从瞬时正态模式预测非晶固体的塑性
软凝聚态物质
2022-06-02 v4 无序系统与神经网络
介观与纳米尺度物理
材料科学
统计力学
摘要
我们通过将瞬时正态模式（INMs）的概念推广到形变系统，给出了非晶固体形变与塑性的数学描述，这使得我们能够保留应变对振动态密度（VDOS）的影响。从描述玻璃弹性和粘弹性的非仿射晶格动力学（NALD）出发，我们考虑有限剪切应变值下依赖于应变的切线模量，建立了直至大形变的线性响应理论。非仿射切线剪切模量由不同应变值下仿射应变构型的振动态密度（VDOS）算出。在玻璃的静态（未形变）快照上解析得到的仿射应变，导致的构型富含软的低能模式以及不稳定模式（负本征值），而如果让系统在应变后弛豫，这些模式会完全被“抹去”而丢失。该过程与 NALD 的结构完全一致。形变态的 INM 谱使得能够解析预测模型玻璃的应力-应变曲线，包括屈服点的预测。预测与粗粒化聚合物玻璃的非热准静态剪切模拟之间展示了良好的无参数定量一致。
引用
@article{arxiv.2105.00306,
title = {Predicting plasticity of amorphous solids from instantaneous normal modes},
author = {Ivan Kriuchevksyi and Tim Sirk and Alessio Zaccone},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.00306},
year = {2022}
}