基于弦状激发的玻色峰定量理论模型
摘要
玻色峰（BP）是振动态密度相对于声子德拜贡献的低能过剩，通常被认为是有序晶体与非晶态固体材料之间的区分特征之一。尽管经过数十年的努力，其微观起源仍是一个谜，且其理论推导尚未达成共识。近来有研究提出并经模拟证实，BP 可能源于涉及具有一维（1D）性质的类弦激发（"stringlets"）的本征局域模。在本工作中，我们基于 Lund 最初提出的将局域模描述为 1D 振动弦的理论框架，但我们将弦状尺寸分布指定为指数形式，正如独立模拟研究所观测到的那样。我们表明，该框架的推广为 2D 与 3D 非晶系统中远低于玻璃转变温度温区下的 BP 频率 提供了解析预测。最终结果不含自由参数，并与先前的模拟观测定量一致。此外，这种 BP 的弦状理论自然再现了加热时 BP 频率的软化，并为实验观测到的玻璃态中随剪切模量的标度以及冷却液体中该标度的变化提供了分析解释。最后，理论分析强调了有限温度下弦状模存在强阻尼，这导致对 3D 振动态密度产生较大的低频贡献，正如实验与模拟中所观测到的那样。
引用
@article{arxiv.2307.12839,
title = {A quantitative theoretical model of the boson peak based on stringlet excitations},
author = {Cunyuan Jiang and Matteo Baggioli and Jack F. Douglas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.12839},
year = {2023}
}
备注
We withdraw the manuscript temporally to abide by the internal review requirements of one of the authors (Jack Douglas) at the National Institute of Standards and Technology. (NIST). The withdrawal has nothing to do with the content of the paper, and we plan to resubmit our paper to the arXiv once the paper has been approved for public release by the NIST internal review board