Фазовые переходы и стеклование

Abstract

Рассмотрен вопрос о фазовых переходах, сопровождающих превращение жидкости в аморфное твердое тело (стекло). С использованием капельной модели и модели смешанного состояния исследована термодинамика стекол и жидкостей в нормальном и переохлажденном состояниях с учетом нарушения эргодичности некристаллических твердых тел. Показано, что в окрестностях порогов протекания жидкого кластера в стекло и твердотельного кластера в жидкости имеют место слабые фазовые переходы первого рода. Получен критерий существования критических точек в системе жидкость — аморфное твердое тело. Кратко обсуждаются экспериментальные данные по структуре и термодинамике стеклующихся жидкостей.

Розглянуто питання про фазові переходи, що супроводжують перетворення рідини в аморфне тверде тіло (скло). В рамках краплинної моделі та моделі змішаного стану досліджено термодинаміку стекол і рідин в нормальному та переохолодженому станах, враховуючи порушення ергодичності некристалічних твердих тіл. Показано, що поблизу порогів протікання рідкого кластера в склі і твердого кластера в рідині мають місце слабкі фазові переходи першого роду. Одержано критерій існування критичних точок в системі рідина -аморфне тверде тіло. Коротко обговорюються експериментальні дані про структуру та термодинаміку склоутворюючих рідин.

The problem of phase transitions accompanying liquid-to amorphous solid (glass) transformation is considered. The thermodynamics of glasses and liquids in normal and supercooled states is investigated using the droplet and the mixede state models Ergodicity violence of non-crystalline solids is taken into account. It is shown that in the vicinity of the percolation thresholds of liquid cluster in glass and solid cluster in liquid, weak first order phase transitions take place. The criterion for the critical point existence in the liquid-amorphous solid system is obtained. Experimental data on structure and thermodynamics of the glassing liquids are discussed briefly.