2H-NMR studies of supercooled and glassy aspirin
用~ 2 H-NMR研究了氘代乙酰水杨酸的过冷态和玻璃态。刚刚超过玻璃化转变温度的分子重新取向进行了研究，使用受激回波光谱，并表现出很大程度的相似性与其他玻璃形成。在玻璃相深处，NMR光谱看起来与晶体的报告相似[A。作者声明：H. Zimmermann，U. Haeberlen，Z.奥莱尼恰克T.拉洛维奇自然的。A 50（1995）95]和低于20 K时，它们指示具有相对大的隧穿频率的旋转隧穿。温度低于150 K的自旋-晶格弛豫时间的测量揭示了玻璃中相关时间的广泛分布。表征甲基减慢的主要能垒显著小于晶体中的明确限定的能垒。
2007-01-10 cond-mat.soft
Parallel Emergence of Rigidity and Collective Motion in a Family of Simulated Glass-Forming Polymer Fluids
本研究针对模拟玻璃态聚合物流体冷却时的弹性变化问题，通过多种刚度表征方法，揭示了 emergent 弹性增长与集体运动的直接关联，建立了宏观与分子尺度刚度的定量关系并探讨了相关热力学标度。
2023-06-13 cond-mat.soft
Importance of Many Particle Correlations to the Collective Debye-Waller Factor in a Single-Particle Activated Dynamic Theory of the Glass Transition
我们从理论上研究了集体德拜沃勒（DW）因素的背景下，非线性朗之万方程（NLE）的玻璃化转变的单粒子激活动力学理论及其扩展，包括集体弹性（ECNLE理论）的多体相关性的重要性。这种基于微观力的方法设想结构α松弛作为一个耦合的本地-非本地的过程，涉及相关的本地笼和更长范围的集体障碍。这里解决的关键问题是deGennes缩小贡献的重要性与文字葡萄园近似的集体DW因素，进入建设的动态自由能在非线性平衡理论。虽然基于Vineyard-deGennes方法的NLE理论及其ECNLE理论扩展产生的预测与实验和模拟结果吻合良好，但对集体DW因子使用字面Vineyard近似大大高估了激活弛豫时间。目前的研究表明，许多粒子的相关性是一个可靠的描述模型硬球流体的激活动力学理论的关键。
2023-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Irreversible Monte Carlo algorithms for hard disk glasses: from event-chain to collective swaps
针对无序系统玻璃化减速导致的采样难题，研究实现并提出两种不可逆蒙特卡洛算法，其中集体粒子交换算法性能最优，还可制备高密度硬盘阻塞堆积。
2024-07-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Supercooled Water and the Kinetic Glass Transition II: Collective Dynamics
在本文中，我们详细研究了模拟深过冷水SPC/E中集体动力学的Q矢量依赖性。该系统的演变已经遵循了250 ns在低T，允许一个明确的识别两步弛豫过程。我们提出的证据有利于使用的模式耦合理论的过冷液体作为框架的SPC/E水的缓慢的α-弛豫动力学的描述，尽管事实上，在这个系统中的笼的形成是由形成一个开放的网络的氢键，而不是包装的限制，在简单的液体的情况下。
1997-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective dynamics in a glass-former with Mari-Kurchan interactions
我们数值研究了二维Mari-Kurchan玻璃模型的平衡弛豫动力学。粒子相互作用的树状结构禁止非平凡的结构图案和复杂的自由能景观导致热力学玻璃化转变的出现，而模型的有限维性质防止了模式耦合奇点的存在。尽管如此，平衡弛豫动力学被证明是在传统的玻璃成型机进行的模拟非常一致。平均时间-关联函数显示了典型的过冷液体的现象，包括在中间频率的弛豫谱中出现过量信号。我们发现，这种演变是伴随着强烈的集体和异质动力学的签名，不能解释单粒子跳跃和出现从动态便利。我们的研究表明，具有非常简单的结构相关性的非晶格相互作用粒子模型显示定量现实的玻璃态动力学。
2022-06-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective relaxation dynamics in a three-dimensional lattice glass model
本研究通过数值模拟揭示三维晶格玻璃模型中弛豫动力学的微观机制，发现低温下低能垒粒子形成移动团簇作为促进缺陷，驱动空间异质动力学，并与理论模型和原子模拟结果进行了比较。
2024-02-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Structural and microscopic relaxations in a colloidal glass
本研究通过多种实验技术与模拟，在宽尺度范围探究胶体玻璃老化的微观与结构弛豫，揭示其不同阶段的标度规律与动力学特征，为玻璃化转变的弛豫行为提供通用描述。
2023-08-28 cond-mat.soft
Dynamics of particles and cages in an experimental 2D glass former
我们调查的动态玻璃形成的二维胶体混合物，并显示存在的集体运动的颗粒。我们引入了一个均方位移MSD相对于最近的邻居，这表明显着的偏差，从通常的MSD量化我们的粒子的个别运动。结合对Van Hove函数自身部分的分析，这表明粒子与笼的耦合运动以及笼内跳跃过程。
2009-11-03 cond-mat.soft
How a liquid becomes a glass both on cooling and on heating
结构逮捕和玻璃形成的发病在一个浓缩的悬浮液中的二氧化硅纳米粒子在水二甲基吡啶二元混合物在其会溶点附近的研究，通过利用近临界流体自由度来控制粒子之间的吸引力和多斑点X射线光子相关光谱的强度，以确定粒子的集体动力学。该模型系统在冷却和加热时都经历了玻璃化转变，并且中间液体实现了不寻常的对数弛豫。如何发生玻璃化的两种不同的玻璃化转变的特点是详细和比较绘制到最近的理论预测，在系统中的玻璃形成有吸引力的相互作用。
2008-02-04 cond-mat.soft
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。
2018-12-21 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
Plastic deformations in crystal, polycrystal, and glass in binary mixtures under shear: Collective yielding
利用分子动力学模拟，我们研究了晶体，多晶和玻璃在一个由小颗粒和大颗粒组成的Lennard-Jones二元混合物中的二维动力学。当组分c以固定的尺寸比变化时，这些状态之间发生交叉。剪切作用于与由1800个颗粒组成的运动边界层接触的9000个颗粒的系统。用六重取向角α_j（t）和定义的无序变量D_j（t）来表示粒子的结构，其中无序变量D_j（t）表示粒子偏离六方有序的程度。塑性基本单元分为位错滑移和晶界滑移。在任何c，大规模的屈服事件发生在声学时间尺度上。此外，它们在狭窄的脆性区大量出现，形成剪切带。塑性流动的动力学是高度分层的，对于缓慢剪切具有广泛的时间尺度。我们还澄清了在体区域平均的剪切应力和壁应力施加在边界之间的关系。
2010-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural Relaxation Time and Dynamic Shear Modulus of Glassy Graphene
我们从理论上研究了玻璃态石墨烯在较宽温度范围内的玻璃化转变行为，其中这种无定形石墨烯被描述为硬球流体。一个粒子的动力学捕获，可能是由它与最近的邻居和周围的流体粒子的相互作用引起的。这个假设使我们能够分析局部和集体粒子流动性的作用。我们计算的结构弛豫时间和动态剪切模量，动态脆性，和玻璃化转变温度的温度依赖性。此外，还对这些物理量之间的相关性进行了全面的讨论。我们的理论计算同意定量以及最近的模拟和Dyre的推模型。
2020-03-10 cond-mat.soft
Low temperature dipolar echo in amorphous dielectrics: Significance of relaxation and decoherence free two level systems
本文研究了低温下非晶态固体介电回波的性质。结果表明，在长延迟时间的回波幅度是由一个小的子集的两个能级系统（TLS）具有可以忽略不计的松弛和退相干，因为它们的弱耦合到声子。然后，回波衰减可以近似地通过幂律时间依赖性来描述，其中在比典型的TLS弛豫时间更长和更短的时间具有不同的功率。该理论被应用到最近的测量硼硅酸盐玻璃BK 7中的两个和三个脉冲偶极回波，并提供了一个完美的数据拟合在较宽的时间和温度范围内的假设下，存在两个TLS弛豫机制，由于TLS声子和TLS相互作用。这种解释与以前的实验和理论研究是一致的。进一步的实验验证理论预测的建议。
2012-08-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-size effects in the diffusion dynamics of a glass-forming binary mixture with large size ratio
采用分子动力学（MD）方法对等摩尔大尺寸比AB混合物进行了模拟。虽然大的A粒子显示出模式耦合理论$ρ_c$的临界密度附近的玻璃化转变，小的B粒子保持移动与相对较弱的降低其自扩散系数$D_{\rm B}$随着密度的增加。令人惊讶的是，在$ρ_c$周围，A粒子的自扩散系数$D_{\rm A}$也开始遵循相当弱的密度依赖性。我们表明，这是由于有限尺寸的影响，可以理解的集体相互扩散动力学的分析。
2022-02-24 cond-mat.soft
Excess wing in glass-forming glycerol and LiCl-glycerol mixtures detected by neutron scattering
用不同的中子散射技术研究了玻璃形成甘油和甘油与LiCl混合物的弛豫动力学。所进行的中子自旋回波实验，延伸到相对较长的弛豫时间尺度的顺序为10纳秒，应该允许检测的贡献，从所谓的多余的翅膀。这种现象，其微观起源是有争议的讨论，出现在各种玻璃成型，直到现在，几乎完全是由介电光谱和光散射研究。在这里，我们表明，松弛过程中造成的多余翼也可以检测到的中子散射，直接耦合到密度起伏。
2014-03-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
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。
2016-10-17 cond-mat.soft
Structural relaxation of polydisperse hard spheres: comparison of the mode-coupling theory to a Langevin dynamics simulation
我们分析了缓慢，玻璃状结构松弛测量通过集体和标记粒子密度关联函数从布朗动力学模拟的准硬球的框架中的模式耦合理论的玻璃化转变（MCT）的多分散系统。渐近分析表明，集体动力学的多分散性的影响时，考虑到在多组分计算，但定性的分歧，在小$q$时，该系统被视为有效的单分散。不同的小- $q$行为的起源归因于相互扩散过程和结构弛豫之间的相互作用。MCT方程的数值解得到适当的分仓部分静态结构因子从模拟作为输入。考虑到临界密度的变化，集体密度关联函数在模拟中研究的所有密度下都很好地由理论描述，在静态结构因子的最大值周围定量一致性最好，在其最小值周围最差。然而，一个参数的标记粒子动力学的比较揭示了大的量化误差的小波数连接到众所周知的解耦的自扩散结构松弛和动力学的不均匀性。虽然从MCT行为的偏差清楚地看到，在标记的粒子数量的密度接近和液体侧的MCT玻璃化转变，没有这样的偏差被视为集体动力学。
2010-10-15 cond-mat.soft
Tracking shear mode dynamics across the glass transition in a 2D colloidal system
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究与创新中心）；Max-Planck-Institute for Dynamics and Self-Organization（马克斯·普朗克动力学与自组织研究所）
本研究通过实验验证了二维胶体系统中剪切模式的$k$-间隙现象，揭示了剪切松弛时间的超阿伦尼乌斯温度依赖性，支持了麦克斯韦-弗伦克尔理论框架。
2025-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory of Dynamics in Glass-Forming Liquids: Transient Localization, Thermodynamic Mapping and Cooperativity
我们分析了多个新的问题，在玻璃状硬球流体和分子和聚合物液体的基础上的弹性集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论的激活弛豫。通过调用一个高温参考状态，一个近的普遍性的表观动态本地化长度尺度预测的液体的广泛变化的脆弱性，结果是相关的最近的模拟研究和准弹性中子散射测量。相比之下，在相同的格式强烈的非通用行为被发现的激活障碍，控制长时间的放松。分析了ECNLE理论中的两种协同性测度。与α弛豫事件相关联的粒子级总位移被发现仅为1-2个粒子直径的顺序，并且随着冷却而弱地增加。与此相反，另一种协同长度被定义为恢复完整的障碍和散装阿尔法时间所需的空间尺度。这个长度尺度随着冷却而强烈增长，这是由于在深度过冷制度中出现了允许局部跳跃所需的集体长程弹性波动。当接近实验室Tg时，它变得非常大，尽管在分子动力学模拟可获得的过冷度下相对适中。阿尔法时间被发现是指数关系到这个协同长度在一个巨大的几十年的弛豫时间，跨越轻度到深度过冷制度。此外，有效势垒高度几乎线性增加的合作长度尺度的增长。一个替代的计算的集体弹性屏障的基础上的文字连续介质力学的方法，导致在很小的变化的理论结果的散装性能，但导致一个小得多，温度敏感的协同长度尺度。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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。
2024-12-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Superdiffusive, heterogeneous, and collective particle motion near the jamming transition in athermal disordered materials
我们使用计算机模拟来研究流体到固体，堵塞过渡附近的软粒子的无热组装的微观动力学。借用开发的工具来研究玻璃化转变附近的动态异质性，我们发现了一些原始签名的干扰过渡在粒子尺度。我们观察到超扩散，空间异质性，集体粒子运动的特征尺度，显示了一个令人惊讶的非单调行为的过渡。在固相中，动力学是弹性形变和塑性弛豫的间歇序列，其特征在于无标度空间相关性和系统尺寸依赖的动力学相关性。我们的研究结果表明，在致密的非热系统和玻璃形成的动态不均匀性是非常不同的，并揭示了最近的实验报告的“异常”的动力学行为附近的颗粒和胶体组件的干扰过渡。
2010-06-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
From single-particle to collective effective temperatures in an active fluid of self-propelled particles
我们提出了一个全面的分析有效的温度波动耗散关系的基础上的模型的主动流体组成的自走硬盘。我们首先调查的相关性的有效温度在稀和中等密度的流体。我们发现，一个独特的有效温度一般不表征在这个广泛的密度范围内的活性流体的非平衡动力学，因为波动耗散关系产生的长度尺度依赖的有效温度。相比之下，我们发现，在非常大的密度的非平衡玻璃化转变的方法是伴随着一个独特的有效温度的出现共享的波动在所有的长度尺度。这表明，由于在非平衡玻璃化转变时发生的集体冻结，在活性颗粒的非常致密的悬浮液中，通常会出现有效的热动力学。
2015-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode-coupling theory for the slow collective dynamics of fluids adsorbed in disordered porous media
我们推导出一个模式耦合理论的慢动力学的流体限制在无序多孔介质中的球形粒子随机放置在空间中。它的方程显示了在这个理论框架中遇到的通常的非线性结构，除了对记忆核的线性贡献，它增加了通常的二次项。耦合系数涉及的结构量，这是特定的流体在随机环境中演变，并具有表达式是一致的，在相关的问题。两个简单的模型与纯硬核相互作用的数值解导致预测的各种玻璃化转变的情况下，这是连续或不连续的，包括高阶奇异性和玻璃-玻璃转变的可能性。回顾了两种最一般情况下动力学的主要特征，并通过详细的计算进行了说明。此外，再入现象预测在低流体高矩阵密度制度，并被解释为通过流体-流体碰撞竞争的固体基质的本地化效果的去相关机制的签名。
2007-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical Susceptibilities Near Ideal Glass Transitions
基于最近导出的非均匀模式耦合理论，我们将过冷液体的广义模式耦合理论推广到非均匀环境中。这提供了一个基于第一性原理的、系统的、严格的方法，从多体动力学结构因子关于它们的共轭场的变化中导出高点动力学可调性。这个新的框架允许一个新的和完全微观的可能性，探测集体弛豫机制在过冷液体附近的模式耦合玻璃化转变。
2022-08-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tagged-particle dynamics in a fluid adsorbed in a disordered porous solid: interplay between the diffusion-localization and liquid-glass transitions
导出了无序多孔介质中吸附的流体中的慢单粒子动力学的模式耦合理论，其补充了先前关于集体动力学的工作[V. Krakoviack，Phys.Rev.E75，031503（2007）]。它的方程，像以前的，反映了约束诱导的松弛现象和玻璃态动力学之间的相互作用，通过存在两个贡献的存储内核，这是线性和二次的密度关联函数的缓慢的一部分，分别。从两个简单的模型与纯硬核相互作用的数值解，它表明，两种不同的情况下的扩散-本地化过渡的结果，取决于约束的强度。对于弱约束，这种转变是不连续的，与理想的玻璃化转变相一致，就像在单组分体系统中一样，而对于强约束，它是连续的，并且在集体动力学变得非遍历之前发生。在后一种情况下，玻璃化转变表现为二次转变，它可以是连续的或不连续的，在已经被捕的单粒子动力学。在所有这些过渡附近发现的异常动力学的主要特点进行了审查和详细的计算说明。
2009-05-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Kinetic constraints, hierarchical relaxation and onset of glassiness in strongly interacting and dissipative Rydberg gases
我们表明，在强退相的极限激光驱动的里德堡气体的动力学描述的主方程与明显的动力学约束。系统的平衡态是不相关的，但动力学中的约束导致空间相关的集体弛豫，让人想起玻璃。我们研究和量化的演变向平衡在一个和两个维度，并分析如何玻璃化的程度和弛豫时间控制的里德伯原子之间的相互作用强度。我们还发现，里德伯激发的自发衰变导致玻璃弛豫的中断，使系统处于高度相关的非平衡稳态。本文的结果原则上也适用于极性分子和具有大磁偶极矩的原子等其他系统，表明冷原子和分子系综的集体行为可以与软凝聚态系统中的行为相似。
2013-12-05 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft physics.atom-ph
Mode-coupling theory of the glass transition for colloidal liquids in slit geometry
我们提供了一个详细的推导模式耦合方程的胶体液体限制在两个平行的光滑壁。我们介绍了不可约的记忆内核不同的松弛通道，从而扩展投影算子技术的胶体液体狭缝几何形状。调查的集体动力学以及标记粒子运动，我们证明了模式耦合功能假设相同的形式，在牛顿的情况下证实的普遍性的玻璃化转变奇异的微观动力学。
2020-07-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergence of dynamic vortex glasses in disordered polar active fluids
在平衡状态下，无序与拓扑缺陷合谋，重新定义了晶体、超导体和液晶等各种系统中物质的有序状态。然而，远离平衡，淬火无序对活性凝聚态物质的影响实际上仍然是未知的。在这里，我们揭示了一种状态的强烈无序的活性物质，没有对应的平衡：一个动态的旋涡玻璃。结合高含量的微流体实验和理论，我们展示了胶体群如何集体巡航通过无序而不放松其流动的拓扑奇异性。由此产生的状态是高度动态的，但流动模式，由有限密度的冻结旋涡，是固定的和指数退化。淬火各向同性无序作为一个随机的规范场，将活性液体变成动态涡旋玻璃。我们认为，这种强大的机制应该塑造集体动力学的一大类无序的活性物质，从合成活性向列细胞的集合探索异质介质。
2020-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Motility-driven glass and jamming transitions in biological tissues
致密组织内的细胞运动控制着许多生物学过程，包括胚胎发育和癌症转移，最近的实验表明这些组织表现出集体玻璃化行为。为了对组织中的玻璃化转变进行定量预测，我们研究了一种自推进的Voronoi（SPV）模型，该模型同时捕获融合组织中的极化细胞运动和多体细胞-细胞相互作用，其中细胞之间没有间隙。我们证明，该模型表现出从固体状状态到流体状状态的干扰过渡，其由三个参数控制：单细胞运动速度，单细胞轨道的持续时间，以及表征细胞-细胞粘附和皮质张力之间竞争的目标形状指数。与传统的颗粒玻璃相比，我们能够确定一个实验上可访问的结构序参量，指定整个干扰表面作为模型参数的函数。我们证明了一个连续软玻璃流变模型精确地捕捉到这种过渡的小持续时间的限制，并解释它是如何失败的大持续时间的限制。这些结果为理解在胚胎发育和癌症进展中观察到的集体固体到液体的转变提供了一个框架，这可能与这些组织中的上皮到间充质的转变有关。
2016-03-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.bio-ph
Shear-induced overaging in a polymer glass
最近被称为"过度老化“的现象意味着当施加瞬时剪切应变时，玻璃的集体（缓慢）松弛模式减慢。我们能够重现这种行为的过冷聚合物熔体的模拟施加瞬时剪切变形。松弛时间$Δτ_{1/2}$的增加随着变形而迅速上升，在塑性状态下变成指数。这种“过度老化”不同于标准老化。我们发现增加的压力，键取向顺序和系统的固有结构（$<e_{IS}>$）的平均能量，所有依赖于变形的大小。观察到的从弹性变形到塑性形变的行为变化表明与“卡住状态”的物理学有关。
2005-06-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Glassy dynamics of athermal self-propelled particles: Computer simulations and a nonequilibrium microscopic theory
我们结合计算机模拟和分析理论来研究在自推进的唯一影响下演化的无热粒子的致密组装体中的玻璃态动力学。模拟结果表明，当自推进粒子的持续时间增加时，局部结构变得更加明显，而长时间动力学首先加速，然后减慢。这些看似矛盾的演变解释通过构建一个非平衡模式耦合的相互作用自推进粒子的理论。为了预测集体动力学，理论需要定态结构因子和定态局部速度相关。它产生非平凡的预测与模拟定性一致的自推进粒子的玻璃动力学。
2015-05-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An overview of the theories of the glass transition
玻璃化转变的话题引起了广泛的不同观点。因此，它的特点是缺乏一个协议，这将是最有益的理论观点。在本章中，我提供了一些元素，可以帮助整理许多理论方法，了解它们的基础，并讨论它们的有效性和相互兼容性。一路上，我描述了在过去的二十年中取得的进展，包括新的见解的空间异质性的动态和特征的长度尺度与玻璃化转变。重点放在那些理论，玻璃形成与日益增长的集体行为和新兴的普遍性。
2010-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Induced glassy behavior in the melt of glycerol and aerosil dispersions
一个高分辨率的量热光谱研究已经进行了纯甘油和胶体分散体的气溶胶在甘油中覆盖了广泛的温度范围从300 K到380 K，深在液相中的甘油。具有0.05、0.10和0.20质量分数的aerosil的胶体甘油+aerosil样品在远高于纯甘油的$T_g$的温度下显示出玻璃状的活化动力学。玻璃状行为的开始似乎是由于硅胶对甘油液体施加的结构挫折。气溶胶凝胶增加了混合物的净粘度，将样品有效地置于较低的温度下，从而诱导玻璃态。考虑到这种行为在相对低的气溶胶密度（与甘油分子的尺寸相比大的平均空隙长度）下开始，这种诱导的玻璃态行为可能是由于甘油分子的聚集模式。对受抑玻璃形成系统的研究可能是阐明玻璃物理学的一条独特途径。
2005-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Cell growth rate dictates the onset of glass to fluid-like transition and long time super-diffusion in an evolving cell colony
集体迁移支配着许多现象，从生命系统中的细胞运动到非生物的自我推进粒子。聚焦于肿瘤演变的早期阶段，我们阐明了细胞动力学中涉及的原则，并强调了它们在理解看似无关的软玻璃状材料中的类似行为和可能的趋化因子诱导的CD 8 $^{+}$ T细胞迁移中的意义。我们使用最小的三维模型进行了肿瘤侵袭的模拟，考虑了细胞弹性和粘附性细胞-细胞相互作用以及细胞出生和死亡，以建立细胞生长速率依赖性肿瘤扩张导致出现不同的拓扑小生境。边缘细胞垂直于肿瘤边界以较高的速度运动，而内部细胞的运动较慢且各向同性。细胞的均方位移$Δ(t)$在与细胞周期时间相当的时间表现出玻璃态行为，而在更长的时间表现出超扩散行为$Δ(t) \approx t^α$（$α> 1$）。我们推导出的值$α\approx 1.33$使用基于随机量子化的场论方法。在此过程中，我们建立了超扩散在一类看似无关的非平衡系统中的普适性。只有当细胞出生率和死亡率之间存在不平衡时，才会出现长时间的超扩散。我们对集体迁移的发现，也表明肿瘤演变以极化方式发生，与{ \it in vitro}实验定量一致。尽管是在肿瘤侵袭的背景下，这些发现也应该适用于描述生长细胞和活性系统中的集体运动，在活性系统中，粒子的产生和湮灭起着作用。
2018-02-14 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Effects of Cooling Rate on Structural Relaxation in Amorphous Drugs: Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory and Machine Learning Study
理论方法制定调查的分子流动性在不同的冷却速率下的无定形药物。我们将标记分子的结构弛豫过程描述为笼级动力学和第一配位壳层以外的集体分子重排的耦合过程。局域动力学和非局域动力学之间的耦合在不同的物质中表现得不同。对22种无定形药物和聚合物的结构弛豫时间、玻璃化转变温度和动态脆性进行了理论计算。数值计算结果与实验数据以及采用Vogel-Fulcher-Tammann拟合函数和机器学习方法提取的物理量在定量上有很好的一致性。机器学习方法揭示了玻璃化转变温度和熔点之间的线性关系，这是药物溶解度的关键因素。我们的预测方法是开发药物制剂的可靠工具。
2019-12-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergence of bacterial glass
本文利用膜基微流控装置培养均匀生长的准二维大肠杆菌，发现密度升高时运动细菌经取向冻结和完全玻璃化两步形成活性杆状玻璃，并揭示其异于热玻璃的动态特征。
2024-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single particle fluctuations dominate the long-time dynamic susceptibility in glass-forming liquids
接近玻璃化转变的液体表现出动力学不均匀性，即液体中的相关区域以比平均值快得多的速率或慢得多的速率松弛。这种集体现象的特点是测量的动态磁化率$χ_4(t)$，这有时被解释为这些松弛区域的大小和波动的强度。我们表明，这些测量的结果不仅可以受到集体波动的弛豫速率，但也由密度波动的初始状态和单粒子波动。我们还表明，在很长的时间内，平均重叠$C(t)$探测由时间间隔$t$分离的初始和最终状态之间的相似性衰减为幂律$C(t) \sim t^{-d/2}$。这比以前在$α$ -弛豫时间$τ_α$的一个或两个数量级内观察到的拉伸指数行为$C(t) \sim {\rm e}^{-(t/τ)^β}$慢得多。我们发现，时间长于$10-100 τ_α$，动态磁化率$χ_4(t)$是由单粒子波动为主，和$χ_4(t) \approx C(t) \sim t^{-d/2}$。最后，我们介绍了一种方法来提取集体弛豫的动态磁化率$χ_4(t)$的贡献，通过减去单粒子的波动和初始状态的密度波动的影响。我们将这种方法应用于两个玻璃形成模型的数值模拟：一个二元硬球系统和一个Kob-Andersen Lennard-Jones系统。这使我们能够将数值数据的分析扩展到比以前可能的时间尺度更长的时间，并为未来在动态不均匀性研究中取得进一步进展打开了大门，包括确定交换时间。
2021-12-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theoretical and Experimental Study of Compression Effects on Structural Relaxation of Glass-Forming Liquids
我们发展了玻璃形成液体体弛豫的弹性集体非线性朗之万方程理论来研究压缩条件下的分子流动性。所施加的压力限制了更多的分子运动，因此当增加压力时显著减慢了分子动力学。我们定量地确定了结构弛豫时间的温度和压力依赖性。为了验证我们的模型，三个刚性和非聚合物超分子的介电谱实验进行了在环境和高压。数值计算结果与实验数据定量吻合。
2020-04-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coupling between structural relaxation and diffusion in glass-forming liquids under pressure variation
本文采用集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论和分子动力学（MD）模拟方法研究了玻璃形成液体在不同压力下的结构弛豫和活化扩散。外部压力限制了单个分子在其笼中的局部运动，并引发合作运动的减慢。虽然ECNLE理论和模拟通常预测玻璃化转变温度和动态脆性随压力单调增加，但模拟表明，当压力高于1000 bar时，脆性降低。发现结构弛豫时间与逆扩散常数线性耦合。值得注意的是，这种耦合与压缩无关。理论计算与模拟结果在数量上吻合得很好，也与以前的工作一致。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Determination of Young's modulus of active pharmaceutical ingredients by relaxation dynamics at elevated pressures
从理论上提出了一种新的方法来研究药物活性成分的玻璃化转变和玻璃化各向异性分子液体在高压下。我们将非晶材料描述为硬球的流体。最近邻的相互作用和合作运动的粒子对玻璃态动力学的影响进行量化，通过一个本地和集体的弹性势垒计算使用Elementary集体非线性Langevin方程理论。在Kramer理论中插入两个势垒，得到结构弛豫时间。然后，我们制定了一个新的映射的基础上的热膨胀过程中的压力相互关联的粒子密度，温度和压力。这种分析使我们能够确定α弛豫的压力和温度依赖性。由此，我们估计一个有效的弹性模量的非晶材料和捕获构象的松弛过程中的影响。值得注意的是，我们的理论结果与实验吻合得很好。
2020-10-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
