弹性异构性支配软多孔晶体的异常尺度
软凝聚态物质
2026-01-28 v1 材料科学
统计力学
摘要
纳米尺度分子运输在调控凝聚态系统中质量扩散和响应性方面发挥着关键作用。尤其在软多孔晶体中,吸附性分子引起主机框架变形和刚性变化,支撑其特征刺激响应行为。通过表面介导的吸附导致吸附剂分布不均匀,通过局部框架变形引起刚性空间变化——弹性异构性。虽然这种异构性预期会影响吸附动力学和力学行为,但其作用仍鲜有了解。本文表明,弹性异构性支配吸附动力学,导致包括尺度相关吸附、表面凹陷以及与 established 尺度不同的异常动态尺度等涌现现象。靠近角部的应力缓和促进吸附,导致尺度相关的扩散动力学偏差。在角部以外,柔性未吸附区域之间的刚性吸附域通过凹陷形式释放应力。所得横向相关性表现为异常动态尺度,特点是全局与局部界面涨落之间的尺度不变性破裂。这些发现为通过弹性异构性控制软多孔材料的吸附和变形动力学提供了机制基础。我们的工作为工程能利用机械反馈控制协作分子运输并在外部扰动下驱动宏观形变的响应性材料开辟了一条道路。
引用
@article{arxiv.2506.19546,
title = {Elastic heterogeneity governs anomalous scaling in a soft porous crystal},
author = {Kota Mitsumoto and Kyohei Takae},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.19546},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 4 figures, and 10 extended data figures