Structural effect on phonon attenuation in metallic liquids and glasses
在各种金属液体和玻璃中，振动激发的衰减率已被报道从在低波矢处与波矢成二次关系变为在高波矢处与波矢成线性关系。然而，这种行为的起源并不清楚。在这里，通过分子动力学的这种现象的分析提出了原型金属液体，Cu 56 Zr 44和Fe。结果表明，交叉波矢是强相关的结构相干长度表征粗粒度的密度相关性。我们认为，线性相关性是由散射的振动激发的结构活化过程中，具有低的活化能，这是独特的金属系统中观察到的。
2021-10-19 cond-mat.dis-nn
Evidence for Magnetic Field Induced Changes of the Phase of Tunneling States: Spontaneous Echoes in (KBr)$_{1-x}$(KCN)$_x$ in Magnetic Fields
最近，人们发现，与预期相反，一些多组分玻璃的低温介电性质强烈地依赖于磁场。特别是，低频介电磁化率和相干极化回波的幅度显示出惊人的非单调磁场依赖性。这些材料的低温介电响应由原子隧穿系统控制。我们现在已经研究了在磁场高达230 $ $ mT的晶体宿主中隧穿态的相干性质。本文对含CN约7.5%的KBr晶体$^-$进行了双脉冲回波实验。就像在玻璃中一样，但在晶体系统的情况下可能更令人惊讶，我们观察到回波幅度非常强的磁场依赖性。此外，我们第一次有直接的证据表明，磁场改变相干隧穿系统的相位在一个明确的方式。我们提出的数据，并讨论这种有趣的效果的可能起源。
2002-04-16 cond-mat.dis-nn
Interaction of quasilocal harmonic modes and boson peak in glasses
建立了玻璃中玻色子峰最大值$ω_b$与声子的Ioffe-Regel交叉频率$ω_d$之间的正比关系。对于几种研究材料$ω_b = (1.5\pm 0.1)ω_d$。在频率$ω_d$处，声子$l$的平均自由程变得等于它们的波长，因为在准局域谐振子上的强共振散射。在这个频率以上，声子不再存在。我们证明了$ω_b$和$ω_d$之间建立的相关性在一般情况下成立，并且是准本振子与应变场的双线性耦合的直接结果。
2000-07-28 cond-mat.dis-nn
Random Nonlinear Infinite-Level-System Model for Amorphous Solid Phonon Echo and Saturation Phenomena
利用隧道二能级系统（TTLS）对非晶态固体实验的前两个成功预言是声子回波和饱和现象。本文通过将TTLS推广到具有一定随机性和非线性的无限能级系统模型，证明了声子回波是一个受激发射过程。经典无限能级系统（取$\hbar\to 0$极限）不能发现饱和效应，而量子无限能级系统在一定的非线性假设下可以发现饱和效应。我们还证明了在没有随机性和非线性的情况下，任意无限能级系统都不存在声子回波和饱和。
2016-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Further testing the validity of generalized heterogeneous-elasticity theory for low-frequency excitations in structural glasses
Universität Mainz（美因茨大学）；Istituto Italiano di Tecnologia（意大利理工学院）；Universita’ di Roma “La Sapienza”（罗马第一大学）；Univ. of Oxford（牛津大学）；NOMATEN Centre of Excellence, National Center for Nuclear Research（国家核研究中心卓越中心）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）
研究通过分子动力学模拟验证了非声子振动密度态的非普遍性及缺陷态的存在，揭示低频ω⁴规律依赖于模拟技术。
2026-05-12 cond-mat.dis-nn
The Intrinsic Quantum Excitations of Low Temperature Glasses
本文用一级随机玻璃转变理论的畴壁运动量子化方法，定量地解释了有关玻璃低温激发的几个令人困惑的问题。激发的密度与实验一致，并且与$T_g$处的动态相干区域的大小成比例，约为200个分子。声子耦合取决于玻璃化的林德曼比，得到声子波长$λ$和平均自由程$l$之间观察到的普适关系$l/λ\simeq 150$。多级行为被预测发生在热导率平台的温度范围内。
2001-05-16 cond-mat.dis-nn
Scaling of the Non-Phononic Spectrum of Two-Dimensional Glasses
本文研究了二维玻璃非声子态密度的系统尺寸依赖性，发现大于100个粒子的系统在第一横向声模频率以下呈现准局域化模式标度，且态密度遵循与系统尺寸无关的幂律指数 $β=3.5$。
2022-11-08 cond-mat.dis-nn
Why phonon scattering in glasses is universally small at low temperatures
我们提出了一个新的观点的隧道二能级系统（TLS）的标准模型来解释一个令人困惑的普适值的量，$C\sim 3\times 10^{-4}$，表征声子散射玻璃低于1 K的热导率，超声衰减，内摩擦，和声速的变化。物理考虑导致声子-TLS耦合的广泛分布，其（1）指数重整化隧穿矩阵元素，以及（2）通过TLS-TLS相互作用降低TLS态密度。我们发现各种个别玻璃的理论和实验之间的良好协议。
2020-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Non-phononic density of states of two-dimensional glasses revealed by random pinning
针对二维玻璃中声子与非声子模式强耦合导致非声子态密度难测定的问题，采用随机钉扎方法解耦并测得其态密度满足$g(ω)∝ω^4$，证实低频非声子模式真正局域，还讨论了杂化导致的过剩态密度。
2023-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Computational simulations of the vibrational properties of glasses
玻璃的振动特性与晶体的声子有明显的不同。例如，过量的低频模式（所谓的玻色子峰），振动局域化和声子的强散射一直是讨论最多的话题，对这些现象的理论理解是具有挑战性的。为了解决这个问题，计算模拟是一个强大的工具，这已经被许多以前的作品。在本章中，我们描述了研究玻璃（和任何固态材料）振动特性的模拟方法。我们首先提出了一种研究振动本征模的方法。由于粒子的振动运动是沿着本征模激发的，因此本征模是描述振动特性的基础。玻璃中的本征模一般都是非声子模，有些甚至是局域的。接下来，我们提出了一种分析声子输运的方法，这对于理解振动性质也是至关重要的。由于声子不是玻璃中的本征模，它们被分解成几种不同的非声子本征模。结果，玻璃中的声子被强烈散射。此外，我们描述了如何分析弹性响应。玻璃的弹性响应相对于晶体也是反常的。最后，我们简要介绍了最近取得的进展，通过大规模的计算模拟。
2021-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Observation of High-frequency Transverse Phonons in Metallic Glasses
利用非弹性中子散射和分子动力学模拟的模型Zr-Cu-Al金属玻璃，我们表明，横向声子持续到高频制度，并可以检测到在大的动量转移。此外，发现横向声子的表观峰宽随静态结构因子变化。一对一的对应关系，这是证明为Zr-Cu-Al金属玻璃和3维Lennard-Jones模型玻璃，表明声子动力学和底层的无序结构之间的普遍相关性。这种显著的相关性，没有发现纵向声子，强调了横向声子的关键作用，理解无序材料中的结构动力学关系。
2020-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Rotational and Translational Phonon Modes in Glasses Composed of Ellipsoidal Particles
实验研究了颗粒形状对胶体玻璃振动特性的影响。“椭球玻璃”是通过将聚苯乙烯球拉伸到不同的纵横比，然后将所得的椭球颗粒以高填充分数悬浮在水中而产生的。通过测量粒子之间的位移相关性，我们提取相应的“影子”椭球玻璃的振动特性与相同的几何配置和相互作用的“源”悬浮液，但没有阻尼。长/短轴纵横比为$\sim$ 1.1的椭球粒子组成的玻璃中的低频模式被观察到具有主要的旋转特征。相比之下，具有较大纵横比的椭球颗粒玻璃（$\sim$ 3.0）中的低频模式表现出旋转和平移特性的混合。所有玻璃样品的特征在于具有不同纵横比的颗粒的分布。有趣的是，即使在相同的样品中，也发现小纵横比颗粒相对更多地参与旋转模式，而大纵横比颗粒倾向于相对更多地参与平移模式。
2010-12-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Intermittent rearrangements accompanying thermal fluctuations distinguish glasses from crystals
在凝聚态物理中一直存在的一个问题是，玻璃的振动性质和热性质与晶体的明显不同。虽然最近的工作已经推进了我们的理解，在谐波近似极限的玻璃中的振动激发，在理解有限温度的非谐过程的努力受到限制。众所周知，晶体中的声子通过声子-声子相互作用耦合，这是一种非常有效的非谐衰减机制，在玻璃中也很重要。然而，在这里，我们表明，一个额外的非谐通道不同的起源出现在玻璃的情况下，这会引起间歇性的粒子重排。我们已经发现，玻璃中的热振动触发了能量景观的许多不同的局部极小值之间的转变，然而，这些极小值位于同一宽（Meta）盆地内。这些过程产生的运动是不同的扩散和平衡老化动力学。我们认为，间歇性重排伴随着热波动的关键功能区分玻璃晶体。
2020-06-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal disorder-induced broadening of phonon bands: from disordered lattices to glasses
固体的平移对称性导致了低频声子的存在。在有序系统中，一些由不同波矢表征的声子是简并的，即它们共享相同的频率$ω$ ;在有限尺寸系统中，声子形成具有$n_q(ω)$倍简并度的离散带集。在这里，我们专注于理解这种简并性是如何在无序的情况下被解除的，以及它的物理含义。利用标准简并微扰理论和简单的统计考虑，我们预测的依赖性的无序诱导的声子带的频率宽度为$Δω\!\sim\!σ\,ω\sqrt{n_q}/\sqrt{N}$，其中$σ$是无序的强度和$N$是粒子的总数。这一理论预测得到了广泛的数值计算的支持，其特征在于拓扑，质量，刚度和位置无序晶格，和计算机眼镜，其中无序是自生成的，从而建立其普遍的性质。预测的缩放导致识别的交叉频率$ω_\dagger\!\sim\!L^{-2/(d+2)}$在系统中的线性尺寸$L$在$d\!>\!2$维度，其中的无序引起的声子带的宽度变得可比相邻频带之间的频率间隙。因此，声子连续地覆盖频率范围$ω\!>\!ω_\dagger$，其中离散声子带的概念变得不明确。该理论的两个基本应用，首先，我们表明，声子散射寿命是成正比的$(Δω)^{-1}$为$ω\!<\!ω_\dagger$。其次，该理论被应用到玻璃的基本物理学，允许确定频率范围，在该频率范围内，最近建立的非声子激发的普遍态密度可以直接探测不同的系统尺寸。
2018-08-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A unified picture of phonon anomalies in crystals and glasses
针对晶体范霍夫奇点与玻璃玻色峰这两类声子异常，研究提出共振阻尼模型，通过声子阻尼与振动软化的耦合统一解释两类现象，拓展了声子传播-阻尼竞争理论并关联微观机制。
2025-10-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Nonlinear conductivity of two-dimensional Coulomb glasses
研究了二维库仑玻璃的非线性电导率。我们使用蒙特卡罗算法来模拟系统在外加电场$E$作用下的动力学。我们发现，在非线性制度的库仑间隙中的位置占据遵循费米-狄拉克分布的有效温度$T_{\rm eff}$，高于声子浴温度$T$。的有效温度的值是兼容的慢模式从广义波动耗散定理。对于给定的电场和$T$，非线性电导率与相应的$T_{\rm eff}$处的线性电导率相当相似。我们发现，耗散功率和有效温度的表达式的形式$(T_{\rm eff}^α-T^α)T_{\rm eff}^{β-α}$。
2011-01-31 cond-mat.dis-nn
Enumerating low-frequency nonphononic vibrations in computer glasses
针对计算机玻璃中声子与非声子激发杂化阻碍定量分析的问题，提出基于总谱与 Debye 声子谱之差的非声子模式枚举方案，证实其可加性贡献并揭示了普遍的 $ω^4$ 尾部。
2024-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
What are the interactions in quantum glasses?
本文重新考虑了中性玻璃中缺陷间低温相互作用的形式。我们分析的情况下，缺陷可以建模为简单的2级隧穿系统，或隧穿旋转杂质。应变场的耦合在位移场中确定到第二阶。结果表明，线性耦合不仅产生通常的$1/r^3$伊辛类相互作用的旋转隧道缺陷模式，这使得他们冻结周围的温度$T_G$，但也有一个随机场项。在较低的温度下，反转对称隧穿模式仍然是活跃的-然而，这些到冻结的旋转模式的耦合，现在通过到声子的二阶耦合，产生另一个作用于反转对称模式的随机场项（以及它们之间的短程$1/r^5$相互作用）。给出了这些耦合的详细表达式。
2008-06-11 cond-mat.dis-nn
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
Anomalous vibrational properties in the continuum limit of glasses
玻璃的低温热性质与晶体的低温热性质不同。这些热异常表明玻璃的低频振动特性不同于晶体。最近的研究表明，在最简单的眼镜模型中，即，在谐振势系统中，声子模与软局域模在低频（连续）极限共存。然而，更现实的模型的低频振动模式的性质仍有争议。在目前的工作中，我们研究了Lennard-Jones（LJ）系统的大规模分子动力学（MD）模拟，并建立了LJ玻璃的振动性质收敛到声子模式和软局域模式的共存在连续极限的情况下的谐波势系统。重要的是，我们发现，低频振动是相当敏感的数值方案的潜在截断，这通常是在MD模拟中实施，这是为什么矛盾的论点已被报道的原因。我们还讨论了这种敏感性的物理起源，通过线性稳定性分析。
2017-11-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Signatures of Many-Body Localization in the Dynamics of Two-Level Systems in Glasses
我们研究了低温（1 K及以下）下玻璃中二能级系统（TLS）的量子动力学。我们研究了耦合到声子的TLS系综。通过在Gorini-Kossakowski-Sudarshan-Lindblad（GKSL）主方程的框架内积分出声子，我们解析地导出了TLS之间的相互作用和耗散项的显式形式。我们发现系统的幺正动力学具有明显的多体局域化物理特征。我们数值研究的时间行为的并发，这措施成对纠缠也在非孤立系，并表明，它提出了一个幂律衰减的情况下，并在存在的耗散，如果后者不是太大。这些功能可以归因于强大的，长尾的混乱特征的模型参数的分布。我们的研究结果表明，在讨论TLS物理学时假设遍历性可能不适用于各种低温玻璃实验。
2021-06-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Origin of the Boson Peak and the Thermal Conductivity Plateau in Low Temperature Glasses
我们认为，内在的玻璃自由度在非晶态固体引起的热导率平台和"玻色子峰“的热容在适当的低温直接连接到这些议案引起的两个级别，如在更低的温度下看到的激发。这些自由度可以被认为是强烈的非谐过渡的玻璃能量景观的局部极小值之间的伴随着波纹状的域壁运动的玻璃马赛克结构预测发生在$T_g$的随机一阶跃迁理论。马赛克的振动的能谱取决于玻璃化转变温度、德拜频率和分子长度尺度。由此产生的光谱再现了实验低温玻色子峰。热导率平台的"非普适性“取决于$k_B T_g/\hbar ω_D$，并源于与声子的可计算相互作用。
2002-06-11 cond-mat.dis-nn
'Boson peak' and high-frequency excitations in glassy crystals
玻璃和过冷液体中的高频激发属于凝聚态物理学的重大谜团。虽然位于GHz-THz的快速过程可以被解释为囚禁的分子运动，但在THz频率处占主导地位的玻色子峰（BP）的发生仍然存在争议。在最近几年里，有两种情况发生了变化：BP在本质上是真正的集体性的，或者，它是局部模式的结果。为了解决这一争议，我们研究了塑料晶体（PC）的高频介电损耗，具有长程平移，但没有取向顺序。考虑到与规范玻璃相比，PC中定义良好的声子模式，以及声学声子模式的红外沉默，毫米波和远红外光谱应该为BP的真正起源提供有价值的线索。在这里，我们表明，PC表现出BP样的功能与典型的玻璃相比，具有显着不同的光谱形状，证明集体声子与本地弛豫模式的混合导致BP。此外，我们还发现了PC中快速过程的明确证据。
2004-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Long Range Interaction and the Relaxation in Glasses at Low Temperatures
本文描述了二能级系统系综中的相互作用激发弛豫，它与非晶态固体的低温动力学和热力学性质有关。当声子基本上被冻结时，这种弛豫在足够低的温度下变得显著。我们表明，在现实的实验情况下，测量场强烈地加速相互作用受激弛豫。当弛豫速率同时受到两能级系统间相互作用和外场的影响时，发现弛豫速率的特征温度和场依赖性。
2004-07-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Universal sound absorption in low-temperature glasses
唯象假设剪切弛豫时间大幅减少大波矢量$k>k_ξ$密度模式（其中$k_ξ$是几个原子间距离的倒数$a$的顺序），我开发了一个一般的弹性流体动力学理论描述的低能量激发的玻璃和非晶态固体，这是负责异常比热和热导率。该理论解释了集体二能级态和玻色子峰的起源。声子的波长$λ$与其平均自由程$l$（玻璃中吸声的普遍性质）的比率在该理论中被导出为$λ/l=(2/3) (c_t/c_l)^2 (k_ξa)^3$，其中$c_t$和$c_l$相应地是横向和纵向声速。
2003-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Physics of Phonon-Polaritons in Amorphous Materials
无序材料中玻色子激发的性质仍然难以捉摸，这是由于在无序存在下定义准粒子等关键概念的困难。我们报道了在玻璃中观测到的声子极化激元，包括玻色子峰（BP），即超过德拜定律的太赫兹模式。建立了一个基于扩散子概念的理论框架来模拟由于无序诱导散射而导致的极化激元线宽的加宽。结果表明，BP频率与线宽的扩散常数的标度与极化激元的Ioffe-Regel（IR）交叉频率密切相关。这一结果证明了BP在玻璃中集体玻色类激发的低能谱中的普遍性，远远超出了声学声子的传统情况，并建立了IR交叉作为BP背后的基本物理机制。
2020-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Engineering dissipation with phononic spectral hole burning
光学机械学、奈米机电学和整合光子学带来了声子装置物理学和技术的复兴。这一进展的核心是支持超长寿命光子和声子激发的设备和材料，提供基于可定制光子-声子耦合的经典和量子动力学的新机制。基于二氧化硅的器件一直处于此类创新的最前沿，因为它们能够支持持续近10亿个周期的光激发，并且具有低光学非线性。值得注意的是，声学声子模式可以持续相当数量的循环在晶体固体在低温下，允许自由基增强的光子-声子耦合。然而，在二氧化硅中不可能实现类似的声子相干时间，因为二氧化硅在低温下变得不透声。在本文中，我们证明了固有形式的声子耗散大大减少（> 90%）使用非线性饱和与连续驱动场的不同频率。我们首次展示了稳态声子光谱烧孔，并表明这种控制玻璃中耗散的技术产生了宽带透明窗口。这些研究是在微尺度光纤波导中进行的，其中操纵声子耗散所需的声强度可以通过适度（nW）功率的光学产生的声子场来实现。我们开发了一个简单的模型，解释耗散和色散的变化产生的声子饱和。在显示如何耗散和色散特性的玻璃可以使用外部字段进行操作，我们打开了大门，动态声子开关和使用的玻璃作为低损耗的声子介质，这可能使新形式的可控激光动力学，信息处理和精密计量。
2016-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall
Correlation between vibrational anomalies and emergent anharmonicity of local potential energy landscape in metallic glasses
玻色子峰（BP）是无序和晶体材料的拉曼和非弹性散射光谱中的普遍特征。目前的范式提出了玻色子峰作为弹道（声子）和扩散型激发之间的Ioffe-Regel交叉的结果，其中声子的相干性损失被描述为由于结构无序的纯谐波过程。BP的这种“和谐无序”范式从未在原子水平上受到挑战或测试。在这里，通过一组原子分辨的非晶金属合金的表征，我们发现了一个强大的玻色子峰的强度和激发的激活能之间的反比在势能景观（PEL）。较大的玻色子峰与较浅的盆地和较低的激活障碍，因此，与强烈的非谐部门的PEL。从原子模拟的数值证据表明，太赫兹原子振动的BP在原子玻璃中贡献最大的是强烈的非谐，证明了通过非常大的值的原子和模式分辨Grüneisen参数发现的原子振动构成的BP。这些结果提供了一个直接的桥梁之间的振动光谱和拓扑结构的PEL在固体中，并指向一个新的“巨大的非谐性”的范例，通用的无序材料和声子玻璃的问题，在新兴材料的能源应用。从这个意义上说，无序和非和谐是同一枚硬币的两面。
2022-01-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
On the origine of the Boson peak
我们表明，声子鞍过渡的广义固有结构（极小值和鞍）的系综发生在同一点的动态相变在玻璃中，这已被研究的模式耦合近似的框架。低温下在玻璃中观察到的玻色子峰就是这种转变的证明。
2003-01-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Low-frequency vibrational spectroscopy of glasses
几十年来，人们在很大程度上已经很好地理解了完美晶体、轻微缺陷晶体或混合晶体中的原子振动。因此，理论描述与实验非常吻合。因此，声子相关的性质，如比热，热导率或声音衰减也很好地解释了这些固体。这还不是玻璃的情况下，缺乏周期性产生了巨大的困难，在理论上的处理，以及在实验或数值模拟。由于所有这些方面的最新发展，在过去几十年中出现了全面的研究，并取得了一些决定性的进展。因此，本章专门讨论玻璃中振动性质的本质，特别强调振动态密度的低频部分，包括声激发，以及用于研究它们的实验技术。
2021-01-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Collective modes in quantum electron glasses and electron-assisted hopping
我们研究了d ≥ 2维强库仑相互作用下Anderson绝缘体中的电子输运。在金属-绝缘体相变附近，单粒子局域化长度远大于粒子间距离，相互作用导致强关联的量子玻璃相。即使单粒子激发是局域的，系统是绝缘的，也有集体电子模式保持离域到参数小的能量。这些集体激发作为一个连续的浴，可以提供可变范围跳跃传输的激活能。这就避免了当只存在离散的粒子-空穴激发时所产生的能量守恒问题。与弱的、依赖于材料的声子辅助跳跃机制相反，电子浴的激活导致了几乎普遍的埃夫罗斯-什克洛夫斯基电导的前因子e^2/h，这在最近的许多实验中都观察到了。
2007-11-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.str-el
Effect of Nuclear Quadrupole Interaction on the Relaxation in Amorphous Solids
最近，实验证明某些玻璃显示出出乎意料的介电常数的磁场依赖性。特别地，回波技术实验已经表明回波幅度取决于磁场。对这些实验结果的分析表明，这种效应似乎与隧穿系统的核自由度有关。核四极电矩与晶场的相互作用以及核磁矩与磁场的相互作用将非晶双晶中固有的二能级隧穿系统转变为多能级隧穿系统。这些特征在温度$T<100mK$下出现的事实表明，这种相互作用是磁场依赖性弛豫的原因，在该温度下，非晶材料的性质由隧穿系统之间的长程$R^{-3}$相互作用决定。我们发展了相互作用多能级隧穿系统系综中的多体弛豫理论，并证明弛豫速率受磁场的控制。所得到的结果与现有的实验数据相关。我们的方法有力地支持了这样一种观点，即核四极相互作用正是理解玻璃在磁场中异常行为的关键。
2005-02-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Relation between heterogeneous frozen regions in supercooled liquids and non-Debye spectrum in the corresponding glasses
最近对玻璃体系的数值研究提供了在态密度$D(ω)$的低频谱中存在非Goldstone模（NGM）的证据。类似于Goldstone模式（GM），i。例如，固体中的声子，NGM是软低能激发。然而，与GM不同，NGM是局部激发。在这里，我们首先表明，父母的温度$T^*$修改$D(ω)$中的GM/NGM的比例。特别地，声子衰减反映在低频幂律$D(ω) \sim ω^{s(T^*)}$中的指数$s(T^*)$的母体温度依赖性中，其中$2 \leq s(T^*) \leq 4 $。其次，通过对$s(T^*)$和$s(p)$的比较，指出了$s(T^*)$和$s(p)$的区别。例如，通过钉扎\mttp{a} $p$粒子分数获得相同的量，我们认为$s(T^*)$反映了大小为$ξ^3 \propto p$的动态异质区域的存在。最后，我们提供了一个估计$ξ$作为$T^*$的函数，发现一个温和的幂律发散，$ξ\sim (T^* - T_d)^{-α/3}$，$T_d$的动态交叉温度和$α$的范围内下降$α\in [0.8,1.0]$。
2019-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-Organized Networks and Lattice Effects in High Temperature Superconductors I: Lattice Softening
自组织的掺杂剂的自旋模型，完全轨道的字符（没有虚构的自旋），解释了化学的趋势，在超导转变温度Tc，假设库珀对附近形成的掺杂剂，因为有吸引力的电子-声子相互作用超过排斥库仑相互作用。根据以前成功用于网络眼镜的规则，主机网络在机械上是勉强稳定的。高Tc的是由软化的主机网络，大大增强了大的电子-声子相互作用在层间掺杂剂附近的费米能的状态。背景（不）同质性（伪间隙区域）在相图中产生新的分解特征。
2006-11-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.supr-con
Generalized Spin Glass Relaxation
自旋弛豫接近CuMn和AuFe自旋玻璃的玻璃温度示出，中子自旋回波，遵循广义指数函数，明确介绍了层次约束动力学和宏观相互作用。的相互作用参数是直接相关的归一化Tsallis非广延熵参数，q，并表现出普遍的缩放与降低温度。在玻璃化温度q=5/3时，对应于Tsallis的q统计中的数学定义的临界值，用于强无序和非线性动力学的开始。
2009-02-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.other
Experimental evidence for the $ω^4$ tail of the nonphononic spectra of glasses
本研究提出一种从总振动态密度中提取非声子谱的方法，为玻璃低频非声子激发的 $ω^4$ 尾部提供了直接的实验证据。
2024-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
On the polyamorphism of fullerite-based orientational glasses
在2- 28 K温度范围内的衍射研究表明，在以C_（60）为基的取向玻璃中，掺有H_2、D_2和H_2O时，玻璃发生了一级多晶转变。在Kr和He掺杂的C60中也检测到多晶转变。据观察，由多晶转变引起的热膨胀的滞后（和，因此，转变温度）基本上取决于掺杂气体的类型。在玻璃的低温相中观察到对热膨胀的正贡献和负贡献。负贡献的弛豫时间比正贡献的弛豫时间长得多。正的贡献被发现是由于声子和libron模式，而负的贡献是由于隧穿态的C60分子。在12 K下，找到了C_（60）-H_2体系从低T相到高T相相变的特征时间。提出了一个理论模型来解释这些观察到的现象。提出的理论模型，包括考虑玻璃中的多晶性的性质，以及过渡的热力学和动力学。一个非相互作用的隧道态的模型被用来解释的热膨胀的负贡献。所获得的实验数据被认为是在理论模型的框架内。从理论模型的数量级的多晶转变温度已估计。研究发现，多晶转变的后期可以用指数为n=1的柯尔莫哥洛夫定律来描述。在相变的这个阶段，二维相边界沿法线移动，形核不重要。
2004-09-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
The Microscopic Quantum Theory of Low Temperature Amorphous Solids
玻璃中的量子激发长期以来一直是凝聚态物理学家的一组难题。一个普遍的观点是，它们在很大程度上是晶体中元激发的无序类似物，辅以两个能级系统，这些系统是来自无序的化学局部实体。对这幅图的一个根本性的修正认为，低温玻璃中的激发与玻璃玻璃化时的能量景观有着深刻的联系：激发不是建立在单个基态上的低激发态，而是局部定义的共振，在固体的能谱中处于高位。根据半经典分析，两个层次的系统涉及共振集体隧穿运动的约200个分子单位的马赛克的合作运动在玻璃化转变温度$T_g$的遗物。TLS的态密度由$T_g$和镶嵌体的长度尺度决定，这是冷却速率的弱函数。解释了声子散射在绝缘玻璃中的普遍性。在较高温度下观察到的玻色子峰和热导率的平台也被定量地理解为来自相同的合作运动，但现在伴随着马赛克振动模式的热激活。一些局部结构跃迁的动力学对半经典图像有显著的量子修正。这些修正导致了热容和电导率与标准隧穿模型结果的偏差，并解释了热容的反常时间依赖性。隧穿中心之间的相互作用导致玻璃中经常观察到的大的和负值的Grüneisen参数。
2005-06-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Microscopic description of the low-temperature anomalies in silica and lithium silicate via computer simulations
通过计算机模拟揭示了低温异常的性质，特别是二氧化硅和锂硅玻璃中隧穿系统的性质。系统地探讨了这些系统的势能景观相邻对的局部极小值，这可能会在低温下作为双阱势（DWP）。三种不同类型的DWP的区别，有关完美协调的二氧化硅，内在的二氧化硅缺陷，和外在的缺陷。详细地描述了它们的空间延伸和偶极矩等性质。此外，还估计了隧道系统（即对称DWP）的绝对数量。并与Suprasil I和Suprasil W的介电回波、比热和声学实验结果进行了比较。所有相关功能的半定量协议。
2006-09-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Instantaneous normal modes in liquids: a heterogeneous-elastic-medium approach
玻璃中振动态密度的概念在液体中被瞬时简正模光谱所反映。虽然在玻璃瞬时配置对应于势能超曲面的最小值，因此相关的海森矩阵的所有本征值都是正的，但在液体中这不再是真的，并且对应于正和负本征值的模式都存在。瞬时简正模谱在过去已经被数值研究，并且已经被证明可以带来关于液体动力学的重要信息。现在需要一个系统的更深入的理论理解。非均匀弹性理论已被证明是成功的解释许多细节的低频激发在玻璃中，从深入研究玻色子峰，到更难以捉摸的非声子激发在最低频率的数值模拟中观察到的。在这里，我们提出了一个扩展的非均匀弹性理论的液体状态，并表明该理论的结果符合广泛的分子动力学模拟的结果在不同温度下的模型液体。我们发现，光谱形状强烈依赖于温度，在高温下是对称的，而在低温下变得不对称，接近动态临界温度。最重要的是，我们证明了该理论自然地再现了一个令人惊讶的现象，一个零能量的光谱奇异性与尖状字符开发的振动光谱冷却后。这一特征，从以前的一些数值研究中得知，在过去由于数据的误导性表示而被普遍忽视。我们提供了一个彻底的分析这个问题的基础上，我们的理论非常准确的预测，和计算研究的模型液体系统与扩展的大小。
2023-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
