结构玻璃中的分形自由能景观
无序系统与神经网络
2014-04-29 v1 软凝聚态物质
统计力学
摘要
玻璃是非晶固体，其组成粒子被邻近粒子囚禁因而无法流动。这种迟滞性通常归因于自由能景观包含多个由高能垒分隔的极小值（势阱）。在此，我们利用理论和数值模拟表明，该景观比经典假设更为粗糙。在玻璃态深处，它经历了一个向分形势阱的“粗糙度转变”。这导致了阻塞（jamming）处的等静定性以及阻塞附近玻璃态的边缘性。势阱宽度、弱力分布以及阻塞处准接触的空间展布的临界指数均可解析确定。发现其数值与数值观测结果相容。这一进展因此将颗粒材料的阻塞转变纳入了玻璃理论框架。由于温度和压力控制着所经历的景观特征，玻璃力学和输运性质预计将反映我们在此讨论的拓扑特征。此前低温玻璃的神秘性质可通过此方法得到解释。
引用
@article{arxiv.1404.6809,
title = {Fractal free energy landscapes in structural glasses},
author = {Patrick Charbonneau and Jorge Kurchan and Giorgio Parisi and Pierfrancesco Urbani and Francesco Zamponi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1404.6809},
year = {2014}
}
备注
13 pages, 4 figures. This version was initially submitted to Nature Communications in December 2013. The (much improved) final version is available on the Nature Communications website (see DOI below). A detailed version of this work is available on arXiv:1310.2549