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计算机玻璃中低频非声子振动的枚举

软凝聚态物质 2024-09-02 v2 无序系统与神经网络

摘要

除了在任何固体(晶态或玻璃态)的低频振动谱中普遍出现的 Goldstone 声子外,结构玻璃还具有其他低频振动模式。这些模式(通常被称为“过剩模式”)的性质和统计特性一直是长达数十年研究的主题。由于声子和非声子激发之间存在强烈的空间杂化效应,阻碍了对每个频率 ω\omega 下非声子对总谱 D(ω){\cal D}(\omega) 贡献 DG(ω){\cal D}_{\rm G}(\omega) 的定量分析,因此即使使用控制良好的计算机玻璃来研究它们也具有挑战性。在此,利用近期表明 DG(ω) ⁣= ⁣D(ω)DD(ω){\cal D}_{\rm G}(\omega)\!=\!{\cal D}(\omega)-{\cal D}_{\rm D}(\omega)(其中 DD(ω){\cal D}_{\rm D}(\omega) 为 Debye 声子谱)的进展,我们提出了一种简单直接的方案来枚举计算机玻璃中的非声子模式。我们的分析证实,计算机玻璃中的非声子模式确实对总谱做出了加性贡献,即使在存在强杂化的情况下也是如此。此外,它清晰地揭示了非声子谱普适的 DG(ω) ⁣ ⁣ω4{\cal D}_{\rm G}(\omega)\!\sim\!\omega^4 尾部,并为相关玻璃实验谱的分析开辟了道路。

关键词

引用

@article{arxiv.2404.12735,
  title  = {Enumerating low-frequency nonphononic vibrations in computer glasses},
  author = {Edan Lerner and Avraham Moriel and Eran Bouchbinder},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12735},
  year   = {2024}
}

备注

7 pages, 5 figures. V2: a reference added to a closely related analysis of experimental data, see arXiv:2404.16996