Динамическая неоднородность - Dynamical heterogeneity
 | Эта статья может быть слишком техническим для большинства читателей, чтобы понять. Пожалуйста помогите улучшить это к сделать понятным для неспециалистов, не снимая технических деталей. (Ноябрь 2013) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
Динамическая неоднородность описывает поведение стеклообразующих материалов при фазовом переходе из жидкого состояния в стеклообразное. В динамической неоднородности динамика охлаждения до стеклообразного состояния изменяется в пределах материала.
Полимеры
Полимер свойства включают вязкоупругость и может быть синтетическим или естественный. Когда полимерная жидкость охлаждается ниже температуры замерзания без кристаллизации, она становится переохлажденный жидкость. При дальнейшем охлаждении переохлажденной жидкости она становится стекло.[1]
В температура при котором полимер превращается в стекло в результате быстрого охлаждения, называется стеклование температура Тграмм. При этой температуре вязкость достигает до 1013 равновесие в зависимости от скорости охлаждения.
Фазовые переходы
Это возможно для фаза перехода из полимерного в стеклообразное состояние. Полимерные стеклования имеют много определяющих факторов, включая время отдыха, вязкость и размер клетки. При низких температурах динамика становятся очень медленными (вялыми), и время релаксации увеличивается с пикосекунд до секунд, минут или более. При высоких температурах корреляционная функция имеет баллистический режим на очень короткие времена (когда частицы не взаимодействуют) и микроскопический режим. В микроскопическом режиме корреляционные функции экспоненциально затухают при высоких температурах. При низких температурах корреляционные функции имеют промежуточный режим, в котором частицы имеют как медленную, так и быструю релаксацию. Медленная релаксация указывает на наличие клеток в стеклянной системе. В стеклообразном состоянии плотность неоднородна, т. Е. Частицы локализованы в различных распределениях плотности в пространстве. Это означает, что в системе присутствуют флуктуации плотности. Динамика частиц становится очень медленной, потому что температура прямо пропорциональна кинетической энергия заставляя частицы захватываться друг другом в локальных областях. Частицы совершают грохочущее движение внутри этих клеток и взаимодействуют друг с другом. Эти области в стеклообразном полимере называются клетками. В промежуточном режиме каждая частица имеет свое собственное время релаксации.[2]
Динамика во всех этих случаях разная, поэтому в небольшом масштабе в системе имеется большое количество клеток по сравнению с размером всей системы. Это известно как динамическая неоднородность стеклообразного состояния системы. А измерение динамической неоднородности можно сделать путем расчета корреляционные функции как негауссов параметр, четыре точки корреляционные функции (Динамическая восприимчивость) и три время корреляционные функции.[3]
Рекомендации
- ^ Рубинштейн, Майкл; Колби, Ральф Х. (2003). Полимерная физика. Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-852059-7.
- ^ Биндер, Курт; Коб, Уолтер (2005). Стекловидные материалы и неупорядоченные твердые тела: введение в их статистическую механику. Сингапур: World Scientific Publishing Co.Pte. ООО ISBN 981-256-510-8.
- ^ Коб, Уолтер (1999). «Компьютерное моделирование переохлажденных жидкостей и стекол». 11. Журнал физики: конденсированное вещество: R85. Цитировать журнал требует
| журнал =(помощь)
дальнейшее чтение
- Бертье, Людовик; Бироли, Джулио; Bouchaud, J.P .; Чипеллетти, Лука; Саарлоос, Вим ван (2011). Динамические неоднородности в стеклах, коллоидах и гранулированных средах. Нью-Йорк: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-969147-0.