非晶物质——常规物质的第四态(第二卷)

目录前言第7章 非晶物质的弹性：认识非晶物质的钥匙 17.1 引言 37.2 物质的弹性和弹性模量概念及其物理本源 47.2.1 物质的弹性 47.2.2 弹性的表征——弹性模量 77.2.3 弹性模量的测量 137.2.4 弹性及弹性模量与时间、温度及压力的关系 217.3 非晶物质的弹性和模量 257.4 非晶物质模量与结构和特性的关系 377.4.1 弹性模量和结构的关联性 377.4.2 弹性模量和玻璃转变的关联 407.4.3 弹性模量和动力学的关联 427.4.4 弹性模量和非晶形成能力的关系 467.4.5 弹性模量和脆度系数m 的关系 497.5 非晶物质弹性模量和力学性能的关系 517.5.1 弹性模量、强度和维氏硬度的关联 527.5.2 弹性模量和韧性与塑性的关联 547.5.3 弹性模量和断裂形貌的联系 567.6 小结和讨论 58参考文献 59第8章 非晶物质的流变及流变模型：万物皆流 638.1 引言 658.2 非晶物质流变的定义 708.3 非晶物质在受迫条件下的流变 728.3.1 非晶物质在温度下的流变 748.3.2 非晶物质在应力作用下的流变 818.3.3 非晶物质流变的经典模型 878.4 非晶物质流变和玻璃转变、动力学、塑性形变的关联性 958.4.1 弛豫单元和形变单元的关联 958.4.2 玻璃转变和塑性形变的关联 978.5 非晶物质流变的非平衡时空特征及复杂性 1058.5.1 非晶体系和时间的关系 1058.5.2 非晶物质流变的激活能 1088.5.3 非晶物质流变的复杂性 1108.6 有趣的非晶体系流变的例子 1188.7 非晶物质流变的弹性模型 1228.7.1 弹性模型的基本思想和假设 1228.7.2 过冷液体流动的“挤推”模型 1248.7.3 协作剪切模型 1248.7.4 扩展的弹性模型 1258.8 小结和讨论 133参考文献 134第9章 非晶物质流变的结构起源：流变单元 1419.1 引言 1439.2 非晶物质流变有没有结构起源 1449.2.1 非晶物质微观结构及动力学非均匀性 1459.2.2 流变事件和非均匀性的关系 1509.3 什么是流变单元 1539.3.1 结构缺陷 1539.3.2 流变单元的定义和图像 1559.4 流变单元的本构关系 1629.5 流变单元的性质及演化 1699.5.1 流变单元与动力学不均匀性 1729.5.2 流变单元和自由体积的关系 1769.5.3 流变单元的激活与演化 1809.6 流变单元与动力学及性能的关联性 1939.6.1 流变单元与动力学的关联 1949.6.2 流变单元和弹性模量的关联 1989.6.3 流变单元和非晶物质强度的关联 2009.6.4 流变单元和其他力学性质的关系 2029.7 基于流变单元的非晶材料性能调控 2069.8 流变单元和理想非晶态 2119.8.1 流变单元和理想非晶的关系 2129.8.2 理想非晶态的探索 2149.8.3 负流变单元 2159.9 非晶物质流变的物理图像 2169.10 流变单元模型存在的问题 2189.11 小结和讨论 218参考文献 220第10章 非晶物质的动力学：原子分子的舞蹈 22710.1 引言 22910.1.1 物质从气态凝聚到非晶态的动力学图像 23010.1.2 非晶物质不同温度区间的动力学 23310.2 动力学的基本概念 23410.3 非晶物质动力学研究测量方法 24010.3.1 介电谱仪 24010.3.2 动态力学分析测试 24110.3.3 芯轴缠绕应力弛豫法 24510.3.4 量热方法 24610.3.5 表面动力学测量方法 24910.3.6 低温比热方法 25310.3.7 X射线光子关联谱 25510.3.8 自由电子激光装置 25710.3.9 阿秒光脉冲激光装置 25810.4 非晶物质多重动力学弛豫谱 25910.5 非晶物质动力学的主要特征 26110.5.1 骤停现象 26110.5.2 弛豫模式的解耦 26710.5.3 三个“非” 26910.5.4 弛豫时间的发散 27110.5.5 缓慢弛豫行为 27110.5.6 记忆效应 27410.6 非晶物质主要动力学模式：α弛豫 27510.6.1 什么是α弛豫 27510.6.2 α弛豫的主要特征 27710.6.3 α弛豫和物性的关联 29010.7 非晶物质局域动力学过程：慢β弛豫 29110.7.1 什么是β弛豫 29110.7.2 β弛豫的主要特征 29310.7.3 影响β弛豫的主要因素 30110.7.4 β弛豫和非晶物质特性的关联 30710.7.5 β弛豫和非晶物质性能的关联 31210.7.6 β弛豫的机制 31910.8 快动力学模式 32310.8.1 快β弛豫的描述 32410.8.2 快β弛豫的特征 32810.8.3 快β弛豫的机制 33210.9 玻色峰和局域共振模——非晶物质的声音 33210.9.1 玻色峰的描述 33310.9.2 玻色峰的特征 33410.9.3 影响玻色峰的因素 33710.9.4 玻色峰与非晶物质特征和性能的关联 34010.9.5 玻色峰的物理机制 34610.10 其他动力学模式 35010.11 非晶物质超长时间尺度下的动力学 35110.11.1 非晶物质中宏观超长时间尺度反常动力学行为 35210.11.2 超长时间尺度下原子间歇性弛豫行为 35410.12 动力学模式的耦合 35910.12.1 α弛豫和β弛豫的耦合 35910.12.2 β弛豫和玻色峰的耦合 36110.12.3 近恒定损失模式和慢弛豫的耦合 36310.12.4 倪氏耦合模型 36510.13 动力学模式和物理时效及回复的关系 36710.13.1 动力学模式和物理时效的关系 36710.13.2 各种动力学模式和回复的关系 37010.14 非晶物质动力学的起源 37410.14.1 动力学元激发 37510.14.2 动力学的量子化效应 37610.14.3 微观结构起源 37810.15 研究动力学的意义 37910.15.1 动力学对性能的调控作用 37910.15.2 动力学和细胞运动 38510.16 小结和讨论 387参考文献 389第11章 非晶物质的热力学：序和能量的竞争 40511.1 引言 40711.2 非晶物质的热力学特征 40911.2.1 非平衡 41011.2.2 玻璃转变的比热台阶 41111.2.3 玻璃转变的过剩熵悖论 41211.3 热力学玻璃转变 41611.3.1 什么是热力学玻璃转变 41611.3.2 热力学玻璃转变相变模型 41811.4 热力学理想玻璃转变 42011.5 非晶物质形成的热力学 42311.6 非晶物质的熵、熵调控及熵模型 42511.6.1 非晶物质的熵 42511.6.2 非晶物质的熵调控 43011.6.3 非晶物质的熵模型 43311.7 非晶物质的比热 43711.8 非晶物质的能量 44111.9 非晶物质的相变 44511.10 非晶物质的相分离 44911.10.1 非晶物质相分离的热力学 45011.10.2 非晶物质相分离的特征及机制 45211.11 小结 456参考文献 457第12章 非晶物质与时间：非晶态的相对性 46312.1 引言 46512.2 时间 46712.3 从时间域认识非晶物质 47312.4 非晶物质和时间的关系 48212.4.1 非晶物质定义和时间的关系 48212.4.2 时间和玻璃转变的关系 48312.4.3 时间和非晶形成能力的关系 48612.4.4 时间和非晶动力学的关系 48712.4.5 时间和流变及力学性能的关系 48912.4.6 时间和稳定性 49412.4.7 时间和非晶物质非平衡复杂性的关系 49712.4.8 非晶物质与时间相关的重要公式集 49812.5 超长时间尺度下非晶物质的运动 50212.6 相对论时间尺度下的非晶物质 50412.7 非晶物质的时间调控 50712.8 小结和讨论 509参考文献 510