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Probability Densities of a Forced Probe Particle in Glass: Results from Mode Coupling Theory and Simulations of Active Microrheology

Harrer, Ch. J. und Puertas, A. M. und Voigtmann, Th. und Fuchs, M. (2012) Probability Densities of a Forced Probe Particle in Glass: Results from Mode Coupling Theory and Simulations of Active Microrheology. Zeitschrift für Physikalische Chemie, 226, Seiten 779-795. DOI: 10.1524/zpch.2012.0275.

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Kurzfassung

We investigate the displacements of a probe particle inside a glass, when a strong external force is applied to the probe (active nonlinear microrheology). Calculations within mode coupling theory are presented for glasses of hard spheres and compared to Langevin and Brownian dynamics simulations. Under not too strong forces where the probe remains trapped, the probe density distribution becomes anisotropic. It is shifted towards the direction of the force, develops an enhanced tail in that direction (signaled by a positive skewness), and exhibits different variances along and perpendicular to the force direction. A simple model of an harmonically trapped probe rationalizes the low force limit, with strong strain softening setting in at forces of the order of a few thermal energies per particle radius.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Probability Densities of a Forced Probe Particle in Glass: Results from Mode Coupling Theory and Simulations of Active Microrheology
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Harrer, Ch. J.Universität Konstanz
Puertas, A. M.Universidad de Almeria
Voigtmann, Th.thomas.voigtmann@dlr.de
Fuchs, M.Universität Konstanz
Datum:September 2012
Erschienen in:Zeitschrift für Physikalische Chemie
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:226
DOI :10.1524/zpch.2012.0275
Seitenbereich:Seiten 779-795
Status:veröffentlicht
Stichwörter:micro-rheology, mode coupling theory, local elastic constants
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HGF - Programm:Weltraum (alt)
HGF - Programmthema:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen (alt)
DLR - Schwerpunkt:Weltraum
DLR - Forschungsgebiet:W FR - Forschung unter Weltraumbedingungen
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):W - Vorhaben Materialwissenschaftliche Forschung (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Materialphysik im Weltraum
Hinterlegt von: Dr.rer.nat. Thomas Voigtmann
Hinterlegt am:02 Okt 2012 08:40
Letzte Änderung:21 Mär 2014 03:06

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