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自适应弹性网络作为过冷液体的模型

无序系统与神经网络 2015-09-02 v3 软凝聚态物质 统计力学

摘要

过冷液体的热力学和动力学与其弹性相关。特别是对于共价网络,在阈值价(网络获得刚性)附近,比热跳变较小且液体是强液体(strong)。相比之下,远离该阈值价时,比热跳变和脆性(fragility)都较大。在之前的工作[Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 110, 6307 (2013)]中,我们通过引入一种过冷液体模型解释了这些行为,其中局部重排通过弹性相互作用。然而,该模型中表征弹性的无序是冻结的,而它在过冷液体中本身是一个动态变量。本文通过数值和理论研究自适应弹性网络模型,其中多分散弹簧可以在晶格上移动,从而允许弹性网络的几何结构随温度涨落和演化。我们通过数值表明,我们之前关于结构与热力学之间关系的结果在这些模型中成立。我们引入了一种近似,将冗余约束(阻挫较大的高配位区域)视为理想气体,从而得到在真实材料相关参数范围内准确的解析预测。总体而言,这些结果导致了对过冷液体的一种描述,其中到刚性转变的距离控制了相空间中消耗能量的方向数量以及比热。

关键词

引用

@article{arxiv.1506.04848,
  title  = {Adaptive Elastic Networks as models of supercooled liquids},
  author = {Le Yan and Matthieu Wyart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1506.04848},
  year   = {2015}
}

备注

12 pages, 14 figures