分子晶体的玻璃行为：MD 模拟与模式耦合理论的比较

我们研究了由氯化亚麻角分子构成的分子晶体的玻璃行为。对于该分子的简单模型和刚性 fcc 格子，进行了分子动力学(MD)模拟，获得了动力学取向关联函数 $S_{\lambda \lambda '}({\bf{q}},t)$ 和“自”相关函数 $S_{\lambda \lambda '}^{(s)}(t)$，其中 $\lambda = (\ell, m)$，$\lambda' = (\ell', m')$。我们的研究集中于对角相关函数 $\lambda = \lambda'$。由于温度下降导致格子常数减小，从而增加分子的空间限制，我们发现松弛过程显著减缓。该过程对 $\lambda$, $\lambda'$ 敏感度很高。对于大多数 $(\ell,m)$，存在两步松弛过程，但在 $(\ell,m) = (2,1)$、$(3,2)$、$(4,1)$ 和 $(4,3)$ 时几乎不存在。我们的结果与模式耦合理论预测的 $\alpha$ 松弛标度定律一致，从而推导出玻璃转变温度 $T_c^{MD} \cong 217K$。从模式耦合方程的首次精确解中，我们找到 $T_c^{MCT} \cong 267K$。此外，模式耦合理论再现了对 $(\ell,m)=(2,1)$、$(3,2)$、$(4,1)$ 和 $(4,3)$ 无两步松弛过程的现象，但对其他所有 $(\ell,m)$ 的临界非ergodicity 参数低估约 50%。建议这种低估源于未计入模式耦合理论的各向异性晶体场。我们的结果还表明声子对长时间松弛几乎没有重要影响。