玻璃相变模型的模拟：是否存在进展？
统计力学
2007-05-23 v1 无序系统与神经网络
摘要
超冷流体的玻璃相变是计算机模拟中的一个特别具有挑战性的问题，因为当接近玻璃转变温度 T_g 时，最长的松弛时间大约增加了约 15 个数量级。本文针对 molten SiO_2 和聚合物链的粗粒化珠-弹簧模型采用蛮力分子动力学模拟，能够获得关于这种减缓前几个数量级的非常有用的见解。因此，这允许我们接近 mode coupling theory 中的 T_c 温度范围，而实验玻璃相变附近的动力学完全无法到达。虽然诸如 ``平行保温'' 方法在某种程度上改善了情况，但仍缺乏一种方法，能够跨越 T_g \leq T \leq T_c 区域的显著部分。只有在如 infinite range 10 状态 Potts 玻璃等抽象模型中，才能探索这一区域。然而，该模型受到非常强的有限尺寸效应的制约，使其难以将有限系统尺寸的结果外推到热力学极限。对于聚合物熔体，讨论了两种不同的策略：一种方法试图将原子解析的聚乙烯模型映射到带合适有效势和温度依赖时间重缩放因子的键动力学模型；另一种方法则针对熵理论，采用人工但能加快松弛的 ``蛇形舌' 算法，以实现在 ``真实' 动力学可达的较低温度下的静态特性。讨论了所有这些方法的优势与不足。
引用
@article{arxiv.cond-mat/0202337,
title = {Simulation of models for the glass transition: Is there progress?},
author = {Kurt Binder and Jörg Baschnagel and Walter Kob and Wolfgang Paul},
journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0202337},
year = {2007}
}
备注
30 pages of Latex, 17 figures