大小粒子混合物中的异常动态停滞

我们展示了具有大尺寸差异的大小软球混合物慢动力学的分子动力学模拟。在广泛的温度和混合物组成范围内研究了动力学。由于大的尺寸差异，大和小粒子表现出非常不同的弛豫时间。正如先前报道的短程吸引胶体和聚合物共混物的简单模型一样，观察到几个异常的动态特征：i) 均方位移的次线性行为，ii) 通过改变温度或波矢，密度-密度关联函数出现从凹到凸的交叉，iii) 特定波矢的密度-密度关联函数的对数衰减。这些异常特征在长达四个数量级的时间间隔内被观察到，并且与模式耦合理论（MCT）对接近高阶 MCT 转变的状态点的预测非常相似，这些转变源于不同动态停滞机制之间的竞争。对于大粒子，我们提出软球排斥与相邻小粒子诱导的耗尽效应之间的竞争。对于小粒子，我们提出类体动力学与限制之间的竞争，分别由相邻小粒子和慢的大粒子矩阵诱导。通过增加尺寸差异，小粒子出现了新的弛豫情景。在密度-密度关联冻结的温度下，自关联函数衰减到零。后者的行为类似于 A 型 MCT 转变的特征，该转变由临界非遍历参数的零值定义。