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J-GLOBAL ID：201702256814500341   整理番号：17A0132918

ポテンシャルエネルギー景観と液液相転移のある水様単原子液体における動的クロスオーバーの間の関係

Relationship between the potential energy landscape and the dynamic crossover in a water-like monatomic liquid with a liquid-liquid phase transition

著者 (3件)： Sun Gang (International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China) ,  Xu Limei (International Center for Quantum Materials, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China) ,  Giovambattista Nicolas (Department of Physics, Brooklyn College of the City University of New York, Brooklyn, New York 11210, USA)
資料名： Journal of Chemical Physics  (Journal of Chemical Physics)
巻： 146  号： 1  ページ： 014503-014503-10  発行年： 2017年01月07日 
JST資料番号： C0275A  ISSN： 0021-9606  CODEN： JCPSA6  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 脆弱な液体の場合,構造緩和時間のような動的特性は高温でのArrheniusから低温での非Arrheniusに時間発展する。計算研究により,(i)Arrhenius動的ドメインでは,ポテンシャルエネルギー景観(PEL)の液体試料領域は温度に敏感でなく(PEL-独立レジーム),緩和は指数関数であるが,(ii)非Arrhenius動的ドメインでは,液体で調べたPELのトポグラフィーは温度とともに変動し(PEL-影響レジーム),緩和は非指数関数的である。本研究では,動力学およびPELレジーム((i)と(ii)の観点)の間の相関が,Fermi-Jagla(FJ)液体で成り立つかどうかを調べた。これは,密度と拡散性における極大を含む,多くの水の異常な特性を示す単原子モデル液体である。FJモデルはかなり複雑な液体であり,水の場合に仮定されたように,液液相転移および液液臨界点(LLCP)を示す。FJ液体に関して,動力学とPELレジームの間の相関はいつも存在するのではなく,液体の密度に依存することを見出した。例えば,高密度では,液体は,Arrhenius/非-Arrhenius(AnA)動的クロスオーバー,指数関数/非-指数関数(EnE)緩和クロスオーバー,およびPEL-非依存/PEL-に影響されるレジームのクロスオーバーを示し,(i)および(ii)の観点と一致する。しかしながら,LLCPの近傍では,AnAクロスオーバーはないが,液体はEnE緩和とPELレジームクロスオーバーを示す。非常に低密度では,結晶化が介在し,PELレジームクロスオーバーが抑制される。しかし,AnA動的クロスオーバーおよびEnE緩和クロスオーバーが残る。液体中の動力学(AnAおよびEnEクロスオーバー)は,期待されたように,PELレジーム間の変化に必ずしも関係していないことになる。興味があるのは,FJ液体中のAnAクロスオーバーは,Widom線の存在に関係していないことである。この結果は,多形モデル液体に関する以前の研究と食い違っているように見え,簡単な説明を行った。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *ポテンシャルエネルギー ,  *相転移 ,  *クロスオーバー効果 ,  構造緩和 ,  Arrheniusの式 ,  時間発展 ,  指数関数 ,  トポグラフィー【形態】 ,  水 ,  密度 ,  拡散係数
準シソーラス用語： *液液相転移 ,  *クロスオーバー ,  自己拡散係数

分類 (2件)： 相転移・臨界現象一般  (BL04010V) ,  流体動力学一般  (BC02010G)

タイトルに関連する用語 (6件)： ポテンシャルエネルギー ,  景観 ,  液液相転移 ,  水 ,  単原子 ,  クロスオーバー