塑性变形非晶固体中弛豫与超额熵的标度关系
软凝聚态物质
2021-08-09 v1
摘要
当受到足够应力时，固体材料发生屈服并通过微观组分的重组产生塑性变形。事实上，可通过巧妙施加应力改变材料的微观结构，这一经验过程在实践中用于增强金属的力学性能。然而，理解这些非平衡态中塑性流动与微观结构的相互依存关系仍是一项重大挑战。在此，我们实验研究无序胶体固体在塑性变形过程中弛豫动力学与微观结构的关系。我们对胶体单分子层固体施加振荡剪切，并研究其在塑性区中作为剪切速率函数的粒子轨迹。在此情形下，应变率、与塑性流动相关的弛豫率以及样品微观结构一同振荡但相位不同。有趣的是，实验揭示 t 时刻与塑性流动相关的弛豫率分别与此前测得的应变率与此后测得的样品微观结构相关。在非稳态条件下，该弛豫率表现出幂律剪切变稀行为，并随样品超额熵呈指数标度。因此，样品静态结构（超额熵）的测量可洞察样品早先时刻的应变率与组分重排动力学。
引用
@article{arxiv.2108.03108,
title = {Scaling of relaxation and excess entropy in plastically deformed amorphous solids},
author = {K. L. Galloway and Xiaoguang Ma and Nathan C. Keim and Douglas J. Jerolmack and Arjun G. Yodh and Paulo E. Arratia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.03108},
year = {2021}
}