挫折诱导的内应力是结构玻璃中准局域模的成因

最近已有研究表明 [E. Lerner, G. Düring, and E. Bouchbinder, Phys. Rev. Lett. 117, 035501 (2016)]，结构玻璃在低频 $\omega$ 下的非声子振动模是准局域的，并遵循普适态密度 $D(\omega)\!\sim\!\omega^4$。此处我们表明，所观测态密度的无隙特性依赖于内应力的存在，而内应力由于挫折在玻璃中普遍产生，从而阐明了这一普适行为背后的基本要素。类似于阻塞颗粒堆积，结构玻璃中的低频模源于动力学矩阵中局域弹性项与内应力项之间的平衡，二者之差比其典型量级小数个数量级。通过在三维计算机玻璃形成体中人为减小内应力的大小，我们表明在态密度中形成了一个无振动模存在的能隙，从而证明了内应力的关键作用。最后，我们表明，虽然在从液态冷却过程中更好地退火玻璃可显著减小其内应力，但冷却过程中的自组织过程使得无隙的 $D(\omega)\!\sim\!\omega^4$ 态密度不受影响。