Different scenarios of dynamic coupling in glassy colloidal mixtures
胶体混合物是研究复杂环境中输运的通用模型系统。它们允许控制参数的系统变化，即尺寸比、总体积分数和组成。我们使用分子动力学模拟和微分动力学显微镜实验研究了这些参数对稠密悬浮液动力学的影响。我们调查的运动的小颗粒通过矩阵的大颗粒以及运动的大颗粒。一个特别的重点是对耦合的集体动力学的小粒子和大粒子和不同的机制，导致这种耦合。对于大的尺寸比，约1：5，和小颗粒的比例增加，两种物质的动力学变得越来越耦合，并反映大颗粒的结构。这是由于大颗粒对小颗粒运动的主导作用，这是由小颗粒的拥挤程度增加所介导的。此外，对于中等大小的比例，约1：3，和足够高的分数的小颗粒，混合笼形成，因此动力学也强烈耦合。同样，随着小颗粒的分数降低，耦合变得更弱。然而，在这种情况下，小颗粒的集体中间散射函数显示出与宽范围的弛豫时间相对应的对数衰减。
2018-06-26 cond-mat.soft
A theory for the dynamics of glassy mixtures with particle size swaps
我们提出了一个理论的动力学的二元混合物与颗粒尺寸互换。该理论是基于一个因式分解近似类似的模式耦合理论的玻璃动力学。该理论表明，根据物理直觉，颗粒尺寸交换为密度波动的弛豫开辟了额外的通道。因此，允许交换加速了动力学并且使动态玻璃化转变朝向更高密度和/或更低温度移动。计算了等摩尔二元硬球混合物的近似动态玻璃化转变相图。我们发现，在粒度交换的存在下，随着硬球直径的比率的增加，动态玻璃化转变线向更高的体积分数移动，直到直径的比率约等于1.2，然后饱和。我们评论的影响，我们的研究结果的玻璃化转变的理论描述。
2018-10-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory for the single-particle dynamics in glassy mixtures with particle size swaps
本文提出了一个具有粒径交换的二元混合物单粒子动力学理论。该理论的一般结构遵循我们以前发展的具有颗粒尺寸交换的二元混合物中的集体动力学理论[G。Szamel，Phys. Rev. E 98，050601（R）（2018）]。粒子大小交换打开了一个额外的弛豫通道，这加快了集体动力学和单粒子动力学。为了作出明确的预测，我们诉诸于类似的模式耦合理论的玻璃动力学的因式分解近似。我们表明，像在标准模式耦合理论，单粒子运动成为逮捕在动态玻璃化转变预测的集体动力学理论。我们比较了非遍历参数预测我们的模式耦合的方法为一个等摩尔的二元硬球混合物的颗粒大小的交换与非遍历参数预测的标准模式耦合理论为相同的系统没有交换。我们的理论预测，“笼尺寸”是更大的系统中的颗粒尺寸交换。
2019-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Supercooled-liquid and plastic-crystalline state in succinonitrile-glutaronitrile mixtures
我们报告了一个彻底的表征琥珀腈和戊二腈的混合物的玻璃相通过介电光谱和差示扫描量热法。该系统被揭示是一个罕见的例子，其中两个玻璃态的物质，结构无序的过冷液体和取向无序的塑性晶体，可以在同一材料中制备。这两种无序状态都可以很容易地过冷，最终达到结构玻璃或玻璃晶体状态。使用宽带介电谱的详细调查，使在这两个阶段的玻璃态动力学的比较。正如以前所证明的过冷液体和塑性结晶乙醇，我们的实验揭示了非常相似的弛豫行为和玻璃化温度的两种无序状态。因此，在玻璃化转变中的取向自由度的突出作用，建议乙醇的研究结果的基础上，是完全证实了目前的工作。此外，这两个阶段的脆弱性确定和比较不同的混合物。研究结果可以很好地理解内的能源景观为基础的解释脆弱性。
2013-11-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Decoupling of single-particle and collective dynamics in arrested phase-separating glassy mixtures
University of Vienna（维也纳大学）；Università di Padova（帕多瓦大学）
研究了硬颗粒-星形聚合物混合物在冻结相分离范围内的结构和动力学，揭示了硬颗粒在软玻璃体基质中的扩散行为及非指数松弛和非高斯位移分布，展示了冻结相分离与玻璃性相互作用导致的复杂多尺度现象。
2026-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous glassy relaxation near the isotropic-nematic phase transition
利用非高斯参数（NGP）随时间的演化，研究了Gay-Berne椭球系统在各向同性转变（I-N）附近以及Lennard-Jones球和Gay-Berne椭球等摩尔混合体在深过冷区的动力学不均匀性.在转动NGP中，在I-N转变附近出现第二个占主导地位的峰，这表明晶畴的增长。令人惊讶的是，在玻璃态二元混合物的平移NGP中反而观察到这样的第二峰。I-N转变附近的取向运动的本地化被认为是负责所观察到的异常取向弛豫。
2005-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics of landscape evolution
土壤不知不觉地向山下蠕动，但也无法造成灾难性的滑坡。尽管这些过程作为危害和塑造景观的重要性，但没有一个商定的模型来捕捉所有的行为。在这里，我们研究的颗粒起源的山坡土壤输运的离散元方法模拟，并重新分析测量的自然景观。我们发现蠕变低于临界坡度，平均颗粒速度（泥沙通量）随摩擦系数（梯度）呈指数增加的斜坡。在临界点，存在向致密颗粒流动流变学的连续过渡。因此，缓慢的泥石流和滑坡表现出玻璃动力学特性的范围广泛的无序材料，它们所描述的两相通量方程，从颗粒尺度的摩擦单独出现。这个玻璃模型再现了自然山坡的地形剖面，显示了其预测地质时间尺度上的山坡演变的承诺。
2018-01-22 cond-mat.soft
MD Simulations of Charged Binary Mixtures Reveal a Generic Relation Between High- and Low-Temperature Behavior
分子液体玻璃化减速的实验研究表明，玻璃化液体的高温活化能$E_{\infty}$与其玻璃化转变温度$T_{\text{g}}$直接相关。为了进一步研究这种可能的关系，在玻璃形成液体的高温和低温动力学，我们分析了二元混合物的玻璃态动力学使用分子动力学（MD）模拟。我们考虑了带电Lennard-Jones粒子的二元混合物，并改变粒子的部分电荷，从而改变系统的高温活化能和玻璃化转变温度。基于以前的结果，我们引入了一个唯象模型描述弛豫时间在整个温度制度，从高温到温度内的过冷制度。通过研究这两种粒子物种的分子和扩散长度尺度上的动力学沿等容和等压途径，我们发现一个二次电荷依赖的$E_{\infty}$和$T_{\text{g}}$，导致在一个近似恒定的比例，这两个数量独立的基本观察，热力学系综，和粒子物种，这一结果是强大的对$T_{\text{g}}$的实际定义。活化能和玻璃化转变温度之间的这种通用关系表明，高温动力学和玻璃化减速是相关的现象，和$E_{\infty}$的知识可以允许近似预测$T_{\text{g}}$。
2021-03-01 cond-mat.soft
Relaxation in a glassy binary mixture: Comparison of the mode-coupling theory to a Brownian dynamics simulation
我们解决了模式耦合方程的Kob-Andersen二元混合物使用的结构因子计算从布朗动力学模拟相同的系统。我们发现，正如以前观察到的，模式耦合温度，Tc，从模拟推断是大约两倍以上的理论预测。然而，我们发现，许多时间相关的量同意相当不错的模式耦合理论的预测，如果它们是在相同的约化温度<$T =（T-Tc）/Tc比较，如果<$T不是太小。具体而言，非相干中间散射函数，均方位移，弛豫时间和自扩散系数的模拟结果同意合理以及与模式耦合理论的预测。我们发现，有很大的差异的非高斯参数。在小的降低温度的概率的单粒子位移的对数表明，有跳跃式的运动存在于模拟中，这种运动是不预测的模式耦合理论。依赖于波矢的弛豫时间被证明是定性不同的模式耦合理论的预测的温度，跳跃样运动是存在的。
2005-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dry Glass Reference Perturbation Theory: Development, Applications and Extensions
ExxonMobil Technology and Engineering Company（埃克森美孚技术与工程公司）
本文综述了干玻璃参考微扰理论（DGRPT）封闭在玻璃态聚合物非平衡热力学中的发展、应用与扩展，实现了复杂液体混合物在玻璃态聚合物中吸附的自洽精确预测，并用于膜分离过程。
2026-05-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Short-wavelength collective modes in a binary hard-sphere mixture
本文利用硬球广义流体力学方程组讨论了二元混合物的扩展流体力学模。这里提出的理论是解析的，它为我们提供了一个简单的描述的集体激发的一个密集的二元混合物在分子长度尺度。我们预测的行为与软球混合物的分子动力学结果定性一致。这项研究提供了一些洞察组成的无序形成玻璃态配置的作用。
2006-05-03 cond-mat.soft
Relaxation in a glassy binary mixture: Mode-coupling-like power laws, dynamic heterogeneity and a new non-Gaussian parameter
我们研究放松的Kob-Andersen Lennard-Jones二元混合物使用布朗动力学计算机模拟。我们发现，根据模式耦合理论的自扩散系数和弛豫时间显示幂律依赖于温度。然而，不同的模式耦合温度和幂律可以从模拟数据中获得，这取决于为幂律拟合选择的温度范围。除了从幂律拟合获得之外，通常报告为该系统的模式耦合转变温度的温度是交叉温度，在该交叉温度下，动力学从高温均匀的扩散弛豫变化为非均匀的跳跃状运动。跳跃式运动在单粒子位移对数的概率分布中是明显的：接近通常报道的模式耦合温度，这些分布开始呈现出两个峰值。值得注意的是，对于较小的粒子出现跳跃式运动的温度略高于对于较大的粒子出现跳跃式运动的温度。我们定义并计算了一个新的非高斯参数，其最大值大约发生在位移对数的概率分布中的两个峰值最明显的时候。
2005-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Predicting nonlinear physical aging of glasses from equilibrium relaxation via the material time
本研究通过从分子玻璃的线性弛豫行为成功预测其物理老化，直接验证了材料时间概念，并表明物理老化可由热平衡涨落数据预测，且经计算机模拟证实。
2022-03-21 cond-mat.soft
Phase separation in a two-dimensional binary colloidal mixture by quorum sensing activity
我们提出的结果从Langevin动力学模拟的玻璃主动-被动混合物的软排斥二元胶体磁盘。根据群体感应方案应用较小颗粒上的活动，其中如果较小颗粒的局部最近邻居等于或大于某个阈值，则较小颗粒将在持续时间内处于活动状态。我们从系统的被动玻璃态开始，并将活性应用于较小的颗粒，这表明活性颗粒的非单调玻璃特性与主动力的持续时间，从其被动极限（零活性）。另一方面，主动-被动混合物相的被动颗粒在主动力的中间持续时间处分离，导致六方-液相和固-液相。因此，我们的系统显示三个制度，作为活性玻璃，相分离，和活性液体，作为持续时间从其较小的值增加。我们表明，由被动大颗粒组成的固体和六角相是稳定的，由于较小的动量转移从主动到被动粒子，相比，较高的持久性时间的位置和取向的顺序消失。我们的模型与活性生物系统相关，其中存在玻璃态动力学，例如，细菌细胞质、生物组织、密集群体感应细菌和合成智能无定形玻璃。
2020-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Active Glassy Dynamics is Unaffected by the Microscopic Details of Self-Propulsion
近年来，人们对致密活性材料的兴趣迅速增加，这种材料在无序状态下与传统的被动玻璃形成物质有着惊人的相似之处。对于这样的被动玻璃状材料，已经很好地确定（至少在三维上）微观动力学的细节，例如，牛顿或布朗，不影响长时间的玻璃化行为。在这里，我们通过考虑两个简单而广泛使用的活性粒子模型来研究这在非平衡活性情况下是否仍然成立，即，活性Ornstein-Uhlenbeck粒子（AOUP）和活性布朗粒子（ABP）。特别是，我们寻求获得更多的洞察力的玻璃动力学的自推进机制的作用，通过推导热AOUP的模式耦合理论（MCT），这可以直接比较到最近开发的MCT的ABPs。这两种理论都明确地考虑了主动自由度。我们解决AOUP和ABP-MCT方程在两个维度，并证明这两个模型给出了几乎相同的结果，中间散射函数在各种各样的控制参数（包装分数，积极的速度，和持久性时间）。我们还证实了不同的自推进机制之间的理论等价性数值模拟的多分散混合物的活性准硬球，从而建立，至少对于这些模型系统，自推进的微观细节不改变活性玻璃态行为。
2022-12-10 cond-mat.soft
Characterizing the cage state of glassy systems and its sensitivity to frozen boundaries
Debye Institute of Nanomaterials Science, Utrecht University（乌得勒支大学德拜纳米材料科学研究所）；Université Paris-Saclay, CNRS, Laboratoire de Physique des Solides（巴黎萨克雷大学、法国国家科学研究中心、固体物理实验室）
本文研究了玻璃系统中笼态的特性及其对冻结边界条件的敏感性，探讨了笼态在预测动力学中的有效性及其与非晶生长结构长度尺度的可能关联。
2026-01-08 cond-mat.soft
Glassy dynamics of a binary Voronoi fluid: A mode-coupling analysis
二元Voronoi混合物是一种局部多体相互作用的流体模型。在这里，我们进行分子动力学（MD）模拟的等摩尔的混合物，是弱多分散性和添加剂。我们首次研究了这种混合物在过冷液体制度的结构弛豫。从模拟中，我们确定的时间和温度依赖的散射函数的波矢量的大范围内，以及两种粒子的均方位移。我们进行了详细的动力学分析，通过比较MD结果与基于第一性原理的理想模式耦合理论（MCT）。为此，我们采用了两种方法：适合的渐近预测的理论，和适合参数自由二进制MCT计算的基础上静态结构因子输入的模拟。我们发现，多体相互作用的Voronoi混合物不会导致强烈的定性差异，相对于简单的液体与成对的相互作用进行类似的分析。例如，拟合给出的指数参数$λ\approx 0.746$与简单液体的典型值相当，Kohlrausch弛豫时间的波矢依赖性与多分散硬球的文献结果吻合良好，基于静态输入的MCT计算高估了临界温度，尽管只有约1.2倍。这种高估似乎是弱相对于其他研究过冷液体模型，如二进制Kob-Andersen Lennard-Jones混合物。总的来说，MCT和模拟之间的协议表明，它是可能的预测几个微观动力学性质的定性，在某些情况下，接近定量，准确性仅基于静态两点结构的相关性，即使系统本身是固有的多体相互作用。
2020-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Composition-dependent nonlinear viscoelastic-viscoplastic behavior and constitutive framework for digitally mixed polymers spanning the glass transition
Department of Mechanical Engineering, Columbia University（哥伦比亚大学机械工程系）
该研究针对PolyJet打印的Agilus与Vero数字混合聚合物，建立统一本构模型，捕捉其组分依赖的非线性粘弹粘塑性行为，可预测未校准混合物响应，为多材料结构设计提供基础。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mode-coupling theory for mixtures of athermal self-propelled particles
提出一种针对无热自驱动粒子混合物的透明活性模式耦合理论，通过类比被动欠阻尼MCT策略进行推导，并成功预测了活性布朗准硬球Kob-Andersen混合物的动力学定性特征。
2023-04-18 cond-mat.soft
Molecular packing, hydrogen bonding, and fast dynamics in lysozyme/trehalose/glycerol and trehalose/glycerol glasses at low hydration
众所周知，水和甘油有助于无定形蛋白质基质的结构松弛。然而，几项研究证明，它们也可能限制蛋白质的快速（$\sim$皮秒-纳秒，ps-ns）和小振幅（$\sim$皮秒）运动，这决定了它们在冻干糖混合物中的稳定性。为了确定它们如何与玻璃基质中的蛋白质和糖相互作用，从而调节它们的快速动力学，我们在低甘油和水浓度下对溶菌酶/海藻糖/甘油（LTG）和海藻糖/甘油（TG）混合物进行了分子动力学（MD）模拟。在添加甘油和/或水时，LTG和TG混合物的玻璃化转变温度T $_{\textrm{g}}$降低，玻璃的分子堆积得到改善，并且溶菌酶和海藻糖的均方位移（MSD）降低或增加，这取决于时间尺度和所考虑的温度。物种之间形成的氢键（HB）的详细分析表明，水和甘油可以通过增加它们在玻璃基质中形成的HB的总数和/或强度来抑制溶菌酶和海藻糖的快速动力学。
2017-09-30 cond-mat.soft
Glassy dynamics in monodisperse hard ellipsoids
我们提出的证据从计算机模拟单分散硬椭球体悬浮液中的玻璃态动力学。在平衡状态下，近似球形的椭球体表现出从各向同性相到旋转相的一阶转变。当过压缩的各向同性相位到旋转政权，我们观察到超Arkanius减慢扩散和松弛，伴随着两步放松的位置和取向的recruitators。这种效应足够强，可以应用模式耦合理论的渐近定律。玻璃态动力学在单分散体系中是不寻常的。通常，尺寸的多分散性或颗粒物质的混合物是防止结晶的先决条件。在这里，我们表明，轻微的粒子不等作为一个足够的来源的混乱。这为玻璃形成所需成分的问题提供了新的线索。
2008-05-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Relaxation dynamics in a binary hard-ellipse liquid
近年来研究表明，当尺寸不均匀或混合物组成不同时，二元硬球颗粒的结构弛豫表现出许多显著的特征。在本文中，我们测试是否类似的动力学现象发生在玻璃系统组成的二元硬椭圆。我们证明，通过事件驱动的分子动力学模拟，一个二元硬椭圆混合物的纵横比为2和中等大小的差距显示特征玻璃态动力学密度增加时，在平移和旋转的自由度。旋转玻璃化转变密度被发现是接近的平移一个二元混合物的调查。更重要的是，我们评估的影响的大小差异和混合物的组成上的弛豫动力学。我们发现，尺寸差异的增加导致，无论是旋转和旋转，在过冷制度的长时间动态的加速，使平移和旋转玻璃化转变转移到更高的密度。通过增加小粒子的数量浓度，高密度下平移和旋转弛豫动力学的时间演化显示出两种性质不同的情况，即，对于小尺寸差异，结构弛豫的初始和最终部分都减慢，而在具有大尺寸差异的二元混合物中，短时动力学仍然减慢，但最终衰减加快。这些发现让人想起在二元硬球形颗粒中观察到的那些。因此，我们的研究结果表明，在各向同性和各向异性颗粒系统的结构弛豫的尺寸差异和混合物的组成的影响的普遍机制。
2014-12-01 cond-mat.soft
Molecular-Dynamics Simulation of a Glassy Polymer Melt: Rouse Model and Cage Effect
我们报告的分子动力学模拟的玻璃状聚合物熔体组成的短，线性珠弹簧链的结果。它表明在以前的工作中，这种发病的玻璃减慢是兼容的模式耦合理论的预测。单体被其空间邻居“笼住”的物理过程导致颗粒均方位移的明显两步行为。在这项工作中，我们分析了这个笼子的过程中的熔体的动态劳斯描述的影响。我们表明，劳斯理论是适用于长度和时间尺度以上的典型尺度的笼化过程。此外，单体位移进行了比较与模拟结果的二元Lennard-Jones混合物指出的差异，这是由粒子的连接性。
1999-02-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Geometry-enhanced graph neural network for learning the smoothness of glassy dynamics from static structure
本文提出几何增强图神经网络Geo-GNN，通过结合旋转不变几何特征与自适应聚合，从静态结构预测玻璃态动力学，捕捉平滑性模式，优于现有基线。
2023-05-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Low temperature electron-spin relaxation in the crystalline and glassy states of solid ethanol
用X波段电子顺磁共振（EPR）谱研究了氮氧自由基自旋探针在乙醇玻璃和结晶乙醇中的光谱性质。在两个主机矩阵的不同的各向异性的分子包装证明了不同的刚性极限值的最大超精细分裂的自旋探针的信号。与乙醇玻璃相比，溶解在结晶乙醇中的自旋探针的相记忆时间显著缩短，从光谱扩散的贡献方面进行了讨论。低频动力学的影响表现在温度的依赖性和在不同的光谱位置测量的数据之间的差异。这一现象是在慢运动各向同性扩散模型的框架内解决的[S. Lee和S. Z. Tang，Phys.Rev.B31，1308（1985）]，预测在极低温度下毫秒范围内的自旋探针动力学。自旋探针在乙醇玻璃中的自旋-晶格弛豫时间较短，这是由于玻色子峰激发增强了玻璃基质中自旋系统与晶格之间的能量交换。
2010-08-24 cond-mat.soft
Predicting the phase behavior of mixtures of active spherical particles
活性物质领域的一个重要问题是是否有可能预测这些体系的相行为。在这里，我们研究了无矩活性布朗粒子的二元混合物的相共存，这两个系统与纯粹的排斥相互作用和系统的吸引力。使用布朗动力学模拟，我们表明，相共存可以定量预测这些系统通过测量的压力和“油藏密度”。具体地说，在协议与以前的文献中，我们发现，共存的阶段是在机械平衡，即两相具有相同的压力。重要的是，我们还表明，共存的阶段是在化学平衡，使每个阶段接触颗粒水库，并显示，对于每个物种，这些水库的特点是由相同的密度为两相。利用这种机械和化学平衡的要求，我们精确地从可以纯粹从单个共存相测量的性质构建相边界。这一结果强调了无矩主动布朗系统遵循简单的共存规则，从而为它们的热力学提供了新的线索。
2020-04-02 cond-mat.soft
Shearing a Glassy Material: Numerical Tests of Nonequilibrium Mode-Coupling Approaches and Experimental Proposals
在剪切二元Lennard-Jones混合物中，非平衡模式耦合理论的预测被用来描述软玻璃材料的非线性流变学。该理论对系统的应力/温度“干扰相图”给出了极好的描述。在本文中，我们专注于一个有效的温度Teff的慢模式的流体，定义从广义波动耗散定理的问题。正如理论上预测的那样，许多不同的观测量被发现导致相同的Teff值，建议几个实验程序来测量Teff。新的，简单的实验协议，以访问Teff从广义均分定理也提出了，这样的实验数值进行。这些结果提供了有力的支持Teff的热力学解释，并使其实验上可以在一个非常直接的方式。
2002-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the Coupling between Ionic Conduction and Dipolar Relaxation in Deep Eutectic Solvents: Influence of Hydration and Glassy Dynamics
我们已经研究了离子电导率和偶极重取向动力学的原型深共晶溶剂（DES），乙醇，水溶液中，通过使用介电谱在宽范围的频率（MHz-Hz）和温度范围从128至283 K。水在DES中的分数系统地变化，以覆盖不同的制度，从纯DES和其水在DES混合物稀释的电解质溶液。根据这些参数，不同的物理状态，包括低粘度液体，过冷粘性液体，非晶态固体和冷冻浓缩溶液进行了检查。的离子电导率和reorientational松弛都表现出玻璃态动力学的特征，可以量化的偏离Arrhenius温度依赖性和非指数衰减的松弛函数。在DES包水方案（< 40重量%）和DES包水方案（> 40重量%）之间发生转变，在DES包水方案中偶极弛豫和离子电导率保持彼此成反比，在DES包水方案中观察到明显的旋转-平移解耦。这表明，对于低水含量，在本研究所涵盖的时间尺度上（~10-6 s至1 s），乙醇水溶液的旋转和传输特性服从经典的流体动力学标度，尽管这些系统可能是空间微观异质性。一个分数缩放中观察到的DES在水中的制度，由于形成一个最大的冷冻浓缩DES水溶液与冷冻水域在低于环境温度下共存。
2021-03-26 cond-mat.soft
Energy barriers govern glassy dynamics in tissues
最近的观察表明，密集包装的组织表现出玻璃态动力学的功能，如笼行为和动力学的异质性，虽然它仍然不清楚如何单细胞特性控制这种行为。在这里，我们开发了数值和理论模型来计算细胞重排的能量障碍，这有助于管理细胞单层中的细胞迁移。与剪切泡沫的工作相反，我们发现能垒高度呈指数分布，并且系统地取决于细胞的邻居数量。基于这些结果，我们预测玻璃状的两个时间关联函数的细胞运动，随着细胞活性的降低，迅速增加的时间尺度。这些关联函数用于构建简单的随机游走，其再现实验中观察到的细胞轨迹的笼化行为。这项工作为预测创伤愈合、胚胎发生和癌症肿瘤发生中细胞的集体运动提供了理论框架。
2014-02-06 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Unveiling the complex glassy dynamics of square shoulder systems: simulations and theory
我们进行了广泛的分子动力学（MD）模拟，补充模式耦合理论（MCT）的计算，方肩（SS）模型，一个纯粹的排斥性的潜力，其中的硬核是由有限的肩膀补充。对于该模型的单组分版本，MCT预测[Sperl { \it et al.}物理修订信函{ \bf 104}，145701（2010）]在冷却和压缩时扩散异常的存在以及玻璃-玻璃转变的发生。在模拟中，我们专注于一个非结晶的二元混合物，其中，在调查的肩宽，显示冷却后的扩散，但不是等温压缩的非单调行为。此外，我们发现存在一个断开的玻璃玻璃线的相图，在两个高阶奇点结束。这些点产生的对数依赖性的密度衰减因子以及subdiffusive行为的均方位移，虽然与附近的液体玻璃化转变的干扰。我们还进行了新的MCT计算作为输入的部分结构因子内MD，确认模拟结果。两个硬球玻璃的存在下，不同的只是在他们的硬核长度，揭示，表明两者之间的简单竞争是足够的创造一个相当复杂的动力学行为。
2013-03-19 cond-mat.soft
Predicting Structural Relaxation in Supercooled Small Molecules via Molecular Dynamics Simulations and Microscopic Theory
本文提出结合分子动力学模拟和ECNLE理论的理论框架，通过估算Tg预测小有机玻璃形成体的结构弛豫行为，数值结果与实验数据吻合良好，提供独立于实验的预测途径。
2025-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The glass transition of two-dimensional binary soft disk mixtures with large size ratios
我们在二维模拟二进制软盘系统，并研究如何动态变慢的面积分数增加对玻璃化转变。“脆弱性”量化了弛豫时间尺度依赖于面积分数的敏感程度，并且脆弱性强烈依赖于混合物的组成。我们确认了先前的结果，具有相似尺寸的颗粒混合物，其中形成小结晶区域的能力与脆性相关。然而，对于粒径比大于1.4的混合物，我们发现，脆性与结构有序性无关，而是与大颗粒的空间分布有关。大颗粒的运动速度比小颗粒慢，并作为限制“墙”，减缓附近小颗粒的运动。这些限制结构的重新排列决定了动力学不均匀性的寿命，也就是说，局部区域表现出异常快或慢的行为有多长时间。限域效应的强度与玻璃体系的脆性有关，也影响玻璃体系的老化行为。
2010-08-26 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
Mode coupling behavior of a Lennard Jones binary mixture: a comparison between bulk and confined phases
本文在等效热力学条件下，对Lennard-Jones二元混合物在过冷条件下的体动力学性质和受限动力学性质进行了定量比较。这两个系统先前已被发现显示的行为与模式耦合理论的玻璃动力学的演变。差异和类比的行为进行了讨论，特别是在减少空间相关的动力学约束系统相对于散装跳跃的作用。
2005-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glassy swirls of active dumbbells
软哑铃的致密二元混合物的动力学，每个受到主动推进力和热波动，显示出突然停止，首先到平移，然后到旋转玻璃，因为一个降低温度$T$或自推进力$f$。温度诱导玻璃与活性诱导玻璃有什么不同？为了解决这个问题，我们监测沿$(T-f)$平面中的等弛豫时间轮廓的动态。我们发现显着的差异，在脆弱性和性质的动态异质性，其中包括发病的玻璃形成-活动诱导的玻璃表现出大漩涡或漩涡，其规模是由活动，并出现分歧，因为一个方法的玻璃化转变。这种大的集体旋转运动应该对上皮层中的集体细胞迁移有影响。
2017-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tailoring the flow of soft glasses by soft additives
我们研究玻璃化和熔融的不对称星型聚合物混合物相结合的流变测量模式耦合理论。我们确定了两种类型的玻璃态，{ \it单}玻璃，其中的小组件是流体中的玻璃基质的大的和{ \it双}玻璃，其中两个组件都玻璃化。小星形聚合物的加入导致{ \it both}玻璃的熔融，并且熔融曲线对星形-星形尺寸比具有非单调依赖性。这一现象为从外部控制软物质系统的流变行为开辟了新的途径。
2005-11-15 cond-mat.soft
Orientational and Translational Hopping in Supercooled Liquids and Glasses : Correlated Dynamics in a Free Energy Landscape
采用NPT分子动力学模拟研究了玻璃态二元混合物中孤立椭球体在粘性玻璃态液体中的取向弛豫。在玻璃化转变附近，OR主要通过跳跃发生，涉及环状或隧道状运动，有几个相邻原子的参与。在玻璃态，跳跃被发现伴随着较大的波动的总能量和系统的体积。取向和平移跳跃被发现是{ \it门控}，主要由熵瓶颈限制，随着压力的增加，取向变得越来越慢，比翻译。OR是异质的，具有广泛的衰减时间分布。
2001-11-03 cond-mat.soft
Glassy Dynamics in a Molecular Liquid
本文通过长椭球与扁椭球二元混合物这一新模型体系，揭示了玻璃态液体中α-β分岔温度TB附近转动弛豫谱分裂、τ2与D乘积出现尖锐峰以及高低迁移率域间一级转变等动力学异常，为理解玻璃化转变提供新视角。
2024-03-28 cond-mat.soft
Improving the prediction of glassy dynamics by pinpointing the local cage
本文提出精确定位初始构型笼状态的方法，结合线性回归与结构序参量，在广泛时间尺度上以空前精度预测玻璃态流体的动力学倾向性。
2023-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multiple glass transitions in star polymer mixtures: Insights from theory and simulations
用模式耦合理论和广泛的分子动力学计算机模拟研究了星型聚合物二元混合物的玻璃化转变。特别是，我们已经探讨了玻璃化的尺寸不对称$δ$和浓度$ρ_2$的小的星形聚合物在固定浓度的大的参数空间。根据参数的选择，三种不同的玻璃态被确定：一个单一的玻璃的大聚合物在低$δ$和低$ρ_2$，一个双玻璃在高$δ$和低$ρ_2$，和一种新的双玻璃在高$ρ_2$和高$δ$，其特征在于由一个强大的本地化的小颗粒。在低$δ$和高$ρ_2$下，玻璃化和相分离之间存在竞争。以$(δ, ρ_2)$平面为中心，出现一个液态湖，揭示了可重入的玻璃形成。我们比较的动态密度泛函的理论预测的行为，并发现两者之间显着的协议。
2008-11-10 cond-mat.soft
Nonequilibrium Glass Transition in Mixtures of Active-Passive Particles
本文发展了一种模式耦合理论（MCT）来研究单分散的主动-被动硬球颗粒混合物的非平衡玻璃化转变行为。的MCT方程清楚地表明，玻璃化转变被转移到更高的值的总体积分数时，掺杂的被动系统与活性粒子。有趣的是，我们发现，玻璃化转变点可能会显示出非单调依赖于有效扩散的活性成分，表明一个非平凡类型的活动诱导再入行为。基于非遍历参数的分析表明，在小活动的玻璃态是由于笼效应，而在高活动可能是由于活动诱导的动态聚类。
2015-06-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
Effect of Composition Changes on the Structural Relaxation of a Binary Mixture
在理想化玻璃化转变的模式耦合理论，我们研究了结构弛豫的演变与尺寸比$δ$的两个组件之间变化的0.5和1.0的硬球的二元混合物。我们发现两种情况下的玻璃态动力学。对于小的尺寸差异，混合产生玻璃状态的轻微扩展。对于较大的尺寸差异，获得塑化效果，导致液体由于混合而稳定。对于所有的$δ$，由于混合的弹性模量在过渡的减少进行预测。发现玻璃结构的硬化，这反映了在过渡点处的Debye-Waller因子的增加。在小的和中间波矢量的密度波动的临界振幅减少混合后，因此，在平台值附近的松弛的通用公式描述的两步松弛方案的第一步混合后的动力学减慢。结果解释了Williams和van Megen [Phys. Rev. E \textbf{64}，041502（2001）]报道的混合效应的定性特征，用于对具有尺寸比$δ=0.6$的硬球状胶体的二元混合物进行动态光散射测量。
2002-12-20 cond-mat.soft
Bonding and the dynamics of glassy network liquids
该研究利用 RFOT 理论从微观键合与非键合杂质相互作用出发，计算网络液体的黏度和脆性，并解释硅酸盐玻璃的组成依赖动力学。
2025-07-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Transition from confined to bulk dynamics in symmetric star-linear polymer mixtures
我们报告的线性粘弹性的混合物，包括多臂星（作为模型软胶体）和长线性链均聚物在良好的溶剂。与早期的作品相比，我们研究了对称的混合物（尺寸比为1），并表明聚合物和胶体的反应可以解耦。所采用的实验方案涉及探测不同恒星环境中的线性链动力学。为此，我们研究了具有不同的星质量分数的混合物，这是保持恒定的，而线性链被添加和他们的纠缠平台模量（$G_p$）和终端弛豫时间（$τ_d$）作为其浓度的函数进行测量。两个不同的缩放制度，观察到$G_p$和$τ_d$：在低线性聚合物浓度，观察到一个弱的浓度依赖性，变得更弱的混合物中的恒星的分数增加到星玻璃状制度。另一方面，在较高的线性聚合物浓度，经典的纠缠聚合物缩放恢复。简单的缩放参数表明，两个制度之间的阈值交叉浓度对应的最大渗透星压缩和信号的过渡从局限到散装动力学。这些结果提供了所需的成分来完成软胶体-聚合物混合物的状态图，并在大的聚合物-胶体尺寸比研究其动力学。他们还提供了一种替代方法来探索胶体玻璃化转变和聚合物动力学方面的限制。最后，他们提供了一个新的途径来定制软复合材料的流变性。
2019-02-10 cond-mat.soft
Dynamics of type V menthol-thymol deep eutectic solvents: Do they reveal non-ideality?
我们已经建立了一个全面的研究的分子动力学的薄荷醇，百里酚混合物，原型的新一类V型深共熔溶剂。介电谱和差示扫描量热法相结合，以评估的偶极弛豫和玻璃态动力学的时间尺度（10-6-10 - 2秒）的扩展范围内，并为11个不同的组合物，包括两个纯成分。溶剂介电强度和玻璃化转变均表现出与理想混合近似的正偏差。他们支持的想法，不同分子之间的优先氢键相互作用诱导DES混合物中的结构重排。DES混合物的优异的玻璃形成能力被证明用于宽范围的组合物（xThymol = 0.4-0.7）。在这种情况下，可以评估从正常液体到深度过冷状态的偶极动力学。弛豫函数的许多显著参数，包括脆弱性，非德拜字符和旋转-平移解耦点的动态不均匀性的发展。
2022-08-22 cond-mat.soft
Glass Transition of the Phase Change Material AIST and its Impact on Crystallization
工程相变材料（PCM），以实现卓越的数据存储设备需要详细了解结晶动力学及其温度依赖性。从玻璃相结晶和从过冷液体（UCL）结晶的温度依赖性明显不同。因此，了解结晶发生的相对于预测切换能力是必要的。在这里，我们测量的玻璃态动力学和结晶动力学使用量热法的加热速率跨越六个数量级。我们的研究结果表明，突出的PCM（Ag，In）掺杂的Sb 2 Te（AIST）表现出从玻璃相结晶从UCL结晶在5,000 K/s的临界升温速率的变化。在玻璃化转变以上，结晶的活化能急剧变化，使得能够在升高的温度下快速结晶。
2021-03-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Predicting random close packing of binary hard-disk mixtures via third-virial-based parameters
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；U.N.A.M.（墨西哥国立自治大学）
本文提出一种简单准确的方法，通过引入基于混合物缩减第三virial系数的参数，预测二元硬盘混合物的随机紧密堆积分数，该方法在宽广的尺寸比和组成范围内表现出近似普适性。
2026-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Stress-induced modification of the boson peak scaling behavior
玻璃形成者中所谓玻色子峰的标度行为及其与系统弹性性质的关系仍然是争议的来源。在此，二元反应性混合物中的玻色子峰通过拉曼散射测量：（i）在将未反应的混合物冷却至远低于其玻璃化转变温度时，和（ii）在等温聚合期间的不同时间将混合物淬灭至非常低的温度后。这些不同的路径的玻璃相能够产生玻璃与不同量的残余应力，证明了偏离的弹性模量从柯西类关系。我们发现，玻色子峰的标度行为与弹性介质的性质-作为德拜频率测量-持有的状态，系统能够释放内部应力和崩溃的存在下的残余应力。这些发现提供了新的见解玻色子峰的行为，并能够调和文献中提出的明显相互矛盾的结果。
2013-08-02 cond-mat.soft
Spontaneous phase separation and pattern formation in a lyotropic nematic mixture
SUPA, School of Physics and Astronomy, Edinburgh University（苏格兰物理学和天文学超级学院，爱丁堡大学）
研究通过理论、模拟和实验揭示了Lyotropic向列相混合物中自发相分离与图案形成机制，发现取向-密度耦合和弹性毛细作用是指导自组装的关键因素。
2026-02-11 cond-mat.soft
Mode Coupling Theory for Nonequilibrium Glassy Dynamics of Thermal Self-Propelled Particles
We present a promising mode coupling theory study for the relaxation and glassy dynamics of a system of strongly interacting self-propelled particles, wherein the self-propulsion force is described by Ornstein-Uhlenbeck colored noise and thermal noises are included. Our starting point is an effective Smoluchowski equation governing the distribution function of particle's positions, from which we derive a memory function equation for the time dependence of density fluctuations in nonequilibrium steady states . With the basic assumption of absence of macroscopic currents and standard mode coupli…
2017-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alpha-Relaxation Processes in Binary Hard-Sphere Mixtures
采用分子动力学模拟方法，对由二元硬球混合物的部分密度涨落形成的两个关联函数进行了模拟，以探讨混合对液体压缩成高密度态时玻璃态动力学演化的影响.偏密度涨落关联函数的两个物种的报告。α-松弛过程的结果通过强度、拉伸和时间尺度的参数来量化，其中后者在压缩时在几乎四个数量级上变化。参数表现出明显的依赖于波矢量，这种依赖性是不同的关联函数涉及较小的和较大的物种。这些功能被证明是在半定量协议内的模式耦合理论计算的理想液体玻璃化转变。
2003-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Global perspectives on the energy landscapes of liquids, supercooled liquids, and glassy systems: Geodesic pathways through the potential energy landscape
考虑一个复杂多体系统的势能景观有多有用，在很大程度上取决于这种联系与系统动力学的直接程度。在本文中，我们表明，在我们所谓的势能景观合奏，它是可能的景观的几何形状和系统，如过冷液体的长时间动力学行为之间的直接联系。我们表明，特别是，在这样的系统中的慢动力学的发病直接由他们的测地线的长度-通过他们的景观内的特殊合奏的最短路径。这些测地线越复杂、越复杂，动力学就越慢。在景观合奏测地线有足够的定义明确的特点，是直接搜索它们的数值，一个点，我们说明了计算的测地线长度为普通的原子液体和二元玻璃形成的原子混合物。我们发现，这些系统的扩散常数的温度依赖性，包括急剧下降的玻璃形成系统接近其模式耦合过渡，定量预测的测地线路径长度的增长。
2007-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dielectric secondary relaxation of water in aqueous binary glass-formers
水在玻璃状二元混合物中的介电弛豫表现出具有近似普适活化能的Arrhenius行为。在这里，我们证明了它的特征弛豫时间遵循一个显着的一般功能依赖于水的重量分数为广泛的分子系统。
2010-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Activity enhances heterogenous dynamics in 2D granular glasses
University of Massachusetts Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）
本文研究二维颗粒玻璃中活性对动力学的影响，发现活性系统在相同弛豫时间下表现出更强的动力学异质性，尽管活性方向与位移不对齐。
2026-09-09 cond-mat.soft
