场区域的深处，有限温度跃迁丢失，而在平均场区域的情况并非如此，这与Moore和Drossel的预测一致[Phys. Rev. Lett. 89，217202（2002）]，3-自旋模型与磁场中的伊辛自旋玻璃处于相同的普适类。然而，稍微在非平均场区域，我们发现一个明显的过渡，在3自旋模型，在一个字段中的伊辛自旋玻璃的结果相反。这可能表明需要更大的尺寸来探测该区域的渐进行为。
2010-02-17 cond-mat.dis-nn
The influence of critical behavior on the spin glass phase
在最近的论文中，我们已经论证了，在考虑到有限尺寸效应和临界点附近的情况下，在液滴模型中可以很简单地解释爱德华-安德森自旋玻璃在三维空间中的平衡性质的蒙特卡罗结果，该结果早先被解释为提供了复本对称性破缺的证据。在本文中，我们表明，类似的考虑是足够的，以解释Monte Carlo数据在四个维度。特别地，我们在Migdal-Kadanoff近似下研究了四维Ising自旋玻璃的Parisi重叠和链重叠。类似于在三维空间中看到的，我们发现，温度远低于那些在蒙特卡罗模拟中研究的液滴模型预测变得明显之前，必须达到。我们还表明，双峰结构的链接重叠分布函数是有关的畴壁激发，跨越整个系统和液滴激发被限制在一个较小的区域之间的差异。
2000-02-09 cond-mat.dis-nn
Viscosity of Silica and Doped Silica Melts: Evidence for a Crossover Temperature
二氧化硅被认为是典型的强液体，其表现出具有高玻璃化转变温度和恒定活化能的阿氏粘度曲线。然而，考虑到二氧化硅网络的理想均衡性质，即使存在小浓度的缺陷也会导致玻璃化转变温度和粘性流动的活化能显著降低。为了了解微量掺杂剂对二氧化硅粘度的影响，我们测量了七种具有不同杂质的二氧化硅玻璃样品的粘度-温度曲线，包括四种天然样品和三种合成样品。根据掺杂剂的类型，玻璃化转变温度可以变化近300 K。一个共同的交叉被发现的所有粘度曲线约2200-2500 K，我们归因于在熔体中的传输机制的变化，从占主导地位的本征缺陷在高温下的掺杂剂诱导的缺陷在低温下。
2021-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Formulation of thermodynamics for the glassy state: configurational energy as a modest source of energy
玻璃是一种过冷液体，非常缓慢地向平衡结晶状态松弛。它的能量平衡很难理解，因为人们普遍认为，玻璃态不能用热力学来描述。然而，经典的悖论，涉及的Escherifest关系和Prigogine Defay比可以解释时，“有效”或“虚构”的温度的慢模式作为额外的系统参数。在理清了正确的图景之后，从热力学的观点重新考虑玻璃是很有趣的。玻璃碎片，保持在固定的温度和体积，向较低的能量松弛。热量被释放，导致明显违反所有基本的热力学定律。最有趣的应用是使用玻璃或无定形系统作为能量来源，通过在熔融然后结晶的过程中提取构型能量。
2001-02-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Cooperativity and the freezing of molecular motion at the glass transition
当接近玻璃化转变时，分子动力学的减慢通常比热活化运动的预期强得多。这种奇怪的现象可以正式归因于温度依赖的活化能E（T）。在本工作中，通过测量三阶非线性介电极化率，我们推导出的相关分子的数目增加时，接近玻璃化转变，并发现一个令人惊讶的简单的相关性E（T）和Ncorr（T）。这提供了强有力的证据表明，玻璃动力学的非正则温度发展是由温度依赖性的能量势垒所产生的合作运动的越来越大的分子在低温下。
2013-11-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Real Space Renormalization Group Theory of Disordered Models of Glasses
我们开发了一个真正的空间重正化群分析的无序模型的玻璃，特别是自旋模型的起源随机一阶跃迁理论。我们找到了三个不动点，分别对应于液态、临界行为和玻璃态。后两个是零温度的，这提供了一个自然的解释的增长的有效活化能规模和随之而来的巨大增加的弛豫时间接近玻璃化转变。较低的临界尺寸取决于相互作用的自由度的性质，并且对于所有模型都高于3。这并不妨碍三维系统成为玻璃状。事实上，我们发现，他们的重整化群流的影响，存在于高维的不动点，因此是非平凡的。在我们的理论框架内，玻璃化转变的结果是避免了相变。
2016-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
On the relation between kinetically constrained models of glass dynamics and the random first-order transition theory
在本文中，我们重新审视和扩展两个明显不同的模型类之间的映射。第一类包含的原型模型描述-在平均场水平-由随机一级跃迁（RFOT）理论的玻璃化转变，称为“随机XORSAT问题”（在信息理论界）或“稀释$p$ -自旋模型”（在自旋玻璃社区），经历一个单自旋翻转Glauber动力学。第二类模型是动力学约束模型（KCM）：它们的哈密顿量是恒定磁场中的独立自旋的哈密顿量，因此它们的热力学是完全平凡的，但动力学是这样的，只有自旋组可以一起翻转，从而实现动力学约束，引起非平凡的动力学行为。这两个类的一些代表之间的映射已经知道很久了。在这里，我们正式证明这个映射的水平上的主方程，我们将其应用到特定的情况下，贝特格模型。这使我们能够证明RFOT模型可以精确地映射到KCM。然而，RFOT模型的自然序参量，即自旋重叠，在KCM中被映射成非常复杂的非局部函数。因此，如果一个人在不知道映射到RFOT模型的情况下研究KCM，他会猜测它的物理学与RFOT模型完全不同。相反，我们的研究结果表明，这两个明显不同的玻璃化转变的描述，至少在某些情况下，密切相关。
2012-05-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Cooperative motion in Lennard-Jones binary mixtures below the glass transition
利用激活-弛豫技术（ART）研究了二元Lennard-Jones系统在玻璃化转变温度（Tg）以上和以下弛豫事件的性质。ART在所有温度下都以几乎相同的效率生成轨迹，从而避免了T_g以下的指数减速，并在各处提供广泛的采样。比较这些运行，我们发现，在一个事件中所涉及的原子的数量随着温度的强烈下降。特别是，在过冷液体中，激活事件是集体的，平均涉及30个或更多的原子，而低于T_g的事件主要涉及单个原子，对局部环境的扰动最小。这些结果证实了Tang等（Nature 402，160（1999））对最近NMR结果的解释和一般性。
2000-04-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
On the mechanical beta relaxation in glass and its relation to the double-peak phenomenon in impulse excited vibration at high temperatures
本文建立了一个粘弹性模型，揭示了玻璃的α-β弛豫与脉冲激振实验中双峰现象的关系。在模型中，势能景观（PEL）图片的正常模式分析（NMA）被用来描述机械α和β松弛在玻璃材料。该模型表明，当β弛豫峰的频率接近试件的固有频率时，小的β弛豫可导致明显的双峰现象。理论预测得到了氟硅酸盐玻璃梁在跨中脉冲激励下的声频谱的验证。此外，实验结果表明氟硅酸盐玻璃S-FSL 5中的β弛豫频率的负温度依赖性，这可以基于液体状区域中的碎片化氧化物网络补丁的物理图像来解释。
2020-01-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical arrest with zero complexity: the unusual behavior of the spherical Blume Emery Griffiths disordered model
研究了模型系统的短时间和长时间动力学行为，该模型系统经历了明显的Kauzmann反转和动力学停滞玻璃化转变线的玻璃化转变。这些模型属于具有$p$ -体淬灭无序相互作用的自旋$1$模型的球形平均场近似类，其中具有$p>2$，称为球形Blume-Emery-Griffiths模型。根据温度和化学势的系统是在一个顺磁或玻璃相，这些阶段之间的过渡可以是不同的性质。在相图的特定区域中，可以出现低密度顺磁体和高密度顺磁体的共存，以及自旋玻璃相和顺磁相的共存。玻璃相的精确静态解已知是通过一步复本对称性破缺分析获得的。动力学和热力学转变都有不同的情况。其中包括：（i）平均场玻璃的通常的无规一级转变（类Kauzmann），其之前是动态转变，（ii）具有相共存和潜热的热力学一级转变，以及（iii）静态转变线和动态转变线的明显反转的区域，后者被定义为非零复杂性线。后者的反转，虽然，原来是由一个新的动力学逮捕线在较高的温度。通过求解整个外部热力学参数空间的模式耦合理论方程，分析了不同区域之间的交叉，并讨论了与基础静力学的关系。
2015-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Ferromagnetic-glassy transitions in three-dimensional Ising spin glasses
我们研究了三维伊辛自旋玻璃模型的温度无序相图中分离低温铁磁相和自旋玻璃相的铁磁-玻璃相变。为此，我们考虑了具有键分布$P(J) = p δ(J - 1) + (1-p) δ(J + 1)$的双晶格+-J（Edwards-Anderson）伊辛模型，并给出了沿标志着铁磁性开始的线的临界行为的数值Monte Carlo研究。对Monte Carlo数据的有限尺寸标度分析表明，铁磁-玻璃态转变线略有重入。因此，对于无序参数p的区间，在p=0.77附近，系统呈现低温玻璃相、中间铁磁相和高温顺磁相。沿着铁磁-玻璃转变线，磁关联显示出普遍的临界行为，临界指数nu=0.96（2），eta=-0.39（2）。在跃迁处满足超标度关系beta/nu =（1 + eta）/2，因此beta/nu = 0.305（10）。这种磁临界行为代表了类伊辛无序系统中铁磁相变的一种新的普适类型。重叠相关性显然并不重要，在整个过渡过程中表现出平滑的行为。
2011-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Magnetic-field-induced transition from metastable spin glass to possible antiferromagnetic-ferromagnetic phase separation in $Cd_{0.5}Cu_{0.5}Cr_2O_4$
利用交流磁化率、直流磁化强度和热容测量，我们研究了$Cd_{0.5}Cu_{0.5}Cr_2O_4$的磁性。$Cd_{0.5}Cu_{0.5}Cr_2O_4$在零场下具有亚稳的自旋玻璃（SG）相，在高于$\sim 0.5T$场时可能出现AFM/FM相分离，在中场时观察到明显的赝再入自旋玻璃（RSG）平台.这些现象与$Cu^{2+}$亚晶格对阻挫晶格的钉扎效应密切相关。
2008-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dependence of the fragility of a glass former on the softness of interparticle interactions
我们研究的影响的柔软性的颗粒间的相互作用的玻璃形成的脆弱性，通过考虑三个模型的二元混合物玻璃形成。粒子之间的相互作用势是修改的Lennard-Jones型势，其中该势的排斥部分随粒子间距离的逆幂$q$变化，而吸引部分随粒子间距离的逆幂$p$变化。我们考虑（q，p）的组合（12，11）（模型I），（12，6）（模型II）和（8，5）（模型III），使得相互作用势从模型I到模型III变得更软。我们从扩散系数和弛豫时间的温度变化来评估动力学脆弱性，从构型熵的温度变化来评估热力学脆弱性。我们发现，动力学的脆弱性增加的潜力，与以前的结果一致，这些模型系统，但在与热力学的脆弱性，这与增加的相互作用的柔软性，以及从早期的结果的预期减少。我们合理化我们的结果，考虑完整形式的亚当-吉布斯关系，这需要，除了温度依赖性的配置熵，知识的高温活化能inorder确定的脆弱性。我们表明，考虑缩放的高温活化能与液体密度，在最近的研究中分析，提供了部分合理化所观察到的行为。
2012-06-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.chem-ph
Magnetic Field Dependence of Spin Glass Free Energy Barriers
通过测量非晶Ge：Mn薄膜的磁化强度随时间的变化关系，测量了非晶Ge：Mn薄膜中自旋玻璃自由能垒随场的变化关系。在相关长度$ξ(t, T)$已经达到膜厚度$\mathcal {L}=155$ ~ μ ~从而动力学被激活之后，我们通过$δH$改变初始磁场。在协议的标度行为表现在一个同伴信[Janus合作：M。Baity-Jesi { \it等人}，物理修订信函{ \bf 118}，157202（2017）]，我们发现当$δH < 0$。该变化与添加小$(δH)^4$项的$(δH)^2$成比例。自旋玻璃自由能垒的变化幅度与垒模型的预测接近定量一致。
2017-04-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Relaxation dynamics in the energy landscape of glass-forming liquids
我们数值研究了零温度弛豫动力学的几个玻璃形成模型，其固有的结构，淬火从平衡配置采样在很宽的初始温度范围内。在平均场Mari-Kurchan模型中，我们发现弛豫在一个明确定义的温度以下从幂律变化为指数衰减，这与最近在平均场$p$ -自旋模型中的发现一致。相比之下，对于有限维系统，松弛总是代数的，在高温下具有非平凡的普适指数，在低温下交叉到谐波值。我们表明，这种明显的演变是由一个温度依赖的人口本地化玻璃激发。我们的工作统一了最近的几条研究路线，旨在详细描述玻璃形成者复杂的势能景观，并挑战玻璃的平均场和真实空间描述。
2022-04-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exploring the complex free energy landscape of the simplest glass by rheology
对于非晶态固体，人们一直在激烈地争论，传统的固体观点，在基态和谐波低能量激发的顶部，如声子，是否仍然有效。非晶态固体的最新理论发展揭示了一种可能性，即在简谐图像被破坏的地方，存在着意想不到的复杂自由能景观。在这里，我们表明，标准的流变学技术可以作为强大的工具来检查这样复杂的自由能景观的非平凡的后果。通过大量的数值模拟在有限温度下的准静态剪切下的硬球玻璃，我们表明，上述所谓的加德纳转变密度，弹性断裂，应力松弛表现出缓慢和老化的动力学，和表观剪切模量成为协议依赖。被设计为在实验室中可重复的，我们的方法可能会引发各种各样的非晶材料的复杂的自由能景观的探索。
2017-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
What Do Deep Neural Networks Find in Disordered Structures of Glasses?
Toyota Central R&D Labs, Inc.（丰田中央研发实验室股份有限公司）；Nagoya University（名古屋大学）
玻璃化转变在各种类型的软物质系统中广泛观察到。然而，这些转变的物理机制仍然{难以捉摸}，尽管多年的雄心勃勃的研究。特别是，一个重要的未回答的问题是玻璃化转变是否伴随着特征静态结构的相关长度的发散。在这项研究中，我们开发了一种基于深度神经网络的方法，该方法用于仅从瞬时{粒子}配置中提取特征局部介观结构，而无需任何关于动力学的{信息}。我们首先训练一个神经网络来正确地分类液体和玻璃的构型。然后，我们通过量化网络使用加权类激活映射（Grad-CAM）做出的决策的理由来获得特征结构。我们考虑了两个性质不同的玻璃形成二元系统，并通过与几个已建立的结构指标的比较，我们证明了我们的系统可以用来识别依赖于系统的细节的特征结构。此外，提取的结构显着相关的非平衡老化动力学的热涨落。
2022-12-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
