热力学涨落驱动的无变形玻璃结构松弛:机械稳定性演化解析
软凝聚态物质
2025-09-09 v1 无序系统与神经网络
统计力学
摘要
玻璃具有机械刚性,却发生结构松弛,这会改变其属性并影响潜在的技术应用。理解其背后的物理过程是广泛具有理论和实际意义的问题。我们研究发生在玻璃相变区域内的间歇性结构松弛事件,即“ avalanches”。与由于剪切引起的 avalanches 不同,这里的 avalanches 是由热力学涨落在未受变形的玻璃中引起的。通过分析系统在结构、机械、动力学、拓扑和振动属性方面的变化, 我们对 avalanches 进行多方位表征。总体而言,我们发现由于 avalanches 导致系统软化。进一步,我们发展一种从无外部变形的热无定形固体中提取局部非仿射位移和张量应变的形式化方法。我们的分析突显了两种驱动方式之间的关键区别:虽然剪切变形响应以体积不变的侧向应变为主导, 但在热噪声作用下未受变形的玻璃响应中,必须考虑局部密度的变化。这些观察表明,广义应变转换区 (GSTZ) 的概念,即耦合剪切和体积变化变形共同支配热力学介导的塑性行为。我们的工作为对 (无热) 机械变形和热驱动未受变形玻璃的elasplastic 响应提供统一描述之路。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.06319,
title = {Thermal Fluctuation Driven Structural Relaxation in Undeformed Glasses: Unraveling the Evolution of Mechanical Stability},
author = {Avinash Kumar Jha and Shiladitya Sengupta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.06319},
year = {2025}
}