Atypical violation of the Stokes–Einstein relation in a dense binary Lennard–Jones mixture

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

We study the dynamics of particles in binary mixtures near the freezing transition using molecular dynamics simulations. The particles are considered to interact via a Lennard-Jones potential, and the impact of varying their size-ratio on their dynamics is examined. By calculating the mean-squared displacements and the self-intermediate scattering function of the particles, we find that introducing size disparity in an equimolar mixture at a constant packing fraction hinders particle movement, leading to a decrease in the self-diffusion coefficient. Additionally, as the size disparity increases, the local cage relaxation time becomes longer. Interestingly, the increase in the system’s viscosity does not correspond to an expected decrease in self-diffusion, resulting in an unusual violation of the Stokes-Einstein relation. Unlike typical glass-forming mixtures, where this violation parameter increases as temperature decreases, we observe the opposite behaviour.

Об авторах

Sh. Das

Автор, ответственный за переписку.
Email: madhupriya@bitmesra.ac.in

Department of Physics

M. Priya

Email: madhupriya@bitmesra.ac.in

Список литературы

  1. J.-P. Hansen, I. McDonald, and D. Henderson, Theory of simple liquids, American Institute of Physics, College Park, Maryland, USA (1988).
  2. L. Berthier and G. Biroli, Rev. Mod. Phys. 83, 587 (2011).
  3. S. Suvarna and M. Priya, AIP Advances 14, 045030 (2024).
  4. K. Maeda, W. Matsuoka, T. Fuse, K. Fukui, and S. Hirota, J. Mol. Liq. 102, 1 (2003).
  5. D. Kivelson and G. Tarjus, J. Non-cryst. Solids 235, 86 (1998).
  6. C. Angell, J. Non-Cryst. Solids 131, 13 (1991).
  7. B. P. Bhowmik, R. Das, and S. Karmakar, J. Stat. Mech.: Theory and Exp. 2016, 074003 (2016).
  8. Z. Shi, P. G. Debenedetti, and F. H. Stillinger, J. Chem. Phys. 138, 8 (2013).

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).