Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2026, выпуск 5 » Статья стр. 743
<<<>>>
Корреляционный масштаб неоднородного упругого отклика аморфных сред
Российский научный фонд, Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых, 22-72-10083-П
Фонд развития теоретической физики и математики «БАЗИС», Молодой ведущий ученый, 24-1-2-36-2
Бабин Д.В.1,2, Конюх Д.А.1, Бельтюков Я.М.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский национальный исследовательский Академический университет имени Ж.И. Алфёрова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: babin.2002@bk.ru
Поступила в редакцию: 2 апреля 2026 г.
В окончательной редакции: 6 мая 2026 г.
Принята к печати: 6 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 27 июня 2026 г.
PDF версия
В рамках подхода теории случайных матриц исследуются корреляционные свойства упругого отклика аморфных систем на внешние силы. Для описания неупорядоченных сред вблизи устойчивого положения равновесия применяется коррелированный ансамбль Вишарта. Показано, что величина беспорядка характеризуется наибольшим собственным значением theta0 корреляционного супероператора, которое для сильно неупорядоченных систем приближается к критическому значению, равному единице. При этом в корреляционных функциях отклика возникает корреляционный масштаб длин ξ~(1-theta0)-1/2, который может значительно превосходить межатомные расстояния, разделяя микроскопическую область сильных флуктуаций и макроскопический континуальный режим. Для систем, близких к изостатическим, найденное соотношение согласуется с критическим поведением ξ~(z-zc)-1/2 в зависимости от среднего координационного числа z. Полученные результаты обобщают описание упругого отклика на различные типы возмущений (однородные деформации, локальные силы) и устанавливают связь между масштабом неоднородности, неаффинностью деформаций и критическими явлениями в системах с беспорядком. Ключевые слова: аморфные диэлектрики, неаффинные деформации, случайные коррелированные матрицы, масштаб Иоффе-Регеля.
  1. K. Yoshimoto, T.S. Jain, K. Van Workum, P.F. Nealey, J.J. De Pablo. Phys. Rev. Lett. 93, 17, 175501 (2004)
  2. M. Tsamados, A. Tanguy, C. Goldenberg, J.-L. Barrat. Phys. Rev. E 80, 2, 026112 (2009)
  3. H. Wagner, D. Bedorf, S. Kuechemann, M. Schwabe, B. Zhang, W. Arnold, K. Samwer. Nat. Mater. 10, 6, 439 (2011)
  4. H. Mizuno, S. Mossa, J.-L. Barrat. Phys. Rev. E 87, 4, 042306 (2013)
  5. R.C. Zeller, R.O. Pohl. Phys. Rev. B 4, 6, 2029 (1971)
  6. W.X. Zhou, Y. Cheng, K.Q. Chen, G. Xie, T. Wang, G. Zhang. Adv. Funct. Mater. 30, 8, 1903829 (2020)
  7. Y.-C. Hu, H. Tanaka. Nat. Phys. 18, 6, 669 (2022)
  8. A. Zaccone. Theory of Disordered Solids: From Atomistic Dynamics to Mechanical, Vibrational, and Thermal Properties. Springer, Cham (2023). 452 с
  9. F. Leonforte, A. Tanguy, J.P. Wittmer, J.-L. Barrat. Phys. Rev. Lett. 97, 5, 055501 (2006)
  10. S. Chakraborty, K. Ramola. Soft Matter 20, 25, 4895 (2024)
  11. A. Tanguy, J.P. Wittmer, F. Leonforte, J.-L. Barrat. Phys. Rev. B 66, 17, 174205 (2002)
  12. F. Leonforte, R. Boissi`ere, A. Tanguy, J.P. Wittmer, J.-L. Barrat. Phys. Rev. B 72, 22, 224206 (2005)
  13. C.E. Maloney. Phys. Rev. Lett. 97, 3, 035503 (2006)
  14. E. Lerner. Eur. Phys. J. E 41, 8, 93 (2018)
  15. C. Rainone, E. Bouchbinder, E. Lerner. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 117, 10, 5228 (2020)
  16. E. Lerner, E. Bouchbinder. J. Chem. Phys. 155, 20, 200901 (2021)
  17. E. Lerner, E. DeGiuli, G. During, M. Wyart. Soft Matter 10, 28, 5085 (2014)
  18. K. Karimi, C.E. Maloney. Phys. Rev. E 92, 2, 022208 (2015)
  19. E. Lerner, E. Bouchbinder. Soft Matter 19, 6, 1076 (2023)
  20. Ya.M. Beltukov, D.A. Conyuh, I.A. Solov'yov. Phys. Rev. E 105, 1, L012501 (2022)
  21. L.E. Silbert, A.J. Liu, S.R. Nagel. Phys. Rev. Lett. 95, 9, 098301 (2005)
  22. M. Wyart. EPL 89, 6, 64001 (2010)
  23. K. Baumgarten, D. V gberg, B.P. Tighe. Phys. Rev. Lett. 118, 9, 098001 (2017)
  24. G. During, E. Lerner, M. Wyart. Phys. Rev. E 89, 2, 022305 (2014)
  25. M. Bouzid, M. Trulsson, P. Claudin, E. Clement, B. Andreotti. Phys. Rev. Lett. 111, 23, 238301 (2013)
  26. D. Hexner, A.J. Liu, S.R. Nagel. Soft Matter 14, 2, 312 (2018)
  27. В.К. Малиновский. ФТТ 41, 5, 805 (1999)
  28. В.К. Малиновский, В.Н. Новиков, А.П. Соколов. УФН 163, 5, 119 (1993)
  29. Z. Zhang, W. Kob. Phys. Rev. B 110, 10, 104203 (2024)
  30. C.C. Yu, J.J. Freeman. Phys. Rev. B 36, 14, 7620 (1987)
  31. T.S. Grigera, V. Martin-Mayor, G. Parisi, P. Verrocchio. J. Phys.: Condens. Matter 14, 9, 2167 (2002)
  32. M.L. Manning, A.J. Liu. EPL 109, 3, 36002 (2015)
  33. Y.M. Beltukov, V.I. Kozub, D.A. Parshin. Phys. Rev. B 87, 13, 134203 (2013)
  34. M. Baggioli, R. Milkus, A. Zaccone. Phys. Rev. E 100, 6, 062131 (2019)
  35. D.A. Conyuh, Y.M. Beltukov. Phys. Rev. B 103, 10, 104204 (2021)
  36. D.A. Conyuh, Y.M. Beltukov. Phys. Rev. E 103, 4, 042608 (2021)
  37. D.A. Conyuh, Ya.M. Beltukov. Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 87, 11, 1649 (2023)
  38. D.A. Conyuh, A.A. Semenov, Y.M. Beltukov. Phys. Rev. E 108, 4, 045004 (2023)
  39. C. Tian, J. Cui, N. Ning, L. Zhang, M. Tian. Compos. Sci. Technol. 222, 109367 (2022)
  40. J.D. Eshelby. Proc. R. Soc. Lond. A 241, 1226, 376 (1957)
  41. J.D. Eshelby. Proc. R. Soc. Lond. A 252, 1271, 561 (1959)
  42. H.G.E. Hentschel, A. Kumar, I. Procaccia, S. Roy. Phys. Rev. E 110, 3, L033001 (2024)
  43. S. Alexander. Phys. Rep. 296, 2-4, 65 (1998)
  44. B.A. DiDonna, T.C. Lubensky. Phys. Rev. E 72, 6, 066619 (2005)
  45. W. Thomson. Cambridge Dublin Math. J. 3, 87 (1848)
  46. T. Mura. Micromechanics of Defects in Solids. Springer, Dordrecht (1987). 587 с
  47. Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц. Теория упругости. Наука, М. (1965). 204 с
  48. A.A. Maradudin, E.W. Montroll, G.H. Weiss, L.P. Ipatoya. Theory of Lattice Dynamics in the Harmonic Approximation. Academic Press, New York (1971). 319 с
  49. N.W. Ashcroft, N.D. Mermin. Solid State Physics. Harcourt College Publishers, New York (1976). 826 с
  50. J.C. Maxwell. London Edinburgh Dublin Philos. Mag. J. Sci. 27, 182, 294 (1864)
  51. А.А. Семенов, Д.А. Конюх, Я.М. Бельтюков. ФТТ 64, 8, 1039 (2022)
  52. D. Hexner, N. Pashine, A.J. Liu, S.R. Nagel. Phys. Rev. Research 2, 4, 043231 (2020)
  53. I.O. Raikov, D.A. Conyuh, Y.M. Beltukov. In: 2025 IEEE International Conference on Manipulation, Manufacturing and Measurement on the Nanoscale (3M-NANO), p. 553 (2025)
  54. E. DeGiuli, A. Laversanne-Finot, G. During, E. Lerner, M. Wyart. Soft Matter 10, 30, 5628 (2014)
  55. H. Mizuno, H. Shiba, A. Ikeda. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 114, 46, E9767 (2017)
  56. H. Shintani, H. Tanaka. Nature Mater. 7, 11, 870 (2008)
  57. D.A. Conyuh, Y.M. Beltukov. St. Petersburg State Polytech. Univ. J. Phys. Math. 16, 1.1, 178 (2023).

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme