Coupled dynamics in binary mixtures of colloidal Yukawa systems
本文利用Brownian dynamics模拟研究了高电荷胶体Yukawa二元混合物的耦合动力学，发现不同尺寸粒子的自扩散和集体动力学通过静电相互作用相互耦合，并系统分析了该耦合效应对尺寸比、数密度和静电相互作用强度的依赖关系。
2024-07-22 cond-mat.soft
Crystalline multilayers of the confined Yukawa system
本文用晶格和极小化方法计算了双层体系以外零温下两平行硬壁间Yukawa粒子的相图。调整屏蔽，丰富的相行为被发现在由稳定的两个三角形层和3平方层的制度。在这种制度下，交替的棱柱相位与正方形和三角形的基础上，结构来自一个hcp散装晶格，和结构与两个外层和两个内部交错的矩形层，让人想起比利时华夫饼铁，是稳定的。这些结构在带电胶体悬浮液和尘埃等离子体片的实验中是可验证的。
2009-03-18 cond-mat.soft
Phase equilibria and interfacial properties of two-dimensional Yukawa fluids
对二维软Yukawa流体进行了分子动力学模拟，分析了相互作用范围对共存密度和线张力的影响。研究了不同温度下单组分吸引流体和含正负粒子的等摩尔混合物的汽-固、汽-液相稳定区。当相互作用范围减小时，吸引单组分体系的临界温度降低。然而，对于带电的混合物，它会增加，这种相反的行为被理解为在这些系统中占主导地位的排斥相互作用。二维流体的稳定相图定义为衰减参数λ的值小于三维流体的衰减参数λ的值。二维吸引单组分流体在λ<3时具有稳定的液-汽相图，而三维情况下即使在λ<15时也观察到稳定性。在携带相反电荷的颗粒的等摩尔混合物中观察到相同的趋势。
2012-07-13 cond-mat.soft
Elastic properties of mono- and polydisperse two-dimensional crystals of hard--core repulsive Yukawa particles
本文通过蒙特卡罗模拟研究了硬核排斥Yukawa粒子二维晶体的弹性质，发现粒子多分散性显著影响剪切模量，且弹性模量随密度增加而增大，其增长率与德拜屏蔽长度相关，系统表现出正泊松比。
2015-04-28 cond-mat.soft cs.CE physics.comp-ph
Statics and Dynamics of Yukawa Cluster Crystals on Ordered Substrates
我们研究的静态和动态的粒子与排斥汤川相互作用的存在下，一个二维的三角形衬底填充高达12个粒子每个潜在的最小值。我们术语的有序状态汤川集群晶体，并表明它们是不同的胶体分子晶体状态下发现的低填充。作为一个函数的基板和相互作用强度在固定的粒子密度，我们发现了一系列新的结晶状态，我们使用的结构因子的特征。对于大于4的填充物，在每个潜在的最小值处形成壳和环结构，并且可以表现出样品范围的取向顺序。当衬底强度变化时，无序状态可以出现在有序状态之间。在外部驱动下，不同排序的起始产生临界脱钉力的明显变化，包括通常仅在具有随机衬底的系统中观察到的峰值效应现象。我们还发现了丰富多样的动态有序的转变，可以观察到通过在速度-力曲线的结构因子和功能的变化。动力学状态包括各种各样的运动结构，包括一维条纹，近晶有序，多晶态，三角晶格，和对称锁定状态。尽管该系统的复杂性，我们确定了几个通用的功能，我们映射出一系列的相图的动态相变。我们的研究结果对周期性衬底上的胶体结构和脱钉、超导体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋、维格纳晶体和尘埃等离子体都有影响。
2012-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling Complex Liquid Crystals Mixtures: From Polymer Dispersed Mesophase to Nematic Nanocolloids
液晶是合成的和生物粘弹性各向异性的软物质材料，其将液体流动性与晶体各向异性相结合，并可用于光学器件、传感器/致动器、润滑、超级纤维。通常，介晶与胶体和纳米颗粒、其他介晶、各向同性溶剂、热塑性聚合物、交联单体等混合。本文综述了近几年来在中观和宏观尺度热力学模拟方面取得的进展，重点介绍了（i）各种相图中的旋节线和双节线的新颖性，（ii）相变和相分离下的生长规律，（iii）亚稳性的普遍作用及其在复杂液滴界面中的表现，（iv）由于组分和序的波动而引起的各种旋节线分解，（v）新材料结构如胶体晶体的形成，（vi）液晶纳米复合材料中的颗粒富集相行为，（vii）使用拓扑缺陷来吸收和组织纳米颗粒，以及（viii）多面纳米颗粒连接成串并组织成晶格的能力。重点是突出主导机制和驱动力，并将它们与这些复杂混合物的自由能中的特定术语联系起来。通过理论、建模、计算和可视化，揭示了将中间相纳入共混物、溶液、分散体和混合物的新颖性。
2013-10-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystallization kinetics of equimolar liquid crystalline mixture and its components
该研究通过多种热分析手段研究了由MHPOBC和3F2HPhF6组成的等摩尔液晶混合物的结晶动力学，发现其部分结晶并玻璃化，而纯组分完全结晶，且动力学受成核控制。
2024-11-04 cond-mat.soft
Variation of ionic conductivity in a plastic-crystalline mixture
离子导电塑料晶体是能量存储设备中固态电解质的可能候选者。有趣的是，大分子与最突出的分子PC电解质琥珀腈的混合物显示出极大地增强其离子电导率。因此，二元混合物似乎是一种很有前途的方式来调整这种固态电解质的导电性。然而，为了阐明塑料晶体中离子电荷传输的一般机制和混合的影响，需要更广泛的数据库。在目前的工作中，我们调查的两个众所周知的塑料结晶系统，环己醇和环辛醇，其中1摩尔%的锂离子添加的混合物。应用差示扫描量热法和介电谱，我们提出了一个彻底的调查相行为和离子和偶极动力学的这个系统。所有的混合物揭示塑性结晶相与相应的取向玻璃化转变。此外，它们的导电性似乎是由“旋转门”机制，这意味着周围的塑料结晶基质的离子平移和分子重取向动力学之间的密切耦合。与基于丁二腈的混合物相反，这种耦合随混合比没有强烈的变化。
2017-09-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Liquid crystalline phases and demixing in binary mixtures of shape-anisometric colloids
本文建立了一个由棒状、片状和球形颗粒组成的二元混合物的形状不等轴颗粒嵌入立方晶格的理论模型。该模型的目的是提供一个工具，在各种液晶胶体，生物和大分子系统的复杂相行为的预测和解释。引入颗粒之间的排斥相互作用，获得了丰富多样的相结构和多相平衡，包括各向同性相、层状相、层状相和柱状相，分层成相同或不同对称性的相，以及同一相中不同种类的混合物的结构显微偏析。
2010-05-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallization and Local Order in Glass-Forming Binary Mixtures
本地组织的模拟玻璃形成的混合物，由于Kob和安徒生进行了分析。证据是提出了一个结构的过渡，从三角形的协调多面体立方作为较小的物种B的数量分数增加对等摩尔。确定了该变化对偏径向分布函数g-{BB}（r）的影响。的结晶速率的组合物上的依赖关系的确定和相关的观察到的结构变化。
2017-08-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effect of Ordering on Spinodal Decomposition of Liquid-Crystal/Polymer Mixtures
部分相分离的液晶/聚合物分散体显示出与各向同性混合物中发现的典型结构显著不同的高度纤维状域形态。为了解释这一点，我们数值探讨模型二维流体混合物相分离成一个无规相，富含液晶，共存的各向同性相，富含聚合物的相序和相分离动力学之间的耦合。我们发现，相序可以导致纤维状网络的少数聚合物丰富的阶段。
1998-10-14 cond-mat.soft
Ionic mixtures in two dimensions: from crystals to chain and dipole gases
用罚函数法确定了由带相反电荷的球组成的二维离子混合物的基态随球尺寸不对称性的变化。稳定结构的级联包括正方形、三角形和菱形晶体以及偶极对气体和一维晶体链气体。因此，我们确认了正方形结构，实验发现带电颗粒，并预测新的阶段检测实验中的颗粒和胶体物质。
2009-10-12 cond-mat.soft
Plastic deformations in crystal, polycrystal, and glass in binary mixtures under shear: Collective yielding
利用分子动力学模拟，我们研究了晶体，多晶和玻璃在一个由小颗粒和大颗粒组成的Lennard-Jones二元混合物中的二维动力学。当组分c以固定的尺寸比变化时，这些状态之间发生交叉。剪切作用于与由1800个颗粒组成的运动边界层接触的9000个颗粒的系统。用六重取向角α_j（t）和定义的无序变量D_j（t）来表示粒子的结构，其中无序变量D_j（t）表示粒子偏离六方有序的程度。塑性基本单元分为位错滑移和晶界滑移。在任何c，大规模的屈服事件发生在声学时间尺度上。此外，它们在狭窄的脆性区大量出现，形成剪切带。塑性流动的动力学是高度分层的，对于缓慢剪切具有广泛的时间尺度。我们还澄清了在体区域平均的剪切应力和壁应力施加在边界之间的关系。
2010-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Diffusive redistribution of small spheres in crystallization of highly asymmetric binary hard-sphere mixtures
我们报道了一个分子动力学研究高度不对称的二元硬球混合物中的结晶，其中大的球可以形成一个晶体相，而小的保持无序的大球的结晶过程中。通过利用辅助晶体成核与图案化的衬底，直接的证据是，有一个小球体的扩散再分布和大球体的晶体形成之间的密切联系。虽然添加第二组分与大的尺寸差异不会改变所形成的大球的晶体结构，小球体的密度分布显示相应的变化在不同的结晶阶段，并密切相关的晶体生长，表明小球体的结晶动力学的可能影响。
2011-06-10 cond-mat.soft
Stability of supercooled binary liquid mixtures
最近，在冗长的分子动力学模拟中，过冷的Wahnstrom二元Lennard-Jones混合物部分结晶为${\rm MgZn_2}$相晶体。我们提出了分子动力学模拟的修改后的Kob-Andersen二元Lennard-Jones混合物，也结晶在冗长的模拟，但在这里形成纯fcc晶体的主要组成部分。这两个发现激发本文给出了一个一般的热力学和动力学处理的过冷二元混合物的稳定性，强调负混合焓的重要性，无论何时存在。该理论被用于从一系列相关体系的结晶时间估计Kob-Andersen混合物的结晶时间。在T=0.40时，我们估计该时间为5个$\times 10^{7}$时间单位（$\approx 1. ms$）。提出了一种新的二元Lennard-Jones混合物，它不容易结晶，并且比两种标准的二元Lennard-Jones混合物更快地模拟;这是通过切换到Weeks-Chandler-Andersen型势来去除相似粒子吸引力，同时保持不相似粒子吸引力来获得的。
2012-09-28 cond-mat.soft
Crystal-to-Crystal Transitions in Binary Mixtures of Soft Colloids
在这篇文章中，我们展示了一种方法，诱导可逆的晶体到晶体的软胶体颗粒的二元混合物的转变。通过控制降低盐度和越来越占主导地位的静电相互作用，一个单一的样品被证明是可逆地组织成熵晶体，静电吸引为主的晶体或聚集的凝胶，我们量化使用显微镜和图像分析。我们还用键级分析来分析晶体结构，以区分两种晶相。我们观察不同的阶段，使用样品架的几何形状，允许在原位盐度控制和成像通过共聚焦激光扫描显微镜，并应用合成方法生产的颗粒具有高分辨率的显微镜与控制粒度。与硬球体系相比，颗粒柔软度提供了增强的结晶速度，同时改变了再入熔融行为。因此，这项工作提供了几个工具，用于可重复的制造和分析的二元胶体晶体。
2021-08-27 cond-mat.soft
Pair correlation functions and phase separation in a two component point Yukawa fluid
研究了具有共同逆屏蔽长度$λ$的二元混合粒子通过纯排斥（点）Yukawa对势相互作用的结构。利用Ornstein-Zernike方程的超网链封闭，我们发现，对于一个具有理想（Berthelot混合规则）对势参数的系统，当流体总密度一定时，总关联函数的渐近衰减从单调过渡到阻尼振荡.这在相图中产生了柯克伍德线。我们还考虑了一个“非理想”的系统，其中Berthelot混合规则乘以一个因子$(1+δ)$。对于任何$δ>0$的系统表现出流体-流体相分离和显着的最终衰减的关联函数现在是单调的所有（混合）状态点。只有在两种物质浓度消失的极限，才能发现延伸到$r = \infty$的振荡衰减。在非理想情况下，简单的随机相位近似提供了一个很好的描述相分离和伴随的Lifshitz线。
2005-12-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics of two-dimensional Yukawa systems across coupling regimes
采用分子动力学（MD）模拟方法系统研究了二维Yukawa（屏蔽库仑或Debye-Hückel）系统的热力学性质.模拟涵盖了非常广泛的参数范围，从弱耦合气体状态到强耦合流体和结晶状态。重要的热力学量，如内能和压力，并提出了准确的物理动机的配合。这使我们能够提出简单实用的表达式来描述二维Yukawa系统的热力学性质。对于晶体，除了数值模拟，最近开发的最短的图形插值方法来描述对相关性，因此热力学性质。它表明，有限温度的影响，可以占通过使用简单的校正峰对关联函数。相应的修正系数的评估使用MD模拟。胶体系统的背景下，复杂的（灰尘）等离子体，离子吸收到电解质中的界面所获得的结果的相关性被指出。
2017-04-04 cond-mat.soft physics.plasm-ph
Tunable structures of mixtures of magnetic particles in liquid-crystalline matrices
我们通过蒙特卡罗模拟研究了相似大小的棒和偶极软球的二元混合物的自组织。我们采用各向异性的Gay-Berne，偶极和软球相互作用模型的粒子间的相互作用。在磁矩为零的条件下，我们得到了多种完全互溶的液晶相，包括双晶相、近晶相和层状相。对于磁性混合物，我们发现液晶基质支持取向有序铁磁链的形成。根据物种的相对大小，链平行或垂直于杆的指向矢排列，形成单轴或双轴晶相、近晶相和层状相。作为一个示例性的外部扰动，我们施加一个均匀的磁场，导致单轴或双轴有序，否则各向同性状态。
2015-04-16 cond-mat.soft
Determining fluid-crystal phase boundaries for a binary hard-sphere mixture using direct-coexistence simulations
Utrecht University（乌得勒支大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
本文提出一种直接共存方法，用于二元混合物中流-晶体相界准确确定，通过分析晶面选择对相界精度的影响，验证了该方法的鲁棒性和实用性。
2026-04-20 cond-mat.soft
Ordering and Melting in Colloidal Molecular Crystal Mixtures
我们表明，在模拟中，丰富多样的新的排序，如风车和星形状态可以实现胶体分子晶体混合物的数量从一个基本的周期性基板的胶体的数量的最小值的合理比例。这些状态可以具有多步熔融转变，并且还显示共存，其中一种物质无序，而另一种物质保持取向无序。对于其他混合物，只有部分有序或受挫状态的形式。
2004-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polymer-Enforced Crystallization of a Eutectic Binary Hard Sphere Mixture
我们准备了一个浮力匹配的二元混合物的多分散聚苯乙烯微凝胶球的尺寸比为0.785，并在0.567的体积分数刚好低于动力学玻璃化转变。与理论预期一致，观察到共晶相行为，但只有一小部分样品结晶。通过添加一个短的非吸附性聚合物，我们执行物种间分馏到共存的纯组分晶体，这反过来也显示出物种内分馏的迹象。我们表明，在以前无法访问的地区的相图二进制硬球物理是可观察到的吸引力硬球。辅助文件：修正软物质2012，8，627
2017-02-21 cond-mat.soft
Coexistence of hexatic and isotropic phases in two-dimensional Yukawa systems
我们对粒子与汤川势相互作用的二维胶体晶体的熔化过程进行了布朗动力学模拟。计算了Yukawa体系的对关联函数和键取向关联函数。观察到键取向关联函数的代数衰减。通过排除共存区，只有一个不稳定的六角相被发现在汤川系统。但我们的工作表明Yukawa系统的熔化是一个两阶段的熔化，与KTHNY理论不一致，并且发现了各向同性液体和六角相共存区。
2008-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transitions among crystal, glass, and liquid in a binary mixture with changing particle size ratio and temperature
利用分子动力学模拟研究了二维二元混合物中晶体、玻璃和液体在高密度下的转变。我们改变两种组分的直径之比和温度。从晶体到玻璃或液体的转变伴随着缺陷的扩散而发生。我们用无序变量“D_j（t）”表示粒子j偏离六方有序的情况，并将缺陷可视化。缺陷结构是不均匀的，特别是在多晶态中。他们看起来相似的水晶玻璃交叉和融化。取“D_j（t）”在粒子上的平均值，我们定义了一个无序参数“D（t）"，它方便地衡量整体无序的程度。在存在尺寸分散性的情况下，其在低温下淬火后的弛豫变得缓慢。其稳态平均值在晶体中较小，在玻璃和液体中较大。
2006-05-10 cond-mat.soft
Interplay between crystallization and glass transition in binary Lennard-Jones mixtures
在这项工作中，我们探讨了不同的二元混合物中的结晶和玻璃化转变之间的相互作用，通过改变它们的物种间的相互作用长度和组合物。我们发现只有那些在等摩尔混合物中形成bcc晶体并且其对于较大的$x_A$（$x_A=0.6$，其中$x_A$是较大颗粒的摩尔分数）的全局结构是混合的fcc+bcc相的系统在此较高的组成下不结晶。然而，其等摩尔结构是fcc（NaCl型晶体）的变体并且其在较大$x_A$下的整体结构是混合NaCl+fcc相的系统容易结晶成这种混合结构。我们发现，这种“体心立方区”的稳定性对结晶是由于局部优选结构（LPS）和混合体心立方+面心立方晶体之间的挫折。我们的研究表明，当全球结构是一个混合晶体，其中一个单一的物种有助于两种晶体形式和两种晶体形式有很大的差异，在一些序参量有关的物种，然后这诱导LPS和全球结构之间的挫折。这种挫折使该系统成为良好的玻璃形成剂。当$x_A$进一步增加（$0.70\leq x_A < 0.90$）时，系统显示出形成混合fcc晶体的趋势。然而，即使对于这种较高的组成，也发现“bcc区”位于由fcc晶体结构的两种不同变体形成的V形相图的底部，导致其对结晶的稳定性。
2013-07-29 cond-mat.soft
Infinite-pressure phase diagram of binary mixtures of (non)additive hard disks
在纳米到微米尺度上产生二维晶体结构的一种通用途径是胶体颗粒在界面处的自组装。在这里，我们探索的晶体相，可以预期从两个不同大小的球形颗粒的混合物，我们映射到（添加剂或非添加剂）硬盘混合物的自组装。我们绘制出这些混合物的无限压力相图，使用软盘盒蒙特卡罗模拟系统地采样候选晶体结构，在晶胞中具有多达12个磁盘。作为两种粒子的尺寸比和数量比的函数，我们发现了丰富多样的周期性晶体结构。此外，我们确定随机平铺区域预测随机平铺准晶稳定范围。增加非加和性既产生额外的晶相，又拓宽了涉及大量大小接触（包括随机镶嵌）的晶体结构的稳定性范围。我们的研究结果提供了有用的指导方针，控制界面处的胶体粒子的自组装。
2020-05-28 cond-mat.soft
Crystallization and phase-separation in non-additive binary hard-sphere mixtures
本文首次计算了非对称非加性硬球混合物的全相图。非加和性强烈影响结晶和流-流相分离。相图的整体拓扑结构由有效尺寸比y_{eff}控制，而流固共存与有效势阱的深度成比例。
1999-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams and crystal-fluid surface tensions in additive and nonadditive two-dimensional hard disk mixtures
使用密度泛函的基本测量理论，相图和晶体流体表面张力在添加剂和非添加剂（Asakura-Oosawa模型）的二维硬盘混合物确定的整个范围内的磁盘之间的尺寸比$q$，假设随机无序的晶体相。由于密度泛函计算中周期性晶胞的假设，流体-晶体转变是一阶的。定性地，相图的形状类似于三维硬球混合物的情况。对于非加性的情况下，一个扩大的流体-晶体共存区域被发现为小$q$，而较高的$q$的蒸汽-流体过渡介入。在添加剂的情况下，我们发现一个序列的纺锤型，共沸和共晶相图后降低$q$从1到0.6。从共沸到共晶的转变不同于三维情况。表面张力一般在加入第二种物质后变小（最多2倍），并且它们相当小。泛函的最小化不受限制地进行，并且使用优化的图形卡例程。
2018-05-09 cond-mat.soft
Ferroelectric and Hyper Dielectric modes in Ferronematic Liquid Crystals
本研究通过实验制备并分析了DIO与WJ-16的二元混合物，发现其介电谱中存在顺电响应与CP模式两种弛豫过程，首次在液晶材料中证实了兼具铁电相与超介电相的材料，展现出在超级电容器领域的应用潜力。
2025-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Crystal nuclei and structural correlations in two-dimensional colloidal mixtures: experiment versus simulation
我们研究二元混合物的超顺磁性胶体粒子局限于一个二维的水-空气界面的真实空间实验和Monte-Carlo计算机模拟在高耦合强度。在模拟中，相互作用被建模为成对偶极-偶极排斥。当磁偶极矩的比值固定时，由外部磁场和相对成分控制的相互作用强度是变化的。模拟和实验之间的良好协议被发现的部分对分布函数，包括在高耦合的相邻壳层的精细结构。此外，在熔体中的本地晶核确定的键取向序参量和他们的贡献对结构进行了讨论。
2009-05-12 cond-mat.soft
Kinetic phase diagram for two-step nucleation in colloid-polymer mixtures
本文通过基于经典成核理论的晶种模拟构建胶体-聚合物混合物两步结晶的动力学相图，并用过渡路径采样验证，揭示临界核为液态或晶态时不同的结晶机制，证明该相图是理解非经典成核的有效工具。
2025-04-09 cond-mat.soft
Stable crystalline lattices in two-dimensional binary mixtures of dipolar particles
通过一对相互作用的平行偶极子的粒子的二元混合物的相图计算在零温度下作为一个功能的组成和它们的磁化率的比率。使用晶格和，鉴定了丰富多样的不同稳定晶体结构，包括$A_mB_n$结构。[ $A$ $(B)$粒子对应于大（小）偶极矩。]它们的基本单元由$A$颗粒的三角形、正方形、矩形或菱形晶格组成，其中基底包括$A$和$B$颗粒的各种结构。对于小的（偶极）不对称性，除了纯的$A$和$B$三角形晶体之外，还存在中间体$AB_2$和$A_2B$晶体。这些结构在颗粒和胶体物质的实验中是可检测的。
2007-09-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-dimensional colloidal mixtures in magnetic and gravitational fields
这篇简短的评论关注的是暴露在各种外场中的二维胶体混合物。通过垂直于该平面的磁场，在顺磁性颗粒中诱导偶极矩，这引起排斥相互作用，导致组成不对称图中的复杂晶体合金。在磁场中的淬火诱导复杂的晶体成核情形。如果暴露在一个引力场，这些混合物表现出巴西坚果效应，并显示出边界分层，这是解释在一个耗尽泡图片。后者持续时间依赖性的重力（“胶体震动”）。最后，我们总结了第二物种被冻结在一个无序的矩阵，这为结晶组分提供了障碍时的结晶效果。
2013-10-30 cond-mat.soft
Selective reflection of light in glassforming ternary liquid crystalline mixtures
Institute of Nuclear Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院核物理研究所）；AGH University of Cracow（克拉科夫AGH科技大学）；Faculty of Materials Science and Ceramics, AGH University of Cracow（克拉科夫AGH科技大学材料科学与陶瓷学院）；Jagiellonian University（雅盖隆大学）；Faculty of Chemistry, Jagiellonian University（雅盖隆大学化学系）；Military University of Technology（军事理工大学）；Institute of Chemistry, Military University of Technology（军事理工大学化学研究所）；Osaka University（大阪大学）；Graduate School of Science, Osaka University（大阪大学理学研究科）；Research Center for Thermal and Entropic Science, Graduate School of Science, Osaka University（大阪大学理学研究科热与熵科学研究中心）
研究通过多种方法探讨了三元液态晶体混合物的相变行为，发现smectic C_A*相在缓慢冷却下形成玻璃，并表现出热致变色效应和对蓝光的选择性反射，同时在smectic C*相中根据温度处理不同反射绿光或红光。
2026-01-13 cond-mat.soft
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
Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
我们研究了等摩尔的，经典的带电粒子的二元混合物（与标称电荷$Q_1$和$Q_2$），凝聚在一个中和平面上的基态配置。使用有效的Ewald求和技术的基态能量的计算，我们已经确定了能量最有利的有序粒子的安排与高度可靠的优化工具的帮助下，基于进化算法的思想。在很大范围的电荷比，$q = Q_2 / Q_1$，我们确定了六个非平凡的基态，其中一些显示出显着的和意想不到的结构复杂性。对于$0.59 \lesssim q < 1$，系统经历相分离，其中两种电荷物质以六边形排列的空间分离区域填充。
2013-08-27 cond-mat.soft
Derivation and analysis of a phase field crystal model for a mixture of active and passive particles
我们讨论了一个主动相场晶体（PFC）模型，描述了一个混合的主动和被动粒子。首先，微观推导动力学密度泛函理论（DDFT），其中包括一个系统的治疗相关的取向自由度。特别感兴趣的是非线性和耦合项的建设。这使得有趣的见解PFC模型中使用的活性粒子和混合物，获得它们所需的近似值，和可能的概括现象学的建设的微观理由。其次，推导出的模型进行了研究，使用线性稳定性分析和非线性方法。研究发现，该模型允许丰富的非线性行为的状态范围从稳定的周期和本地化的状态到各种时间周期的状态。后者包括驻波、行波和调制波，其对应于空间周期性和局部化的行波、摆动和交替峰值图案及其组合。
2022-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mixtures of blue phase liquid crystal with simple liquids: elastic emulsions and cubic fluid cylinders
我们研究数值的行为相分离的混合物的蓝相I液晶与各向同性流体。所得的形态主要由逆毛细管数$χ$控制，从而设定界面力和弹性力之间的平衡。当$χ$和各向同性组分的浓度都较低时，蓝相向错晶格模板流体圆柱体的立方体阵列。对于较大的$χ$，各向同性相主要排列成液体乳液液滴，其非常缓慢地变粗，将蓝相向错线重新布线成无定形弹性网络。我们的蓝相/简单流体复合材料可以在外部操纵：电场可以触发具有不同拓扑结构的立方流体柱相之间的形态转变。
2018-07-05 cond-mat.soft
Controlled Spherulitic Crystal Growth from Salt Mixtures: A Universal Mechanism for Complex Crystal Self-Assembly
研究了室温下硫酸盐混合物蒸发水溶液中硫酸钠受控球晶生长的条件，发现二价金属离子诱导高粘度溶液中的非经典成核，首次量化了过饱和度与生长动力学，为调节球晶形态提供了实用策略。
2025-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Studies on binary mixtures of nematic liquid crystals made of strongly polar molecules with identical cores and antagonistic orientation of permanent dipoles
本文报道了两种双折射液晶（CCH-7和CCN-47）的光学（双折射）、介电（$Δn$）和弯曲-张开弹性各向异性（$ΔK=K_{33}-K_{11})$）的实验研究。特别地，连接到CCH-7的双环己烷核上的极性基团（-CN）沿纵向方向取向，而在CCN-47中，它沿横向方向取向。我们发现，除了显着的贡献的光学和介电各向异性，强极性基团的拮抗取向起着至关重要的作用，在确定弯曲-张开弹性各向异性。的弹性性能解释的基础上提出的模型，考虑到分子间的关联和由此产生的分子的长宽比的影响。
2020-05-16 cond-mat.soft
Orientational orders in binary mixtures of hard HGO molecules
研究了非球形分子二元混合物的液晶相。混合物的组分是两种硬高斯重叠（HGO）分子，一种分子伸长参数小（小HGO分子）在本体中不能形成稳定的液晶相，另一种分子伸长参数大（大HGO分子）在本体中容易形成液晶相。在混合物中，与大分子HGO一样，小分子HGO也可以形成取向有序相，这是因为大分子HGO可以形成复杂的限制面，诱导小分子的取向，并在整个二元混合物中产生各向同性-各向异性的相变。我们还研究了由不同延伸率和不同浓度的HGO小分子和大分子组成的不同混合物的跃迁。结果表明，各向异性小分子在受限条件下可能表现出液晶行为。
2003-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial and wetting properties of a binary point Yukawa fluid
研究了由排斥点Yukawa粒子组成的二元流体混合物的界面相行为。利用Helmholtz自由能泛函的一个简单的近似，对直接关联函数采用无规相近似（RPA），计算了两种粒子吸附在平面壁面上的平衡流体密度分布.我们表明，对于一个特定的选择（排斥指数）的壁电位和流体对电位参数，Euler-Lagrange方程的平衡流体密度分布可以转化为一个单一的常微分方程和配置文件通过一个简单的求积。对于流体对势参数的某些其他选择，观察到主体流体的流体-流体相分离。我们发现，当这样的混合物暴露于一个平面的硬壁，流体表现出完全润湿的物种2贫侧的双结点，即我们观察到一个厚膜的流体丰富的物种2吸附在硬壁。润湿膜的厚度与流体状态点和双结点之间的浓度差成比例地增长，并且与侵入（润湿）流体相的体积相关长度成比例。然而，对于远离临界点的双结点状态点，我们发现没有厚的润湿膜。我们确定的陪同线的一阶（预润湿）表面相变分离的薄和厚的吸附膜。我们发现，对于其他一些选择的排斥壁电位的预润湿线仍然存在，但其位置和程度在相图中是强烈依赖于壁-流体相互作用参数。
2008-10-29 cond-mat.soft
Cooperative Behavior and Pattern Formation in Mixtures of Driven and Nondriven Colloidal Assemblies
我们模拟了一个无序组装的粒子相互作用，通过排斥汤川势与一小部分的粒子耦合到外部驱动器。非驱动粒子的排列中的扭曲在驱动粒子之间产生动态诱导的有效吸引力，从而产生间歇性的一维弦状结构。运动的弦的速度随着弦中被驱动粒子的数量而增加。我们将平均稳定弦长度确定为驱动力、背景粒子密度和粒子电荷的函数。该模型代表了一种新型的集体输运系统，该系统由相互作用的粒子通过可变形无序运动组成。
2006-02-06 cond-mat.soft
Steady-state rheology and structure of soft hybrid mixtures of liquid crystals and magnetic nanoparticles
使用非平衡态分子动力学模拟，我们研究了一个模型的混合物的液晶（LC）和偶极软球（DSS）代表磁性纳米粒子的流变学。使用Lees-Edwards周期性边界条件，以不同的剪切速率剪切散装各向同性LC-DSS混合物。研究了不同偶极偶联强度（$λ$）的DSS体系的稳态流变性能以及剪切对体系微观结构的影响。我们发现，在大的剪切速率下，混合物表现出剪切稀化行为的所有考虑值的$λ$。在$λ$的低和中间值下，随着施加的剪切速率的增加，观察到从牛顿行为到非牛顿行为的交叉。相反，对于大的$λ$值，在所考虑的剪切速率范围内未观察到这种交叉。而且，非牛顿状态的程度随着$λ$的增加而增加。这些特征可以通过剪切引起的微观结构变化来理解。特别是，液晶显示剪切诱导的各向同性到的剪切速率与剪切速率依赖程度的剪切有序的过渡。的DSS显示剪切诱导的有序仅为大值的$λ$，其中的颗粒自组装成链。此外，在大$λ$和低剪切速率下，我们的模拟表明DSS形成铁磁畴。
2019-10-18 cond-mat.soft
Crystal nucleation in a vapor deposited Lennard-Jones mixture
该研究通过 Lennard-Jones 混合物模拟玻璃形成体的气相沉积成核，并与淬火体系和本体体系比较，揭示自由表面加速有序畴形成及晶核由各向同性转向亚三维生长的机制。
2023-10-02 cond-mat.soft
Reentrant Transitions in a Mixture of Small and Big Particles Interacting via Soft Repulsive Potential
我们首次在二维模拟中观察到了大小粒子混合物通过软排斥势相互作用的温控重入相变。随着温度的升高，系统从流体混合物，到小颗粒流体中的大颗粒晶体，再回到流体混合物。凝固过程由小颗粒的熵增益驱动，它克服了限制大颗粒的自由能成本。熔化是由于高温下颗粒的相互渗透增强，从而降低了稳定晶体的熵力。
2022-03-13 cond-mat.soft
Closed-loop liquid-liquid immiscibility in mixture of particles with spherically symmetric interaction
用热力学中心力微扰理论（TPT-CF）研究了具有球对称相互作用的缔合粒子对称二元混合物的相行为。该模型是由二进制汤川硬球混合物与额外的球对称方井位于硬核区域内的关联相互作用和有效的不同物种之间。为了解释由于关联引起的系统包装分数的变化，我们提出了一个扩展版本的TPT-CF方法。除了已知的四种二元混合物相图外，我们还能识别出第五种相图，其特征在于$λ$线与液-汽双结点没有交点，并且出现了具有上、下临界溶解温度的闭环液-液不相容性。
2013-12-16 cond-mat.soft
Simple models for two-dimensional tunable colloidal crystals in rotating ac electric fields
我们比较了一个新的二维水胶体模型系统的行为与一个简单的数值处理。对于一阶，由面内旋转交流电场引起的胶体之间的吸引相互作用是偶极的，而电荷稳定导致较短范围的Yukawa类排斥。在足够的场强形成的晶体状的“筏”，我们发现实验和蒙特卡罗模拟之间的定量协议，除了在强相互作用系统的情况下，其中有效势的井深超过250倍的热能。晶体状筏的“晶格常数”近似位于有效势的最小值处，由Yukawa和偶极相互作用的总和产生。由于可以用外部电场调节晶格间距，该实验系统具有显示应用。在所施加的电场强度和粒子的静电相互作用的相对范围的限制导致在可调晶格间距的减少，分别为小颗粒和大颗粒。发现使晶格间距可调性最大化的最佳颗粒尺寸为约1000 nm。
2009-04-18 cond-mat.soft
Mixing Twist-Bend and Ferroelectric nematic liquid crystals
本研究实验探讨了 twist-bend (Ntb) 与铁电 (NF) 向列相液晶二元混合物的相图及物理性质，发现二者不相容，混合后相变温度与焓值显著降低甚至消失，且展曲弹性常数等呈现截然不同的特性。
2023-08-02 cond-mat.soft
Tunable Crystalline Order and Growth Kinetics in 2D Binary Colloidal Self-assembly Driven by Depletion Interactions
本研究通过实验与分子动力学模拟发现，在耗散相互作用驱动的二维二元胶体自组装中，杂质颗粒比例增加会降低取向有序度并导致动力学受阻，其无序组装源于组装动力学的挫败而非拓扑挫败。
2024-10-21 cond-mat.soft
Anomalous transport of magnetic colloids in a liquid crystal-magnetic colloid mixture
我们报告了一个广泛的分子动力学研究的平移动力学的混合系统组成的偶极软球（DSS），代表铁磁颗粒，悬浮在一个液晶（LC）矩阵。我们观察到，LC矩阵强烈修改的DSS的动态。在各向同性政权，DSS显示出交叉从subdiffusive正常扩散行为在很长一段时间内，随着增加的subdiffusive政权的偶极耦合强度的增加。在非线性体系中，由于LC粒子的集体重取向，LC矩阵对DSS链施加了圆柱形限制。这导致了DSS的扩散动力学沿纵向和亚扩散动力学（与指数$\sim 0.5$）在垂直方向。由LC矩阵提供的限制也反映了由DSS的速度自相关函数的组件在双相的振荡行为。
2018-10-11 cond-mat.soft
Designing binary mixtures of colloidal particles with simple interactions that assemble complex crystals
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Auburn University（奥本大学）
本文通过相对熵最小化设计二元胶体粒子对势，实现复杂晶体超晶格的自组装，展示了简单相互作用可构建复杂结构，并探讨了初始条件和组装协议对结果的影响。
2025-07-17 cond-mat.soft
Composition dependence of the glass forming ability in binary mixtures: The role of demixing entropy
我们提出了一个比较研究的玻璃形成能力的二元系统具有不同的组成，其中系统具有相似的全球晶体结构（CsCl+面心立方）。采用伞形取样技术的偏置蒙特卡罗模拟表明，随着较小粒子的组成减少，产生CsCl核的自由能成本增加。我们发现，具有相对较低的自由能成本，以形成氯化铯核的系统表现出更明显的液晶/晶体界面附近的预结晶分层。CsCl和fcc晶体之间的结构挫折需要这种分层。我们发现，接近等摩尔的混合物的熵罚分层较低，玻璃形成系统可以自发结晶时，接种一个核。这种熵罚作为组合物的函数显示出非单调行为，在类似于众所周知的Kob-Anderson（KA）模型的组合物处具有最大值。虽然KA模型显示了最大的熵罚，从而对CsCl形成的最大挫折，它也显示了强烈的倾向于结晶成fcc晶格的较大的“A”粒子，这可以解释从研究的能量。因此，对于更接近于等摩尔混合物的系统，尽管需要分层以提供其抗结晶的稳定性，但对于KA模型，其不是分层而是由较小的“B”颗粒周围的局部有利结构引起的缓慢动力学和结构挫折，这使其成为良好的玻璃形成剂。虽然这里研究的玻璃形成二元系统是非常相似的，不同的只是在组成，我们发现，他们的玻璃形成能力不能归因于一个单一的现象。
2016-03-30 cond-mat.soft
Inverse Design of Crystals and Quasicrystals in a Non-Additive Binary Mixture of Hard Disks
本研究扩展了单分散系统的逆向设计方案，利用进化算法和卷积神经网络在硬圆盘非加和二元混合物中成功逆向设计了二维晶体与准晶结构，并引入基于对称性的序参量作为适应度函数以设计八边形准晶。
2024-03-22 cond-mat.soft
