通过施加剪切探测玻璃中的局域结构

玻璃转变仍然是当代凝聚态物理中最大的未解之谜之一。当通过快速冷却绕过结晶时，会产生保持非晶粒子排列的超冷液体。超冷液体的物理现象既广泛又有趣。最重要的是，超冷液体的粘度在狭窄温度范围内表现出惊人的增长。最终，超冷液体停止流动，变成玻璃，并获得刚性和类固体行为。理解是什么支撑了粘度的巨大增长，以及刚性如何在没有长程有序的情况下产生，是一个长期追求的目标。许多关于玻璃化减慢的理论要求随着温度降低出现与结构相关的静态长度尺度的增长。为此，我们提出了一种新的自然长度尺度——“剪切穿透深度”。该长度尺度量化了超冷液体的结构连通性。剪切穿透深度定义为施加到边界的剪切扰动传播进液体内的距离。我们提供了基于 $NiZr_2$ 模拟的数值数据，说明该长度尺度在接近玻璃转变时表现出急剧增长并最终发散。我们进一步结合渗透结构连通性和玻璃转变新理论讨论了这一点。