Measuring Spatial Distribution of Local Elastic Modulus in Glasses
玻璃表现出空间不均匀的弹性性质，这可以通过在局部尺度上测量其弹性模量来研究。在文献中已经提出了各种方法来评估局部弹性模量。第一种可能性是测量局部应力-局部应变曲线并从曲线的斜率获得局部弹性模量，或者等效地使用局部波动公式。另一种可能的途径是假设仿射应变，并使用所施加的全局应变而不是局部应变来计算局部模量。最近，第三种技术已经被引入，这是很容易实现，并具有低计算成本的优点。在这篇文章中，我们比较了这三种方法，使用相同的模型玻璃，并揭示了它们之间的差异所造成的非仿射变形。
2013-05-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Modelling of strain fields in sheared colloidal glasses using Eshelby inclusions
当非晶态固体时，它们在小应变下显示弹性形变，然而，超过临界应变，它们屈服并开始塑性流动。这种可塑性的起源在于粒子的不可逆重排。这种重排已经被证明会产生一个长程四极应变场，类似于Eshebly的球形夹杂物。然而，它们在有限温度和有限剪切速率下的时空组织仍不清楚。在这里，我们研究了剪切胶体玻璃中的应变场。我们表明，在均匀流动的应变场可以模拟使用Eshelby夹杂物的分布。特别是，我们表明，剪切胶体玻璃中的空间应变相关性的非平凡衰减是在空间相关的位置形成的塑性重排之间的弹性相互作用的结果。
2019-09-18 cond-mat.soft
Mechanical properties of simple computer glasses
计算玻璃物理学的最新进展使计算机玻璃的研究具有非常广泛的机械和动力学稳定性。然而，目前的文献缺乏一个全面的数据集，不同的计算机玻璃模型可以在同一基础上进行定量比较。在这里，我们提出了一个广泛的研究几个流行的计算机玻璃成型模型的机械性能。我们研究了表征玻璃弹性和弹塑性的各种无量纲数在不同条件下如何变化-在每个模型中和跨模型-目的是解开这些可观测量的模型参数，外部参数和简化协议依赖性。我们希望我们的数据集被用作解释工具，在未来的计算研究的弹性和弹塑性的玻璃固体。
2019-09-04 cond-mat.soft
Elastic moduli fluctuations predict wave attenuation rates in glasses
无序引起的弹性波衰减是玻璃普遍低温特性的核心。最近的文献提供了相互矛盾的观点，在低频极限（$ω\!\to\!0$）的波衰减率$Γ(ω)$的缩放，并在其依赖于玻璃的历史和性能。一个理论框架-称为波动弹性理论（FET）-预测低频瑞利散射缩放在$d$空间维度，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^{d+1}$，其中$γ\!=\!γ(V_{\rm c})$量化的粗粒度的弹性模量的空间波动，涉及的相关体积$V_{\rm c}$，仍有争议。在这里，使用广泛的计算机模拟，我们表明，$Γ(ω)\!\sim\!γ\,ω^3$是渐近满足在两个维度（$d\!=\!2$）一旦$γ$解释系综-而不是空间-平均值，其中$V_{\rm c}$被取代的系统大小。在这样做，我们还建立了有限尺寸的整体统计的弹性模量是异常的，并与通用的$ω^4$软准定域模式的态密度。这些结果不仅有力地支持FET，但也构成了一个严格的基准粗粒化方法产生的弹性模量的空间分布的统计。
2021-02-11 cond-mat.mtrl-sci 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
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
Impact of elastic heterogeneity on the propagation of vibrations at finite temperatures in glasses
声波如何在无序固体中传播的某些方面仍然不清楚。最近的研究表明，无序固体的一个特征似乎会影响中尺度的振动激发，即局部弹性不均匀性。声波的传播已被证明是强烈的影响，不均匀的材料的机械特性，添加到标准的非谐耦合，在有限的温度下，达到极其复杂的传输性能。在这里，我们解决这些问题的情况下，一个简单的原子玻璃形成，分子动力学计算机模拟。特别是，我们专注于横向分量的振动激励的动态结构因素，并在扩展的频率范围内的声音色散和衰减的温度依赖性的特征。我们提供了一个完整的图片如何弹性异质性确定运输的振动激发，也基于直接比较的数值数据与预测的非均匀弹性理论。
2019-12-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The distribution of forces affects vibrational properties in hard sphere glasses
我们从理论和数值上研究了硬球玻璃的弹性性质，并给出了其力学稳定性的实空间描述。相反，排斥粒子在零温度下，我们认为，存在的某些对粒子相互作用的一个小的力$f$软化弹性性能。这种软化会影响高压下的弹性指数，从而导致实验可检验的预测。表示$P(f)\sim f^{θ_e}$为这种对的力分布，$ϕ_c$为压力发散时的填充分数，我们预测（i）态密度在尺度$ω^*$处具有低频峰，上升到它作为$D(ω) \sim ω^{2+a}$，并在$ω^*$之上作为$D(ω)\sim ω^{-a}$衰减，其中$a=(1-θ_e)/(3+θ_e)$和$ω$是频率，（ii）剪切模量和均方位移与$\langle δR^2\rangle\sim1/μ\sim (ϕ_c-ϕ)^κ $成反比，其中$κ=2-2/(3+θ_e)$，和（iii）连续弹性在尺度$\ell_c \sim1/\sqrt{δz}\sim (ϕ_c-ϕ)^{-b}$上分解，其中$b=(1+θ_e)/(6+2θ_e)$和$δz=z-2d$，其中$z$是坐标，$d$是空间维度。我们数值测试（i），并提供数据支持，$θ_e\approx 0.41$在我们的双分散系统，独立于系统制备的二维和三维，导致$κ\approx1.41$，$a \approx 0.17$，和$b\approx 0.21$。我们的均方位移的结果是一致的，最近的精确副本计算$d=\inf…
2014-08-08 cond-mat.soft
Phonon Dispersion and Elastic Moduli of Two-Dimensional Disordered Colloidal Packings of Soft Particles with Frictional Interactions
采用粒子跟踪和位移协方差矩阵技术研究了由温度敏感的微凝胶粒子组成的二维胶体玻璃的声子色散关系，微凝胶粒子的尺寸允许粒子堆积分数的\textit{in situ}变化。散装，$B$，和剪切，$G$，模量的胶体玻璃提取的分散关系作为一个功能的包装分数，和变化的比率$G/B$与包装分数的定量预测摩擦软颗粒堵塞包装。此外，$G$和$B$分别同意摩擦颗粒的数值预测。这一显著的一致性水平使我们能够从单个弹性常数中提取颗粒间相互作用的能量尺度，并推导出颗粒间摩擦系数的近似估计。
2013-10-25 cond-mat.soft
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
High-bandwidth viscoelastic properties of aging colloidal glasses and gels
我们报告测量的频率依赖性的剪切模量的老化胶体系统，从一个纯粹的低粘度液体，主要是弹性玻璃或凝胶。使用微观流变学，我们测量的局部复杂的剪切模量$G^{*}(ω)$在一个非常宽的频率范围内（1 Hz- 100 kHz）。单颗粒和双颗粒微观流变学的结合使用使我们能够区分胶体玻璃和凝胶-玻璃是均匀的，而胶体凝胶在大于0.5微米的长度尺度上显示出相当程度的不均匀性。尽管这种特性差异，这两个系统表现出类似的流变行为，随着老化的时间演变，表现出从一个单一的幂律频率依赖的粘弹性模量的两个幂律的总和的交叉。交叉发生在时间$t_{0}$，其定义机械转变点。我们发现，通过使用$t_{0}$缩放老化时间，可以将不同样本老化期间获得的数据折叠到单个主曲线上。这就提出了问题的两个幂律的叠加嵌入在粘弹性背景的弹性网络的先验解释。关键词：老化，胶体玻璃，被动微观流变学
2007-10-29 cond-mat.soft
Packing of elastic wires in spherical cavities
我们研究了填充到球形空腔中的细导线的形貌和最大填充密度。使用模拟和实验，我们发现，有序以及无序的结构出现，这取决于内部扭转量。我们发现，最高的包装密度，实现在低扭转填料的大系统，但在高扭转填料的小系统。这两种情况的分析给出的能量和比较分析模型的DNA包装在病毒衣壳。
2011-05-26 cond-mat.soft
Tuning brittleness in multi-component metallic glasses through chemical disorder aging
通过混合MC-MD模拟研究多组分金属玻璃老化对剪切弹性-塑性转变的影响，揭示老化诱导的二十面体有序化与剪切转变区协同形成的内在关联，并量化了老化时间依赖的塑性重排敏感性及空间关联长度的增长。
2023-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Micro-alloying and the Toughness of Glasses: Modeling with Pinned Particles
玻璃，特别是金属玻璃在技术应用中的有用性通常受到其韧性的限制，韧性定义为塑性屈服之前应力-应变曲线下的面积。最近发现韧性显着增加，通过添加小浓度的外来原子作为钉扎中心。我们模拟这种现象在零温度和准静态应变与随机定位的粒子，参与的弹性形变，但被钉在非仿射返回到机械平衡。我们发现一个非常强大的效果，韧性通过增加的剪切模量和屈服应力作为钉扎颗粒的密度的函数。理解这些结果需要分别分析弹性项或“玻恩项”以及由玻璃无序引起的“过剩模”的贡献。最后，我们提出了一个缩放理论，崩溃的数据在一个通用的曲线作为一个函数的重新缩放的变量。
2013-02-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Novel elastic instability of amorphous solids in finite spatial dimensions
近年来，人们对非晶态固体中反常振动激发的理解取得了进展。在最低频率区域，振动光谱遵循非德拜四次定律，其持续到零频率而没有任何频率间隙。这种无隙振动态密度（vDOS）表明玻璃处于不稳定的边缘。这种边缘稳定性的特征现在被强调为玻璃理论中的一个关键概念。特别地，基于边际稳定性的弹性理论预测了无间隙vDOS。然而，这个理论产生一个二次定律和\textit{not}四次定律。为了解决这个矛盾，我们提出了一种新的不稳定性，它不同于传统的不稳定性，并提出非晶态固体是边缘稳定的，考虑到这种新的不稳定性在前面的研究中。Shimada，H. Mizuno和A. Ikeda，Soft Matter，{\bf 16}，7279，2020]。在这项研究中，我们进一步扩展和详细的结果，这些不稳定性。通过分析各种例子的障碍，我们表明，真正的玻璃在有限的空间维度可以勉强稳定的建议新的不稳定性。
2020-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Yielding of binary colloidal glasses
实验研究了胶体玻璃对振荡剪切的流变响应，特别是非线性响应。玻璃是高度浓缩的二元硬球混合物，具有相对较大的尺寸差异。对于0.2的尺寸比，在加入第二种物质后，观察到归一化弹性模量、屈服应变和应力的强烈降低，并且对于一些样品，甚至观察到玻璃熔融成流体。这归因于更有效的填充，如随机紧密填充向更大的总体积分数的转变所示。这导致自由体积增加，这有利于融合器变形，从而导致融合器松动。笼变形也有利于第二个物种引入的结构异质性。对于一个有限的参数范围内，我们还发现了两步屈服的迹象，如以前报道的有吸引力的眼镜。在样品中含有更可比的大小，即0.38的大小比的领域，笼似乎较少扭曲和结构的不均匀性，在更大的长度尺度似乎变得重要。有限的结构变化仅反映在模量、屈服应变和应力的小幅降低上。
2013-03-11 cond-mat.soft
Microscopic origin of nonlinear non-affine deformation and stress overshoot in bulk metallic glasses
基于非仿射响应形式的非晶态固体弹性力学的原子理论，通过与不可逆多体动力学的耦合，被推广到非线性应力-应变体系。后者是在紧凑的分析形式使用的多体Smoluchowski方程的定性方法。得到的非线性应力-应变（本构）关系非常简单，拟合参数很少，但包含了所有的微观物理。该理论是成功地测试对金属玻璃的实验数据，它是能够重现的无处不在的功能时，不同的温度和剪切速率的应力应变过冲。一个明确的原子级的解释提供了应力过冲，在玻璃笼的非仿射变形和应力积累由于粘性耗散引起的弹性不稳定性之间的竞争。
2014-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Long-lived neighbors determine the rheological response of glasses
玻璃表现出类似液体的结构，但类似固体的流变响应，塑性形变仅在屈服之后发生。因此，从微观结构预测流变行为是困难的，但对材料科学是重要的。在这里，我们考虑胶体悬浮液，并建议补充静态结构信息的本地动态，即重排和打破笼子的邻居。这分别通过均方非仿射位移和长时间保持最近邻居（即长寿邻居）的粒子数量来量化。这两个量都遵循剪切下使用共聚焦显微镜，是基础上计算的仿射和非仿射贡献的弹性应力，这是补充的粘性应力，给出总应力。在启动剪切，该模型预测三个瞬态制度，从仿射，非仿射和粘性的贡献的相互作用的结果。我们的预测与流变数据及其对体积分数和剪切速率的依赖性定量一致。
2016-12-01 cond-mat.soft
Molecular mobility in driven monomeric and polymeric glasses
我们表明，在单体过冷液体和玻璃，塑性流动在恒定的剪切应力$σ$，而被变形与应变速率$\dotε$，微观结构弛豫时间$τ_{\rm str}$给出的通用关系$σ/G_\infty\dotε$与$G_\infty$的模量。这个等式适用于从玻璃化转变温度以上一直到无热极限的所有流变状态，并且是由弹性加载和粘性耗散的竞争效应引起的。然而，在大分子（聚合物）玻璃中，应力从该弛豫时间开始衰减，并且$τ_{\rm str}$实际上进一步减小，即使在玻璃态应变硬化期间$σ$升高。我们开发的表达式来捕捉这两种效果，从而提供了一个框架，用于分析玻璃材料中的迁移率测量。
2018-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Elastic response of a nematic liquid crystal to an immersed nanowire
我们使用格子玻尔兹曼算法来求解全三维流体动力学方程，研究了铁磁纳米线在液晶中的浸没。我们提出了一个算法，包括移动边界，模拟纳米线，在格子玻尔兹曼模拟。指向矢在导线上施加一个力矩，该力矩随导线与指向矢场平衡方向之间的夹角线性增加。通过这些纳米线的旋转，可以确定纳米线的弹性常数。
2006-10-02 cond-mat.soft
Strain fluctuations and elastic moduli in disordered solids
最近，人们对使用视频显微镜技术来推断无序固体的局部力学性质的兴趣激增。一种常见的方法是使局部粗粒化体积中的粒子振动位移与最佳拟合仿射变形所产生的位移之间的差异最小化。然后，在假设该最佳拟合仿射变形张量的分量具有玻尔兹曼分布的情况下推断有效模量。在本文中，我们结合理论论证与实验和模拟数据，以证明上述并没有揭示信息的真实弹性模量堵塞的包装和胶体玻璃。
2015-08-24 cond-mat.soft
Robust Scaling of Strength and Elastic Constants and Universal Cooperativity in Disordered Colloidal Micropillars
研究了由3和6 μ m聚苯乙烯颗粒组成的双分散胶体自支撑微柱的单轴压缩行为。限制柱的机械退火使得能够改变胶体玻璃的相空间中的填充分数。测得的归一化强度和弹性模量的退火独立微柱跨越几乎三个数量级，尽管类似的塑性形态受剪切带。我们测量了极限强度和弹性常数之间的稳健相关性，该相关性不随相对湿度变化，这意味着$\sim$ 0.01的临界应变与金属玻璃（MG）中观察到的应变惊人相似[WL约翰逊，K. Samwer，Phys. Rev. Lett. 95，195501，2005]并暗示了协作塑性形变的普遍模式。我们估计的特征应变的基础合作塑性事件，考虑所需的能量，以创建一个Eshelby椭圆形夹杂在弹性矩阵。我们发现，特征应变是相似的，发现在实验和模拟中的其他无序固体具有不同的键合和颗粒尺寸，这表明一个通用的标准，在玻璃材料的弹性到塑性转变的能力有限的塑性流动。
2014-08-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Long-range strain correlations in sheared colloidal glasses
玻璃在实验时间尺度上表现得像固体，因为它们的弛豫很慢。增长的动态长度尺度，由于合作运动的粒子被认为是核心，这种缓慢的反应。然而，对于静止的玻璃，合作重排区域的大小从未被观察到超过几个颗粒直径，并且作为弹性固体的签名的长程相关性的观察仍然是难以捉摸的。在这里，我们提供了直接的实验证据的长程相关性在一个致密的胶体玻璃的变形。通过施加外部应力，我们迫使结构重排，使玻璃流动，我们确定长程相关的微观应变的波动，并阐明其缩放和空间对称性。所施加的剪切诱导的过渡从均匀到非均匀流在临界剪切速率，我们调查的应变相关性在这个过渡中的作用。
2011-10-13 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
Packing of elastic wires in flexible shells
被注入到有限空间中的细长细丝的填充问题是物理学家和生物学家都感兴趣的基本问题。然而，线性螺纹如何包装和盘绕仅为刚性容器的理想情况所熟知。在这里，我们迫使长弹性杆到弹性壳所承担的灵活的空间限制，以检查在何种条件下最近获得的知识，在刚性球体的电线包装故障。我们发现，与刚性腔不同，摩擦起着关键作用，引起两个不同的包装模式的出现。在低摩擦下，金属丝密集地盘绕成具有半椭圆形横截面的有序环形束，而在高摩擦下，金属丝堆积成高度无序的分级结构。这两种形态被证明是由一个连续的相变分离。我们的研究结果表明，摩擦和限制弹性对丝状包装的巨大影响，并可能推动未来对物理学，生物学甚至医学技术等系统的研究，包括这些相互作用的影响。
2015-12-09 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.med-ph
Mechanical annealing of model glasses: Effects of strain amplitude and temperature
利用分子动力学模拟研究了有限温度下非晶态固体对振荡剪切的动态响应。收集的数据从退火不良的二元玻璃，这是在弹性制度在几百个剪切周期性变形。我们发现，所需的特征时间达到一个最小的势能的稳定状态是在较高的温度和较大的应变振幅较长。随着应变振幅的减小，势能的渐近值增加，但它仍然低于静态样品。势能的瞬态衰减与具有大的非仿射位移的原子所占据的体积逐渐减小密切相关。相比之下，当系统的大部分开始可逆变形时，剪切应力振荡的最大振幅相对较快地达到。
2017-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Microscopic constitutive theory of stress overshoot, yielding, and strain hardening in amorphous materials
University of Milan（米兰大学）；Michigan State University（密歇根州立大学）
该研究基于非仿射弹性与不可逆多体弛豫耦合，为金属和聚合物玻璃非线性变形建立微观本构理论，解释应力过冲等现象，通过拉伸指数弛豫指数等定量再现多材料实验曲线，建立统一微观框架。
2026-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Quasi-localized vibrational modes, Boson peak and sound attenuation in model mass-spring networks
本研究提出一种构建无序质量-弹簧网络的算法，通过调控局部弹性涨落模拟玻璃的弹性特性，复现了其振动特征与稳定度的关联，为研究玻璃振动异常提供新方法。
2023-04-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermal History Asymmetry and Dissipation in Dense Colloidal Microgel Glasses
Raman Research Institute（拉曼研究所）；Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究通过施加不同温度斜坡，利用振荡流变学探究了致密PNIPAM微凝胶悬浮液的路径依赖性结构恢复，揭示了微凝胶重排引起的能量耗散在消除热冲击下储能模量不对称性中的关键作用。
2025-11-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Stress-strain relations in bulk metallic glasses and colloidal dispersions
比较了大块金属玻璃形成体和胶体分散体的非线性流变响应。利用推广到均匀不可压缩流动的模式耦合理论的示意性模型，定量分析了恒定变形率接通后测得的应力-应变曲线。金属和分散体流变学之间的映射是可能的，当应力由熵尺度，累积应变的几何因素，和速率的固有弛豫时间重新调整。利用这种相似性和直接观察单个胶体颗粒的可能性，我们使用共聚焦显微镜研究胶体系统中的结构畸变。的扭曲表现出（从弹性理论）预期的四极，但也有很强的各向同性组件。
2017-09-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Time dependent elastic response to a local shear transformation in amorphous solids
通过分子动力学模拟研究了二维非晶态固体对诱导的局部剪切相变的弹性响应，这种相变模拟了变形玻璃中发生的基本塑性事件。我们表明，对于不同的空间实现的变换，尽管相对波动的顺序之一，长时间的平衡响应平均预测的Eshelby包含问题的连续弹性介质。我们的基本动力学的弹性信号的传播上的影响的特征。交叉传播传输的情况下，弱阻尼动力学的扩散传输强阻尼的证据。在后一种情况下，全时变弹性响应与理论预测一致，通过求解弹性介质中位移场的扩散方程获得。
2014-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Metastability at the Yield-Stress Transition in Soft Glasses
本文研究了在空间非均匀应力作用下二维周期性软玻璃模型中的固液相变。我们所考虑的模型由在连续相中挤在一起的分散相的液滴组成。当应力的峰值接近材料的屈服应力时，我们发现整个系统间歇性地隧穿到亚稳态的“流化”状态，该状态通过弹性波耗散松弛回到亚稳态的“固体”状态。通过微观位移场的液滴，其时间统计显示出显着的双峰的宏观情况进行了研究。亚稳性根源于在给定的应力范围内存在两个不同的稳定流变分支以及长程相关性（例如，大的动态异质性）在系统中发展。最后，我们表明，一个类似的行为举行的压力驱动流，从而提出了可能的实验测试。
2018-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strain Hardening of Polymer Glasses: Entanglements, Energetics, and Plasticity
模拟被用来研究聚合物玻璃中应变硬化的微观起源。虽然在很宽的温度范围内的应力-应变曲线可以拟合熵网络模型预测的函数形式，但许多其他结果与这些模型的物理图像根本不一致。应力太大而不能成为熵，并且与温度有错误的趋势。在大应变下，最引人注目的硬化反映了能量的增加，因为链在纠缠之间被拉紧，而不是熵的变化。当加热到玻璃化转变温度以上时，只有在变形样品的形状恢复过程中才观察到弱的熵应力。虽然短链不形成缠结网络，但它们表现出部分形状恢复、取向和应变硬化。所有链长的应力崩溃时，对链拉伸的微观措施，而不是宏观拉伸绘制。热对应力的贡献与通过链间键的断裂和重整测量的塑性速率成正比。这些观察结果表明，应变硬化的正确微观理论应该基于玻璃态物理学，而不是橡胶弹性。
2008-01-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Decoupling between thermodynamics and dynamics during rejuvenation in colloidal glasses
我们年轻化良好的年龄准2D二元胶体玻璃的热循环，并系统地测量在年轻化的统计响应和粒子级的结构演变。虽然模量和玻色子峰随着循环次数的增加而不断恢复，但均方位移（MSD）在不同组的热循环之间显著波动。晶体演化和动力学演化之间的解耦表明不同的玻璃体性质具有不同的微观起源。我们发现，一小部分的热循环引发的结构重排可以改变整个弹性连续体，并导致显着的热力学再生，而局部缺陷可以激活和失活的位置接近的重排具有显着的高迁移率的变化，从而导致在波动的动力学，即使只有约10%的粒子作为快速区域。我们的研究结果提供了一个全面的图片的微观机制下的散装玻璃复兴，这可以很容易地用来细化玻璃的性能或制定进一步的统计理论在玻璃系统。
2018-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Statistical mechanics of local force dipole responses in computer glasses
软准定域模（QLM）普遍存在于熔融淬火的结构玻璃中，并且被认为与许多玻璃异常有关，例如它们的热导率和比热的低温标度以及在中频的声衰减。在计算机眼镜中，QLM可以在一组狭窄的情况下呈现谐波振动模式的形式，然而，直接访问它们在频率上的完整分布受到QLM与其他低频模式（例如，~声子）。以前的研究，以克服这个问题已经表明，玻璃的本地力偶极子的响应作为一个很好的代理其QLM;因此，我们在这里研究的本地力偶极子在计算机眼镜的响应的物理机械性能，在很大范围内的玻璃稳定性和在各种空间维度，与揭示尚未访问的QLM的频率的完整分布的属性的目标。我们发现，相对于QLM的频率$ω$（因此，也是他们的刚度$κ\!=\!ω^2$）的空间维度独立的普遍分布，与本地力偶极子的响应相关的刚度的分布特征（弱）依赖于空间维度。我们合理化这种依赖性，通过引入一个晶格模型，结合了现实空间的配置文件的QLM-与尺寸相关的远程弹性场-和普遍的统计特性，他们的频率。最后，我们讨论了我们的研究结果和玻璃化转变问题的基本方面之间可能的联系，并在超稳定玻璃的塑性活动的有限尺寸效应。
2020-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Rotational microrheology of Maxwell fluids using micron-sized wires
我们演示了一个简单的方法，在复杂的流体中的旋转微观流变学，使用测微线。悬浮在麦克斯韦流体中的金属丝的三维旋转布朗运动是从它们在显微镜焦平面上的投影测量的。我们分析了长度在1和40微米之间的线的均方角位移。悬浮液的粘弹性从这个分析中提取，并发现与宏观流变学数据是很好的协议。简单和复杂流体的粘度在0.01和30 Pa.s之间可以测量。至于弹性模量，可以确定高达~ 5 Pa的值。这种简单的技术，允许广泛的探测长度尺度，开辟了新的视角，在微观流变学的异质材料，如凝胶，玻璃和细胞。
2013-12-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From creep to flow: Granular materials under cyclic shear
颗粒状材料，如沙子，粉末和谷物在日常生活中无处不在，工业应用和地球科学[1]。当不受干扰时，它们形成类似于其他非晶态固体如金属和胶体玻璃的稳定结构[2]。通常认为，所有这些无定形材料在缓慢剪切时显示出普遍的机械响应，即，有一个弹性制度，其次是屈服[3]。在这里，我们使用X射线断层扫描，以确定在三维循环剪切颗粒系统的微观动力学。与剪切振幅$Γ$无关，样品显示出从蠕变到扩散动力学的交叉，表明粒状材料没有弹性响应并且总是屈服，与其他玻璃形成鲜明对比。重叠函数[4]表明，在大的$Γ$屈服是一个简单的交叉现象，而对于小的$Γ$，它显示出一级跃迁的特征，临界点在$Γ\approx 0.1$，在该临界点处，人们发现明显的减速和动力学不均匀性。我们的研究结果是直接相关的颗粒的表面粗糙度，诱导微观的势能景观，从而创建松弛通道，是在简单的玻璃缺席。为了理解颗粒系统的复杂弛豫动力学，必须理解这些过程。
2023-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
General Two-Parameter Model of Alpha-Relaxation in Glasses
Michigan State University（密歇根州立大学）；Technion（以色列理工学院）；Naval Research Laboratory（海军研究实验室）；University of Milan（米兰大学）
本文提出一个双参数模型，用于描述玻璃临界点附近α松弛时间的强超阿伦尼乌斯温度依赖性，通过两个材料特异性参数和三个通用常数，揭示了玻璃形成体的普适尺度关系。
2025-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
