玻璃化转变与高分子运动的八阶镶嵌结构理论
统计力学
2010-05-13 v1 其他凝聚态物理
摘要
本文提出了一个普适的理论框架:从 Tg 到 Tm 整个温度范围内的固-液玻璃化转变与高分子运动以及液体流动,绝对由激发界面形成的内禀 8 阶瞬态二维镶嵌几何结构所决定。界面激发是交叉耦合电子对,这归因于在任何温度下任何无序系统中存在的具有二维自回避闭合回路的范德华排斥电子-电子对。界面激发态是一个具有 8 阶附加恢复力矩、8 阶弛豫时间、量子化能量和额外体积的矢量。由慢速逆级联产生的动力学生成了 8 阶势回路流,而快速级联则重排结构。退定域模式是沿 8 阶测地线的孤波。孤波源自逆级联与级联之间的平衡。升高温度仅增加逆级联和级联的数量。该模型提供了一个统一机制来解释涟波子、蛇行、玻色峰、Ising 模型、非遍历、自由体积、硬球、隧穿、笼、致密团簇、堵塞行为、破坏固体晶格、几何阻挫、势能景观、流动-渗流、热无序诱导的局域能量、沿单方向协同迁移的平均能量、临界缠结链长以及雷诺数、流体力学中的孤波和异宿轨道。该模型还直接推导出了 Lindemann 比、缠结高分子黏度著名的 3.4 幂律和众所周知的 WLF 方程,并表明热力学中支配所有一级相变的克拉珀龙方程仅在玻璃化转变的每个子系统中成立,而非对整个系统成立。
引用
@article{arxiv.1005.2143,
title = {Eight-order mosaic structure theory of the glass transition and macromolecular motion},
author = {Jia-Lin Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1005.2143},
year = {2010}
}
备注
76 pages; Key words: glass transition (theory); mosaic structure (theory); solitary wave (theory); entangled polymer dynamics (theory); statistical thermodynamics in glass transition