分子液体中的玻璃态动力学

在玻璃态液体中存在一个普适的动力学 crossover 温度 $T_{cr}$，与介电谱和其他实验中观察到的 $\alpha$-$\beta$ 分岔温度 $T_B$ 相关联。$T_{cr}$ 显著高于玻璃化转变温度。在此，我们引入一类新的玻璃形成液体，即长椭球与扁椭球的二元混合物。该模型系统表现出尖锐的热力学和动力学异常，例如加热过程中的比热跃变，以及在被确定为玻璃化转变温度 $T_g$ 的温度附近热膨胀系数的急剧变化。通过将计算出的弛豫时间拟合到 Vogel-Fulcher-Tammann (VFT) 形式，也得到了相同的温度。随着温度降低，单峰旋转弛豫谱在显著高于估计 $T_g$ 的温度 $T_B$ 处分裂为两个峰。在短至中等时间平移扩散的分布中也观察到了类似的分岔。对这两个峰的探究表明，较快模式的群体中动态异质性程度较低。我们观察到，在温度 $T_{cr}$（接近 $T_B$ 但高于玻璃化转变温度）处，旋转弛豫时间 $\tau_2$ 与扩散常数 $D$ 的乘积意外地出现了尖锐的峰。此外，我们将系统粗粒化为立方盒子（每个盒子平均包含约 62 个粒子），以研究平均动力学性质。扩散系数和旋转相关时间出现大规模突变的清晰证据，表明了低迁移率域与高迁移率域之间存在一阶相变。