Properties of the potential energy landscape under shear

In dieser Dissertation wird das Verhalten eines Modell-Glasbildners unter Scherung im Kontext der potentiellen Energielandschaft (PEL) untersucht. Durch die Einführung von minimierten Strukturen (MS) als Erweiterung von inhärenten Strukturen (IS) auf das gescherte System sehen wir die Bedeutung von...

Author: Blank-Burian, Markus
Further contributors: Heuer, Andreas (Thesis advisor)
Document types:Doctoral thesis
Media types:Text
Publication date:2018
Date of publication on miami:24.07.2018
Modification date:24.07.2018
Edition statement:[Electronic ed.]
Subjects:potentielle Energielandschaft; Scherung; Metabasins; Spannungsüberschuss; zyklische Scherung; Fließkurve; Anisotropie potential energy landscape; shear; metabasins; overshoot; cyclic shear; flow curve; anisotropy
DDC Subject:530: Physik
License:InC 1.0
Language:English
Format:PDF document
URN:urn:nbn:de:hbz:6-57199717949
Permalink:http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:6-57199717949
Digital documents:diss_blank_burian.pdf

In dieser Dissertation wird das Verhalten eines Modell-Glasbildners unter Scherung im Kontext der potentiellen Energielandschaft (PEL) untersucht. Durch die Einführung von minimierten Strukturen (MS) als Erweiterung von inhärenten Strukturen (IS) auf das gescherte System sehen wir die Bedeutung von MS-Übergängen für die Dynamik. Der erste MS-Übergang spielt eine zentrale Rolle beim Spannungsüberschuss, bei der Bestimmung der Fließgrenze und bei zyklischer Scherung. Durch minimierte Strukturen können wir Metabasins (MB) auf konsistente Weise im Übergangsregime zwischen scherungs- und temperaturdominiertem Bereich definieren. Dies führt uns zu einer guten Näherung der Diffusionskonstanten und dem strukturellen Beitrag zur Viskosität im Übergangsregime. Außerdem studieren wir die strukturellen Eigenschaften des gescherten Systems, wie zum Beispiel die Anisotropie und stellen eine Methode vor, wie man die Statistik auf Teilchenebene in Kugelkoordinaten darstellen kann.

In this thesis, the behavior of a model glass former under applied shear is explored in the context of the potential energy landscape (PEL). By introducing minimized structures (MS) as an extension of inherent structures (IS) to the sheared system, we see the importance of MS transitions to the dynamics. The first MS transition plays a vital role in the stress overshoot, at yielding and in cyclic shear. Furthermore, the use of minimized structures allows us to define metabasins (MB) in a consistent way for the whole crossover regime, between the shear dominated and the temperature dominated regime. This helps us to give a good approximation of the diffusion constant and the structural contribution to the viscosity in the crossover regime. Last, we explore structural properties of the sheared system like the anisotropy and introduce a method to calculate per-particle statistics in spherical coordinates.