Lázaro-Lázaro, Edilio und Perera-Burgos, Jorge Adrián und Laermann, Patrick und Sentjabrskaja, Tatjana und Pérez-Ángel, Gabriel und Laurati, Marco und Egelhaaf, S. U. und Medina-Noyola, Magdaleno und Voigtmann, Thomas und Castañedo-Priego, Ramón und Elizondo Aguilera, Luis Fernando (2019) Glassy dynamics in asymmetric binary mixtures of hard spheres. Physical Review E, 99, 042603. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevE.99.042603. ISSN 2470-0045.
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Kurzfassung
We perform a systematic and detailed study of the glass transition in highly asymmetric binary mixtures of colloidal hard spheres, combining differential dynamic microscopy experiments, event-driven molecular dynamics simulations, and theoretical calculations, exploring the whole state diagram and determining the self-dynamics and collective dynamics of both species. Two distinct glassy states involving different dynamical arrest transitions are consistently described, namely, a double glass with the simultaneous arrest of the self-dynamics and collective dynamics of both species, and a single glass of large particles in which the self-dynamics of the small species remains ergodic. In the single-glass scenario, spatial modulations in the collective dynamics of both species occur due to the structure of the large spheres, a feature not observed in the double-glass domain. The theoretical results, obtained within the self-consistent generalized Langevin equation formalism, are in agreement with both simulations and experimental data, thus providing a stringent validation of this theoretical framework in the description of dynamical arrest in highly asymmetric mixtures. Our findings are summarized in a state diagram that classifies the various amorphous states of highly asymmetric mixtures by their dynamical arrest mechanisms.
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Titel: | Glassy dynamics in asymmetric binary mixtures of hard spheres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Autoren: |
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Datum: | 5 April 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Erschienen in: | Physical Review E | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Referierte Publikation: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Nein | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Ja | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Band: | 99 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1103/PhysRevE.99.042603 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Seitenbereich: | 042603 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Verlag: | American Physical Society | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2470-0045 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | veröffentlicht | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stichwörter: | glass transition, binary mixtures, partial arrest, colloidal suspensions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programm: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Programmthema: | Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Forschungsgebiet: | R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Materialdesign und neue Materialien | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standort: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institute & Einrichtungen: | Institut für Materialphysik im Weltraum | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt von: | Voigtmann, Dr.rer.nat. Thomas | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hinterlegt am: | 16 Sep 2019 07:25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Letzte Änderung: | 17 Mär 2021 13:40 |
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