Unexpected drop of dynamical heterogeneities in colloidal suspensions approaching the jamming transition
当接近玻璃（在分子流体\cite{Donth}中）或堵塞（在胶体和颗粒\cite{LiuNature1998}中）转变时，动力学急剧减慢，没有明显的结构变化。动力学异质性（DH）起着至关重要的作用：结构松弛通过尺寸为$ξ$ \cite{WeeksScience2000,DauchotPRL2005,Glotzer,Ediger}的颗粒“斑点”的相关重排发生。在接近这些转变时，$ξ$在玻璃形成体\cite{Glotzer,Ediger}、胶体\cite{WeeksScience2000,BerthierScience2005}和受驱动的颗粒状材料\cite{KeysNaturePhys2007}中生长，从而加强了玻璃和堵塞转变之间的相似性。然而，很少有人知道的DH的行为非常接近动力学逮捕。在这里，我们在胶体中测量"动态磁化率“的最大值，$χ^*$，其生长通常与$ξ$ \cite{LacevicPRE}的生长相关。$χ^*$最初随着体积分数$ϕ$而增加，如在\cite{KeysNaturePhys2007}中，但在非常接近堵塞时显著地下降。我们表明，这种意想不到的行为的结果之间的竞争的增长$ξ$和减少颗粒位移与重排在非常密集的悬浮液，揭示了一个比预期的情况更丰富。
2008-07-02 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneities and non-Gaussian behavior in two-dimensional randomly confined colloidal fluids
超顺磁性胶体颗粒的二元混合物被限制在玻璃板之间，使得大颗粒变得固定，并为仍然移动的小颗粒提供二维无序基质，其形成流体。通过改变流体和基质面积分数，并通过外部磁场调节超顺磁性颗粒之间的相互作用，探索了状态图的不同区域。移动粒子在小的基质面积分数下表现出离域动力学，在高的基质面积分数下表现出局域运动，并且局域化转变被软相互作用圆化[T. O. E. Skinner等人，Phys.Rev.Lett. { \bf 111}，128301（2013）]。扩展以前的工作，我们发现的动力学示踪剂是强烈的异质性，并表明，分子动力学模拟的理想气体局限在一个固定的矩阵表现出类似的行为。模拟显示了这些软相互作用如何使动力学比无序洛伦兹气体更不均匀，并导致强烈的非高斯波动。
2016-08-17 cond-mat.soft
Enhanced tunneling conductivity induced by gelation of attractive colloids
我们表明，通过导电胶体颗粒的凝胶的形成导致体积电导率的显着增强，由于粒子间的电子隧穿，结合预测从分子动力学模拟与结构测量在实验胶体系统。我们的研究结果表明，胶体凝胶化可以作为一种通用的路线，以巨大的电导率增强，并提出了一种可行的方法，开发廉价的材料，具有新的性能和低金属含量。
2013-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Activated bond-breaking processes preempt the observation of a sharp glass-glass transition in dense short-ranged attractive colloids
我们研究-使用分子动力学模拟-在一个密集的短程有吸引力的胶体玻璃的动力学的温度依赖性，找到证据的动力学玻璃-玻璃转变的理想模式耦合理论预测。根据这一理论，两种不同的玻璃是稳定的，一种是通过排斥体积，另一种是通过短程吸引相互作用。通过研究密度自相关函数，我们发现短程吸引玻璃是不稳定的。事实上，激活的键断裂过程慢慢地将有吸引力的玻璃转化为硬球玻璃，从而抢先观察到急剧的玻璃-玻璃转变。
2003-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Spatial and temporal dynamical heterogeneities approaching the binary colloidal glass transition
我们研究了浓缩的二元胶体悬浮液，模型系统，它具有作为颗粒的体积分数$ϕ$增加的玻璃化转变。我们使用共聚焦显微镜直接观察粒子运动与$ϕ$范围从0.4到0.7的致密样品。我们的二元混合物具有颗粒直径比$d_S/d_L=1/1.3$和颗粒数量比$N_S/N_L=1.56$，选择它们以抑制结晶并实现长时间观察。在玻璃化转变附近，我们发现粒子动力学在空间和时间上都是不均匀的。大多数移动粒子出现在空间局部群体中。表征这些移动区域的长度尺度随着接近玻璃化转变而略微增长，所看到的最大长度尺度是$\sim 4$小粒径。我们还研究了使用动态磁化率$χ_4$的时间波动，并发现随着玻璃化转变的接近，波动增长。空间和时间的动力学异质性的分析表明，较小的物种在促进粒子重排中起着重要的作用。我们的样品中的玻璃化转变发生在$ϕ_g \approx 0.58$下，所有具有$ϕ>ϕ_g$的样品均观察到老化特征。
2010-08-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Numerical study of the glass-glass transition in short-ranged attractive colloids
我们报告了广泛的数值模拟在{ \it玻璃}区域的一个简单的模型，短程有吸引力的胶体，方井模型。我们调查的行为的密度自相关函数和静态结构因子的温度和包装分数的区域中的玻璃-玻璃转变，预计根据理论预测。我们通过研究数值结果的等待时间和历史依赖性来加强我们的观察。我们提供的证据支持的可能性，激活键断裂过程不稳定的有吸引力的玻璃，防止充分观察到一个尖锐的玻璃-玻璃动力学转变。
2004-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Evidence of a higher-order singularity in dense short-ranged attractive colloids
我们研究了一个模型，在该模型中，粒子通过一个硬核排斥辅以短程吸引力的潜力，在胶体悬浮液中发现的那种。结合理论和数值计算工作，我们定位线的高阶玻璃化转变的奇异性和它的终点-命名为$A_4$ -流体玻璃线。接近的$A_4$点，我们检测到对数衰减的密度相关性和次线性幂律增加的均方位移，时间间隔高达四个数量级。我们建立的$A_4$奇异性的存在，通过研究如何影响的范围内的潜在的时间窗口，观察到异常动态。
2005-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Short-ranged attractive colloids: What is the gel state ?
我们评估的热力学，几何和动力学性质的短程方阱二元混合物，提供一个连贯的画面，这个简单的，但丰富的，模型的胶体相互作用。特别是，我们比较的位置，在温度包装分数平面，的几何逾渗轨迹，亚稳的液-气调幅和玻璃化转变线。这种比较提供了证据，凝胶状态不能直接与吸引玻璃化转变线。指示给出了两者之间的间接联系的可能性，通过逮捕相分离过程。最后，我们讨论了球形短程吸引力可能不足以在低填充率和低温下产生平衡团簇相的可能性。
2003-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Arrested phase separation in a short-ranged attractive colloidal system: A numerical study
我们数值研究了通过短程吸引势相互作用的胶体体系中相分离和动力学捕获之间的竞争。在低于临界温度的两个不同的温度下淬火平衡流体构型，并在它们的时间演化过程中进行跟踪。在所研究的最低值$T$下，相分离过程被致密相中有吸引力的玻璃的形成所中断。在较高的$T$下，没有观察到停滞，并且相分离过程在模拟的时间窗内无休止地进行。玻璃的最终结构以冻结的旋节分解峰的形式保留中断的相分离过程的记忆，其位置和幅度由平均堆积分数控制。我们还讨论了时间演化的非遍历性参数，提供证据的逐步减少本地化长度上增加的包装分数。最后，我们确认，报告的结果是独立的微观动力学。
2005-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Heterogeneities and Topological Defects in Two-Dimensional Pinned Liquids
我们模拟了一个模型的排斥相互作用的胶体在一个相称的二维三角形钉扎基板上的量的异质运动，出现在熔化可以控制系统关闭一小部分的钉扎网站。我们关联的平均拓扑缺陷数，随时间变化的缺陷波动，胶体扩散，和范霍夫关联函数的形式的非均匀运动的量。当钉扎位点全部关闭或全部打开时，熔化在单个步骤中发生。当一小部分的网站被关闭，熔化变得相当广泛，并出现了两步熔化过程的签名。当钉扎位置的一半被移除时，与拓扑缺陷数量波动相关的噪声功率达到最大值，并且在非均匀区域中噪声谱具有明显的1/f^α结构。我们发现，高流动性的区域与高位错密度的区域。
2006-01-05 cond-mat.soft
Elasticity of arrested short-ranged attractive colloids: homogeneous and heterogeneous glasses
我们评估逮捕短程有吸引力的胶体的弹性相结合的分析可解的弹性模型与分层逮捕计划到一个新的方法，它允许区分微观（初级粒子水平）从介观（集群水平）的贡献宏观剪切模量。结果定量预测实验数据在很宽的体积分数范围内，并表明在这种情况下，相关的贡献是由于介观结构。在此基础上，我们提出，不同的短程吸引胶体的逮捕状态，可以有意义地区分为均匀或非均匀的胶体玻璃的长度尺度，控制其弹性行为。
2009-10-27 cond-mat.soft
Confirmation of Anomalous Dynamical Arrest in attractive colloids: a molecular dynamics study
先前的理论，以及早期的模拟和实验研究表明，具有短程吸引力的粒子表现出一系列新的动力学逮捕现象。这些包括非常明显的再入动力学逮捕曲线，在密度关联函数的对数奇异性，和存在的“吸引力”和“排斥”的玻璃。在这里，我们进行了广泛的分子动力学计算密集系统通过方势阱相互作用。这是具有所需性质的最简单的系统之一，可以被视为解释相图的典范，现在也是动力学逮捕。我们确认的理论预测重新入口，对数奇点，并给出了第一个直接的证据的共存，独立的理论，两个共存的玻璃。我们现在认为以前对这些现象的预言已经成立。
2002-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Viscoelastic properties of attractive and repulsive colloidal glasses
我们报告的数值研究的剪切粘度和频率依赖的弹性模量接近动态逮捕的模型的短程吸引力的胶体，无论是排斥和吸引力的玻璃化转变。计算应力自相关函数，我们发现，接近结构因子中的第一个峰值的波矢量的密度波动控制接近排斥玻璃的粘度上升，而较大的波矢量的波动控制接近吸引力玻璃的粘度。在接近玻璃化转变时，粘度以与密度自相关时间相同的指数的幂律发散。
2004-10-14 cond-mat.soft
Gelation as arrested phase separation in short-ranged attractive colloid-polymer mixtures
我们提出了进一步的证据，凝胶化是一个有吸引力的胶体-聚合物混合物中的相分离，基于一种方法相结合的共聚焦显微镜实验与数值模拟最近建立在{ \bf自然453，499（2008）}。我们的结果是独立的形式的粒子间的吸引力的潜力，因此，应广泛适用于任何有吸引力的粒子系统与短程，各向同性的吸引力。我们还给出了凝胶态的结构，不均匀性和局部密度方面的额外表征。
2008-10-23 cond-mat.soft
A path integral approach for the colloidal glass transition based on an analogy with the $λ$-transition in liquid helium
我们描述了一个模型的胶体玻璃化转变，是基于费曼的理论$λ$转变在液氦。我们的模型基本上计数的动态回路，字符串或不同大小的集群的配置的数量，并确定从这些不均匀性的分布的玻璃化转变体积分数$ϕ_{g}$。由于约束限制了这些环、弦和簇的可用配置数量，因此它对$ϕ_{g}$的影响也可以以相对简单的方式计算。
2017-12-15 cond-mat.soft
Time-Rate-Transformation framework for targeted assembly of short-range attractive colloidal suspensions
随着固体颗粒含量的变化，颗粒间吸引力或排斥力的范围、类型和强度的变化，吸引胶体的聚集现象已从理论和实验两个方面得到了广泛的研究。所得到的凝胶组成的有吸引力的胶体颗粒的无序组件，也已被调查方面的渗滤，相分离，以及所得到的分形网络的机械特性。尽管我们对凝胶化过程的理解取得了巨大进展，并探索了不同的途径来阻止有吸引力的胶体的动力学，但在这样的系统中，对流传输过程和多体效应之间的复杂相互作用限制了我们将系统推向特定配置的能力。在这里，我们研究了一个模型有吸引力的胶体系统在广泛的颗粒特性和流动条件下进行聚集远离平衡。系统的复杂多尺度动力学可以使用时间-速率-转换图来理解，该图改编自对嵌段共聚物、过冷液体和更硬的玻璃态金属中材料加工的理解，以指导有吸引力的胶体颗粒的有针对性的组装。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Highly Anisotropic Vorticity Aligned Structures in a Shear Thickening Attractive Colloidal System
涡旋对齐的圆柱形絮凝体的炭黑颗粒是一致的一个主要的剪切增稠过渡在稳定的流动，也出现作为瞬态结构中的流动响应的凝胶在高剪切速率下产生的二次剪切增稠。
2008-05-13 cond-mat.soft
Nonergodicity transitions in colloidal suspensions with attractive interactions
利用理想模式耦合理论（MCT）研究了具有短程吸引相互作用的模型体系的胶态凝胶转变和玻璃化转变。结果提出了粘合剂硬球和硬核吸引Yukawa系统。根据MCT，前一个系统显示出临界玻璃化转变浓度，其随着弱吸引力的引入而显著增加。对于后者有吸引力的汤川系统，MCT预测低温非遍历状态，扩展到临界和亚临界区域。在这个系统中的MCT非遍历性过渡的几个功能同意定性与实验观察的胶体凝胶转变，这表明凝胶转变是由低温延伸的玻璃化转变。示出的吸引力的范围来管理的方式的玻璃化转变线穿过相图相对于临界点，类似于流体-固体凝固转变的调查结果。
1999-04-16 cond-mat.soft
Very long-range attractive and repulsive forces in Model Colloidal Dispersions
聚合物胶乳溶液的实验表明，大离子的有序-无序结构共存。由于大离子的尺寸，这种有序-无序相共存意味着存在非常长的吸引力和排斥力，这不能用常规的直接相互作用势来解释，这是短程的。在这里，我们应用积分方程理论的胶体分散体的一个简单的模型，在有限的浓度，计算粒子的分布函数和所涉及的有效力。我们发现在带相同电荷的大离子之间存在着很长的吸引力和排斥力。分布函数与实验结果定性一致。这些部队的起源进行了讨论的能量熵平衡。
2018-12-08 cond-mat.soft
Long-range attractive tail of colloid interaction
为了描述高电荷胶体粒子稀分散体的丰富现象，有必要修改DLVO电势的长程电部分。本文将DLVO理论中由Helmholtz自由能得到的纯排斥屏蔽库仑势，用由化学势之和确定的广义Gibbs自由能得到的具有长程吸引尾的屏蔽电势代替。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Dynamical Arrest in Attractive Colloids: The Effect of Long-Range Repulsion
我们通过三维荧光共聚焦显微镜研究了具有短程吸引和长程排斥相互作用的模型胶体颗粒悬浮液中的凝胶化。在低填充分数下，颗粒形成稳定的平衡团簇。在增加填充分数时，簇的尺寸增大并且变得越来越各向异性，直到最终在凝胶化时缔合成完全连接的网络。我们在凝胶结构中发现了令人惊讶的顺序。空间和取向的相关性分析表明，凝胶是由致密链的颗粒从共享四面体集群。我们的研究结果意味着，动态逮捕发生通过集群的增长和协会。
2005-06-22 cond-mat.soft
Laser induced reentrant freezing in two-dimensional attractive colloidal systems
利用蒙特卡罗模拟研究了外加一维周期势对具有短程吸引相互作用的二维胶体粒子系统的冻结/融化行为的影响。在这样的系统中，当外部势的周期性与吸引势的最小值出现时的长度尺度不匹配时，就会产生诱导。为了研究这种抑制的影响，我们考虑两种不同的模型的系统。我们对这两种模型的模拟表明，当周期势的强度变化时，会出现重入冻结现象。我们的模拟还表明，不同的异国情调的阶段，可以形成时，周期性的潜力的强度是高的，这取决于长度尺度的吸引力对潜在的最小值发生。
2005-09-11 cond-mat.soft
A cluster mode-coupling approach to weak gelation in attractive colloids
模式耦合理论（MCT）预测逮捕的胶体在其体积分数，以及颗粒间的吸引力的范围和深度。我们讨论了这些参数的有效值如何演变下集群聚集。我们认为，弱凝胶化的胶体可以理想化为两个阶段的遍历性打破：首先在短尺度（近似由裸MCT），然后在较大的尺度（由MCT适用于集群）。逮捕和相分离之间的竞争被认为是在最近的实验。我们预测一个长寿命的“半遍历”阶段的移动集群，显示对数松弛接近凝胶线。
2004-04-05 cond-mat.soft
Complex viscosity behavior and cluster formation in attractive colloidal systems
通过改变温度或体积分数在有吸引力的胶体系统中观察到的粘度的增加可以与由于颗粒聚集而形成的结构有关。特别地，我们研究了共聚物胶束体系L64的粘度与温度和体积分数的非平凡依赖性。在一个简单的模型中的凝胶化现象的数值模拟结果的实验数据的比较表明，这种有趣的行为可以解释在团簇形成方面，这张照片可以相当普遍地扩展到其他有吸引力的胶体系统。
2005-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glasses in Colloidal Systems. Attractive Interactions and Gelation
在这一章中，胶体系统中的玻璃化转变的研究，与凝胶化，主要是从理论和模拟结果。本文回顾了模耦合理论对引力驱动玻璃的预言，并讨论了它对引力玻璃的预言。计算机模拟的结果将为不同的模型和理论的预测进行测试。从高密度开始，在那里找到合理的协议，研究将扩展到低密度，出现新的模式的密度关联函数的衰减。在所有情况下，结果也将与实验联系起来，我们将以目前对导致凝胶化的机制的理解的讨论来结束。
2008-10-03 cond-mat.soft
Columnar and lamellar phases in attractive colloidal systems
在胶体悬浮液中，吸引力和排斥力之间的竞争产生了丰富而复杂的现象。本文采用分子动力学模拟和数值方法研究了一个模型体系的平衡相图。其结果是，我们发现在低体积分数的管状和层状相。这些相与设计新材料极其相关，但由于弛豫时间长和存在缺陷，在实验中可能不容易观察到。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle dynamics in colloidal suspensions above and below the glass-liquid re-entrance transition
我们使用共聚焦和荧光显微镜的模型玻璃系统的胶体粒子动力学的样品从一个硬球玻璃发展到有吸引力的粒子间相互作用的液体。从硬球玻璃到有吸引力的液体的转变是由短程耗尽力引起的。类液结构的发展由粒子动力学表示。我们确定粒子表现出大量的运动事件和特征的过渡使用这些运动事件的属性。当样品进入有吸引力的液体区域时，在这些运动事件期间的颗粒速度增加约一个数量级，并且颗粒更合作地移动。有趣的是，在吸引力的液相中的胶体颗粒不表现出显着更大的位移比硬球玻璃中的颗粒。
2009-02-17 cond-mat.soft
Crystallization and gelation in colloidal systems with short-ranged attractive interactions
本文系统地研究了短程吸引胶体体系的平衡相图与非平衡相图之间的关系。使用Monte Carlo和布朗动力学模拟，我们发现一个窗口的增强结晶，这是有限的，在高的相互作用强度的动力学放缓，并在低的相互作用强度的高成核势垒。我们发现，通过两个阶段的结晶过程中的亚稳态气-液双节点的结晶是增强。首先，观察到稠密液体的形成，其次晶体在稠密流体内成核。此外，我们发现，在低胶体包装分数的流体的集群，并在较高的胶体包装分数的一个deletating网络由于逮捕气-液相分离，我们确定与凝胶化。我们发现，这种逮捕是由于结晶在低相互作用能，它是由在高相互作用强度的动力学减慢。同样，我们观察到，在低胶体填充分数形成的集群是结晶在低的相互作用能，但在高的相互作用能玻璃。星系团在相遇时合并。
2008-10-02 cond-mat.soft
Scaling of dynamics with the range of interaction in short-range attractive colloids
我们数值研究了短程方阱势的动力学对相互作用范围$Δ$的依赖性。我们发现，对于小的$Δ$，动力学的规模完全以同样的方式热力学，无论是牛顿和布朗微观动力学。对于从百分之几到Baxter极限的相互作用范围，吸引玻璃线和液-气线的相对位置不依赖于$Δ$。这证明，在这一类的潜力，无序的逮捕状态（凝胶）可以产生的动力学逮捕相分离的结果。
2004-10-14 cond-mat.soft
On the relationship between rheology and percolation in the gelation of weakly attractive colloids: Beyond "snapshot" percolation
本文讨论了弱吸引胶体的粘弹性质及其与新发展的逾渗理论的关系。需要考虑到粒子-粒子键的寿命，以比较流变学和渗流估计的溶胶-凝胶转变的强调。最近的分子动力学模拟和广义逾渗理论，使用键寿命标准的定义中的聚集体表明，可以调和的流变溶胶-凝胶过渡的逾渗过渡。逾渗的概念在这里被用作一个“测量”工具，以评估系统的粘弹性行为。
2004-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-stage coarsening mechanism in a kinetically constrained model of an attractive colloid
利用Stella等人提出的实空间重整化群（RG）研究了East模型的一个有吸引力的版本。前者是一个动力学约束模型，激发态之间具有Ising类相互作用，与有吸引力的胶体系统的现象学表现出惊人的一致性。我们发现，RG预测两个非普适的动态指数，这表明在平衡制度的模型粗化通过两个阶段的机制。我们从物理上解释了这一机制，并从数值上验证了这一预测。此外，我们发现该模型的特征弛豫时间是吸引力强度的非单调函数，这与数值结果再次一致。
2005-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stiffening attractive suspensions with solid inclusions or granularity effect in loaded colloidal gels
软物质材料的弹性性质可以通过固体夹杂物的存在而大大改变，固体夹杂物的微观性质，例如它们的尺寸和相互作用，可以具有显著的影响。为了阐明这些影响，我们使用广泛的流变学计算机模拟研究不同尺寸的固体夹杂物的胶体凝胶。我们表明，弹性性能的变化在一个高度不平凡的方式作为凝胶骨架和夹杂物之间的相互作用的后果。特别是，我们表明，关键方面是存在的凝胶骨架和其机械改变起源于夹杂物。为了证实我们的观察结果及其普遍性，我们对与胶体凝胶具有强烈相似性的乳液进行了实验，并证实了模拟中观察到的趋势。
2021-10-30 cond-mat.soft
Effective Attractive Range and Viscoelasticity of Colloidal Gels
我们提出了一个模拟研究的胶体粒子具有很短的距离吸引力。特别是，我们调查的有效吸引力的范围和形成的凝胶的粘弹性之间的相互作用时，系统的温度足够低。使用布朗动力学模拟，我们研究了不同尺寸和相互作用范围的颗粒，并通过进行小振幅振荡和瞬态启动剪切模拟来表征凝胶的力学性能。我们发现，有效吸引范围是影响凝胶粘弹性的关键参数。储能模量和损耗模量之间的交叉频率以及在启动测试中达到最大应力的时间都是有效吸引范围的简单函数。
2013-07-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Diffusivity and configurational entropy maxima in short range attractive colloids
本文研究了大填充率下的标记粒子扩散问题，模型中粒子与广义Lennard-Jones 2n-n势相互作用，且n较大。由此产生的短程电位模拟了胶体系统中的相互作用。在协议与以前的计算短程电位，我们观察到的扩散率最大值作为温度的函数。通过研究的温度依赖性的构型熵-我们用两种不同的方法进行评估-我们发现，观察到一个构型熵最大值在温度接近的扩散率最大值。我们的研究结果表明，短程电位的动力学和不同的状态的数量之间的关系。
2004-04-25 cond-mat.soft
Dynamical Anisotropy of a Colloidal Glass Under Pressure
The Institute for Advanced Studies, Wuhan University（武汉大学高等研究院）；Department of Physics, Wenzhou University（温州大学物理系）
本研究通过毛细管中胶体玻璃施加压力，首次揭示压力下动力学各向异性（平行方向运动更快），并发现动力学冻结而结构变化温和，为玻璃制造提供设计原则。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Viscoelasticity and Stokes-Einstein relation in repulsive and attractive colloidal glasses
我们报告的粘弹性行为的空间排斥和短程吸引力的胶体悬浮液模型的数值研究，沿着不同的路径中的吸引强度与包装分数平面。更具体地说，我们研究的行为的粘度（及其频率依赖性）接近排斥玻璃，有吸引力的玻璃和在再入区域的粘度显示出非单调的行为，增加吸引力的强度。在接近玻璃线，粘度的增加是一致的幂律发散与相同的指数和临界包装分数先前获得的密度波动的发散。模式耦合计算的基础上，我们关联的粘度的增加与特定的贡献，从不同的长度尺度。我们还通过比较同一模型的牛顿和布朗模拟，证明了结果与微观动力学无关。最后，我们评估斯托克斯-爱因斯坦关系接近两个玻璃化转变，找到一个明确的故障，这是特别强大的情况下的吸引力玻璃。
2007-05-21 cond-mat.soft
Yield stress aging in attractive colloidal suspensions
我们调查的起源屈服应力老化在半致密，盐水，混浊的悬浮液中，结构的演变是迅速逮捕的形成热不可逆的滚动阻力颗粒间的接触。通过对颗粒棒进行光镊（OT）三点弯曲试验，我们发现这些接触屈服于滚动阈值，其临界弯矩随时间呈抛物线增长。我们证明，这种时间依赖性的接触尺度滚动阈值控制的悬浮屈服应力和其老化动力学。我们确定了一个简单的本构关系之间的接触尺度的抗弯刚度和滚动阈值，转移到宏观尺度。这导致我们建立宏观剪切模量和屈服应力之间的本构关系，是通用的胶体系统的阵列。
2021-10-25 cond-mat.soft
Influence of particle size polydispersity on dynamical heterogeneities in dense particle packings
该研究通过共聚焦显微镜实验和分子动力学模拟，发现增加颗粒尺寸分布宽度可流化阻塞的颗粒悬浮液，揭示了尺寸多分散性对致密颗粒堆积动力学非均匀性的影响，对相关工业加工有重要意义。
2024-09-10 cond-mat.soft
Relaxation dynamics of functionalized colloids on attractive substrates
基于粒子的模拟进行研究后弛豫动力学功能化（补丁）胶体吸附在一个有吸引力的基板。动力学逮捕的结构，取决于吸附的颗粒的数量和颗粒-颗粒和颗粒-基材相互作用的强度被确定。径向分布函数的特征在于由一系列的峰，与依赖于吸附颗粒的数量的相对强度。第一层覆盖率是颗粒数量的非单调函数，在一层吸附颗粒周围具有最佳值。对这些结构的初始弛豫的特征在于快速（指数）和缓慢（幂律）的动态。的快速弛豫时间尺度是一个线性增加的函数的吸附粒子的数量在亚单层政权，但它饱和的一个以上的吸附层。慢动力学表现出两个特征指数，取决于表面覆盖。
2015-09-01 cond-mat.soft
Phase behavior and far-from-equilibrium gelation of charged attractive colloids
在这个快速通信中，我们证明了增强吉布斯系综蒙特卡罗方法的适用性，用于确定模型胶体系统的相行为与短程耗尽吸引力和长程排斥。该技术允许定量确定这种系统中的相边界和基态。我们表明，凝胶化可能发生在这种类型的系统作为逮捕的微相分离的结果，即使当系统的平衡态的特点是由紧凑的微相结构。
2007-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Emergence and percolation of rigid domains during colloidal glass transition
使用视频显微镜，我们测量本地的空间约束无序的二元胶体样品，从稀释的流体堵塞的玻璃，并探测其空间和时间的相关性，在玻璃化转变过程中的本地动态。我们观察到的林德曼标准，这正好与发病的玻璃态动力学在过冷液体内的约束和本地动态之间的显着相关性的出现。流体中的刚性域被确定的基础上的本地约束，并表现出逾渗过渡附近的玻璃化转变，伴随着动力学的不均匀性的出现。我们的研究结果表明，空间的约束，而不是非晶结构的几何形状是关键，连接在无序材料中的复杂的时空相关性。
2019-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Higher order glass-transition singularities in colloidal systems with attractive interactions
在模式耦合理论的框架内，研究了通过硬核加吸引方阱势相互作用的胶体颗粒悬浮液中从液体到玻璃的转变。当吸引势的宽度远小于硬核直径时，在模型的温度-密度平面内发现了液态-玻璃线的重入行为和玻璃-玻璃转变线。当阱宽较小时，玻璃-玻璃转变线终止于三阶分岔点，即A_3（尖点）奇点。随着方阱宽度的增加，玻璃-玻璃线消失，在临界阱宽处出现四阶A_4（燕尾）奇异性。在A_3和A_4奇点附近，密度泛函的衰减表现出巨大的动力学窗口的展宽，特别是对数时间依赖性。
2000-08-24 cond-mat.soft
Shear Thickening and Scaling of the Elastic Modulus in a Fractal Colloidal System with Attractive Interactions
具有吸引力的范德华相互作用的分形炭黑颗粒的稀油分散体在高剪切速率下显示连续的剪切增稠，然后是剪切变稀。剪切增稠转变发生在$\dotγ_{c}\approx 10^{2}-10^{3}s^{-1}$处，并由团簇的流体动力学破碎驱动。在剪切速率下的预剪切分散体$\dotγ>\dotγ_{c}$产生增强模量的凝胶，其中$G' \sim σ_{pre-shear}^{1.5-2}$和与在固定样品年龄下测量的凝胶中的残余应力成正比。观察到的数据可以解释为使用一个简单的缩放模型的分形集群在剪切应力下的破碎。
2008-05-13 cond-mat.soft
Mechanical Properties of a Model of Attractive Colloidal Solutions
本文综述了玻璃化转变的性质和窄深阱方势阱玻璃。我们的讨论是基于模式耦合理论，我们所做的玻璃预测是指由该理论预测的“理想”玻璃。我们相信，方井系统以及代表胶体粒子与吸引力的相互作用产生的接枝聚合物，或耗尽相互作用。它最近已被证明，两种类型的玻璃，一个吸引力和排斥的，预测MCT为这个模型。前者可以在相当低的密度下形成。我们大部分的注意力都集中在这个理论所预测的玻璃的机械性能上。特别地，我们计算了零频率下的弹性剪切模量和长波长极限下的纵向应力模量。两者的结果沿玻璃-液体转变曲线，并解释其有趣的行为的基本物理系统。
2000-11-03 cond-mat.soft
Microscopic theory of two-step yielding in attractive colloids
有吸引力的胶体显示出两种不同的非晶态固体相：由于颗粒键合而产生的吸引玻璃相和由于硬核排斥而产生的排斥玻璃相。通过一个微观平均场的方法，我们分析了它们的响应准静态剪切应变。我们发现，存在两个不同的相互作用的长度尺度可能会导致一个尖锐的两步屈服过程，这可能与滞后应力响应，或与可逆的，但非单调的应力-应变曲线。我们推导出一个通用的相图，其特征在于由两个不同的屈服线，逆屈服，和一个临界点分离的滞后和可逆制度。我们的研究结果应适用于一大类玻璃质材料，其特征在于两个不同的相互作用的长度尺度。
2018-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Network physics of attractive colloidal gels: Resilience, Rigidity, and Phase Diagram
有吸引力的胶体凝胶在极小的固体分数下表现出类似固体的行为，这是由于粒子-粒子相互作用形成的分枝的空间跨越网络。这些网络赋予凝胶刚性，随着颗粒之间的吸引力增加，形成的胶体网络的弹性也增加。这种刚性的出现可以通过平均场的方法来描述;然而，缺乏对不同吸引力强度的凝胶中刚性如何变化的基本理解。此外，恢复一个准确的凝胶化相图的基础上系统的变量一直是一个极具挑战性的任务。了解这些分形簇的性质，以及它们的连接如何产生刚性，是控制和设计具有理想特性的凝胶的关键。在这里，我们采用网络科学的概念来询问和表征胶体凝胶网络。我们构建了一个粒子级网络，具有不同吸引力水平的胶体的所有空间坐标，并使用高斯混合模型识别多分散刚性分形簇，形成一个粗粒度的簇网络，清楚地显示了胶体凝胶的主要物理特征。一个简单的质量弹簧模型，然后被用来恢复定量的弹性胶体凝胶从这些集群网络。询问这些凝胶网络的弹性表明，凝胶的弹性（动态特性）与其簇网络的弹性（静态测量）直接相关。最后，我们使用的弹性调查设计[和实验验证]一个完全解决的胶体凝胶化的相图，一个明确的固-液相边界使用一个单一的体积分数的颗粒远远超出这个相边界。
2023-01-30 cond-mat.soft
Effect of bond lifetime on the dynamics of a short-range attractive colloidal system
我们进行分子动力学模拟的短程吸引力的胶体粒子模拟的窄（硬球直径的3%）的单位深度的方阱势。我们比较系统的动力学相同的热力学，但不同的键寿命，通过添加到方势阱的边缘的吸引力很薄的障碍。对于永久键合，随着填充分数$τ$接近与渗透相关的阈值，弛豫时间$τ$发散，而对于短暂键合，$τ$的$τ$依赖性在玻璃态系统中更为典型。在中间键寿命下，$τ$的$ϕ$依赖性在低$ϕ$下由渗滤驱动，但随后在较高$ϕ$下过渡到玻璃态行为。我们还研究了渗流动力学的波矢依赖性。
2004-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase equilibria and glass transition in colloidal systems with short-ranged attractive interactions. Application to protein crystallization
本文研究了一个复杂流体模型，该模型由通过硬核和短程吸引势（汤川势和方阱势）相互作用的粒子组成。使用混合的方法，包括一个自洽的和相当准确的近似的液体积分方程的情况下的汤川流体，微扰理论来评估的晶体自由能，和模式耦合理论的玻璃化转变，我们确定了系统的平衡相图和过冷流体和玻璃相之间的平衡线。对于这些潜在的，我们研究的相图为不同的值的潜在范围，排斥核的直径的相互作用的范围的比率是主要的控制参数。我们的论点是相关的各种系统，从密集的胶体系统与耗尽力，通过颗粒凝胶，纳米颗粒聚集，和球状蛋白质结晶。
2001-11-12 cond-mat.soft
Nonuniversal routes to universality: Critical phenomena in colloidal dispersions
我们研究临界现象的胶体通过重整化群为基础的分层参考理论的流体（HRT）。我们专注于三个实验相关的模型系统：即，Asakura-Oosawa模型的聚合物诱导的吸引力耗尽力的影响下的胶体分散体;流体与竞争的短程吸引力和长程排斥力的相互作用;解决方案的星型聚合物，其对潜在的同时提出了一个有吸引力的井和超软排斥在较短的距离。我们的研究结果表明，调整胶体粒子之间的有效相互作用的能力，使之能够产生各种交叉的渐近临界行为，这是没有观察到的原子流体。
2008-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Attractive interaction and bridging transition between neutral colloidal particles due to preferential adsorption in a near-critical binary mixture
我们研究了溶剂介导的两个中性胶体颗粒之间的相互作用，由于优先吸附在近临界二元混合物。我们使用最近的局部泛函理论$[$ J. Chem. Phys. { \bf 136}，114704（2012）$]$考虑了由于临界涨落引起的重整化效应。我们计算了自由能和两个胶体粒子之间的力作为温度$T$，远离胶体粒子的组成$c_\infty$，和胶体分离$\ell$的函数。当储层中受胶体表面青睐的组分较差时，相互作用大大增强。对于这样的非临界组合物，我们发现一个表面的一阶桥接过渡$\ell= \ell_{\rm cx}(T,c_\infty)$在$T$ - $c_\infty$ - $\ell$空间中的一个普遍的，缩放的形式，跨越其中的不连续的变化之间发生分离和桥接状态。该表面从体共存表面（CX）开始并且在桥接临界线$\ell= \ell_{c}(T)$处结束。在接近临界线时，不连续性消失，并且力相对于$T$和$\ell$的导数都发散。此外，如果$c_\infty$（或$T$）在$\ell$保持小于$\ell_c(T)$的情况下从CX上的值变化到远离CX的值，则桥接状态连续地变为分离状态。
2013-07-03 cond-mat.soft
Tunneling conductivity in composites of attractive colloids
在导体-绝缘体纳米复合材料中，导电填料分散在绝缘基体中，通过粒子间隧穿或跳跃过程建立电连接。这些系统本质上是非重复性的，并且导电性$σ$对填料性质的功能依赖性的连贯描述，特别是导体-绝缘体转变，需要通过放松固定连接距离的约束来超越通常的连续渗流方法。在这篇文章中，我们考虑分散体的导电球形粒子连接到所有其他的隧穿电导，并受到一个有效的吸引方阱势。我们发现，在低含量的导电填料的$ϕ$的导体-绝缘体转变不确定的行为$σ$在较大的浓度，在显着的对比是由逾渗理论预测。特别是，我们发现，在低$ϕ$的电导率几乎完全由粘性的吸引力，而在较大的$ϕ$值$σ$主要取决于势阱的深度。因此，通过改变电位的范围和深度，同时保持粘性固定，具有类似导体-绝缘体转变的复合材料可以在中间和大的$ϕ$值下显示几个数量级的电导率变化。通过使用最近开发的有效介质理论和临界路径近似，我们解释这种行为的主导隧穿过程，其中涉及粒子间的距离跨越不同区域的方阱流体结构作为$ϕ$是不同的。我们的预测可以在实验中通过改变聚合物纳米复合材料中不同的耗尽剂的电位分布来测试。
2012-04-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Delayed Gravitational Collapse of Attractive Colloidal Suspensions
本研究通过将胶体凝胶建模为基于局部键密度的粘弹性连续介质，捕捉其沉降前的延迟时间，数值模拟再现致密层积累，并识别出决定动力学的时间与长度尺度，为工业相关研究奠定基础。
2024-05-25 cond-mat.soft
The interaction between colloids in polar mixtures above Tc
本文计算了在临界温度附近或之上的含盐混合水溶液中两种胶体之间的相互作用势。我们发现，由于在胶体表面的优先溶剂吸附和优先离子溶剂化的组合，吸引相互作用远离共存曲线。我们表明，离子特异性相互作用强烈依赖于盐的加入量以及混合物的组成。我们的结果与最近的实验结果是一致的。对于亲水性阴离子和疏水性阳离子的高度拮抗性盐，预测在中间胶体间距离的排斥相互作用，即使单独的静电力和吸附力是有吸引力的。
2012-01-17 cond-mat.soft
A Lattice Model for Colloidal Gels and Glasses
我们研究了吸引胶体的晶格模型。它在稀疏随机图上是完全可解的。随着压力和温度的变化，它再现了液体，玻璃和胶体系统的许多特征现象，如理想的凝胶形成，液体-玻璃相共存，堵塞或玻璃化转变的重新进入。
2008-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
