超冷液体和玻璃的 Gamma 分布势能景观描述

势能景观（PEL）理论是理解超冷液体和玻璃系统最成功的框架之一。该理论的核心要素是配置熵 $S_c$，传统上采用对称高斯分布表示。然而，固有结构势能 $E_{is}$ 的非对称性质，在广阔的配置空间中构成了对此表示的挑战。此外，高斯分布无法表征各种流体中观察到的脆-坚韧转变（FST）。本文我们证明，一种非对称分布——具体而言的 Gamma 分布——能有效描述 $S_c$ 和 $E_{is}$ 在密度和温度 $T$ 的广泛范围内的行为。将 FST 解释为 $E_{is}$ 分布的位移以及 $E_{is}$ 对 $1/T$ 关系曲线曲率变化。就能量变化而言，FST 类似于液-液相转变。此外，修订后的 PEL 框架产生一条包含在玻璃态或拥挤态处发散的奇异项的状态方程，这一特征对于准确描述这些系统的压力行为至关重要。