非晶物質(zhì)：常規(guī)物質(zhì)第四態(tài) 第二卷

目錄
前言
第7章 非晶物質(zhì)的彈性：認識非晶物質(zhì)的鑰匙 1
7.1 引言 3
7.2 物質(zhì)的彈性和彈性模量概念及其物理本源 4
7.2.1 物質(zhì)的彈性 4
7.2.2 彈性的表征——彈性模量 7
7.2.3 彈性模量的測量 13
7.2.4 彈性及彈性模量與時間、溫度及壓力的關(guān)系 21
7.3 非晶物質(zhì)的彈性和模量 25
7.4 非晶物質(zhì)模量與結(jié)構(gòu)和特性的關(guān)系 37
7.4.1 彈性模量和結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性 37
7.4.2 彈性模量和玻璃轉(zhuǎn)變的關(guān)聯(lián) 40
7.4.3 彈性模量和動力學(xué)的關(guān)聯(lián) 42
7.4.4 彈性模量和非晶形成能力的關(guān)系 46
7.4.5 彈性模量和脆度系數(shù)m 的關(guān)系 49
7.5 非晶物質(zhì)彈性模量和力學(xué)性能的關(guān)系 51
7.5.1 彈性模量、強度和維氏硬度的關(guān)聯(lián) 52
7.5.2 彈性模量和韌性與塑性的關(guān)聯(lián) 54
7.5.3 彈性模量和斷裂形貌的聯(lián)系 56
7.6 小結(jié)和討論 58
參考文獻 59
第8章 非晶物質(zhì)的流變及流變模型：萬物皆流 63
8.1 引言 65
8.2 非晶物質(zhì)流變的定義 70
8.3 非晶物質(zhì)在受迫條件下的流變 72
8.3.1 非晶物質(zhì)在溫度下的流變 74
8.3.2 非晶物質(zhì)在應(yīng)力作用下的流變 81
8.3.3 非晶物質(zhì)流變的經(jīng)典模型 87
8.4 非晶物質(zhì)流變和玻璃轉(zhuǎn)變、動力學(xué)、塑性形變的關(guān)聯(lián)性 95
8.4.1 弛豫單元和形變單元的關(guān)聯(lián) 95
8.4.2 玻璃轉(zhuǎn)變和塑性形變的關(guān)聯(lián) 97
8.5 非晶物質(zhì)流變的非平衡時空特征及復(fù)雜性 105
8.5.1 非晶體系和時間的關(guān)系 105
8.5.2 非晶物質(zhì)流變的激活能 108
8.5.3 非晶物質(zhì)流變的復(fù)雜性 110
8.6 有趣的非晶體系流變的例子 118
8.7 非晶物質(zhì)流變的彈性模型 122
8.7.1 彈性模型的基本思想和假設(shè) 122
8.7.2 過冷液體流動的“擠推”模型 124
8.7.3 協(xié)作剪切模型 124
8.7.4 擴展的彈性模型 125
8.8 小結(jié)和討論 133
參考文獻 134
第9章 非晶物質(zhì)流變的結(jié)構(gòu)起源：流變單元 141
9.1 引言 143
9.2 非晶物質(zhì)流變有沒有結(jié)構(gòu)起源 144
9.2.1 非晶物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)及動力學(xué)非均勻性 145
9.2.2 流變事件和非均勻性的關(guān)系 150
9.3 什么是流變單元 153
9.3.1 結(jié)構(gòu)缺陷 153
9.3.2 流變單元的定義和圖像 155
9.4 流變單元的本構(gòu)關(guān)系 162
9.5 流變單元的性質(zhì)及演化 169
9.5.1 流變單元與動力學(xué)不均勻性 172
9.5.2 流變單元和自由體積的關(guān)系 176
9.5.3 流變單元的激活與演化 180
9.6 流變單元與動力學(xué)及性能的關(guān)聯(lián)性 193
9.6.1 流變單元與動力學(xué)的關(guān)聯(lián) 194
9.6.2 流變單元和彈性模量的關(guān)聯(lián) 198
9.6.3 流變單元和非晶物質(zhì)強度的關(guān)聯(lián) 200
9.6.4 流變單元和其他力學(xué)性質(zhì)的關(guān)系 202
9.7 基于流變單元的非晶材料性能調(diào)控 206
9.8 流變單元和理想非晶態(tài) 211
9.8.1 流變單元和理想非晶的關(guān)系 212
9.8.2 理想非晶態(tài)的探索 214
9.8.3 負流變單元 215
9.9 非晶物質(zhì)流變的物理圖像 216
9.10 流變單元模型存在的問題 218
9.11 小結(jié)和討論 218
參考文獻 220
第10章 非晶物質(zhì)的動力學(xué)：原子分子的舞蹈 227
10.1 引言 229
10.1.1 物質(zhì)從氣態(tài)凝聚到非晶態(tài)的動力學(xué)圖像 230
10.1.2 非晶物質(zhì)不同溫度區(qū)間的動力學(xué) 233
10.2 動力學(xué)的基本概念 234
10.3 非晶物質(zhì)動力學(xué)研究測量方法 240
10.3.1 介電譜儀 240
10.3.2 動態(tài)力學(xué)分析測試 241
10.3.3 芯軸纏繞應(yīng)力弛豫法 245
10.3.4 量熱方法 246
10.3.5 表面動力學(xué)測量方法 249
10.3.6 低溫比熱方法 253
10.3.7 X射線光子關(guān)聯(lián)譜 255
10.3.8 自由電子激光裝置 257
10.3.9 阿秒光脈沖激光裝置 258
10.4 非晶物質(zhì)多重動力學(xué)弛豫譜 259
10.5 非晶物質(zhì)動力學(xué)的主要特征 261
10.5.1 驟停現(xiàn)象 261
10.5.2 弛豫模式的解耦 267
10.5.3 三個“非” 269
10.5.4 弛豫時間的發(fā)散 271
10.5.5 緩慢弛豫行為 271
10.5.6 記憶效應(yīng) 274
10.6 非晶物質(zhì)主要動力學(xué)模式：α弛豫 275
10.6.1 什么是α弛豫 275
10.6.2 α弛豫的主要特征 277
10.6.3 α弛豫和物性的關(guān)聯(lián) 290
10.7 非晶物質(zhì)局域動力學(xué)過程：慢β弛豫 291
10.7.1 什么是β弛豫 291
10.7.2 β弛豫的主要特征 293
10.7.3 影響β弛豫的主要因素 301
10.7.4 β弛豫和非晶物質(zhì)特性的關(guān)聯(lián) 307
10.7.5 β弛豫和非晶物質(zhì)性能的關(guān)聯(lián) 312
10.7.6 β弛豫的機制 319
10.8 快動力學(xué)模式 323
10.8.1 快β弛豫的描述 324
10.8.2 快β弛豫的特征 328
10.8.3 快β弛豫的機制 332
10.9 玻色峰和局域共振?！蔷镔|(zhì)的聲音 332
10.9.1 玻色峰的描述 333
10.9.2 玻色峰的特征 334
10.9.3 影響玻色峰的因素 337
10.9.4 玻色峰與非晶物質(zhì)特征和性能的關(guān)聯(lián) 340
10.9.5 玻色峰的物理機制 346
10.10 其他動力學(xué)模式 350
10.11 非晶物質(zhì)超長時間尺度下的動力學(xué) 351
10.11.1 非晶物質(zhì)中宏觀超長時間尺度反常動力學(xué)行為 352
10.11.2 超長時間尺度下原子間歇性弛豫行為 354
10.12 動力學(xué)模式的耦合 359
10.12.1 α弛豫和β弛豫的耦合 359
10.12.2 β弛豫和玻色峰的耦合 361
10.12.3 近恒定損失模式和慢弛豫的耦合 363
10.12.4 倪氏耦合模型 365
10.13 動力學(xué)模式和物理時效及回復(fù)的關(guān)系 367
10.13.1 動力學(xué)模式和物理時效的關(guān)系 367
10.13.2 各種動力學(xué)模式和回復(fù)的關(guān)系 370
10.14 非晶物質(zhì)動力學(xué)的起源 374
10.14.1 動力學(xué)元激發(fā) 375
10.14.2 動力學(xué)的量子化效應(yīng) 376
10.14.3 微觀結(jié)構(gòu)起源 378
10.15 研究動力學(xué)的意義 379
10.15.1 動力學(xué)對性能的調(diào)控作用 379
10.15.2 動力學(xué)和細胞運動 385
10.16 小結(jié)和討論 387
參考文獻 389
第11章 非晶物質(zhì)的熱力學(xué)：序和能量的競爭 405
11.1 引言 407
11.2 非晶物質(zhì)的熱力學(xué)特征 409
11.2.1 非平衡 410
11.2.2 玻璃轉(zhuǎn)變的比熱臺階 411
11.2.3 玻璃轉(zhuǎn)變的過剩熵悖論 412
11.3 熱力學(xué)玻璃轉(zhuǎn)變 416
11.3.1 什么是熱力學(xué)玻璃轉(zhuǎn)變 416
11.3.2 熱力學(xué)玻璃轉(zhuǎn)變相變模型 418
11.4 熱力學(xué)理想玻璃轉(zhuǎn)變 420
11.5 非晶物質(zhì)形成的熱力學(xué) 423
11.6 非晶物質(zhì)的熵、熵調(diào)控及熵模型 425
11.6.1 非晶物質(zhì)的熵 425
11.6.2 非晶物質(zhì)的熵調(diào)控 430
11.6.3 非晶物質(zhì)的熵模型 433
11.7 非晶物質(zhì)的比熱 437
11.8 非晶物質(zhì)的能量 441
11.9 非晶物質(zhì)的相變 445
11.10 非晶物質(zhì)的相分離 449
11.10.1 非晶物質(zhì)相分離的熱力學(xué) 450
11.10.2 非晶物質(zhì)相分離的特征及機制 452
11.11 小結(jié) 456
參考文獻 457
第12章 非晶物質(zhì)與時間：非晶態(tài)的相對性 463
12.1 引言 465
12.2 時間 467
12.3 從時間域認識非晶物質(zhì) 473
12.4 非晶物質(zhì)和時間的關(guān)系 482
12.4.1 非晶物質(zhì)定義和時間的關(guān)系 482
12.4.2 時間和玻璃轉(zhuǎn)變的關(guān)系 483
12.4.3 時間和非晶形成能力的關(guān)系 486
12.4.4 時間和非晶動力學(xué)的關(guān)系 487
12.4.5 時間和流變及力學(xué)性能的關(guān)系 489
12.4.6 時間和穩(wěn)定性 494
12.4.7 時間和非晶物質(zhì)非平衡復(fù)雜性的關(guān)系 497
12.4.8 非晶物質(zhì)與時間相關(guān)的重要公式集 498
12.5 超長時間尺度下非晶物質(zhì)的運動 502
12.6 相對論時間尺度下的非晶物質(zhì) 504
12.7 非晶物質(zhì)的時間調(diào)控 507
12.8 小結(jié)和討論 509
參考文獻 510