受驱介质中界面和线的非平衡动力学

Nonequilibrium Dynamics of Interfaces and Lines in Driven Systems

在外力驱动下 ,固体中界面或线 (一种缺陷 )的脱钉 ,是一个非平衡动力学过程。系统中包含外力和钉扎势。当外力很小时 ,界面或线被陷俘于钉扎势 ;系统处于亚稳态。当外力超过某一阈值 ,上述亚稳态消失 ,界面开始移动。在近阈值处 ,移动的速度遵循v∝ (F Fσ) β 的规律。电荷密度波、磁畴璧、地震波、超导涡线及多孔介质中流体等运动的普遍规律是此理论研究的初期对象。它能说明各种临界指数 (包括分维 )的物理来源及它们之间的关系。位错是已滑移和未滑移面的交界线 ,裂纹前沿是已开裂和未开裂面的交界线。它们的运动也应该属于这个理论涉及的范畴。近年在PRL中已有 1 0多篇论文涉及断裂。不过 ,他们没有和金属物理经常探讨的组织结构联系 ;而力学性质又是缺陷和组织结构敏感的性质 ;和断裂力学也联系得不好 ,考虑裂纹尖端的不均匀应力分布不够 ;因此 ,进展不太理想。Karder Parisi Zhang(张翼成 ) (KPZ)方程是一个引入了非线性项的随机偏微分方程。它的应用面很广。如果只考虑淬致无序 ;KPZ方程成为 :ht =F+ν 2 h+ λ2 ( h) 2 + η(x ,h) ( 1 )尽管理论的发展正在考虑介质的各向异性问题 ;但是 ,早期的工作都是把F视为常量的。显然 ,这对于具有不均匀组织结构的介质和考虑裂纹尖端应力场的奇异?