Dynamic properties of quasi-confined colloidal hard-sphere liquids near the glass transition
由于分层和局部填充之间的竞争而产生的受限流体的复杂行为可以通过考虑准受限液体来解开，其中沿限制方向的周期性边界条件恢复平移不变性。该系统提供了一种手段来调查的限制和当地秩序的相关长度尺度的相互作用。本文提出了准受限液体玻璃化转变的模式耦合理论，并详细阐述了数值实现的有效方法。在MCT的非遍历性参数进行比较，计算机模拟结果为硬球流体。我们评估的非平衡态图，并调查集体中间散射函数。对于这两种方法，非单调行为取决于限制长度观察。
2020-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Super-Arrhenius slowing down in the metastable liquid of hard spheres
它表明，一个简单的扩展的阿鲁比乌斯定律准确地描述了扩散在硬球的磁稳定液体。当液体被压缩超过其稳定极限时，观察到与这种行为的急剧负偏差，这可以与过冷液体中的超阿耳忒弥斯减慢相比较。有人建议，所观察到的动力学转变是由自由能景观中产生的额外的熵势垒。这种解释是由粒子轨迹的几何特征异常的观察证实。
2001-03-05 cond-mat.stat-mech
Kinetic theory and shear viscosity of dense dipolar hard sphere liquids
稠密流体的输运性质从根本上是具有挑战性的，因为平衡统计物理的强大方法无法应用。极性流体使这个问题复杂化，因为长程相互作用排除了仅基于硬球的简单效应直径方法的使用。在这里，我们开发了偶极硬球流体，是有效的高密度的动力学理论。我们直接从状态方程推导出接触处径向分布函数的数学近似，并利用它来获得剪切粘度。我们还进行了分子动力学模拟，这个系统和提取的剪切粘度数值。理论计算结果与模拟结果相吻合。
2020-06-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of a polydisperse soft-spheres model for liquids and colloids
通过优化的Monte Carlo算法研究了具有尺寸分散的软球的相图，该算法允许平衡低于所有尺寸分布的动力学玻璃化转变。该系统普遍经历一级冻结转变。而对于小尺寸分散体的冻结相具有晶体结构，大的密度不均匀性出现在高度分散的系统。研究平衡相图和动力学玻璃化转变之间的相互作用，我们认为，实验发现的终端多分散性的胶体是一个纯粹的动力学现象。
2007-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The dimensional evolution of structure and dynamics in hard sphere liquids
硬球玻璃平均场无限维解的提出是理论物理学的一个重要里程碑。然而，这种描述对于理解低维玻璃形成液体的相关性仍然不清楚。这些液体确实在结构和动力学之间表现出复杂的相互作用，并且这种相互作用的重要性可能只会随着尺寸$d$的增加而缓慢减弱。长期以来，由于$d$的计算成本呈指数级增长，对这一问题进行仔细的数值评估一直受到阻碍。通过重新访问一次常见的模拟技术，涉及使用周期性的边界条件建模$D_d$晶格，我们在这里部分回避这个困难，从而使硬球液体的研究高达$d=13$。Mangeat和Zamponi [Phys. Rev. E 93，012609（2016）]的平行努力通过利用标准液态理论将玻璃的平均场描述扩展到有限$d$，从而有助于从另一个方向弥合差距。在$d$间隙中，结构和动力学的相对平稳的演变使我们能够将这两种方法联系起来，并确定一些缺失的特征，这些特征是玻璃的有限$d$理论可能希望包括的，以实现接近定量的一致性。
2021-11-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bulk and wetting phenomena in a colloidal mixture of hard spheres and platelets
密度泛函理论被用来研究由硬球和薄片组成的二元胶体流体。该体系表现出富含球体（缺乏片晶）的相和缺乏球体（富含片晶）的相的液-液共存。对于一个平面的硬壁附近的混合物，我们发现，在接近液体分层从球贫相的双结点，提供的血小板的浓度小于一个阈值，这标志着在共存的一阶润湿过渡的相丰富的球体润湿壁完全。没有分层过渡，发现在最近的研究相比，球体和非吸附聚合物或薄硬棒的二元混合物。
2004-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mixing effects for the structural relaxation in binary hard-sphere liquids
我们报告了广泛的分子动力学模拟结果的硬球的二元混合物的不同大小的差异和不同的混合百分比，包装分数高达0.605，并在一个特征的时间间隔跨越高达五个数量级。我们探讨了由于混合而引起的玻璃态动力学演化的变化，发现了两种相反的情况：对于大尺寸的差异，增加小颗粒的混合百分比会导致长时间动力学的加速，而小的差异会导致慢下来。这些结果与基于模式耦合理论的理想玻璃化转变的预测一致。
2003-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The existence of a bending rigidity for a hard sphere liquid near a curved hard wall: Helfrich or Hadwiger?
在Rosenfeld的基本测度理论的背景下，我们表明，弯曲刚度不等于零的硬球流体与弯曲的硬壁接触。这意味着Hadwiger定理在这种情况下不成立，表面自由能由Helfrich展开给出。获得的抗弯刚度值是（1）比与高斯曲率相关的弯曲常数小一个数量级，（2）作为流体体积分数的函数改变符号，（3）与硬壁位置的选择无关。
2013-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Toy model for the mean-field theory of hard-sphere liquids
我们研究了一个玩具模型的液体，基于简化的HNC方程在非常大的空间维D。该模型没有表现出相变，但几个制度的行为时，D \to \infty可以观察到在不同的间隔的密度。
2000-03-13 cond-mat.stat-mech
Nonadditive hard-sphere fluid mixtures: A simple analytical theory
我们构造了一个非微扰的完全解析近似的热力学和非加性硬球流体混合物的结构。该方法本质上在于一个启发式扩展的Percus-Yevick解决方案添加剂硬球。与蒙特卡罗模拟数据的广泛比较显示出一般良好的协议，特别是在类似的径向分布函数的情况下。
2011-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of quantum dispersion on the radial distribution function of a one-component sticky-hard-sphere fluid
在这篇短文中，我们提出了一个可能的方案，通过Chandler和Wolynes设计的半解析方法来研究有限温度下量子微多分散Baxter粘性硬球液体的径向分布函数。
2018-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
On the equivalence between the energy and virial routes to the equation of state of hard-sphere fluids
由于硬球流体的内能仅为理想气体的内能，因而它与密度无关，因此硬球流体状态方程的能量路径是不明确的。结果表明，这种模糊性可以避免考虑一个正方形的肩膀相互作用，并采取消失肩宽的限制。所得的硬球状态方程与维里途径得到的状态方程完全一致。因此，硬球流体状态方程的能量和维里路径可以被认为是等价的。
2005-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Percus-Yevick theory for the structural properties of the seven-dimensional hard-sphere fluid
考虑了七维硬球流体的直接关联函数和（静态）结构因子。这些量的分析结果是在Percus-Yevick理论中推导出来的
2006-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Comments on "State equation for the three-dimensional system of 'collapsing' hard spheres"
最近的一篇论文[I]。Klebanov等人. \emph{Mod. Phys. Lett. B} \textbf{22}（2008）3153; arXiv：0712.0433]声称获得了硬球加上阶跃势的系统的Percus-Yevick（PY）积分方程的精确解。本文的目的是表明，Klebanov等人。的结果与PY方程是不相容的，因为它违反了两种已知的情况：低密度极限和硬球极限。
2009-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Representation of the Short-Range Interactions in Liquid Helium via Modified Hard Sphere Potentials
本文提出五种硬球势修改方案以建模液态He4的短程排斥，计算了T=0 K下的势能、总能量和声速，发现其中三种势能令人满意地描述这些性质。
2001-03-31 cond-mat.stat-mech
Frustrated spin model as a hard-sphere liquid
我们表明，一维拓扑对象（扭结）是自然的自由度的反铁磁伊辛模型上的三角晶格。它的基态和自旋有序与广泛的零温熵的共存，可以很容易地理解的扭结形成硬球液体。使用这个图片，我们解释了量子自旋动力学的挫折模型，我们也研究数值的影响。
2002-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Long ranged stress correlations in the hard sphere liquid
该研究通过模拟硬球流体，观察到各向同性液态中剪切弹性以Eshelby幂律模式出现，并揭示了应力关联的长程结构与弛豫机制。
2024-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Note: Equation of state and the freezing point in the hard-sphere model
硬球系统相对于最近计算的高精度值的冰点包装分数的不同的分析状态方程的优点进行评估。结果表明，Carnahan-Starling-Kolafa和分支点近似状态方程的性能最好。
2014-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Static properties of quasi-confined hard-sphere fluids
由于分层和局部填充，受限流体表现出复杂的行为。在这里，我们通过将硬球流体限制在圆柱体的表面来解开这些效应，使得圆周仅在几个颗粒直径上延伸。我们比较了静态结构因子和计算机模拟中测得的压力与液态理论中的Percus-Yevick封闭。静态结构因子的峰值和压力的非单调演化观察后的限制长度的变化，类似于两个板之间的液体限制。这表明，密度分布和颗粒的相关性可能不是内在联系在真正的封闭液体。
2020-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Model Energy Landscapes of Low-Temperature Fluids: Dipolar Hard Spheres
基于偶极硬球流体的热力学，建立了低温流体非高斯能量场的解析模型。通过蒙特卡罗模拟得到了从高温到理想玻璃化转变点的整个激发曲线。偶极硬球的流体在达到理想玻璃化转变点时失去稳定性，通过一级转变成局部以体心四元有序排列的偶极链的柱状液相。
2007-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
New mean field theories for the liquid-vapor transition of charged hard spheres
电解质的原始模型的相行为是在最近通过与统计场论有关的方法获得的各种平均场近似的框架内研究的（CAILLOL，J.- M.，2004，\textit{J. Stat. Phys.}，\textbf{115}，1461）。在短距离的库仑势正则化的作用进行了详细讨论，并与更传统的近似液体理论的联系进行了讨论。计算出的临界温度，化学势和密度的值进行了比较与现有的Monte Carlo数据和其他理论预测。
2004-09-17 cond-mat.stat-mech
The stability limit of polydisperse sticky hard spheres
这是由Stell [J. Stat. Phys.63，1203（1991）]，在低温下单分散粘性球坍缩形成共存的紧密堆积的固体和无限稀释的气体。我们表明，多分散粘性球也崩溃，并计算崩溃温度。多分散性球体分离成具有较窄多分散性的部分，然后可以固化。这是单峰多分散混合物相分离的第一个例子。这意味着多分散的大硬球与小得多的硬球的混合物不显示流体-流体共存。
1998-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Depletion induced demixing in polydisperse mixtures of hard spheres
多分散性混合物是其中存在具有整个尺寸范围的组分的混合物。结果表明，流体相的多分散硬球是不稳定的，除非大球体的密度至少呈指数下降，因为它们的尺寸增加。不稳定性是相对于大球体结晶成多个固相。
1998-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The fourth virial coefficient of a fluid of hard spheres in odd dimensions
第四维里系数精确计算的硬球流体在奇数维高达11。
2004-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A test of non-equilibrium thermodynamics in glassy systems: the soft-sphere case
软球势的标度特性允许导出冻结液体压力的精确表达式，即，压力对应于其多维势能景观中的局部最小值的配置。这种关系的存在提供了独特的可能性，用于测试最近提出的扩展的液体自由能的玻璃态的平衡条件和相关的表达式的温度的配置自由度。我们证明，非平衡自由能提供了一个精确的描述在玻璃态的软球压力。
2003-03-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of polydispersity on the relative stability of hard-sphere crystals
将非平衡势精化算法和晶格开关方法推广到半随机系综，采用偏置采样方法计算了多分散硬球晶体fcc和hcp结构的半随机势。结果表明，对于多分散性硬球晶体，在多分散性末端以下，fcc结构比hcp结构更稳定。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local composition fluctuations act as precursors for crystal nucleation in polydisperse hard spheres
Utrecht University（乌得勒支大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
研究发现多分散硬球系统中，局部组成波动可作为晶体成核的先驱，其成核率与多分散性及packing fraction相关。
2025-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Potential of Mean Force between a Spherical Particle Suspended in a Nematic Liquid Crystal and a Substrate
我们考虑一个系统，其中一个球形粒子悬浮在一个封闭的液晶之间的两个墙壁。利用蒙特卡罗模拟计算了液晶介导的球与衬底间的平均力势。使用三种方法：一个传统的蒙特卡罗方法，伞抽样，和一个新的技术，结合了规范的扩展系综模拟与最近提出的密度的状态形式主义。后一种方法提供了明显的优点，因为它确保了相空间的良好采样，而无需系统的能量景观的先验知识。由此产生的潜在的平均力，计算作为一个功能的正常之间的距离的球体和表面，表明该球体被吸引到表面，即使在没有吸引力的分子相互作用。
2002-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From Close-Packed to Topologically Close-Packed: Formation of Laves Phases in Moderately Polydisperse Hard-Sphere Mixtures
粒度多分散性可有助于抑制硬球流体在高填充分数下结晶成密堆积结构，因此通常用于产生模型玻璃形成系统。尽管如此，已知具有适度多分散性的硬球混合物仍然具有有序的基态。在这里，我们通过计算机模拟表明，硬球混合物的颗粒尺寸的基础上增加多分散性frackets，和双峰子群有利于形成拓扑紧密堆积的C14和C15 Laves相共存的无序相。这一结果的一般性是支持模拟的硬球混合物的粒度分布的四种不同的形式。
2018-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of molecular crowding in Brownian hard-sphere liquids with application to the polymer coil-globule transition
导出了液态布朗分子平均力的解析对势。我们的方法占拥挤的液体粒子的多粒子相关性，并在稠密的环境中的空间调制的局部密度的拥挤的扩散运输。专门的限制等尺寸的颗粒，我们表明，这种扩散运输导致额外的密度和结构相关的条款的相互作用潜力，和一个更强的吸引力（由一个因素~4在平均体积分数的拥挤0.25）比在标准的耗尽相互作用中的扩散效应被忽略。作为该理论的一个例证，我们用它来研究惰性拥挤溶液中聚合物链的尺寸。即使在无热背景溶剂的情况下，当一个经典的链应该是完全溶胀，我们发现一个尖锐的线圈球过渡的理想链崩溃在临界值的拥挤体积分数~0.145。
2012-06-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid transitions of hard spheres with a very short-range attraction
吸引力范围为球体直径的十分之一到百分之一的硬球体即使在平衡状态的单分散颗粒结晶的密度下也被限制保持流体，以便与保持流体的实验系统进行比较。发现它们在高密度下具有流体-流体转变。当引力范围趋于零时，临界点处的密度趋于硬球的随机密堆积密度。
1999-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kirkwood Phase Transition for Boson and Fermion Hard-Sphere Systems
零温下直径为$c$的玻色子硬球系统的伦敦基态能量公式作为数密度$ρ$的函数（在“影响球”图中对一对粒子的约化质量进行了校正），分别概括为描述具有四个和两个固有自由度的费米子硬球系统，如氦-三或中子物质和对称核物质，被认为是硬球系统的晶体能量分支。对于流体分支，我们使用众所周知的，精确的，低密度状态方程的展开为多玻色子和多费米子系统，适当地外推到物理密度。在这里，通过双切线结构的玻色子和费米子硬球的结晶和熔化密度的确定。它们与变分蒙特卡罗、密度泛函和格林函数蒙特卡罗计算结果吻合得很好。
2003-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid phase separation in hard spheres with a bimodal size distribution
多分散性对硬球相行为的影响是使用矩投影法检查。结果表明，当大球体具有足够的多分散性，且大球体与小球体之间的平均尺寸存在足够的差异时，Bjerlik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程具有双峰分布的失稳不稳定性.旋节线不稳定性方向指向大球体的非常致密相的出现。
1999-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical solution of the dynamical mean field theory of infinite-dimensional equilibrium liquids
本文给出了[Phys.Rev.Lett.]中建立的无限维平衡液体动力学平均场论的数值解。116，015902（2016）]。对于软球相互作用，我们得到的数值解的迭代算法和一个简单的时间离散。我们还讨论了硬球的情况下，我们首先推导出解析的动力学平均场论作为一个非平凡的软球的限制。我们提出的记忆函数和均方位移的数值结果。我们的结果再现和扩展动力学理论在稀或短时间的限制，而他们也描述了动力学逮捕对玻璃相在密集的强相互作用制度。
2020-04-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of random pinning on the crystallization process in suspensions of hard spheres
我们讨论了晶体形成在过饱和悬浮液中的单分散硬球的浓度随机钉扎在空间和时间。钉扎过程引入了外部长度尺度和外部时间尺度，其限制了可访问的配置数量，并最终限制了导致结晶的路径数量。我们观察到显着下降的成核率密度在特征钉扎浓度，可以直接相关的临界核的结构和动力学的形成在unpinned系统。
2013-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Large Difference in the Elastic Properties of fcc and hcp Hard-Sphere Crystals"
众所周知，面心立方和六方晶系的硬球晶体在热力学性质上差别很小。尽管如此，Pronk和Frenkel最近的计算机模拟表明，这两种晶体对机械变形的弹性响应应该是完全不同的。通过引用R.马丁前一段时间，我们认为这主要是由于面心立方和六方晶系晶体结构的不同对称性。事实上，我们发现，通过计算机模拟获得的fcc硬球晶体的弹性常数可以映射到相当的hcp晶体，以非常高的精度。同样的程序适用于密度泛函理论预测的fcc硬球晶体的弹性性能也产生显着准确的预测hcp硬球晶体。
2004-12-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard spheres at a planar hard wall: Simulations and density functional theory
硬球是均质和非均质流体系统的中心和重要的模型参考系。在本文中，我们提出了新的高精度分子动力学计算机模拟的硬球流体在一个平面硬壁。对于这个系统，我们目前的基准数据的密度分布$ρ(z)$在各种堆积密度，壁表面自由能$γ$，过量吸附$Γ$，和过量体积$v_{ex}$，这是密切相关的$Γ$。我们比较所有的基准量的预测，从国家的最先进的经典密度泛函理论计算的基本测量理论的框架内。虽然我们发现计算机模拟和理论之间的总体良好的协议，显着的偏差出现在足够高的堆积密度。
2016-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A granular fluid modeled as a driven system of elastic hard spheres
我们探索了通过由弹性硬球组成的模型在模拟颗粒气体非弹性冷却的阻力作用下描述颗粒气体主要输运性质的可能性。对Boltzmann方程的直接蒙特卡罗模拟表明，在简单剪切流状态下，非弹性硬球气体的结果与被驱动的弹性硬球气体的结果吻合得很好。利用这两个系统之间的近似等价性，将已知的弹性碰撞动力学模型扩展到非弹性情况。
2003-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coupling of sedimentation and liquid structure: influence on hard sphere nucleation
模拟和实验的硬球之间的成核率密度的差异仍然惊人的和无法解释的。建议，更强烈的沉淀胶体悬浮液的硬球成核速度比弱沉淀系统。在这项工作中，我们首先考虑的效果上的胶体硬球的结构，通过调整溶剂和胶体颗粒之间的密度失配的沉降。特别是，我们调查的程度上的五重对称存在的效果。其次，我们研究了这些实验系统中的密度波动的大小相比，模拟。通过为每个颗粒分配局部密度来测量密度波动，该局部密度与3.25个颗粒直径的距离内的颗粒数量有关。这些局部密度的标准偏差给出了系统中存在的波动的指示。当在我们的系统中诱导沉降时，五重对称性被抑制了两倍。与模拟相比，实验中的密度波动也增加了两倍。五重对称性的变化使预期的成核率不同，但我们证明，它最终是太小，以解决实验和模拟之间的差异，而波动被证明是一个人工制品的三维粒子跟踪。
2018-09-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics and Hydrodynamics of Self-Propelled Hard Spheres
本文从自推进硬球的微观模型出发，利用非平衡统计力学和硬球动力学理论，导出了相互作用的主动布朗粒子的Smoluchowski方程。我们说明了实用的统计力学框架开发的两个应用程序。首先，我们推导出稳态的硬球活性流体的微观参数和第二，我们确定的临界密度在这个系统中的运动诱导相分离的发病。我们表明，这两个数量同意与过阻尼模拟的活性布朗粒子与排除体积相互作用的急剧排斥的潜力。这里提出的结果可以用来将排除体积效应在不同的自推进粒子模型。
2017-02-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial free energy of a hard-sphere fluid in contact with curved hard surfaces
用分子动力学模拟计算了硬球流体与硬球和硬柱胶体颗粒之间的界面自由能γ，它是颗粒半径R和流体填充率η= ρσ^3/6的函数，其中ρ和σ分别是硬球的数密度和直径。这些结果验证了积分几何中的Hadwiger定理，该定理预言在一定的限制条件下，表面上流体的γ应该是平均曲率和高斯表面曲率的线性组合，该定理在球面和柱面的计算精度范围内是有效的，η约为0.42。此外，该系统的γ的早期结果[Bryk等人，物理评论E，68，031602（2003）]使用基于几何学的经典密度泛函理论的计算结果与Hadwiger定理有效的范围内的填充分数的当前模拟结果非常一致。然而，当η大于约0.42时，γ（R）显示出与Hadwiger形式的显著偏差，表明其用于高密度硬球流体的局限性。使用这项研究的结果与Hadwiger定理允许一个，在原则上，以确定$γ$任何足够光滑的表面浸入硬球流体。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vapour-liquid phase diagram for an ionic fluid in a random porous medium
本文研究了由不带电的硬球粒子构成的无规多孔基质中离子流体的汽液相行为。离子流体被建模为带相反电荷的等尺寸硬球的等摩尔二元混合物，即所谓的受限原始模型（RPM）。考虑到矩阵流体系统作为一个部分淬火模型，我们开发了一个理论方法，结合集体变量的方法与扩展的标度粒子理论（SPT）的硬球流体限制在无序硬球矩阵。该方法使我们能够制定微扰理论使用SPT的热力学描述的参考系。RPM在不同孔隙率的矩阵和不同的矩阵和流体颗粒的尺寸比的相图计算在随机相位近似，也当考虑到离子之间的高阶相关性的影响。这两种近似法都正确地再现了多孔介质对汽液相图的基本影响，即，随着孔隙度的减小，临界点向低流体密度和低温度方向移动，共存区变窄。对于固定的基体孔隙率，随着基体颗粒尺寸的增大，临界温度和临界密度均增大，并趋于体积RPM的临界值。
2016-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The equation of state for two-dimensional hard-sphere gases: Hard-sphere gases as ideal gases with multi-core boundaries
二维硬球气体的状态方程很难用通常的方法计算。在本文中，我们开发了一种方法来计算硬球气体的状态方程，无论是二维和三维的情况下。通过把硬球气体看作是被限制在具有多核（排除球）边界的容器中的理想气体，我们把相互作用气体中的硬球相互作用看作是理想量子气体上的边界效应;这使我们能够把相互作用气体看作是理想气体。本文计算了自旋为$j$的三维硬球气体的物态方程，并与其它方法的结果进行了比较。用这种方法可以直接计算二维硬球气体的状态方程。
2006-02-25 cond-mat.stat-mech
When do soft spheres become hard spheres?
传统的（Zwanzig-Mountain）简单流体的瞬时弹性模量的表达式预测其发散的硬球（HS）的相互作用的极限接近。然而，真正的HS流体的弹性模量是有限的。在这里，我们表明，这个悖论揭示了软到硬球的流体激发和热力学交叉。随着广泛的\emph{in-silico}研究流体与排斥幂律相互作用（$\propto r^{-n}$），我们将交叉定位在$n\simeq 10-20$和开发一个简单而准确的模型HS制度。这些结果为处理从简单流体到熔体和玻璃的各种体系中的弹性和相关现象开辟了新的前景。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphometric approach to many-body correlations in hard spheres
通过$n$ -体关联的\textit{morphometric}计算，我们模拟了任意体积分数下硬球液体内部局部结构的热力学。我们计算的绝对自由能的本地几何图案在良好的定量协议与分子动力学模拟在整个液体和过冷液体制度。我们发现一个双峰的密度库中的状态，其中五倍对称结构出现低于四倍对称结构的自由能，并从一个单一的反应路径预测的松弛势垒的压缩因子线性缩放。该方法提供了一个新的路线，以评估在自由能景观的变化，在体积分数动态无法访问的常规技术。
2019-02-19 cond-mat.stat-mech
On the liquid-glass transition line in monatomic Lennard-Jones fluids
本文提出了一种推导单原子Lennard-Jones流体在约化温度-约化密度平面内的液-玻转变线的热力学方法。该方法利用了最近的经典液体微扰理论[M. Robles和M. López de Haro，Phys. Chem. Chem. Phys. { \bf 3}，5528（2001）]，该文献涉及硬球流体的径向分布函数的拉普拉斯变换的有理函数近似。所需的唯一输入是硬球系统的状态方程。在Mansoori-Canfield/Rasaiah-Stell变分微扰理论中，考虑了这样一个状态方程的两种选择，导致硬球流体的玻璃化转变。与最近分子动力学模拟得出的液体-玻璃化转变线吻合良好[Di Leonardo et al.，物理修订信函{ \bf 84}，6054（2000）]中所述。
2002-03-29 cond-mat.stat-mech
Jamming in hard sphere suspensions under shear
我们考虑一个单分散的硬球系统浸没在剪切流体。我们得到的硬球在低剪切速率下的结构因子的失真，在一个打击乐Yevick的框架。随之而来的对分布函数的扭曲示出影响硬球流体的过渡到堵塞的状态，这是类似于在没有剪切的情况下的随机紧密堆积的状态的过渡。
2017-04-02 cond-mat.stat-mech
Phase field theory of crystal nucleation in hard sphere liquid
[L. Granasy，T. Borzsonyi，T. Pusztai，Phys. Rev. Lett. 88，206105（2002）]用于硬球液体中的成核。采用了分子动力学的精确热力学。相场的界面厚度由单重态密度峰的高度的跨界面变化来评估。模型参数在平衡状态下固定，以便从分子动力学恢复（111）、（110）和（100）界面的自由能和厚度。在没有可调参数的情况下预测的密度分布与来自模拟的过滤密度良好一致。假设球对称，我们评估的成核势垒的高度和托尔曼长度没有可调参数。用（111）和（110）界面性质计算的势垒高度包封了Monte Carlo结果，而用平均界面性质计算的势垒高度非常接近精确值。相反，经典的尖锐界面模型大大低估了成核势垒的高度。我们发现，托尔曼长度是积极的小集群，并随着规模的增加而减少，与计算机模拟的趋势一致。
2003-06-20 cond-mat.stat-mech
Pair Distribution Function of One-dimensional "Hard Sphere" Fermi and Bose Systems
通过引入能隙变量，精确计算了一维硬球费米子和玻色子系统的对分布。
2009-01-13 cond-mat.stat-mech
Oblique Impact of Frictionless Spheres: On the Limitations of Hard Sphere Models for Granular Dynamics
当颗粒系统被无摩擦硬球模型化时，颗粒间的碰撞被认为是瞬时事件。这意味着，虽然速度根据碰撞规则而变化，但粒子的位置在这样的事件之前和之后是相同的。我们表明，根据材料和系统参数，这种假设可能会失败。对于粘弹性颗粒的情况下，我们提出了一个通用的条件，允许评估是否硬球建模，因此，事件驱动的分子动力学模拟是合理的。
2011-08-19 cond-mat.stat-mech
Do hard spheres have natural boundaries?
本文利用伊辛模型磁化率研究的最新进展，提出了一种新的三维硬球中观察到的冻结相变机制。
2001-03-27 cond-mat.stat-mech
Dilute Hard "Sphere" Bose Gas in Dimensions 2, 4 and 5
本文从理论上研究了不同维数的稀硬“球”玻色气体的基态能量。
2008-07-20 cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Hard-sphere limit of soft-sphere model for granular materials: Stiffness dependence of steady granular flow
在软球模型的硬球非弹性极限下，数值研究了定常颗粒流的动力学行为。我们发现两种流态的限制行为明显不同，即，碰撞流和摩擦流。在碰撞流中，硬球极限是直接的;单位时间内每个粒子的碰撞次数收敛到一个有限值，与其他粒子的总接触时间分数趋于零。然而，对于摩擦流，我们证明，碰撞率发散的功率的颗粒刚度，使多个接触的时间分数保持有限，即使在硬球限制，虽然接触时间分数的二元碰撞趋于零。
2003-01-28 cond-mat.stat-mech
Exact solution of the Percus-Yevick integral equation for collapsing hard spheres
本文用Wertheim方法求出了具有排斥阶跃势相互作用的质点系（坍缩硬球）的Percus-Yevick积分方程的精确解。在此基础上，建立了排斥阶跃势的状态方程，并确定了Percus-Yevick方程对坍缩硬球不表现出相变。
2006-04-10 cond-mat.stat-mech
