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通过热快速冷却研究环状聚合物拓扑玻璃的老化

软凝聚态物质 2025-04-04 v1

摘要

我们利用大规模分子动力学模拟研究了受拓扑约束的环状聚合物体系在瞬时热快速冷却后的动力学响应。我们证明,玻璃化起始依赖于聚合物刚性,刚性增加会加强构型约束并延迟结构松弛。在玻璃相 regime 中,系统表现出典型的老化特征,作为证据显示为两时相关函数,包括均方位移和自中间散射函数,这些函数在热快速冷却后的等待时间上显示清晰的依赖性。提取的松弛时间尺度(τα\tau_\alpha)遵循约为简单的老化情景,等待时间(twt_w)呈ταtwb \tau_\alpha \sim t_w^b 关系,其中0.8<b<0.930.8 < b < 0.93。最后,我们分析了热快速冷却期间环的穿透,证明无论是增加的还是持续的穿透都与玻璃化的出现相关。此外,穿透持续时间尺度与结构松弛时间尺度呈强相关。我们研究为稠密环状聚合物系统的结构松弛和老化提供了全面视角,突显了拓扑约束和聚合物刚性在支配非平衡玻璃动力学中的关键作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.02557,
  title  = {Aging of ring polymeric topological glass formers via thermal quench},
  author = {Arabinda Behera and Projesh Roy and Pinaki Chaudhuri and Satyavani Vemparala},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.02557},
  year   = {2025}
}

备注

10 pages, 8 figures