微視的動力学からのシリカにおける脆性から強い転移の理解【JST・京大機械翻訳】

Yu Zheng; Morgan Dane; Ediger M. D.; Wang Bu

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202209344078964 整理番号：22P0293612

微視的動力学からのシリカにおける脆性から強い転移の理解【JST・京大機械翻訳】

Understanding the fragile-to-strong transition in silica from microscopic dynamics

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発行年： 2022年02月22日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2022年02月22日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

本研究では,脆弱で強いガラス形成液体の動的挙動を解明するために,微視的動力学の観点から,シミュレートしたBKSシリカにおける脆性から強い遷移(FTS)を再調査した。局所原子構造からの機械学習特徴である柔軟性を用いて,微視的活性化エネルギー論と長期動力学を予測した。FTSは,微視的活性化エネルギーの温度依存性の変化に由来することが分かった。さらに,結果は,BKSシリカに異なるエネルギー障壁を持つ2つの拡散チャネルが存在することを示唆する。高温における高速動力学は,短範囲規則によって制御された小さなエネルギー障壁(<λ>1eV)を有するチャネルによって支配された。温度を下げると,この拡散チャネルの急速な閉鎖は脆弱な挙動をもたらす。他方,低温における遅い動力学は,中範囲規則によって制御された大きなエネルギー障壁を有するチャネルによって支配された。この遅い拡散チャネルは,温度と共にわずかに変化し,強い挙動をもたらす。2つのチャネルにおける障壁の分布は,異なる温度依存性を示し,ε>3100Kでの交差を引き起こした。微視的動力学におけるこの転移温度は配置エントロピーにおける変曲点と一致し,微視的動力学と熱力学の間に基本的相関が存在することを示唆した。【JST・京大機械翻訳】

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ゆらぎ,ランダム過程,Brown運動,輸送過程の一般的理論 , 高分子の立体構造 , 非晶質金属の構造 , レオロジー一般 , 相転移・臨界現象一般

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