Aging in thermal active glasses
众所周知,玻璃质材料可以经历老化,即,它们的性质随时间逐渐改变。有越来越多的证据表明,致密的活性和生命系统也表现出许多玻璃态行为的特征,但在很大程度上仍然不知道物理老化是如何表现在这种活性玻璃态材料。我们的目标是探索主动和被动热眼镜是否以根本不同的方式老化。为了解决这一问题,我们数值研究了二维被动和主动布朗模型玻璃形成者的淬火后从高到低的温度的老化动力学。我们发现,在主动热玻璃的老化是由热效应和主动效应之间的时间依赖性的竞争,与明确的材料的年龄演变的有效温度。此外,与被动老化现象学,我们发现,在主动老化系统的动态异质性的程度是相对较小的,并显着恒定的年龄。我们的结论是,经常调用的映射之间的主动系统和一个被动的一个具有较高的有效温度严格打破老化后,和热活性玻璃的老化动力学不同,在几个不同的方式从被动和无热活性的情况下。
2021-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Direct visualization of aging in colloidal glasses
我们使用共聚焦显微镜直接观察老化胶体玻璃的动态。我们准备了一个高密度的胶体悬浮液,一个简单的模型系统,与其他玻璃共享许多属性,并通过搅拌样品开始实验。我们在搅拌后跟踪了数千个胶体颗粒的运动,观察到它们的运动随着样品的老化而明显减慢。老龄化具有时空异质性。此外,虽然特征弛豫时间尺度随着样品年龄的增长而增长,但在所有时间尺度上都继续发生非平凡的粒子运动。
2002-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dielectric spectroscopy on aging glasses
在目前的工作中,我们提供了修改的拉伸指数行为的适用性的进一步证据,最近提出的用于描述低于玻璃化温度的老化时间依赖性数据[P.Lunkenheimer等人,物理修订版信函95(2005)055702]。我们分析时间依赖性的介电损耗数据在各种老化的玻璃,包括新的数据Salol和碳酸丙烯酯,使用传统的拉伸指数和新提出的方法。此外,在不同的测量频率,这是预测的基础上的新方法,老化数据的缩放,检查其有效性。
2005-11-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging and Energy Landscapes: Application to Liquids and Glasses
平衡状态下的液体状态方程,写在势能景观形式主义,推广到描述的平衡条件。在老化过程中,系统探索与平衡配置相关的盆地的假设是推导中的关键因素。理论预测成功地与不同老化过程的分子动力学模拟的数据,如温度和压力的跳跃。
2002-06-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Irreversible Eshelby description of aging in glasses
最近描述的冷却通过玻璃化转变的不可逆的结构Eshelby重排与一个单一的平均虚构的温度扩展到虚构的温度分布的平均一个。延伸对冷却扫描只有很小的影响,但事实证明是必要的,以了解加热回到平衡。
2019-04-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Spatiotemporal structures in aging and rejuvenating glasses
复杂的时空结构在玻璃冷却后老化和玻璃加热后再生的过程中发展。理解这些结构的关键是激活的重新配置事件之间的相互作用,产生的流动性和流动性的运输。这两种效应都是由激活事件的随机一阶跃迁理论与非均匀环境中的模式耦合理论相结合来解释的。预测的修改流动性运输的时间过程中的老化制度是温和的。相比之下,通过传播源自初始重新配置事件的增强移动性的前沿,再生过程受到强烈影响。再生玻璃中的结构类似于火焰。沿着燃烧理论的分析提供了对前缘传播速度的估计。对于具有自由表面的玻璃,自然会发生不均匀的再生。与燃烧的类比也提供了一种新的方式来看待由情况II和超级情况II扩散描述的玻璃吸收稀释剂。
2008-12-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging of rotational diffusion in colloidal gels and glasses
我们研究了旋转扩散的老化Laponite悬浮液的浓度范围很广,使用去偏振动态光散射。测得的取向关联函数经历了一个遍历到非遍历的过渡,其特征在于浓度依赖性的遍历打破时间。我们发现,作为等待时间的函数,与旋转自由度相关的弛豫时间,当与它们的遍历性破坏时间成比例时,在两个不同的主曲线上崩溃。这些主曲线是类似的那些先前发现的平移动力学;这两个不同类别的行为归因于胶体凝胶和玻璃。因此,旋转自由度的老化动力学提供了胶体凝胶和玻璃的不同动力学行为的另一个签名。
2012-03-30 cond-mat.soft physics.chem-ph
Simulations of aging and plastic deformation in polymer glasses
我们使用分子动力学模拟研究物理老化对模型聚合物玻璃力学性能的影响。蠕变柔量与恒定温度下低于屈服的恒定单轴载荷下的结构松弛同时确定。该模型成功地捕捉到了聚合物玻璃中实验发现的普遍特征,包括机械复原的特征。我们分析了微观松弛时间尺度,并表明它们表现出相同的宏观蠕变遵守老化特性。此外,我们的模型表明,整个分布的弛豫时间尺度与年龄相同。尽管流动性的变化很大,我们观察到相对较小的结构变化,除了一个弱的对数增加的程度,短程秩序,可能与观察到的减少老化增加负荷。
2007-04-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Aging near rough and smooth boundaries in colloidal glasses
我们使用共聚焦显微镜研究了粗糙和光滑边界附近的双分散胶体玻璃的老化。在光滑边界附近,颗粒形成层,并且与块体相比,边界附近的颗粒运动显著地更慢。在粗糙边界附近,各层几乎消失,粒子的运动几乎与体相一致。边界附近的动力学梯度被证明是两种类型的boundary.Our观察的结构梯度的函数,壁诱导层结构强烈影响老化。
2017-10-27 cond-mat.soft physics.chem-ph
Aging or DEAD: origin of the non-monotonic response to weak self-propulsion in active glasses
在非晶态中,玻璃由比观察时间长的弛豫时间定义。这种非遍历性的性质使得对玻璃态系统的理解成为一个复杂的话题,具有复杂的老化效应或对进一步失衡的外部驱动的反应。在这方面,由自推进粒子制成的活性玻璃最近已经成为刺激系统,通过考虑新的内部失衡自由度,拓宽和挑战了我们目前对玻璃的理解。在以前的实验研究中,我们已经表明,在遍历性破碎阶段,致密被动粒子的动力学首先随着粒子的轻微活跃而减慢,然后在更大的活动中加速。在这里,我们表明,这种非单调行为也出现在软活性布朗粒子的模拟,并探讨其原因。我们反驳了我们之前提出的主动方向性(DEAD)模型描述我们的数据的死锁。然而,我们证明,非单调响应是由于活动增强老化,从而确认遍历性打破的联系。除了自推进系统,我们的研究结果表明,在主动眼镜老化是不完全理解。
2022-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unveiling the structural arrangements responsible for the atomic dynamics in metallic glasses during physical aging
理解和控制物理老化,即非平衡系统的自发时间演化,是材料科学中最重要的任务之一。最近的研究揭示了金属玻璃中存在复杂的原子运动,与宏观量中观察到的典型连续老化相比,具有不同的老化制度。通过结合动力学和结构同步加速器技术,我们第一次将先前确定的微观结构机制与特殊的原子运动直接联系起来,为它们的复杂性提供了更广泛的独特视角。我们表明,原子尺度是由两个过程之间的相互作用:重排释放残余应力相关的级联机制的松弛,和中程有序过程,这并不影响局部密度,可能是由于局部松弛的液体状区域。随着温度的升高,一个令人惊讶的额外的二次弛豫过程,连同更快的中程有序化,可能的结晶前体。
2015-11-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Theory of Aging in Structural Glasses
将过冷液体动力学的无规一级相变理论推广到非平衡结构玻璃中的老化现象。重新制定的“熵液滴”的想法,在图书馆的本地能源景观的介绍,以统一的方式对待的过冷液体(再现早期的结果)和玻璃态。由此产生的微观老化理论与Nayaranaswamy-Moynihan-Tool非线性松弛形式主义和Hodge-Scherer外推的亚当-吉布斯公式,但偏离这两种方法的预测和实验结果是一致的。玻璃弛豫的非线性被证明与液体脆性定量相关。解释了在淬火玻璃中观察到的弛豫的残余非阿克里乌斯温度依赖性。定量地预测了非平衡玻璃弛豫谱随温度降低而变宽的现象。该理论导致预测的空间波动虚构的温度在长时间的玻璃态,其中有非高斯统计。这可以在深度猝灭后引起系统中的“超慢”弛豫。
2004-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glasses and aging: A Statistical Mechanics Perspective
我们从统计力学的角度回顾了玻璃化转变、玻璃化动力学和老化等领域。我们简要介绍了这个问题,并解释了玻璃系统中遇到的主要现象,特别强调空间异质动力学。我们回顾了目前主要的理论方法来解释这些玻璃现象,包括最近的发展,关于平均场论的液体和玻璃,新的计算工具,并连接到干扰过渡。最后,老化和非平衡动力学表现出的玻璃材料的物理进行了讨论。
2020-10-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging and effective delays in colloidal glasses under shear
在本文中,我们分析了胶体玻璃的微观动力学的变化提交振荡剪切。我们使用多散斑扩散波光谱监测瞬态动力学制度后,剪切应用。我们表明,该系统显示了一个自发老化,是由一个低振幅的振荡放大(过度老化),但停止由一个高振幅的(复兴)。中间的振幅驱动系统进入一个无法通过自发演化达到的动态状态。我们表明,这些系统提出了一个弱的长期记忆和所有观察到的现象可以解释由振荡应变下的弛豫时间分布的扩大。我们讨论了我们的结果与自旋玻璃在温度变化时的行为的相似性。我们最终提出了一个方案的基础上存在的更硬和更软的区域的材料。
2003-05-16 cond-mat.dis-nn 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
Overaging with stress in polymer glasses? Faster segmental dynamics despite larger yield stress!
University of Wisconsin−Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究针对PMMA玻璃,发现应力下老化的样品屈服应力更高但链段动力学更快,修正了屈服应力与结构弛豫时间的简单函数关系及过老化的相关理论模型。
2026-08-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dislocation Glasses: Aging during Relaxation and Coarsening
据报道,位错的动力学表现出玻璃性质。我们数值研究各种版本的二维刃位错系统在没有外部施加的应力。确定了两种类型的玻璃态行为:(i)位错沿随机放置的,但固定的轴滑动表现出弛豫到其空间无序的稳定状态;(ii)如果允许攀登和湮灭,不规则的胞状结构可以在所有位错湮灭之前在增长的长度尺度上形成。在所有情况下,发现关联函数和扩散系数都表现出老化。情形(i)中的松弛是慢幂律。在瞬态过程中的(ii)的动力学指数z是约6,这相比有利的实验上的二嵌段共聚物。
2007-11-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Interplay between aging and rejuvenation in spin glasses
本研究测量了Cu₀.₉₂Mn₀.₀₈单晶自旋玻璃的老化特性,对比淬火与有限冷却速率两种方案的老化曲线,揭示了老化与回春的相互作用对定量比较的影响,明确回春是两类生长速率差异的成因。
2025-08-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Mode-coupling theory for aging in active glasses: relaxation dynamics and evolution towards steady state
Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所);Weizmann Institute of Science(魏茨曼科学研究所)
本文提出主动玻璃的模式耦合理论,研究了活动系统中衰老动力学,发现随着等待时间增加,相关函数衰减变慢,松弛时间增加,活动性对临界点的影响决定了衰老行为。
2026-04-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging in attraction-driven colloidal glasses
利用计算机模拟研究了引力驱动的胶体玻璃的老化过程。该系统在没有吸引力的情况下平衡,并在恒定的胶体体积分数下瞬间“淬火”到超过玻璃化转变的两种状态之一;一种接近转变,另一种深入玻璃。结构性质的演变表明,键在系统中形成,增加了局部密度,在其他地方产生密度赤字(洞)。该过程随着淬火后经过的时间而减慢。作为键形成的结果,如通过均方位移和密度、键和环境关联函数测量的,存在动力学的减慢。可以对密度相关性进行时间重新缩放,以瓦解其长时间(结构性)衰减。结构弛豫的时间尺度显示两个猝灭超线性依赖于等待时间,它的增长速度比债券的寿命,显示集体起源的过渡。在长等待时间和高吸引强度,我们观察{ \rem完全}逮捕动态超过三十年的时间,虽然个别债券不是永久性的这个时间尺度。局域化长度随着状态在玻璃中移动得更深而减小;非遍历性参数随结构因子同相振荡。我们的主要结果是获得的系统中的对潜在的障碍,抑制相分离。然而,当这个障碍被删除的情况下,深淬火,我们发现在静态结构的变化,但几乎没有在动态。因此,我们的老化行为的结果仍然相关的实验中,玻璃化转变与相分离的竞争。
2006-10-19 cond-mat.soft
Compressed correlation functions and fast aging dynamics in metallic glasses
我们提出的X射线光子相关光谱测量的原子动力学在Zr 67 Ni 33金属玻璃,远低于其玻璃化转变温度。我们发现密度涨落的衰减可以用压缩的、比指数快的关联函数来描述,这种关联函数可以用著名的Kohlrausch-Williams-Watts函数来模拟,其形状指数β大于1。这个参数还被发现是独立的等待时间和波矢量,导致的可能性,重新调整所有的关联函数到一个单一的主曲线。在玻璃态的动力学的特征还在于不同的老化制度,坚持在深玻璃态。这些功能似乎是普遍的金属玻璃,并建议一个非扩散性质的动态。这种普遍性是支持的可能性,描述的结构弛豫时间与等待时间的快速增加,使用一个独特的模型函数,独立的系统的微观细节。
2013-01-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Spin-glass--like aging in colloidal and granular glasses
出于"正常玻璃"和"边缘稳定玻璃"之间的加德纳相变的平均场预测,我们调查的三维多分散硬球,用作胶体或颗粒玻璃的模型的非平衡动力学。在玻璃相的深处,我们发现一个尖锐的交叉压力$P_{\rm G}$分离两个不同的动力学制度。对于压力$P < P_{\rm G}$,玻璃表现为正常固体,显示在玻璃自由能盆内快速平衡的快速动力学。相反,对于$P>P_{\rm G}$,动力学变得强烈异常,显示非常大的平衡时间尺度,老化和不断增加的动力学敏感性。在$P_{\rm G}$的交叉是强烈地让人联想到在三维自旋玻璃在外场中观察到的,这表明这两个系统可能在同一个普适类,与理论预期一致。
2018-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interplay between shear loading and structural aging in a physical gel
我们表明,明胶凝胶的机械松弛的老化表现出相同的缩放现象的聚合物和胶体玻璃。此外,已知明胶表现出对数结构老化(硬化)。我们发现压力加速了这一过程。然而,这种影响绝对不能简化为相对于自然老化的单纯年龄变化。我们认为,这是可解释的弹性辅助小学(线圈$\to$螺旋)的本地事件,其动态逐渐放缓,随着年龄的增长几何挫折。
2009-05-12 cond-mat.soft
Crossover of aging dynamics in polymer glass: from cumulative aging to non-cumulative aging
通过测量聚合物玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在$T_2$和$T_1$两个温度之间的温度偏移$ΔT$($\le $ 20 K)后在固定频率下的交流介电极化率,研究了其老化行为。使用双温($T$ -)位移测量,随着$ΔT$的增加,可以观察到从累积老化到非累积老化的交叉。基于激活动力学给出的动力学相干长度的增长规律,我们得到了正、负$T$位移的唯一相干长度。讨论了聚合物玻璃中存在温度混沌的可能性。
2008-01-05 cond-mat.soft
Denser glasses relax faster: a competition between rejuvenation and aging during in-situ high pressure compression at the atomic scale
金属玻璃的一个迷人的特征是它们能够在机械变形下探索不同的构型。这种效应通常通过宏观观测量来观察,而在原子水平上对形变的后果知之甚少。利用新一代的同步加速器,我们探测了金属玻璃在流体静力学压缩下,从微扰开始到流体静力学压缩状态的原子运动和结构。虽然该结构表明在压缩下可逆的致密化,动态显着加速,并表现出两个制度的滞后。在低压下,原子运动是异质的,具有雪崩样重排,表明再生,而在进一步压缩下,老化导致由玻璃固有的内应力触发的超扩散动力学。这些结果突出了非遍历系统中原子运动的复杂性,并支持最近开发的理论来描述令人惊讶的复兴和应变硬化的金属玻璃压缩。
2023-01-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Correlation between rearrangements and soft modes in polymer glasses during deformation and recovery
我们探讨软振动模式和局部弛豫事件之间的联系,在物理老化过程中的聚合物玻璃,在恒定应变速率下的主动变形,和随后的恢复。一个软字段的最低能量的正常模式的振幅的叠加,并发现预测高达70%的重排。在老化和恢复阶段,随着物理老化引起的能量势垒的升高,柔软度和重排之间的重叠逐渐增加,同时屈服使重叠迅速恢复到新制备的玻璃的重叠。在应变硬化区,单轴拉伸变形的相关性上升,但不是简单的剪切。这些趋势可以通过考虑两种变形协议中软模式的不同程度的本地化来解释。
2015-09-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Heterogeneous dynamics during yielding of glasses: effect of aging
本文用分子动力学方法模拟了二元Lennard-Jones玻璃在剪切作用下的行为。具有不同的热历史的玻璃态的力学响应进行了研究,通过施加广泛的外部剪切速率,在不同的温度。应力-应变关系在约0.1的应变下表现出过冲,标志着玻璃样品的屈服和塑性流动的开始。过冲的幅度显示出相对于无量纲变量的对数行为,该无量纲变量由样品的年龄乘以剪切速率给出。具有有限的寿命,在剪切带的形式,动态异质性,观察到的玻璃在剪切下变形。通过量化颗粒迁移率的空间波动,我们证明这种剪切带仅在施加的剪切速率、玻璃年龄和环境温度的特定组合下发生。
2016-12-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Deformation-induced accelerated dynamics in polymer glasses
采用分子动力学模拟研究了形变对聚合物玻璃老化过程中链段动力学的影响。单个粒子的轨迹被分解成一系列的不连续的跳跃,从中我们得到三个变形协议下的松弛时间和位移的完整分布:步进应力(蠕变),步进应变,和恒定应变率变形。在实验中,在变形过程中,动力学可以加速几个数量级,并且在屈服过程中(机械恢复)完全消除了历史依赖性。老化可以解释为玻璃的弛豫时间分布中的长尾的结果,并且类似地,通过在屈服期间观察到的该分布的变窄来理解机械复原。虽然在变形下的弛豫时间分布是高度协议特定的,在每种情况下,它们可以被描述为一个通用的加速因子,只取决于应变。
2010-08-16 cond-mat.soft
Spatial heterogeneities in structural temperature cause Kovacs expansion gap paradox in aging of glasses
自Kovacs开创性的工作以来,玻璃在温度突然变化后的体积和焓弛豫已经被广泛研究。人们观察到冷却与加热时的不对称平衡方法,以及更违反直觉的膨胀间隙悖论,即加热时甚至接近平衡的有效弛豫时间依赖于初始温度。在这里,我们表明,一个可压缩粒子晶格模型可以捕捉到的不对称性和膨胀间隙。我们定量表征的粒子配置的能量状态使用的虚构的温度称为结构温度,其中,在加热的情况下,显示出很强的空间异质性的物理实现。该系统松弛的成核和膨胀的温暖的移动域已达到最终的温度,对冷却器的不动域保持在初始温度。这些较冷的区域中有一小部分保持接近平衡,从而解释了这个悖论。
2019-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The effect of cryogenic thermal cycling on aging, rejuvenation, and mechanical properties of metallic glasses
采用分子动力学模拟研究了模型玻璃在热循环作用下的结构弛豫、势能态和力学性能。我们研究了一种非添加剂的二元混合物,它是从液相退火到低于玻璃化转变的低温不同的冷却速率。通过在恒定压力下反复加热和冷却系统来施加热处理,从而在热膨胀时暂时引起内应力。我们发现,退火不良的玻璃被重新定位到逐步降低水平的势能在连续的周期,而退火良好的玻璃可以在足够大的幅度的热循环再生。此外,对于所有冷却速率,在一定温度幅值下检测到100次循环后的最低水平的势能。到不同能态的结构转变伴随着原子的集体非仿射位移,这些原子被组织成团簇,其典型尺寸随着冷却速率或温度振幅的增加而变大。我们发现,弹性模量和峰值的应力过冲表现出明显的最大值的循环振幅,这对应于最小的势能。模拟结果表明,屈服峰作为循环振幅的函数,快速退火的玻璃表示在较低的冷却速率制备的玻璃中的最大应力的下限。
2018-08-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Physical aging studied by a device allowing for rapid thermal equilibration
研究了有机玻璃的老化到平衡液态的过程。通过将液体冷却至刚好低于玻璃化转变温度来制备玻璃。老化后的温度跳变进行了研究,通过测量的介电损耗在一个固定的频率,使用微调节器,其中温度是由Peltier元件控制。与传统设备相比,新设备增加了近两个数量级的可观察到的老化时间跨度。提供了以下五种玻璃形成液体的数据:邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、2,3-环氧丙基苯基醚、5-聚苯基醚和亚磷酸三苯酯。使用Tool-Narayanaswamy形式主义分析老化数据。所有五种液体都有以下特征:1)每种液体都有一个“内部时钟”,这一事实是通过显示结构的老化由控制介电特性的相同材料时间控制而建立的。2)有没有所谓的膨胀间隙之间的长时间限制的弛豫率以下向上和向下跳到相同的温度。3)在很长一段时间内,结构弛豫不是拉伸的,而是简单的指数衰减。4)对于小的温度步长的长时间指数结构弛豫的速率是相同的偶极自相关函数的长时间衰减。
2010-08-12 cond-mat.soft
Distinct elastic properties and their origins in glasses and gels
本文通过对比玻璃和凝胶在观测与老化过程中的剪切模量和体积模量变化,揭示二者弹性差异源于结构有序化和界面减少两种自由能最小化机制。
2023-08-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Relaxation and physical aging in network glasses: a review
本文综述了近年来对$GeO_2$、Ge、$_x$、Se、$_{1-x}$、硅酸盐(SiO $_2$ -Na $_2$ O)、硼酸盐(B $_2$ O、$_3$ -Li $_2$ O)等具有重要应用价值的网络材料的玻璃态弛豫和老化的研究进展。简要介绍了玻璃化转变现象学,以及从理论和实验两方面揭示的显著特征。标准的实验方法用于表征的动力学减慢进行审查。然后,我们讨论了网络拓扑结构和刚性方面所发挥的重要作用,为理解玻璃化转变的松弛,同时也允许从简单和有见地的模型的基础上的网络结构的分析预测的玻璃性能。我们还强调了计算机模拟探测在分子水平上的动力学的巨大效用,并允许计算各种结构相关的功能与玻璃弛豫和物理老化,揭示了非平衡性质的玻璃。我们讨论的概念,空间变化的结构,导致图片的“{ \em动态异质性}",和最近的结果,这一重要议题的网络玻璃也进行了审查。
2016-05-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical heterogeneity in aging colloidal glasses of Laponite
玻璃由于其长的弛豫时间而表现为固体;然而这种缓慢响应的起源仍然是一个谜。增长的动态长度尺度,由于合作运动的粒子被认为是核心的理解这两个缓慢的动力学和刚性的出现。在这里,我们提供了实验证据的一个不断增长的动态异质性的长度尺度,随着等待时间的增加,在一个老化的胶态玻璃Laponite增加。的动态的异质性的签名如下从动态光散射测量中,我们研究了旋转和平移扩散的盘形颗粒的Laponite悬浮液。这些测量伴随着同时微观流变学和宏观流变学实验。我们发现,粒子的旋转扩散减慢速度比他们的平移运动。平移和取向自由度的这种解耦发现其起源于动态异质性,因为旋转和平移探测样品中的不同长度尺度。宏观流变学实验表明,低频剪切粘度的增加速度比旋转和平移扩散弛豫时间快得多。
2012-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium fluctuation dissipation relations in binary glasses
我们表明,在短时间内实现老化的二元玻璃的一个简单的模型。我们发现,低于过渡点的非平衡关联函数和响应函数是兼容的关系,最初推导Cugliandolo Kurchan广义自旋玻璃。
1997-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Rejuvenation and Memory Effects in a Structural Glass
我们数值计算表明,一个三维模型的结构玻璃显示老化,年轻化和记忆效应时,提交给温度循环。这些效应表明,结构玻璃的自由能景观可能具有复杂的分级结构,表征材料,如自旋和聚合物玻璃。我们使用的边缘稳定性的理论概念来解释我们的结果,并解释在何种物理条件下,一个复杂的老化动力学可以出现在稠密的过冷液体,铺平了道路,为未来的实验研究复杂的老化动力学在胶体和颗粒玻璃。
2019-02-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of density on the physical aging of pressure-densified polymethylmethacrylate
玻璃态聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的物理老化的速率,其次从二次松弛与老化的变化,被发现是独立的密度,后者控制的压力在玻璃形成过程中。因此,无论玻璃比相应的平衡液体更致密还是密度更小,二次弛豫的老化行为都是相同的。在不同压力下形成的玻璃老化的这种等效性表明,局部堆积是支配玻璃态动力学的主导变量。结果之一是压力致密化导致玻璃化转变温度降低。压力致密化产生不同的玻璃结构的事实与具有由PMMA表现出的动态性质的非缔合材料的模型不一致,例如弛豫时间的密度缩放和弛豫分散的等时叠加。
2017-07-06 cond-mat.soft
Aging as dynamics in configuration space
许多无序系统,如结构玻璃、蛋白质、颗粒材料或自旋玻璃的弛豫动力学,即使在非常低的温度下也不完全冻结。这种残余运动导致材料性质的变化,这一过程通常称为老化。尽管最近的进展,这种老化过程的理论描述,导致老化动力学的微观机制仍然是一个有争议的问题。在这封信中,我们调查的老化动力学的一个简单的玻璃形成分子动力学计算机模拟。使用的固有结构的概念,我们给出的证据表明,老化动力学可以理解为系统的有效构型温度T的降低。结果表明,当系统淬火到模耦合理论的临界温度T_c时,平衡过程加快,热力学概念对描述非平衡老化过程是有用的。
1999-05-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analysis of landscape hierarchy during coarsening and aging in Ising spin glasses
我们使用记录动力学(RD),被称为“老化”的无处不在的弛豫现象的粗粒度描述,作为一种诊断工具,以找到区分伊辛自旋模型和铁磁体的能量景观的普遍特征。根据RD的说法,淬火后的非平衡系统依赖于随机产生一系列不可逆的记录大小的事件(地震或雪崩)的波动,这些事件允许系统在复杂的分层能量景观中逃离亚稳态的更高障碍。一旦这些记录事件允许系统克服这些障碍,系统就会通过跌入以下稍微更稳定的亚稳态而放松。在这个框架内,可以清楚地区分伊辛铁磁体的粗化动力学和自旋玻璃的老化,它们通常被归为同一类别。为此,我们通过改变铁磁与反铁磁键的混合物$p$,从玻璃态(各50%)到出现明显铁磁行为的任何地方,在自旋玻璃和铁磁之间进行插值。记录事件的积累随着时间的对数增长,在玻璃制度,在一个尖锐的过渡到铁磁制度,这种激活饱和迅速在特定的混合物。我们证明了立方晶格上的爱德华-安德森模型以及Sherrington-Kirkpatrick(平均场)自旋玻璃的这种效应。虽然这种转变与先前观察到的零温度平衡转变相吻合,但后者的转变尚未被描述。
2021-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging and rejuvenation during elastostatic loading of amorphous alloys
利用分子动力学模拟,我们研究了单轴弹性静态压缩对二元玻璃的势能、结构弛豫和力学性质的影响。我们考虑的三维Kob-Andersen二元混合物,这是最初从液体状态冷却到玻璃相,在零压力下,以缓慢的速度。然后,在延长的时间间隔期间,在退火温度下对玻璃施加静态应力。结果表明,当退火温度小于玻璃化转变温度的一小部分时,屈服点以下的静应力会引起大规模的塑性形变和明显的年轻化。相比之下,老化效应变得占主导地位,在足够小的值的静态应力和较高的退火温度。弹性静态压缩后的力学测试表明,弹性模量和屈服应力都在再生样品中降低,而松弛的玻璃观察到相反的趋势。这些结果可能对优化力学性能的金属玻璃的形变热处理有帮助。
2019-05-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rejuvenation versus overaging: The effect of cyclic loading/unloading on the segmental dynamics of PMMA glasses
University of Wisconsin – Madison(威斯康星大学麦迪逊分校)
该研究探究循环加载/卸载对PMMA玻璃链段动力学和力学性能的影响,采用探针再取向技术等方法,发现未出现过老化,探针再取向技术可灵敏检测变形非线性效应。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Rare-Event-Induced Ergodicity Breaking in Logarithmic Aging Systems
针对超慢动力学系统中老化与遍历性破缺起源不明的问题,本文提出对数老化扩散系统中罕见事件频率随老化降低的新机制,解释了遍历性破缺,为非平衡系统微观理解及玻璃等研究提供新视角。
2025-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic particle tracking reveals the aging temperature of a colloidal glass
理解眼镜被认为是统计物理学中最基本的问题之一。一种理论方法来解开他们的普遍性质是考虑平衡概念的有效性,如温度和热化在这些非平衡系统。在这里,我们调查的自相关和响应函数来监测胶体玻璃的老化。在平衡状态下,所有的观测量都是稳定的,而在非平衡玻璃态下,它们对系统的年龄有明确的依赖性。我们发现,输运系数的规模与老化时间的幂律,签名的缓慢放松。然而,我们的分析表明,玻璃态系统已热化在一个恒定的温度独立的年龄和大于浴,反映了笼动力学的结构重排。此外,还发现了一个普适的标度律来描述观测量的全局和局部涨落。
2006-08-04 cond-mat.soft
Sound attenuation in finite-temperature stable glasses
非晶态固体的热导率的温度依赖性与其晶态对应物的热导率的温度依赖性明显不同,但表现出普遍的行为。声音衰减被认为与这种普遍行为有关。最近的计算机模拟表明,在谐波近似声衰减$Γ$服从四次,瑞利散射标度小波矢量$k$和二次标度波矢量以上的Ioffe-Regel限制。然而,模拟和实验并没有提供一个清晰的画面,在有限的温度下,非谐波效应变得相关的预期。在这里,我们研究在有限的温度下的各种稳定性的模型玻璃,从不稳定的玻璃,表现出快速老化的玻璃,其稳定性等于那些在实验室实验中创建的声音衰减。我们发现了几个定标律取决于玻璃的温度和稳定性。首先,我们发现大波矢二次标度在所有温度下都是不变的。其次,我们发现,在小的波矢$Γ\sim k^{1.5}$的老化玻璃,但$Γ\sim k^2$时,玻璃不老化的时间尺度上的计算。对于我们最稳定的玻璃,我们发现,$Γ\sim k^2$在小波矢,然后交叉到瑞利散射标度$Γ\sim k^4$,其次是另一个交叉到二次标度在大波矢。我们对这种二次行为的计算观察调和了模拟、理论和实验,并将促进对玻璃热导率温度依赖性的理解。
2020-04-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Entropy of Liquids and Glasses from Recurring Structural Patterns
Univ. Grenoble Alpes(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);CNRS, Institut Fourier(法国国家科学研究中心,傅里叶研究所);Institut für Theoretische Physik, Universität Innsbruck(因斯布鲁克大学理论物理研究所);Laboratoire de Physique de l’Ecole Normale Supérieure, ENS, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎高等师范学院物理实验室,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);Univ. Grenoble Alpes, CNRS, LIPhy(格勒诺布尔阿尔卑斯大学,法国国家科学研究中心,LIPhy)
基于高维Grassberger–Procaccia算法,通过重复结构模式的衰减率计算二维过冷液体的低温构型熵,直接关联熵减与非晶序的持续增长,并与传统定义定量一致。
2026-05-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Random First Order Transition Theory of Glasses in Real Space-Time: Instantons, Strings, Flames and Flows
使用随机一级跃迁理论理解结构玻璃需要在真实空间和时间上进行描述,同时考虑样品历史。用场论的术语来说,当存在复本对称性破缺时,各种非线性物体都进入了这个描述:瞬子、弦、火焰和流。我们专注于这个真实的空间描述,并用它来描述交叉的能量景观制度,动力学的异质性,老化和应力下的玻璃剪切带的形成。
2022-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Towards glasses with permanent stability
与晶体不同,玻璃会随着时间的推移而老化或失透,这反映了它们的非平衡性质。这种稳定性的缺乏在许多工业应用中是一个严重的问题。在这里,我们通过数值模拟表明,通过抑制体积分数的不均匀性来防止准硬球玻璃的失透。一种单分散玻璃已知的“雪崩”样间歇动力学失透进行小的迭代调整的颗粒大小,使局部体积分数空间均匀。我们发现,这完全防止结构松弛和失透老化的时间尺度,即使在微晶的存在下。有一个戏剧性的均匀化的数量承载最近的邻居每个颗粒,表明超稳定的玻璃可以通过“机械均匀化”形成。我们的发现为玻璃稳定化提供了一个物理原理,并为机械稳定玻璃的形成开辟了一条新的途径。
2021-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Two Distinct Time-Scale Regimes of the Effective Temperature for an Aging Colloidal Glass
已知锂皂石片晶的胶体分散体从粘性溶胶缓慢老化成胶体玻璃。我们通过动态光散射监测嵌入样品中的探针颗粒的扩散来跟踪这个老化过程。我们的研究结果表明,随时间变化的探针粒子的扩散尺度与它们的大小。这意味着波动耗散定理可以推广到这个平衡外的系统,用一个有效的温度代替浴温度。同时动态流变测量表明,该有效温度作为老化时间和频率的函数增加。这表明存在两种状态:在比Laponite分散体的特征弛豫时间更长的探测时间尺度上,系统随浴热化,而在较短的时间尺度上,系统失去平衡,有效温度大于浴温度。
2005-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium and out of equilibrium thermodynamics in supercooled liquids and glasses
本文综述了基于势能面统计性质的体积导数的液体平衡状态方程的内在结构形式和表述。我们还表明,在老化过程中的系统探索与平衡配置的状态的假设下,它是可能的,以推广所提出的状态方程的平衡条件。所提出的配方是基于一个额外的参数,在所选择的热力学形式主义,可以选择作为当地的最小值,其中缓慢放松的平衡液体被困的介绍。
2002-09-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Hyper-aging Dynamics of Nano-clay Suspension
纳米粘土Laponite的水悬浮液经历作为时间的函数的结构演变,这增强了其弹性和弛豫时间。在这项工作中,我们采用有效时间的方法进行蠕变实验研究长期松弛动力学。通常,我们观察到,弹性模量的单调演变转移到较低的老化时间,而粘性模量的最大值得到逐步扩大的实验进行后的日期,因为制备(空闲时间)的纳米粘土悬浮液。有效时间理论的应用产生了所有蠕变曲线的叠加,而不管它们的初始状态。由此产生的弛豫时间对老化时间的依赖性在小的空闲时间显示出非常强的超老化动力学,其逐渐减弱以在非常大的空闲时间的限制下表现出线性依赖性。值得注意的是,纳米粘土悬浮液的这种行为类似于对聚合物玻璃观察到的行为。考虑老化作为一个一阶过程表明,持续的超老化动力学导致老化停止。因此,弛豫时间对老化时间的依赖性必须衰减,最终产生线性或较弱的对时间的依赖性,以便在实验观察到的非常大的时间的限制下逐渐接近低能态。我们还开发了一个简单的缩放模型的基础上的概念老化的能量井,定性捕捉各种实验观察非常好,导致深刻的洞察超老化动力学的纳米粘土悬浮液。
2012-09-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Memory in an aging molecular glass
分子液体山梨糖醇的介电敏感性低于其量热玻璃化转变显示记忆惊人地类似于各种玻璃质材料。在冷却的暂时停止期间,磁化率随时间变化,并且在重新加热时磁化率追溯这些变化。为了研究液体在显示这种记忆时的非平衡态,中断该循环的加热阶段并表征随后的老化。在高于初始冷却停止的温度下,液体进入加热状态,其有效年龄与停止的持续时间成比例,而在较低的温度下,不能分配有效年龄,并且出现更微妙的行为。这些结果,揭示了与自旋玻璃显示的记忆的差异,在液体的能量景观的背景下进行了讨论。
2003-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Multiple Types of Aging in Active Glass
最近的实验和模拟已经揭示了在细胞质,活组织以及自推进胶体的致密组件中的玻璃状特征。这就引出了一个基本问题:这些非平衡(有源)非晶材料与通过降低温度或增加密度产生的传统被动玻璃有何不同?为了解决这个问题,我们调查淬火后的老化行为,几乎逮捕状态的模型活性玻璃形成,Kob-Andersen玻璃在两个维度。每一个组成粒子都被一个恒定的推进力所驱动,其方向随着时间的推移而扩散。使用广泛的分子动力学模拟,我们揭示了丰富的老化行为,这个密集的活性物质系统:短的持续时间的积极迫使导致有效的热老化,在相反的限制,我们发现一个两步的老化过程与活动非热老化在短时间内,随后在晚些时候的活动驱动的老化。我们开发了一种专用的模拟方法,可以访问这种长期的缩放制度,高度持久的积极力量。
2019-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph