Decaimiento anormalmente lento con el tamaño de las fluctuaciones dinámicas locales como efecto subyacente a la dinámica lenta en sistemas vítreos

J. A. RODRÍGUEZ FRIS; MONTES DE OCA J M; ACCORDINO S; WEEKS E; SCIORTINO F; APPIGNANESI G

Congreso; 103a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

Asociación de Física Argentina AFA

En este trabajo desentrañamos el vínculo delicado y sutil que existe entre las fluctuaciones dinámicas y el comportamiento colectivo que rige el fenómeno generalizado de la relajación vítrea. Mediante un estudio cuidadoso de las fluctuaciones dinámicas promediadas a diferentes escalas de longitud (y de tiempo) determinamos que el inicio del comportamiento vítreo está claramente marcado por la ocurrencia de fluctuaciones dinámicas localizadas espacialmente. Dichas fluctuaciones significativas persisten a grandes escalas de longitud, ya que decaen de manera anormalmente lenta con el tamaño de las regiones (más lentoque el comportamiento típico como N a la potencia (-1/2)). Finalmente, la eliminación del componente no local (es decir, aislando la componente local que manifiesta la existencia de correlaciones dinámicas locales) nos permite estimar los tamaños típicos de las regiones de relajación cooperativa que sustentan la dramática desaceleración de la dinámica. Aplicamos nuestro estudio a sistemas arquetípicos formadores de vidrio: simulaciones de la mezcla binaria de Lennard-Jones ( Kob-Andersen), simulaciones de agua sobreenfriada y experimentos de microscopía confocal en suspensiones coloidales, en los que verificamos que la dinámica de ambos sistemas exhibe intermitencia espacio-temporal con eventos derelajación colectivos en forma de regiones ?cooperativamente móviles?. Finalmente, a partir de las consiguientes fluctuaciones dinámicas localizadas (removiendo la dependencia trivial o mero efecto de tamaño no local), determinamos que las heterogeneidades espaciales de la dinámica se extienden a escalas extremadamente largas y que los tamaños típicos de las regiones de relajación colectiva contienen desde cientos a miles de partículas.