软胶体悬浮液中的次级弛豫过程特征

玻璃形成体中会出现一种普遍的次级弛豫过程，即 Johari-Goldstein (JG) $\beta$ 弛豫过程。它涉及分子的所有部分，并且由于与 $\alpha$ 弛豫过程关系密切，在玻璃态系统中尤为重要。然而，胶体玻璃中 J-G $\beta$ 弛豫模式的缺失对其普遍性提出了质疑。在本工作中，我们通过动态光散射 (DLS) 实验，研究了模型软玻璃态材料 Laponite 悬浮液中的微观弛豫过程。通过对不同浓度、盐浓度和温度的 Laponite 悬浮液进行 DLS 测量，从所得自相关函数估算了 $\alpha$ 和 $\beta$ 弛豫时间尺度。实验结果表明，Laponite 悬浮液中的 $\beta$ 弛豫过程涉及 Laponite 组成颗粒的所有部分。对于所有 Laponite 浓度、盐浓度和温度，遍历性破缺时间也与 $\beta$ 弛豫过程的特征时间相关。观察到主弛豫过程的宽度与次级弛豫时间相关。次级弛豫时间对 Laponite 浓度也非常敏感。我们通过对高度相关系统应用耦合模型，由 $\alpha$ 弛豫时间和拉伸指数 ($\beta$) 测量了原始弛豫时间尺度。原始弛豫时间的数量级与次级弛豫时间非常接近。这些观察结果表明，Laponite 软胶体悬浮液中存在 J-G $\beta$ 弛豫模式。