晶格自旋模型中的玻璃与多晶态

我们数值研究了一个具有一阶液-晶转变的无序晶格自旋系统，作为过冷液体和玻璃的模型。在熔化温度以下，系统可保持在亚稳液相，并表现出与脆性过冷液体类似的动力学现象，包括拉伸指数弛豫、弛豫时间的幂律增长和较高的脆性指数。在有效失稳温度 Tsp 处，弛豫时间超过晶体成核时间，过冷液体失去稳定性。在 Tsp 以下，液体性质无法外推，这符合 Kauzmann 关于过冷液体“亚稳态下限”作为 Kauzmann 佯谬解的情景。Tsp 以下的非平衡动力学对应于小而稳定的晶核的快速形成，随后由于钉扎能垒的存在而极其缓慢地生长。在早期时间段（温度越低该时间段越长），从结构和动力学角度来看，该晶体生长相与非平衡玻璃不可区分：晶体生长尚未推进到可被结构检测的程度，并且观察到了结构玻璃典型的涨落-耗散定理（FDT）违反。另一方面，在较长时间下，结晶达到一个阈值，超过该阈值后晶畴易于识别，且 FDT 违反变得与普通晶畴生长相容。