Sistemas Vítreos. Un enfoque sobre los eventos involucrados en el proceso de relajación.

M. A. FRECHERO

Centro Cívico de San Carlos de Bariloche, Río Negro, Argentina

Congreso; 6º Taller Regional de Física Estadística y Aplicaciones a la Materia Condensada; 2008

Grupo de Física Estadística e Interdisciplinaria del Centro Atómico Bariloche.

Algunas de las principales razones que podríamos citar relativas a la necesidad de conocer en detalle el comportamiento del estado vítreo son: el creciente interés y la diversidad de aplicaciones desde un punto de vista tecnológico y el gran desafío que imprime alcanzar una descripción realista dada su complejidad desde el punto de vista de las ciencias básicas. Si consideramos el hecho de que los sistemas vítreos se inscriben dentro del amplio universo de los sistemas denominados complejos, alcanzar la generalidad en algunas preguntas podría extender su  aplicación mucho más allá del contexto de los vidrios en el cual desarrollamos nuestro trabajo. Mediante simulaciones de dinámica molecular en sistemas binarios de Lennard-Jones (de diversos tamaños, desde 150 a 8000 partículas) hemos detectado la existencia de movimientos colectivos de partículas, es decir,  de un número significativo de partículas del sistema a los que hemos denominado “eventos democráticos o D-clusters´´ los cuales se caracterizan por ser rápidos (i.e., suceden en pequeñas ventanas de tiempo) pero a su vez poco frecuentes y se hacen más esporádicos conforme disminuye la temperatura dado que requieren de un número mayor de partículas. Por una parte, el análisis del suceso de estos eventos pone en evidencia su relevancia en el proceso de relajación-a del sistema, mientras que el análisis de los eventos en sí,  nos permite hacer una interpretación de los mismos vinculándolos a las regiones de reacomodación cooperativa propuestas en la teoría de Adam y Gibbs en 1965 Siendo que hemos podido observar los resultados que brevemente hemos citado arriba en otros sistemas más realistas como el agua sobreenfriada y la sílice amorfa, nos permite suponerlos como una  generalidad en el comportamiento vítreo. Adicionalmente, hemos podido establecer que dentro del sistema existe distinta tendencia local al movimiento, es decir, regiones más desbloqueadas y que se manifiestan como una forma de condicionamiento de la estructura –local en el tiempo- sobre la dinámica. Al presente nos encontramos en el comienzo de un nuevo paso en el campo de los materiales vítreos enfocándonos desde dos avenidas que fundamentalmente  se retroalimentan mutuamente, continuando por una parte con el trabajo teórico-computacional y por otra parte, desde lo experimental, utilizando espectroscopia de impedancia en función de la temperatura, la composición y la presión, con el objetivo más ambicioso de hacer converger ambas vertientes y poder contribuir al esclarecimiento de los mecanismos involucrados en la conductividad de vidrios iónicos. Presentaremos entonces algunas de las etapas que hemos alcanzado en esta dirección.