非晶固体中的声子输运与振动激发

关于非晶固体热性质的一个长期问题是声子输运的复杂模式。实验与计算机模拟的最新进展表明存在从瑞利散射到黏性阻尼的跨接。已提出若干理论，但缺乏严格的检验且这些理论的有效性不明。特别是，跨接频率的精确位置仍有争议，更关键的是，甚至连瑞利散射本身的有效性也受到严重质疑。本工作通过利用底层振动本征模的信息解决了这些问题。振动本征模近来已在宽频范围内被阐明：在连续极限下为声子模与软局域模的混合，而在玻色峰区为无序扩展模。在此，我们证明瑞利散射发生于连续极限中，而黏性阻尼发生于玻色峰区，因此这些行为对应于相应频率区中的底层本征模。我们的结果明确确定了跨接频率。此外，我们建立了声子输运的特征标度律，其在较高频率下与平均场理论预言一致，但在低频瑞利散射区不一致。因此，我们的结果揭示了当前理论有待解决的关键问题。