非晶二氧化硅中的基本塑性事件
无序系统与神经网络
2020-01-01 v1 软凝聚态物质
摘要
非晶材料中的塑性不稳定性常使用二元混合物的理想化模型研究，这些模型不能准确捕捉真实玻璃中存在的分子相互作用和键合。本文研究了准静态剪切下二氧化硅玻璃三维分子动力学模型中的原子尺度塑性不稳定性。我们识别出两类不同的基本塑性事件：一类是标准的准局域原子重排，另一类是脆弱玻璃形成体简化模型中所缺失的断键事件。我们的结果表明，两类塑性事件均可由 Hessian 矩阵最低非零本征值在临界应变处降为零所预测。值得注意的是，我们发现相关本征向量与伴随断键事件的非仿射位移场之间具有极高相关性，可预测结构失效的位置。对于重排或断键这两种失效模式，本征向量和非仿射位移场均呈现 Eshelby 型四极结构。因此，我们的结果阐明了二氧化硅玻璃中原子尺度塑性不稳定性的本质，为发展非晶塑性的介观模型提供了有用信息。
引用
@article{arxiv.1910.10501,
title = {Elementary plastic events in amorphous silica},
author = {Silvia Bonfanti and Roberto Guerra and Chandana Mondal and Itamar Procaccia and Stefano Zapperi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.10501},
year = {2020}
}