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剪切玻璃中雪崩临界性的统一视角

软凝聚态物质 2021-07-21 v1 统计力学

摘要

剪切玻璃中的塑性事件被视为所谓雪崩的一个例子,其尺寸服从具有雪崩临界指数 τ\tau 的幂律概率分布。尽管平均场理论预测该指数有普适值 τMF=1.5\tau_{\rm MF}=1.5,但数值模拟报道了依文献而异的不同数值。此外,在弹性 regime 中,已注意到临界指数可能不同于稳态中的指数,甚至临界性本身也存在争议。由于这些令人困惑的差异结果是在不同设置下报道的,我们对剪切玻璃中雪崩临界性的认识受到极大限制。为获得统一理解,本文对无热准静态剪切下 Lennard-Jones 玻璃中的雪崩进行了全面的数值研究。特别地,通过排除渗入传统测量方案中的模糊性与任意性,我们实现了高精度测量,并证明稳态中的指数 τ\tau 遵循平均场预测 τMF=1.5\tau_{\rm MF}=1.5。我们的结果还表明存在两类定性不同的雪崩事件。这种二元性导致雪崩尺寸分布的非普适行为,并很可能是迄今报道的 τ\tau 值各异的原因。为研究临界性与普适性对施加剪切的依赖,我们进一步考察了弹性 regime 中雪崩的统计以及不同样本首次雪崩事件的系综,其提供了关于未扰动系统的信息。我们表明,虽然未扰动系统确实处于非临界状态,但随着剪切施加临界性逐渐发展。此外,一旦系统变为临界,临界指数普遍遵循平均场预测 τMF\tau_{\rm MF}

关键词

引用

@article{arxiv.2009.02635,
  title  = {Unified View of Avalanche Criticality in Sheared Glasses},
  author = {Norihiro Oyama and Hideyuki Mizuno and Atsushi Ikeda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.02635},
  year   = {2021}
}

备注

16 pages, 16 figures