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
Directed avalanche processes with underlying interface dynamics
我们描述了一个定向雪崩模型,一个缓慢卸载沙箱驱动降低挡土墙。动力学的直接性使我们能够将稳定的沙面解释为一个较低维度的波动界面的世界片。在我们的具体情况下,界面生长动力学属于Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)普适类。我们制定的各种雪崩分布的临界指数和生长界面的粗糙度之间的关系。潜在的KPZ动力学的非线性性质提供了一个非平凡的测试,这样的通用指数关系。的雪崩指数的数值接近传统的KPZ值,但不同足以保证雪崩相关的蒙特卡罗采样是否改变KPZ接口的标度指数的详细研究。我们表明,指数保持不变,但留下的痕迹在表面上以前的雪崩引起异常强烈的有限大小的修正缩放。这种缓慢的收敛似乎是雪崩动力学所固有的。
2002-02-18 cond-mat.stat-mech
Transition from KPZ to Tilted Interface Critical Behavior in a Solvable Asymmetric Avalanche Model
我们使用离散时间公式来研究非对称雪崩过程[Phys. Rev. Lett. Vol.87,084301(2001)],并获得了作为取决于参数$μ$和$α$的倾倒概率的函数的颗粒的平均雪崩尺寸的精确表达式。通过将模型映射到驱动接口问题的临界线以下和以上,我们展示了如何不同的制度的雪崩可能会导致不同类型的临界界面行为的特点是退火或淬火无序并获得确切的相关临界指数违反了一个众所周知的标度关系时,$α\ne 2$。
2003-05-03 cond-mat.stat-mech
Universality in the mean spatial shape of avalanches
对临界指数以外的雪崩观测量的普适性进行量化是当前理论和实验上的一个重要问题。在这里,我们提高了雪崩的普遍性类的弹性界面在随机介质中的脱钉的时空过程内的表征。令人惊讶的是,与时间形状不同,雪崩的空间形状尚未被预测。这部分是由于缺乏一个易于分析的定义:形状应该如何居中?在这里,我们引入这样一个定义,在实验中访问,并研究在固定大小的雪崩的平均空间形状围绕其起始点(种子)。我们计算相关的通用标度函数,无论是在平均场模型和超越。值得注意的是,它们被预测在种子附近表现出尖点奇异性。计算结果与弹性线的数值模拟结果吻合较好。
2016-06-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Elastic avalanches reveal marginal behaviour in amorphous solids
非晶态固体的机械变形可以描述为由弹性部分组成,其中应力随应变线性增加,直到固体断裂或开始塑性变形的屈服点。然而,已经确定的是,应力与应变的表观线性实际上是一个更复杂行为的代理,具有微观塑性,反映在发散的非线性弹性系数中。一般来说,能源格局的复杂结构预计会引起对小扰动的奇异反应。在非热准静态制度,这种响应表现在一个无标度的塑性活动的形式。根据理论平均场计算(Franz和Spigler,Phys.Rev.E.,2017,95,022139),典型局部最小值附近的相空间几何形状。在这项工作中,我们描述了这种分布的简单模型的玻璃形成系统,我们发现,它的缩放是兼容的平均场预测系统以上的干扰过渡。这些系统表现出边际稳定性,并保持在静止状态的标度关系进行检查,并确认在弹性制度。通过研究系统尺寸和年龄对系统稳定性的影响,我们认为在热力学极限下,系统的边际稳定性是系统性的。
2019-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal fluctuations and extreme statistics of avalanches near the depinning transtition
我们推导出精确的预测普遍标度指数和标度函数的统计最大速度VM在雪崩过程中所描述的平均场论的接口脱钉过渡。特别是,我们发现一个强大的幂律制度的统计最大事件,可以解释所观察到的分布的峰值振幅的晶体塑性的声发射实验。我们的研究结果预计将广泛适用于广泛的系统中的平均场接口脱钉普遍性类,从磁铁到地震。
2013-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Activation and Avalanche Length Scales in the Finite-Temperature Creep of an Elastic Interface
Université Paris-Saclay, CNRS, LPTMS(巴黎萨克雷大学);PMMH, CNRS, ESPCI Paris, Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris Cité(巴黎市立高等物理化工学院);Instituto de Nanociencia y Nanotecnología, CNEA–CONICET, Centro Atómico Bariloche(巴里洛切原子能研究所纳米科学与技术研究院);Instituto Balseiro, Centro Atómico Bariloche, CNEA–CONICET–UNCUYO(巴里洛切原子能研究所巴尔塞罗研究所)
研究有限温度下弹性界面蠕变动力学,发现两种长度尺度:$\ell_{\mathrm{opt}}$控制动力学瓶颈,$\ell_{\mathrm{av}}$描述热激活雪崩的空间范围,二者分别影响结构因子临界行为和动态Susceptibility增长。
2026-10-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal correlations between shocks in the ground state of elastic interfaces in disordered media
无序介质中弹性界面的基态随外界参数的变化而发生集体跃迁。这些介观跳跃被称为冲击,或静态雪崩。将界面置于中心为$w$的抛物势中,研究了当$w$变化时发生的雪崩。我们感兴趣的是发生在位置$w_1$和$w_2$的雪崩大小$S_1$和$S_2$之间的相关性。使用功能重整化群(FRG),我们表明,存在的相关性低于其上临界尺寸的现实界面模型。值得注意的是,连接的时刻$ \langle S_1 S_2 \rangle^c$是一个前因子,确切地说是重整化的无序相关器,本身是$|w_2-w_1|$的函数。后者是联邦德国中心的普适函数,因此冲击之间的相关性也是普适的。所有的时刻和完整的联合概率分布计算的第一个非平凡的顺序在一个$ε$ -扩展低于上临界尺寸。为了量化雪崩之间的耦合的局部性质,我们计算它们的局部跳跃的相关性。最后,我们测试我们的预测对模拟的粒子在随机键和随机力的混乱,令人惊讶的好协议。
2016-07-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Distribution of maximum velocities in avalanches near the depinning transition
我们报告准确的预测普遍的标度指数和标度函数的分布的最大集体雪崩传播速度$v_m$的平均场论的界面脱钉过渡。本文导出了固定持续时间$T$雪崩中最大速度的极值分布$P(v_m|T)$,并在临界点附近进行了数值模拟验证。我们发现,尾部分布的最大速度为任意雪崩持续时间,$v_m$,规模为$P(v_m)\sim v_m^{-2}$大$v_m$。这些结果占晶体塑性的声发射实验中观察到的最大振幅的幂律分布,也广泛适用于其他系统的平均场界面脱钉普遍性类,从磁铁到地震。
2013-03-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Distribution of velocities in an avalanche
对于在脱钉附近的受驱动弹性物体,我们从第一性原理导出了雪崩中的瞬时速度分布。证明了在上临界维数d >= duc以上,质心速度的n次分布与ABBM随机方程的预测是等价的.我们的方法允许从瞬子方程计算空间和时间依赖性。我们将计算推广到平均场以外的最低阶,即n = duc-d。
2011-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Theory and Experiments for Disordered Elastic Manifolds, Depinning, Avalanches, and Sandpiles
磁体中的畴壁、超导体中的涡旋晶格、脱钉时的接触线以及许多其他系统都可以被模拟为受淬火无序影响的弹性系统。它的场论在其上临界维数附近有一个控制良好的微扰展开。与标准场论相反,重整化群流涉及一个函数,即无序相关子$Δ(w)$,因此被称为泛函重整化群(FRG)。$Δ(w)$是一个物理可观测量,即弹性流形质心的自关联函数。在这篇评论中,我们给出了一个教学介绍,其现象学和技术。这使我们能够处理平衡(静态)和脱钉(动态)。在这些技术的基础上,雪崩的可观测性是可访问的:大小,持续时间和速度的分布,以及空间和时间的形状。无序弹性流形和沙堆模型之间存在各种等价关系:在一点驱动的弹性弦和奥斯陆模型;无序弹性流形和曼纳沙堆;电荷密度波和阿贝尔沙堆或环擦除随机行走。这些映射需要特定的技术,我们开发,包括离散随机系统通过粗粒度的随机运动方程,超对称技术,和元胞自动机建模。强于二次最近邻相互作用导致定向渗流,和非线性表面生长与额外的KPZ条款。另一方面,没有无序的KPZ可以映射回无序的弹性流形,无论是在定向聚合物的稳定状态,或一个单一的粒子的衰减。其他议题包括功能RG和复本对称性破缺,和随机场磁铁之间的关系。重点是数值和实验测试的理论。
2022-08-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech hep-th
Seismic-like organization of avalanches in a driven long-range elastic string as a paradigm of brittle cracks
非均质材料中的损伤和断裂经常表现出由连续的脉冲状事件组成的突发动力学,这些事件形成特征余震序列,这些余震序列遵循最初在地震学中推导出的特定标度定律:古腾堡-里克特定律、生产率定律、巴斯定律和大森-宇津定律。我们在这里展示了这些法律如何自然地出现在模型中的远程弹性脱钉界面作为一个范例来模拟裂纹在非均匀介质中的传播。我们解开的具体条件下,观察这种地震样组织的裂纹扩展问题。除了故障问题,结果扩展到各种情况下所描述的模型相同的普适性类:接触线运动的润湿问题或畴壁运动脏铁磁体,仅举几例。
2019-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cohesion induced deepening transition of avalanches
引入一个带控制参数的有向雪崩模型来描述粘性和非粘性颗粒物质之间的转变。该过程的基本动力学可以映射到界面生长模型。在该表示中,连续的相变分离粗糙相和平坦相。在雪崩公式中,这对应于从深雪崩到浅雪崩的过渡。的雪崩的标度指数确实遵循那些潜在的界面生长在这两个阶段,并在过渡点。然而,由于雪崩的分形性质和临界定向渗流过程的层次结构,质量超标度关系在过渡点处被打破。
2002-09-05 cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneities of thermal creep in pinned interfaces
本文针对无序材料热蠕变与近玻璃化转变液体动力学,提出统一的标度描述以刻画热雪崩导致的动态非均匀性,并通过钉扎弹性界面模型验证。
2024-01-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
An Interface View of Directed Sandpile Dynamics
提出了一个在斜坡底部缓慢降低挡土墙驱动下的定向卸荷沙盒型雪崩模型。二维表面中的雪崩传播与一维Kardar-Parisi-Zhang(KPZ)型界面生长动力学的时空组态有关。我们表示的雪崩集群分布到该框架的标度指数。数值计算结果与KPZ标度理论吻合较好,但不完全吻合。
2001-03-31 cond-mat.stat-mech
Crack propagation by activated avalanches during creep and fatigue from elastic interface theory
本文通过弹性界面理论研究了蠕变和疲劳过程中由激活雪崩驱动的裂纹扩展,提出依赖时间和协议的长度尺度来解释疲劳裂纹在应力松弛更大时生长更快的悖论。
2025-03-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Avalanches and deformation in glasses and disordered systems
在这一章中,我们将讨论玻璃和无序系统中的雪崩,以及它们所介导的宏观动力学行为。我们简要地回顾了三类系统中观察到雪崩:脱钉过渡无序界面,屈服的非晶材料,和干扰过渡。没有广泛的形式主义,我们讨论的结果收集的理论方法-平均场论,标度和指数关系,重整化群,和一些结果从副本理论。我们专注于非常复杂的物理雪崩和相对较新的方法表现出过去的脱钉/屈服过渡的宏观流动行为。
2022-09-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Smoothing of sandpile surfaces after intermittent and continuous avalanches: three models in search of an experiment
我们提出并分析在本文中的三个模型的耦合连续方程所有统一的一个共同的主题:直观的概念,沙堆表面留下更平滑的雪崩传播跨越他们。其中两个涉及平滑的“裸”界面,适合间歇性雪崩流,而其中一个模型平滑的有效表面定义的云的流动颗粒在“裸”界面,这是适当的制度,雪崩流不断跨越沙堆。
1997-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equivalence of the train model of earthquake and boundary driven Edwards-Wilkinson interface
用随机钉扎代替非线性摩擦力,对离散化的Burridge-Knopoff训练模型进行了一维和二维研究。一个无标度分布的雪崩和大森定律型行为的余震。该模型的雪崩动力学变得与界面传播的爱德华-威尔金森(EW)模型精确相似(相同的指数值)。它还允许在这个训练模型中的脱钉速度增长(与EW模型的指数值相同)和EW模型中的余震(脱钉)雪崩的大森定律行为的补充观察。
2013-09-19 cond-mat.stat-mech
Creep motion of elastic interfaces driven in a disordered landscape
在无序地形上的弹性界面的热激活蠕变运动是玻璃宇宙动力学的最好例子之一。在过去的30年里,由于优雅的缩放参数,复杂的分析计算,高效的优化算法和创造性的实验之间富有成效的相互作用,它的理解已经发展。在这篇文章中,从先驱的论点,我们审查的主要理论和实验结果,导致当前的物理图片的蠕变制度。特别是,我们讨论了最近的作品揭示集体性质的这种超慢动作的基本激活事件。我们发现,这些事件控制的平均速度的接口和集群成“蠕变雪崩”统计相似的确定性雪崩观察到的脱钉临界阈值。最近在磁畴壁的实验中观察到了激活事件的相关时空模式。出现的物理图片预计是相关的一个大家庭的无序系统热激活动力学。
2020-01-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Correlations and hyperuniformity in the avalanche size of the Oslo Model
某些随机过程表现出局部泊松无序和全局有序的非线性关系,其中相关性抑制了波动。这种过程称为超均匀过程。使用一个接口图片的地图,我们通过分析计算表明,奥斯陆模型的雪崩大小的序列是超均匀的时间域中的最小指数$λ=0$。我们确定的守恒量的界面图片,引起的超均匀性的雪崩大小。我们进一步讨论了奥斯陆模型的两个变体中雪崩大小的波动。我们支持我们的研究结果与数值结果。
2018-08-05 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Line creep in paper peeling
在蠕变(恒定载荷)条件下研究了“剥离前沿”或弹性线的动力学。我们的实验表明,指数依赖的蠕变速度上施加的反作用力(质量)。特别是,雪崩活动的动力学相关性进行了讨论。我们比较各种雪崩的统计数据与非局部弹性的线脱钉模型,并研究各种措施的实验雪崩雪崩和时间的相关性,如释放的能量和余震活动的自相关函数。从所有这些,我们得出结论,内部雪崩动力学似乎遵循“线脱钉”的行为,与脱钉模型大致一致。同时,相关性揭示了脱钉理论所没有暗示的微妙的复杂性。此外,我们还展示了如何从地球物理的角度来理解这些结果。
2008-05-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Avalanche localization and crossover scaling in amorphous plasticity
我们进行大规模模拟的二维格子模型的非晶塑性随机局部屈服应力和长程四极弹性相互作用。我们表明,作为外部应力的增加对屈服相变,雪崩的标度行为跨越从平均场论到一个不同的普适性类。这种行为与应变局部化有关,应变局部化显著依赖于相互作用核的短程性质。
2013-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Avalanche dynamics in fluid imbibition near the depinning transition
我们研究了无序介质中强迫流吸胀前沿的雪崩动力学和局部活动。我们重点研究了界面平均速度$\bar{v}$减小和接近钉扎态时的前沿动力学。标度参数使我们能够获得雪崩的大小和持续时间的统计数据,由于在$\bar{v}= 0$的临界点的存在,成为幂律分布。结果进行了比较相场数值模拟。
2010-03-03 cond-mat.stat-mech
Yield precursor dislocation avalanches in small crystals: the irreversibility transition
从弹性到塑性形变的过渡在晶体金属共享历史依赖性和标度不变的雪崩签名与其他非平衡系统在外部负载下:稀胶体悬浮液,塑性变形的非晶态固体,粒状材料,和基于位错的晶体模拟。这些其他系统表现出明显的类比加工硬化和屈服应力的过渡,与许多典型的经历纯弹性行为后,只有通过反复循环加载的“训练”;在这些其他系统的研究表明,幂律缩放的磁滞回线的范围和训练时间的峰值负荷接近所谓的可逆-不可逆转变(RIT)。在这里,我们发现,小晶体的变形共享这些关键特性:屈服和滞后在单轴压缩实验中的单晶铜纳米和微米柱反复循环加载下衰减。的振幅和衰减时间的产量前体雪崩发散的峰值应力接近每个支柱的破坏应力,幂律缩放几乎等同于RIT在其他非平衡系统。
2019-06-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Invading interfaces and blocking surfaces in high dimensional disordered systems
本文研究了具有随机钉扎力的无序介质中入侵锋的高维性质。我们专注于接口所描述的有界斜率模型属于淬火KPZ普遍性类。我们发现一些定性的转变的行为的入侵过程中的维数增加。在低维$d<6$的系统的特点是由两个不同的粗糙度指数,个别雪崩的粗糙度和整体界面粗糙度。我们使用的相似性的动态雪崩与动态的入侵渗流表明,上述$d=6$雪崩变得平坦和入侵被很好地描述为退火过程与相关噪声。事实上,对于$d\geq5$,整体粗糙度与退火粗糙度相同。在非常大的维度中,强烈的波动开始主导雪崩的大小分布,并且在凯莱树上研究这种现象,凯莱树作为无限维的限制。我们提出了数值模拟,我们测量的临界指数的脱钉过渡的值,无论是在有限维晶格与$d\leq6$和凯莱树,这支持我们的定性预测。我们发现,在$d=6$的临界指数是非常接近的凯莱树上的值,我们推测在此基础上,存在一个进一步的维度,平均场的行为。
1997-02-26 cond-mat.stat-mech
Viscoelastic Interfaces Driven in Disordered Media and Applications to Friction
许多复杂系统对持续的能量输入作出反应,随着时间的推移,压力会积累,并被称为雪崩的突然能量释放所中断。最近,有人指出,雪崩动力学的几个基本特征是在微观水平上由弛豫过程引起的,这是大多数模型所忽略的。在我的论文中,我研究了两个著名的雪崩动力学模型,通过包含某些形式的松弛来进行最小限度的修改。第一个系统是在无序介质中驱动的粘弹性界面。在平均场中,我们证明了界面具有周期性行为(具有新的新兴时间尺度),雪崩事件跨越整个系统。我们计算半解析的摩擦力作用在这个表面上,并发现它是兼容的经典摩擦实验。在有限维(2D),平均场系统规模的事件成为当地的,和数值模拟给出了定性和定量的结果与真实地震的几个重要特征很好地吻合。第二个系统包括一个最小形式的放松在于一个玩具模型的雪崩:定向渗滤过程。在我们对定向渗流的非马尔可夫变体的研究中,我们观察到普适性类被修改了,但不是完全的。特别是,在非马尔可夫的情况下,指数值的变化,而几个标度关系仍然成立。这张照片的扩展普适性类通过添加一个非马尔可夫扰动的动力学提供了有前途的前景,我们的第一个系统。
2015-08-13 cond-mat.stat-mech
Avalanche-size distribution at the depinning transition: A numerical test of the theory
我们用数值方法计算了在随机场景观中,由强度为m^2的(小)弹簧拉动的弹性线(d=1)或界面(d=2)的连续钉扎构型之间的跳跃(雪崩)的大小S。我们得到了强有力的证据,即在远离小尺度截止点的情况下,尺寸分布的形式为P(S)= p(S/S_m)<S>/S_m^2,其中S_m =<S^2>/(2<S>)与m^(-d-zeta)成正比,是雪崩的尺度,zeta是脱钉化转变处的粗糙度指数。将标度函数f(s):= s^tau p(s)的测量结果与最近的Functional RG(FRG)计算的预测结果进行比较,包括平均场和单回路水平。雪崩的大小指数τ被发现在很好的协议与猜想τ = 2- 2/(d+zeta),最近证实了一个循环通过FRG。函数f(s)在s较大时呈现出肩部和拉伸指数衰减,其中ln f(s)与- s^delta成比例,并且在d=1时delta约为7/6。函数f(s),通用的力矩比,和生成函数<exp(lambda s)>被发现与单回路FRG预测非常一致。局部雪崩大小的分布,即维数d '的流形的子空间的跳跃的分布,也被计算并与我们的FRG预测和猜想τ' =2- 2/(d '+ zeta)进行比较。
2009-04-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Avalanches in 2D Dislocation Systems: Plastic Yielding is not Depinning
本文研究了准静态应力控制加载下二维离散位错动力学模型中应变爆发(位错雪崩)的性质。与以前的建议相反,雪崩统计从根本上不同的淬火随机介质中的弹性流形的脱钉得到的预测。相反,我们发现滑移或释放能量的幂律分布的指数τ=1,截止值随施加的应力呈指数增加,并在所有应力下随系统尺寸发散。这些观察结果表明,雪崩动力学的二维位错系统是无标度的,在每一个施加的应力,因此,不能设想的关键行为与脱钉过渡。
2013-07-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Anomalous Critical Behavior of Driven Disordered Systems Beyond the Overdamped Limit
研究有限维弹性无序界面的驱动响应,发现长程作用二维系统存在钉扎与流动共存态,且非过阻尼雪崩统计呈现反常弹道膨胀凸起,将其解释为失败的同步尝试。
2025-08-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Equivalence of mean-field avalanches and branching diffusions: From the Brownian force model to the super-Brownian motion
本文指出,弹性界面动力学中雪崩的平均场论,即非平衡统计物理中新近发展起来的所谓布朗力模型(BFM),等价于概率论中发展起来的所谓超布朗运动(SBM),即与{ \it空间嵌入} Galton-Watson树有关的分支过程的连续极限。特别是,最近从平均场雪崩的场论(“瞬子方程”)中(重新)发现的精确可解性属性映射到所谓的Dawson-Watanabe 1968二元属性上。根据这种对应关系,我们比较了在这两个领域中独立获得的结果,并将其中一些结果从一个领域转移到另一个领域。特别地,我们讨论了分支布朗运动映射到平均场雪崩的连续场论上的标度极限
2022-03-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Numerical Approaches on Driven Elastic Interfaces in Random Media
讨论了淬火随机介质中弹性界面的普遍动力学。我们着重研究了粗糙几何与驱动稳态下集体输运性质之间的关系。特别设计的数值算法,使我们能够分析平衡,蠕变和脱钉制度的运动在极小模型。我们的研究结果的相关性理解畴壁实验的概述。
2013-03-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Intermittent relaxation and avalanches in extremely persistent active matter
本文通过数值模拟研究极强持续活性致密自推进粒子的间歇弛豫,揭示弹性与塑性事件统计及动态促进,并与受剪非晶固体比较。
2023-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytical Methods and Field Theory for Disordered Systems
这篇论文介绍了无序弹性系统的物理学的几个方面以及用于研究它们的分析方法。一方面,我们将感兴趣的雪崩过程中的静态和动态(在脱钉过渡)的任意尺寸的弹性界面在零温度无序介质中的普遍性质。为了研究这些问题,我们将使用泛函重整化群。在对这些方面进行回顾之后,我们将更具体地介绍在论文中获得的关于(i)雪崩的空间结构和(ii)雪崩之间的相关性的结果。另一方面,我们将感兴趣的静态性能定向聚合物在$1+1$维,特别是在可观的KPZ普遍性类有关。在这方面的研究,最近导致了重要的进展,完全可解模型。在回顾了这些方面之后,我们将对正方形格点上定向聚合物的精确可解模型更感兴趣,并介绍了本论文在这一方向上所获得的结果:(i)有限温度下正方形格点上定向聚合物的Bethe animals精确可解模型的分类,(ii)Log-Gamma和Inverse-Beta模型的KPZ普适性,(iii)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性,(iv)Bethe animals精确可解模型的KPZ普适性。(iii)Beta模型的KPZ普适性和非普适性;(iv)逆Beta模型和相关零温度模型的定态测度。
2017-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Nonstationary dynamics of the Alessandro-Beatrice-Bertotti-Montorsi model
我们得到了布朗随机力景观中弹簧驱动的粒子运动的精确解,即Alessandro-Beatrice-Bertotti-Montorsi(ABBM)模型。许多关于弹性界面的准静态驱动的实验(磁体中的巴克豪森噪声、地震统计、颗粒物质的剪切动力学)都表现出与该模型相同的普遍行为。在弹性流形的场论中,它也是一个极限。在这里,我们讨论的ABBM模型的预测单调,但在其他方面任意,时间依赖性驾驶。我们的主要结果是一个显式公式的生成功能的粒子的速度和位置。我们应用这一点来推导出粒子速度分布淬火后的驱动速度。我们还得到了联合雪崩的大小和持续时间分布和平均雪崩形状的约束弹簧的位置跳跃后。这种非平稳驱动很容易在实验中实现,并提供了一种方法来测试ABBM模型超越静态,准静态政权。我们研究扩展到两个弹性耦合层,和内部尺寸d的弹性界面,在布朗力景观。场论的有效作用量等于作用量,直到从函数行列式精确获得的单圈修正。这提供了一个到重规范化组方法的连接。
2012-05-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Avalanches in Breakdown and Fracture Processes
我们研究了无序网络在不断增大的外力--机械力或电--作用下的崩溃。我们进行了平均场分析和估计的不稳定性的方法的标度指数。通过模拟二维模型的电击穿和断裂,我们观察到的崩溃之前的雪崩事件。雪崩可以用标度律来描述,并且指数的估计值与平均场论中的结果一致。击穿点的特征在于材料的宏观性质(例如电导率或弹性)的不连续性,其指示一阶转变。标度律提出了一个类似的行为预期在spinodal成核。
1999-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Scaling in self-organized criticality from interface depinning?
表现出“自组织临界性”(SOC)的模型的雪崩性质仍有待理论解释。最近的地图(Europhys。Lett.~ 53,569)的许多沙堆模型的界面去钉扎的第一次,以了解如何达到SOC集合和这个集合的差异与通常的去钉扎的情况。为了从脱钉临界点的雪崩指数中导出SOC雪崩指数,讨论了淬火景观的几何描述,其中测量综合活性的“界面”移动。事实证明,有两个主要的替代方案有关的SOC合奏的标度特性。这些概述了在一维的缩放参数和数值模拟的沙堆模型,这是在淬火爱德华-威尔金森普适性类。
2002-04-10 cond-mat.stat-mech
Field Theory of Disordered Elastic Interfaces at 3-Loop Order: Critical Exponents and Scaling Functions
对于无序弹性流形在基态(平衡),我们得到的临界指数的粗糙度和校正缩放到3圈的顺序,即三阶$ε=4-d$,其中$d$是内部尺寸$d$。我们还给出了完整的2点函数,直到$ε^{2}$阶,即2-loop阶。
2018-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
First-principle derivation of static avalanche-size distribution
研究了随机势与二次势阱中弹性界面的能量极小化问题。当阱的位置变化时,基态经历跳跃,称为冲击或静态雪崩。我们引入了一个有效的和系统的方法来计算雪崩的大小和歧管位移的统计。通过求解鞍点方程得到了树级计算,即平均场极限。在图形上,它可以被解释为所有树图的总和。1-loop修正是用泛函重整化群的结果计算的。在上临界尺寸的冲击统计描述的布朗力模型(BFM),所谓的ABBM模型在非平衡背景下的脱钉的静态版本。这个模型本身可以在任何维度上精确地处理,其冲击统计是Levy过程。联系经典的结果在概率论的Burgers方程与布朗初始条件。特别地,我们得到了Carraro和Duchon引入的演化方程的函数扩展,它递归地构造了场论中的树形图。
2011-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech nlin.CD
Avalanches, Plasticity, and Ordering in Colloidal Crystals Under Compression
利用数值模拟,我们研究胶体与长程库仑相互作用局限在一个二维槽势进行动态压缩。随着封闭井深度的增加,胶体通过弹性变形运动,其间穿插着间歇性的爆发或塑性运动的雪崩。在这些雪崩中,胶体重新排列以通过采用各向同性的平均晶格常数来最小化它们的胶体-胶体排斥相互作用能,尽管压缩具有各向异性性质。雪崩的形式剪切带事件,减少或增加系统的结构秩序。在较大的压缩,雪崩与减少的行的胶体,适合在限制电位,和雪崩之间的胶体可以表现出部分结晶,甚至近晶有序。雪崩过程中的胶体速度分布有一个非高斯的形式与幂律尾巴和指数是一致的,发现为滑移位错的速度分布。我们观察到类似的行为,当我们随后的系统,并找到一个部分滞后反应反映了不可逆的塑性事件。
2015-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Uniqueness of the thermodynamic limit for driven disordered elastic interfaces
本文研究了一维弹性界面尺寸$L$在横向尺寸为$M=k L^ζ$的无序介质中的周期性边界条件下的脱钉转变时的有限尺寸涨落,其中$ζ$是脱钉粗糙度指数,$k$是有限长径比参数.我们专注于从无限窄($k\to 0$)到无限宽($k\to \infty$)介质的交叉。我们发现,在热力学极限的临界力的值和速度-力特性的精确行为是{ \it唯一}和$k$ -独立的。我们还表明,临界力(偏差和方差)的有限大小波动以及全球的接口宽度跨越从幂律对数作为$k$的函数。我们的研究结果是相关的理解力驱动和速度驱动接口的各向异性尺寸效应。
2013-08-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
From bulk descriptions to emergent interfaces: connecting the Ginzburg-Landau and elastic line models
从技术的角度来看,控制接口是高度相关的。然而,它们丰富而复杂的行为使得它们很难在理论上描述,因此也很难预测。在这项工作中,我们建立了一个程序来连接两个层次的接口的描述:散装描述,我们认为一个二维的Ginzburg-Landau模型与Langevin方程的演变,和边界条件强加的形成一个直线域壁。在这种描述水平上,不需要对界面进行任何假设,但分析计算几乎不可能处理。在不同的描述水平上,我们考虑了一个一维弹性线模型,根据爱德华兹-威尔金森方程,它只允许一个研究连续和univalued接口,但它是到目前为止最成功的工具之一,以处理接口分析。为了建立体描述和界面描述之间的联系,我们提出了一个简单的方法,适用于清洁和无序系统。我们通过数值模拟在这两个层面上探索这种联系,除了与实验联系外,我们的模拟还使我们能够测试并提供洞察力,以开发新的分析方法来处理界面。
2020-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Anomalous phase diagram of the elastic interface with non-local hydrodynamic interactions in the presence of quench disorder
本研究通过数值方法研究淬火广义弹性模型(qGEM)的相图,发现一维无序驱动系统中存在三种行为区域,并探讨了钉扎-去钉扎阈值附近的临界标度特征。
2023-08-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Asymmetric Roughness of Elastic Interfaces at the Depinning Threshold
随机介质中受驱弹性界面的粗糙度通常被理解为由单个粗糙度指数$ζ$表征。我们发现,在脱钉阈值,由于对称性破缺所造成的方向的驱动力,弹性界面与本地,远程和平均场弹性表现出不对称的粗糙度。它表现为局部界面高度的偏态分布,并且可以通过使用去趋势波动分析来计算局部、段级标度指数的谱来量化。的不对称性观察到近似线性依赖的局部标度指数的差异的段的高度从平均界面高度。
2022-09-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Creep dynamics of viscoelastic interfaces
在无序能势驱动下的纯弹性界面运动具有脱钉转变的特征:当拉力S大于某个临界值S_1时,系统处于流动状态并以有限速度运动。如果S < S_1,则界面保持钉扎,其速度为零。我们表明,对于一个一维的界面,粘弹性松弛的列入产生的外观之间的钉扎和流动相在一个明确定义的应力区间S_0<S<S_1,其中的接口演变通过一系列的雪崩,引起蠕变过程的干预制度。当S -> S_0时,蠕变速度以一种普遍的方式消失,并受一个定向渗流过程的支配。当S -> S_1时,由于典型雪崩规模的增大,蠕变速度按幂律增大。本观察结果可能有助于提高疲劳破坏机制的理解。
2013-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Velocity of interfaces with short and long ranged elasticity under sinusoidal creep
对弹性界面的大量研究都是在界面受到恒定力推动的系统上进行的。本文研究了蠕变区正弦驱动下界面的平均速度,考虑了短程弹性系统(如磁滞回线中的磁畴壁)和长程弹性系统(如裂缝)。我们获得了蠕变速度的修改版本,对于短程系统具有近似幂律行为和材料相关指数,对于长程弹性具有更简单的行为。我们讨论了该模型是否可以应用于疲劳断裂,或者是否需要额外的物理。
2023-03-27 cond-mat.stat-mech
Elastic interfaces on disordered substrates: From mean-field depinning to yielding
我们考虑一个模型的弹性流形上驱动的无序能源景观,广义长程弹性。通过逐步允许零模式的存在来改变弹性核的形式,该模型在平均场去钉扎和有限维屈服之间平滑地插值。我们发现,在这个过程中,模型的临界指数的变化是平滑的。此外,我们表明,在所有情况下的Herschel-Buckley指数的流动曲线依赖于微观钉扎电位的分析形式。这是一个令人信服的迹象表明,在目前的弹塑性描述中,在有限维$d\geq 2$屈服是一个平均场转变。
2019-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Roughening of the Anharmonic Elastic Interface in Correlated Random Media
本文研究了在时间相关噪声存在下非谐弹性界面的粗糙化特性。该模型可以被视为非谐拉金模型的推广,最近由Purrello,Iguain和Kolton [Phys. Rev. E { \bf 99},032105(2019)]引入,以研究高阶修正对界面命运中线性弹性的影响。我们发现作为非谐指数$n$的函数的临界指数的解析表达式,噪声相关器的范围$θ\in[0,1/2]$,和尺寸$d$。在$d=1$中,我们发现界面变得多面化,并表现出任何程度的非谐性$n > 1$的$θ> 1/4$的异常标度。反常指数$α_\mathrm{loc}$和$κ$的解析表达式,并与数值积分的模型进行比较。我们的理论结果表明,反常粗糙不存在这个模型的尺寸$d > 1$。
2021-09-20 cond-mat.stat-mech
Disordered Elastic Systems and One-Dimensional Interfaces
我们简要介绍了一般框架的无序弹性系统(DES),给一个简短的“配方”的DES建模和提出感兴趣的数量,以探测静态和动态的无序引起的属性,这样的系统。然后,我们专注于一个特定的低维DES,即在短程弹性和短程淬火无序的一维界面。在介绍部分中给出的不同元素的说明中,我们具体讨论了有限温度T>0和有限界面宽度T>0之间的相互作用对不同长度尺度上的静态几何涨落的影响,以及对准静态动力学的影响。
2011-11-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech math-ph
Crystal plasticity as a mean field depinning transition: results from a phase field crystal model
到目前为止,我们对晶体塑性普适性的大部分认识都来自于离散位错动力学的模拟。这些是力控制的,通常在零温度下,并处理位错的产生和湮灭现象。在这项工作中,我们超越了这些限制,使用相场晶体模拟在二维有限温度下提取恒定剪切速度下的模拟晶体的雪崩统计。除了雪崩的大小和能量分布,我们提取的雪崩持续时间分布和功率谱。所有的指数和尺度函数提取晶体塑性的静态和动态,属于平均场弹性脱钉普适性类,确认早期的研究结果的基础上离散位错动力学。
2015-01-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
On dissipation in crackling noise systems
我们考虑在无序和非热弹性系统的脱钉过渡个别雪崩耗散的能量。在巴克豪森噪声的亚历山德罗-比阿特丽斯-贝尔托蒂-蒙托西(ABBM)模型的情况下,分析进展是可能的,这是由于雪崩中释放的能量与布朗路径下方的区域之间的精确映射,直到其第一个零交叉。扩展的平均场模型与内部结构的尺度参数和检查表明,耗散涉及到一个临界指数最近发现在激活动力学的存在下的脱钉过渡的舍入的研究。提出了一种新的数值方法来计算动态指数在脱钉方面的阻塞和边缘稳定的配置,并讨论了一种“耗散异常”的非平衡统计力学潜在的重要后果。我们的结论是,对于脱钉系统的雪崩的大小本身并不构成一个明确的措施的能量耗散。
2018-03-01 cond-mat.stat-mech
Absorbing states and elastic interfaces in random media: two equivalent descriptions of self-organized criticality
我们阐明了一个长期存在的难题,非平衡普适类描述自组织临界性在沙堆模型。我们表明,脱钉过渡的线性界面在随机介质和吸收相变(与保守的非扩散场)是两个等价的语言来描述沙堆临界。这是如此,尽管事实上,局部粗糙化属性可以从根本上不同的两个图片,如这里所解释的。我们的工作,以及有前途的路径为未来的理论研究的实验影响进行了讨论。
2007-04-19 cond-mat.stat-mech
Determination of the universality class of crystal plasticity
虽然标度现象早已在晶体塑性中被记录,但由于雪崩事件的罕见性,普适性类一直难以识别,这需要大的系统尺寸和长时间才能准确测量标度指数和函数。在这里,我们提出了全面的模拟剪切下的二维位错动力学,使用有限尺寸标度提取标度指数和雪崩剖面标度函数的时间分辨测量的滑移雪崩。我们的研究结果提供了令人信服的证据表明,静态和动态的普遍性类是一致的平均场接口脱钉模型。
2013-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech