玻璃化转变与堵塞转变附近交换加速的理论

交换算法可将玻璃转变移至更低温度，这是近期一个未获解释的观察，约束了该现象的本质。此处我们表明，交换动力学由一个有效势所支配，该有效势描述了粒子相互作用及其改变尺寸的能力。要求其稳定性比仅对势能的要求更为苛刻。这一结果意味着，在交换动力学下稳定构型出现于更低能量，从而在液体冷却时对应于更低温度。\maa{该效应的量级正比于半径分布的宽度，并随有限程纯排斥相互作用势下的压缩而减小。}我们通过数值检验了这些预言，并讨论了这些发现对玻璃转变的意义。我们将这些结果推广到硬球情形，其中认为交换破坏了在振动时间尺度上粗粒化的自由能亚稳态。我们的分析揭示了导致交换所引发加速的软弹性模，并使我们能预测通过交换可达的玻璃构型的结构与振动性质。特别是对于连续多分散系统，我们预言堵塞转变将被剧烈改变，正如我们通过数值所证实的。我们分析的一个令人惊讶的实际成果是一种新算法，可通过在适当有效势中的简单下降来生成超稳玻璃。