RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Выпуски

 / 

2019

 / 

Июнь

←  →

Методические заметки


Могут ли стеклообразующие жидкости быть "простыми"?


Институт физики высоких давлений Российской академии наук им. Л.Ф. Верещагина, Калужское шоссе 14, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация

Обсуждается склонность жидкостей различных типов к стеклованию при умеренных скоростях охлаждения. Легко стеклуемые жидкости: ковалентные расплавы, полимерные и органические жидкости — имеют высокие значения вязкости, $10^{-2}-10^7$ Па с, при температурах, близких к температуре плавления. Стёкла, получаемые при охлаждении таких жидкостей, являются неэргодическими системами, т.е. их свойства неоднозначно определяются внешними параметрами. В то же время многие стеклующиеся молекулярные жидкости принято рассматривать как "простые" системы, описываемые эффективным парным центральным потенциалом межчастичного взаимодействия. В частности, скейлинг термодинамических и транспортных характеристик при изменении температуры и плотности, поведение под давлением температуры плавления и объёмного модуля сжатия молекулярных жидкостей хорошо описываются параметрами простого парного потенциала. Показано, что абсолютные значения вязкости стеклующихся молекулярных жидкостей совершенно не соответствуют параметрам эффективного потенциала (в отличие от параметров вязкости действительно "простых" флюидов, таких как сжиженные инертные газы). Сложная структура молекул этих жидкостей приводит к сильной зависимости параметров эффективного потенциала от межчастичного расстояния. При стекловании указанных жидкостей между молекулами и атомами возникает сложный набор химических связей. Таким образом, стеклующиеся молекулярные жидкости можно считать "простыми" лишь с точки зрения их термодинамических свойств, в то время как многоатомная структура их молекул приводит к "сложному" поведению транспортных характеристик и аномально высоким значениям вязкости.

Текст pdf (672 Кб)
English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038382
Ключевые слова: жидкости, стеклование, эргодичность, вязкость, скейлинг, межмолекулярное взаимодействие
PACS: 64.70.P−, 65.20.De, 66.20.Cy (все)
DOI: 10.3367/UFNr.2018.06.038382
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2019/6/g/
000484015200006
2-s2.0-85072918071
2019PhyU...62..623B
Цитата: Бражкин В В "Могут ли стеклообразующие жидкости быть "простыми"?" УФН 189 665–672 (2019)
BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 5 апреля 2018, доработана: 27 мая 2018, 19 июня 2018

English citation: Brazhkin V V “Can glassforming liquids be 'simple'?” Phys. Usp. 62 623–629 (2019); DOI: 10.3367/UFNe.2018.06.038382

Список литературы (40) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (15) Похожие статьи (20)

  1. Тропин Т В, Шмельцер Ю В П, Аксенов В Л УФН 186 47 (2016); Tropin T V, Schmelzer Ju W P, Aksenov V L Phys. Usp. 59 42 (2016)
  2. Feltz A Amorphe und glasartige anorganische Festkörper (Berlin: Akademie-Verlag, 1983); Пер. на англ. яз., Feltz A Amorphous Inorganic Materials and Glasses (Weinheim: VCH, 1993); Пер. на русск. яз., Фельц А Аморфные и стеклообразные неорганические твердые тела (М.: Мир, 1986)
  3. Mokshin A V, Galimzyanov B N J. Chem. Phys. 142 104502 (2015)
  4. Бражкин В В УФН 176 745 (2006); Brazhkin V V Phys. Usp. 49 719 (2006)
  5. Brazhkin V V J. Phys. Condens. Matter 18 9643 (2006)
  6. Gupta P K, Mauro J C J. Chem. Phys. 126 224504 (2007)
  7. Mauro J C, Loucks R J, Gupta P K J. Am. Ceram. Soc. 92 75 (2009)
  8. Levelut C et al J. Non-Cryst. Solids 352 4495 (2006)
  9. Ruta B et al Nature Commun. 5 3939 (2014)
  10. Smedskjaer M M et al Sci. Rep. 4 3770 (2014)
  11. Smedskjaer M M et al J. Chem. Phys. 143 164505 (2015)
  12. Wondraczek L et al Phys. Rev. B 76 014202 (2007)
  13. Wondraczek L et al J. Am. Ceram. Soc. 90 1556 (2007)
  14. Prigogine I, Defay R Chemical Thermodynamics (London: Longmans, 1954)
  15. Davies R O, Jones G O Adv. Phys. 2 370 (1953)
  16. Fragiadakis D, Roland C M J. Chem. Phys. 147 084508 (2017)
  17. Gundermann D et al Nature Phys. 7 816 (2011)
  18. Gnan N et al Phys. Rev. Lett. 104 125902 (2010)
  19. Стишов С М УФН 114 3 (1974); Strishov S M Sov. Phys. Usp. 18 625 (1975)
  20. Hoover W G, Gray S G, Johnson K W J. Chem. Phys. 55 1128 (1971)
  21. Agrawal R, Kofke D A Phys. Rev. Lett. 74 122 (1995)
  22. Hiwatari Y et al Prog. Theor. Phys. 52 1105 (1974)
  23. Жаховский В В ЖЭТФ 105 1615 (1994); Zhakhovskii V V JETP 78 871 (1994)
  24. Стишов С М ЖЭТФ 130 276 (2006); Stishov S M JETP 103 241 (2006)
  25. Roland C M et al Rep. Prog. Phys. 68 1405 (2005)
  26. Fragiadakis D, Roland C M Phys. Rev. E 83 031504 (2011)
  27. Lyapin A G, Gromnitskaya E L, Danilov I V, Brazhkin V V RSC Adv. 7 33278 (2017)
  28. Bailey N P et al J. Chem. Phys. 129 184507 (2008)
  29. Gnan N et al J. Chem. Phys. 131 234504 (2009)
  30. Ingebrigtsen T S, Schröder T B, Dyre J C Phys. Rev. X 2 011011 (2012)
  31. Coslovich D, Roland C M J. Non-Cryst. Solids 357 397 (2011)
  32. Dyre J C J. Phys. Condens. Matter 28 323001 (2016)
  33. Grzybowski A et al J. Phys. Chem. B 114 11544 (2010)
  34. Böhling L et al New J. Phys. 14 113035 (2012)
  35. Danilov I V, Gromnitskaya E L, Brazhkin V V J. Phys. Chem. B 120 7593 (2016)
  36. Casalini R, Roland C M J. Non-Cryst. Solids 475 25 (2017)
  37. Meier K "Computer simulation and interpretation of the transport coefficients of the Lennard-Jones model fluid" PhD Thesis (Hamburg: Helmut Schmidt Univ., 2002)
  38. NIST Chemistry WebBook, https://webbook.nist.gov/chemistry/
  39. Mourits F M, Rummens F H A Can. J. Chem. 55 3007 (1977)
  40. Дембовский С А, Чечеткина Е А Стеклообразование (М.: Наука, 1990)
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение