剪切非平衡态下过冷液体的力学响应与应力涨落

稳态剪切流可将过冷液体驱动至非平衡态。利用叠加了振荡剪切应变的稳态剪切流进行分子动力学模拟，我们研究了一种由二元软球组成的模型过冷液体的非平衡力学响应。我们发现，即使在强剪切情况下，过冷液体对施加于应变张量三个不同分量的振荡剪切应变也表现出令人惊讶的各向同性响应。基于这一各向同性特征，我们成功构建了一个简单的双模态麦克斯韦模型，该模型即使在高度非平衡态下也能捕捉储能模量和损耗模量的关键特征。此外，我们考察了剪切应力涨落的相关函数，其在剪切非平衡情况下也表现出各向同性的弛豫行为。与各向同性特征形成对比的是，过冷液体在其对剪切应力涨落的响应和相关中额外表现出各向异性。利用本构方程（双模态麦克斯韦模型），我们证明了各向异性响应是由振荡应变与驱动剪切流之间的耦合引起的。我们以有效温度度量了这种违反的大小。结果表明，不同分量间的有效温度存在显著差异，这表明简单的标量映射（如有效温度概念）过度简化了剪切流下过冷液体的真实性质。理解响应和涨落中各向同性与各向异性的机制，将有助于更好地认识这些对涨落耗散定理的违反，以及对有效温度概念的某些相应修正。