无序固体中动态粘弹性响应与蠕变的原子尺度起源
软凝聚态物质
2017-02-03 v1 无序系统与神经网络
材料科学
统计力学
摘要
自麦克斯韦时代以来，粘弹性被描述为纯粘性与纯弹性响应的插值，但其在固体中的微观原子尺度机制一直难以捉摸。我们研究了三种模型无序固体：随机晶格、键缺失的 fcc 晶格以及含空位的 fcc 晶格。在中心力晶格的谐近似内，我们应用了基于非仿射原子运动推导的粘弹性响应求和规则。后一种运动是由局部结构无序直接导致的，特别是无序晶格中反演对称性的缺乏。通过定义合适的定量且通用的原子尺度非仿射与反演对称性度量，我们表明所有三种系统的粘弹性响应在通过各系统中反演对称性破缺的总体强度归一化后，坍缩到一条主曲线上。在中心力晶格的等静点附近，幂律蠕变 作为软振动模式与非仿射动力学之间相互作用的结果而出现，并且该理论预言了各种解析标度关系，得到了数值计算的支持。
引用
@article{arxiv.1702.00620,
title = {Atomic-scale origin of dynamic viscoelastic response and creep in disordered solids},
author = {Rico Milkus and Alessio Zaccone},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00620},
year = {2017}
}