过冷液体混合物的玻璃态行为理论
统计力学
2019-09-11 v1 软凝聚态物质
摘要
我们提出了一个描述过冷液体混合物中玻璃态动力学的模型。给定单个过冷液体的弛豫行为，该模型可预测其混合物在温度降低时的弛豫时间。该模型基于玻璃态动力学的动力学促进理论，为过冷液体的弛豫和玻璃化提供了物理基础。这与通常用于预测液体混合物玻璃化转变温度的Gordon-Taylor方程等经验线性插值形成对比。为理解过冷液体混合物的行为，我们考虑了动力学受限East模型的多组分变体，其中各组分具有不同的能量尺度，并且可在局部可动区域（即激发态）出现时扩散。利用变分方法，我们确定了一个具有单一有效能量尺度的有效单组分模型，其最佳近似该混合物。当以此单一有效能量进行标度时，我们表明许多液体混合物的实验弛豫时间均坍缩到动力学促进理论所预测的“抛物线律”上。该模型可用于预测玻璃态材料混合物的输运性质和玻璃化转变温度，在大气化学、生物学和制药学中有应用意义。
引用
@article{arxiv.1903.08557,
title = {Theory for Glassy Behavior of Supercooled Liquid Mixtures},
author = {Shachi Katira and Juan P. Garrahan and Kranthi K. Mandadapu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1903.08557},
year = {2019}
}