Anvendelighed af dynamisk faciliteringsteori til binære harddisksystemer

Briller er amorfe (ikke-krystallinske) faste stoffer, der er meget udbredt i hverdagen og i teknologiske instrumenter. Det er vigtigt at forstå opførslen af ​​materialer, der danner briller; det er, at studere dynamikken i deres glasovergang, som er overgangen fra den flydende tilstand til en glas med faldende temperatur eller stigende tryk. Flere teoretiske modeller er blevet udviklet til at forklare afspændingsdynamikken for materialer, der danner glas. En sådan model er den dynamiske faciliteringsteori, som forudsiger, at dynamikken i systemer er heterogen, og afslapning viser parabolsk adfærd.

"De generelle forudsigelser i den dynamiske faciliteringsteori gælder for termiske systemer, "forklarer hovedforsker Masaharu Isobe." Dog, denne teori var ikke blevet udvidet til systemer styret af tryk. "

Forskerne undersøgte numerisk glasovergangsadfærden for todimensionale binære blandinger af hårde partikler (harddisk) systemer, der overvejede tryk frem for temperatur som den største variabel. Deres formål var at bestemme generelle egenskaber ved langsom afslapning under superkomprimerede forhold og undersøge, om dynamisk faciliteringsteori var anvendelig på harddisksystemer ved højt tryk.

De brugte begivenhedskæden Monte Carlo-metoden til at beregne ligevægtstilstandene for forskellige harddisksystemer ved forskellige tryk. Denne metode tillod ligevægtsfaser i systemerne - herunder amorfe, blandet krystallinsk, krystallinsk-amorf komposit, og krystallinsk - skal identificeres nøjagtigt. Som resultat, forskerne kunne undersøge afslapningsdynamikken i den ønskede superkomprimerede region. De fandt ud af, at deres resultater bekræftede den dynamiske faciliteringsteori på to måder.

"Vi bekræftede, at lokaliserede effektive excitationer tilfældigt fordelt i de ækvilibrerede systemer letter afslapning og gennemsnitlige afslapningstider forlænget med stigende kompression, "Isobe siger." Begge disse resultater indikerer, at den dynamiske faciliteringsteori er anvendelig på superkomprimerede harddisksystemer. "

Disse resultater udvider den grundlæggende viden om opførsel af materialer under pres, og kan bidrage til udvikling af briller med ønskede egenskaber til specifikke applikationer.