粗化泡沫中气泡重排的意外空间分布
软凝聚态物质
2010-09-29 v1
摘要
泡沫是研究应力驱动动力学的理想模型系统，因为粗化过程会持续产生系统内的应力不平衡，与热涨落不同，这种不平衡可通过光学手段方便地量化。然而，泡沫的高浊度通常阻碍了对重排事件时空分布的详细研究，因此迄今为止无法对其对整体动力学的贡献做出明确评估。本文采用新型光散射技术测量了大样本体积内事件的频率和位置。正如近期报道（A. S. Gittings和D. J. Durian, Phys. Rev. E, 2008, 78, 066313），我们发现泡沫动力学由两个不同过程决定：有限持续时间的间歇性气泡重排和空间均匀的准连续过程。我们的实验表明，这两个过程的卷积决定了平均动力学的时间依赖性，因此无法通过考虑平均值来建立间歇性重排与粗化过程之间的关系。相比之下，利用近期引入的光子相关成像技术（A. Duri, D. A. Sessoms, V. Trappe和L. Cipelletti, Phys. Rev. Lett., 2009, 102, 085702），我们能够评估事件频率直接由粗化过程施加的应变率决定。令人惊讶的是，我们还发现，尽管连续事件在时间上的分布与随机过程一致，但其空间分布并非随机：重排更可能发生在近期重排过的区域内。这意味着拓扑重排可能导致不稳定的构型，从而只需少量粗化引起的应变即可触发另一次事件。
引用
@article{arxiv.1009.5558,
title = {Unexpected spatial distribution of bubble rearrangements in coarsening foams},
author = {David A. Sessoms and Hugo Bissig and Agnès Duri and Luca Cipelletti and Véronique Trappe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1009.5558},
year = {2010}
}