Stokes-Einstein 关系在二维、三维和四维中的破缺
统计力学
2015-06-12 v1 软凝聚态物质
摘要
低温下扩散系数与粘度之间的 Stokes-Einstein (SE) 关系的破缺被认为是液体玻璃态动力学的标志之一。理论分析将这种破缺与非均匀动力学的存在联系起来，进而与玻璃形成体的脆性联系起来。我们对 SE 关系在 2、3 和 4 维中的破缺进行了研究，以理解这些相互关系。模型玻璃形成体的模拟结果表明，SE 关系破缺的程度随空间维度的增加而减小。这种破缺本身可以通过三维和四维中 Adam-Gibbs 关系里扩散系数和粘度（或弛豫时间）的活化自由能之差来合理化。二维系统中的行为也可以用先前工作中观察到的广义 Adam-Gibbs 关系来理解。我们计算了各种动力学非均匀性的度量，发现 SE 破缺程度与动力学非均匀性度量通常具有良好的相关性，但也存在一些例外。我们研究的二维系统在高温和低温下都表现出与三维和四维系统行为模式的偏差。研究发现，所研究液体的脆性随空间维度的增加而增加，这与基于脆性与非均匀动力学关联的预期相反。
引用
@article{arxiv.1211.0686,
title = {Breakdown of the Stokes-Einstein relation in two, three and four dimensions},
author = {Shiladitya Sengupta and Smarajit Karmakar and Chandan Dasgupta and Srikanth Sastry},
journal= {arXiv preprint arXiv:1211.0686},
year = {2015}
}