The order-disorder transition in model lipid bilayers is a first-order hexatic to liquid phase transition
利用分子动力学模拟研究了模型脂双层中的有序-无序转变。我们发现有序相是六方相。特别地,面内结构具有5-7个向错对的有限浓度,这些向错对在整个双层的平面中扩散,并且此外,面内结构表现出长程取向有序和短程平移有序。相反,无序相是液体。两相之间的过渡是一阶的。具体而言,它表现出滞后,共存表现出与毛细管缩放的接口。的接口和它的空间波动的位置进行了分析,从一个旋转不变的本地6倍取向顺序构造的空间场。作为有限界面张力的结果,必然存在预熔化有序相的膜结合溶质之间的组装的关联力。
2015-07-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Thermodynamic properties of short-range attractive Yukawa fluid: Simulation and theory
利用正则蒙特卡罗模拟计算了反程参数kappa=9,10,12和15的硬核吸引Yukawa势的共存性质.正如前面所示的较长的范围内,我们表明,也在这里考虑的范围内的共存曲线标度的临界密度和温度服从法律的对应状态,和临界密度和临界温度的倒数之间的线性关系持有。模拟结果与自洽Ornstein-Zernike近似的预测进行了比较,发现临界点和共存曲线都很好地吻合,尽管存在一些轻微的差异。
2010-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase coexistence in a monolayer of active particles induced by Marangoni flows
热或化学活性胶体在其所浸入的溶液中产生热力学梯度,从而诱导影响其动态演化的流体动力学流动。在这里,我们研究了位于流体-流体界面的单层活性粒子的多体动力学的平均场模型。在这种情况下,由于界面的响应,颗粒的活动产生长距离的马兰戈尼流,这与颗粒之间的直接相互作用竞争。对于最有趣的情况下,一个$r^{-3}$软排斥模型的静电或磁粒子间的力量,我们表明,“洋葱状”的密度分布将开发内的单层。对于足够大的平均密度,在径向分层结构中应该可以观察到二维相变(从液体到六方晶的凝固,以及从固体到六方晶的熔化)。此外,分析使我们能够得出结论,虽然活动可能太弱,无法直接检测到这种诱导的马兰戈尼流,它是相关的集体效应出现的实验观察到的空间结构的相共存上述。最后,批判性地讨论了潜在的实验实现这些结果的相关性。
2018-04-04 cond-mat.soft
Phase Coexistence and Edge Currents in the Chiral Lennard-Jones Fluid
本文研究二维手性Lennard-Jones流体的相分离与界面行为,发现横向力增大表面张力并产生边缘流,验证了旋转黏度与微观测量一致,为手性粒子组装体统计力学奠定基础。
2023-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vapor-liquid surface tension of strong short-range Yukawa fluid
采用平板技术结合标准蒙特卡罗方法和副本交换蒙特卡罗方法(REMC),计算了强短程吸引Yukawa流体(k= 10,9,8和7)的热力学性质.由REMC计算得到的这些体系的共存曲线与文献报道的共存曲线吻合较好。然而,REMC允许探索在较低温度下的共存,其中动力学变成玻璃态。为了得到表面张力,我们采用了,对于这两种方法,一个程序,产生的压力张量分量的不连续的潜力。由标准MC和REMC技术得到的表面张力结果是一致的。
2011-04-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
Liquid-Hextic-Solid Phase Transition of a Hard-Core Lattice Gas with Third Neighbor Exclusion
在二维系统中,相行为的确定,特别是相变的性质,常常被有限尺寸效应和适当的热力学机制所模糊。我们解决这些问题,使用另一种途径来推导一个二维的硬核颗粒系统的状态方程,动力学参数和吉布斯吸附等温线的基础上,通过使用随机顺序吸附与表面扩散(RSAD)模型。洞察共存区域和相变是通过直接可视化的系统在任何分数表面覆盖通过本地键取向顺序。键取向关联函数的分析证实,一级相变发生在一个两步液-六角-固体转变在高表面覆盖度。
2019-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Liquid-vapor transition from a microscopic theory: Beyond the Maxwell construction
一个光滑的截止制定的分层参考理论(HRT)的发展和应用于汤川流体。HRT方程的推导和数值求解导致:预期的重整化群结构的临界区域,非经典的临界指数和标度律,凸自由能在整个相图(包括两相区),有限的压缩共存,连同一个完全令人满意的比较与现有的数值模拟。该理论也保证了两体关联的正确短程行为,是对现有液态理论的重大改进。
2008-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram and critical properties of Yukawa bilayers
本文研究了在无量纲距离为$η$的两个平行硬壁表面上,具有Yukawa相互作用的点状粒子的基态Wigner双层。该模型包括作为限制情况的未屏蔽库仑势和硬球。由Messina和Löwen数值研究的Yukawa粒子的相图[Phys. Rev. Lett. 91(2003)146101],当$η$从0变化到中间值时,表现出五个不同的交错相位。我们提出了一个晶格求和方法,使用广义Misra函数,使我们能够计算每个粒子的相的能量,精度比通常在计算机模拟高得多。这使我们能够处理相图的一些微小细节。从六方相I到相II显示发生在$η=0$,这解决了长期的争议。我们发现一个三临界点,墨西拿和Löwen建议的共存域的几个阶段,建议划分交错的菱形相成两个独立的区域。我们的计算揭示了一个连续的区域,这个菱形相与一个非常狭窄的连接通道。进一步证明了所有的二阶相变都是平均场型的。我们还得到了渐近形状的临界线接近库仑和硬球极限。在硬球极限和接近硬球极限时,精确地确定了当前相的内部参数对$η$的依赖关系。
2015-04-14 cond-mat.soft
Two- and three-phase equilibria in polydisperse Yukawa hard-sphere mixture. High temperature and mean spherical approximations
采用高温近似(HTA)和平均球近似(MSA)研究了具有高多分散度的Yukawa硬球多分散混合物的相行为。我们推广并应用了所发展的方案来计算由可截断自由能模型描述的多分散混合物的相图,即,Helmholtz自由能由物种分布函数的有限个矩定义的模型。在高度的多分散性下,观察到了两相图拓扑结构中的几个新特征:云曲线和阴影曲线相交两次,并且它们中的每一个都形成了一个椭圆形的闭合回路,其中云曲线的液体和气体分支几乎重合。接近多分散指数的某一极限值时,云和阴影曲线收缩并消失。超过该极限值,多分散性导致在较低温度下出现三相相平衡。我们提出并分析了相应的相图以及三个共存相的分布函数。一般来说,两种不同的理论方法的预测之间观察到良好的一致性,即,HTA和MSA。我们的研究结果证实了定性预测的三相共存的范德瓦尔斯方法的框架内获得较早。
2016-03-23 cond-mat.soft
Bond-orientational Order in Melting of Colloidal Crystals
利用布朗动力学方法研究了具有$'$软$'$ Yukawa势的胶体体系在熔融转变过程中的取向有序。在二维体系中计算了键取向序参量$Φ_{6}$和键取向序函数$g_B(r)$。结果表明,在二维熔融中确实存在两阶段相变和六角相,这与Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young理论的预言是一致的。为了与三维体系中的熔化过程进行比较,引入了单粒子局部序参量的概率分布。基于大量的模拟,定性地认为,对于二维熔融,局部有序的破坏只发生在胶体体系的一小部分上,而在三维熔融中,这种破坏同时发生在整个体系上.
2006-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Three-stage melting of a macroscopic continuous spacetime crystal
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Wilczek Quantum Center, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学吴健雄量子科学中心)
研究通过宏观活性颗粒盘观测到时空晶体的三阶段熔化过程,揭示空间与时间秩序分别通过不同机制熔化,展现非平衡经典物质相的形成。
2026-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple approximation for fluids with narrow attractive potentials
我们研究了一个简单的修改的优化随机相位近似(ORPA),旨在提高性能的理论相互作用与一个狭窄的吸引力以及考虑到贡献的直接关联函数非线性的相互作用。该理论适用于硬核汤川和方阱势。得到了几个吸引力范围内的状态方程、关联式和临界点的结果,并与蒙特卡罗模拟进行了比较。当吸引相互作用较窄时,修正后的ORPA比普通ORPA有明显的改善,特别是在热力学、两体关联函数和临界温度的一致性方面.然而,虽然修正理论的旋节曲线是可访问的,但液体-蒸气共存曲线是不可访问的。一个可能的战略,以克服这一缺点的建议。
2001-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Melting and Freezing Lines for a Mixture of Charged Colloidal Spheres with Spindle-Type Phase Diagram
我们已经测量的相行为的二元混合物的带电荷的胶体球的尺寸比为0.9和0.96的电荷比作为粒子数密度n和组合物p的函数。在彻底去离子条件下的水悬浮液形成的体心立方结构的所有组合物的固溶体。凝固线和熔化线作为组成的函数表现出相反的行为,并打开一个宽的,纺锤形的共存区域。缺乏更复杂的处理,我们在我们的混合物中的相互作用模型作为一个有效的单组分对能量占数加权有效电荷和屏蔽常数。使用这种描述,我们发现,在实验误差内的实验熔点的位置符合单分散,单组分汤川系统在几个理论方法预测的熔点的范围。我们进一步讨论,详细了解确切的相图形状,包括组成依赖的共存区的宽度将需要一个扩展的理论治疗。
2010-09-08 cond-mat.other cond-mat.soft