高度过冷液体中的动力学异质性：相关长度、强度和寿命的一致计算

我们利用三维分子动力学模拟研究了高度过冷液体中的动力学异质性。动力学异质性可以通过三个量来表征：相关长度$\xi_4$、强度$\chi_4$和寿命$\tau_{\text{hetero}}$。我们从单个序参量一致地评估了所有三个量。在先前的研究(H. Mizuno and R. Yamamoto, Phys. Rev. E {\bf 82}, 030501(R) (2010))中，我们检查了两个时间间隔$t=\tau_\alpha$和$\tau_{\text{ngp}}$下的寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$，其中$\tau_\alpha$是$\alpha$弛豫时间，$\tau_{\text{ngp}}$是Van Hove自相关函数的非高斯参数达到最大值的时间。在本研究中，除了寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$，我们还从用于寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$的相同序参量评估了相关长度$\xi_4(t)$和强度$\chi_4(t)$。我们发现，随着温度降低，寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$急剧增长，而相关长度$\xi_4(t)$和强度$\chi_4(t)$相对于$\tau_{\text{hetero}}(t)$增长缓慢或趋于平台。此外，我们更详细地研究了寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$。我们检查了寿命$\tau_{\text{hetero}}(t)$的时间间隔依赖性，发现随着时间间隔$t$增加，$\tau_{\text{hetero}}(t)$单调变长，并在两点密度相关函数的弛豫时间处趋于平台。在$\tau_{\text{hetero}}(t)$趋于平台的大时间间隔下，异质动力学在空间中通过扩散机制迁移，例如粒子密度。