低温甘油中的动力学与取向结构交叉

玻璃形成材料和蛋白质中氢原子的均方位移，如非相干弹性中子散射所报道的，在其温度依赖中显示出扭折。这一被称为动力学转变的交叉连接了两个近似线性区间。它常被归因于分子模式子集的动力学冻结，发生在它们的相应弛豫时间与仪器观测窗口相等之时。本文通过广泛的分子动力学模拟研究玻璃形成甘油中动力学转变的起源。我们发现动力学转变在质心平动与分子转动上发生于同一温度，且对观测窗口的变化不敏感。甘油的平动与转动动力学均在动力学转变温度处表现出从结构弛豫到次级弛豫的动力学交叉。在同一温度范围内观察到取向 Kirkwood 因子与介电常数的显著且不连续的增加。然而，我们未发现任何向有序低温相的真实热力学转变的迹象。因此我们推测所有观察到的交叉均具动力学特征。介电常数的增加与偶极畴在模拟时间尺度上的动力学冻结有关。