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超黏纳米胶体中的分数德拜-斯托克斯-爱因斯坦行为:甘油与银纳米颗粒

软凝聚态物质 2015-11-13 v1

摘要

形成玻璃的超黏液体的一大标志性特征是平动与转动动力学之间的解耦。本报告研究了甘油(一种典型的分子玻璃形成体)中的这一现象,着眼于两种外源因素的影响:高达极端1.5 GPa的高压以及银(Ag)纳米颗粒(NP)。分析聚焦于分数德拜-斯托克斯-爱因斯坦(FDSE)关系 σ(T,P)(τ(T,P))S=const\sigma(T,P)*(\tau(T,P))^S = const,其关联了直流导电率 (σ)(\sigma) 与初级 (α)(\alpha) 弛豫时间 (τα)(\tau_\alpha)。在大气压下,甘油及其纳米胶体(含Ag-NP的甘油)中仅检测到可忽略的解耦 (S=1)(S = 1)。然而,在压缩纳米胶体中,发生了明确的转变(在 P = 1.2 GPa 处)从 S1S \thickapprox 1 到极强解耦动力学 (S0.5)(S \thickapprox 0.5)。作为比较,在加压的“纯”甘油中,发生了从 S1S \thickapprox 1S0.7S \thickapprox 0.7 的延展偏移。本报告还给出了超黏液体中FDSE行为的综合讨论,包括FDSE指数、脆度与表观活化焓和活化体积之间的新关联。

关键词

引用

@article{arxiv.1511.03906,
  title  = {Fractional Debye-Stokes-Einstein behaviour in an ultraviscous nanocolloid: glycerol and silver nanoparticles},
  author = {Szymon Starzonek and Sylwester J. Rzoska and A. Drozd-Rzoska and Sebastian Pawlus and Ewelina Biala and Julio Cesar Martinez-Garcia and Ludmila Kistersky},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03906},
  year   = {2015}
}