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液体粘度的瞬时简正模式谱分解

软凝聚态物质 2026-05-14 v3 统计力学

摘要

粘度,即液体对流动的阻力,由原子尺度的摩擦驱动,但其微观起源仍知之甚少。我们使用基于非仿射线性响应的理论框架,将金属和模型液体的粘度分解为各个瞬时简正模式(INMs)的贡献。我们的方法显示出与模拟结果极好的一致性,并揭示了支配粘性动力学的特定激发。在模式耦合温度(TMCT_{\text{MC}})以上,粘度由非局域不稳定瞬时简正模式(ULINMs)控制,这些模式充当扩散动量输运的前驱。在TMCT_{\text{MC}}以下,我们发现一个动力学交叉,此时稳定模式主导粘度,这一行为与势能景观从鞍点主导动力学向极小值主导动力学的转变一致。我们还提出了一个定量模型,将粘度与ULINMs在阿伦尼乌斯和非阿伦尼乌斯区域联系起来。这项工作提供了液体粘度的谱分解,识别了导致粘度的原子模式,并开辟了从基本激发预测粘度的途径。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.07937,
  title  = {Spectral Decomposition of Liquid Viscosity into Instantaneous Normal Modes},
  author = {Long-Zhou Huang and Bingyu Cui and Min-Qiang Jiang and Matteo Baggioli and Yun-Jiang Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.07937},
  year   = {2026}
}

备注

extensive revision; matching the final published version