Chemical-Potential Route: A Hidden Percus-Yevick Equation of State for Hard Spheres
硬球流体的化学势可以用溶质粒子的径向分布函数的接触值来表示,溶质粒子的直径从零到溶剂粒子的直径不等。利用明确的知识,这样的接触值内的Percus-Yevick(PY)理论,并使用标准的热力学关系,迄今未知的PY状态方程,$p/ρk_BT=-(9/η)\ln(1-η)-(16-31η)/2(1-η)^2$,被揭开。结果表明,该状态方程优于传统维里方法。插值之间的化学势和压缩性路线被证明是更准确的比广泛使用的Carnahan-Starling状态方程。还提出了对多分散硬球系统的扩展。
2012-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Generalized mode-coupling theory of the glass transition. I. Numerical results for Percus-Yevick hard spheres
模式耦合理论(MCT)是为数不多的基于第一性原理的方法来描述玻璃化转变的物理学,但该理论的固有近似妥协其在活化玻璃态的准确性。在这里,我们表明,微观广义模式耦合理论(GMCT),最近提出的层次框架,以系统地改善标准MCT,提供了一个有前途的途径,更准确的第一性原理描述玻璃态动力学。我们提出了一个全面的数值分析,打击Yevick硬球进行明确的波数和时间相关的GMCT计算高达六阶。具体而言,我们计算的临界点的位置,相关的非遍历参数,在绝对和减少包装分数的密度衰减器的随时间变化的动态,我们测试几个通用的缩放关系在$α$和$β$ -松弛制度。据发现,高阶GMCT可以成功地补救一些标准MCT的病理,包括低估的临界玻璃化转变密度和高估的硬球脆性。此外,我们数值证明,著名的标度律的标准MCT保存在GMCT在所有的封闭水平,预测的临界指数明显改善,因为更多的水平被纳入GMCT层次结构。虽然形式上的GMCT方程应解决无限阶达到完全收敛,我们的有限阶GMCT计算明确揭示了一个统一的收敛模式的动力学。因此,我们认为,GMCT可以提供一个可行的和控制的手段,绕过MCT的主要不受控制的近似,提供了希望的玻璃化转变的定量第一性原理理论的未来发展。
2019-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of weakly polydisperse sticky hard spheres: Perturbation theory for the Percus-Yevick solution
我们研究了尺寸多分散性对粘性硬球混合物气液相行为的影响。为了实现这一点,Percus-Yevick解的部分腔函数的接触值的耦合二次方程系统在多分散性的扰动展开内求解,即尺寸分布的归一化宽度。这使我们能够对各种热力学量进行预测,这些热力学量可以通过数值模拟和实验进行测试。特别是,我们确定的云曲线划定的区域的两相共存和相关的阴影曲线上的尺寸多分散性的领先顺序的影响,我们还研究了共存相之间的尺寸分馏的程度。仔细检查的粘附强度的大小依赖性的不同的选择; Asakura-Oosawa模型的多分散胶体和小聚合物的混合物作为一个具体的例子进行了研究。
2006-08-31 cond-mat.soft
Simple relationship between the virial-route hypernetted-chain and the compressibility-route Percus--Yevick values of the fourth virial coefficient
众所周知,液体的近似积分方程,如超网链(HNC)和Percus-Yevick(PY)理论,在从空间关联函数获得的宏观性质依赖于所遵循的路线的意义上,在一般的物理上是不一致的。特别地,通过维里途径由HNC和PY近似预测的第四维里系数$B_4$的值不同于通过可压缩性途径获得的值。尽管如此,它是在本文中示出的$B_4$的值从维里路线在HNC理论中获得的值正好是从压缩性路线在PY理论中获得的值的三分之一,无论相互作用势(是否各向同性),组件的数量,和系统的维数。这种简单的关系证实了在单组分系统的一维穿透方井模型和三维穿透球模型的分析结果,以及一维Lennard-Jones模型,一维高斯核模型,和三维方井模型的数值结果。
2010-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Ornstein-Zernike equation and Percus-Yevick theory for molecular crystals
本文导出了轴对称粒子分子晶体的Ornstein-Zernike方程,并将Percus-Yevick近似应用于该系统。单粒子取向分布函数对取向有非平凡的依赖性,需要作为输入。尽管存在一些差异,分子晶体的Ornstein-Zernike方程与液体的结构相似。我们解决了这两个方程的硬椭球上的sc晶格。与分子液体相比,张量取向的分子液体具有较少的结构。然而,随着旋转轴和椭球垂直轴的长度a和b的不同,会发现不同的行为。对于b >= 0.35(晶格常数的单位)的扁椭球和长椭球,某些振荡器在直接空间的不同方向上发生阻尼振荡。它们在倒易空间中的某些散射子中表现为在布里渊区边缘处的最大值,并伴随着其他散射子在区中心处的最大值。振荡表明交替取向波动,而在区中心的最大值来自向列型取向波动。当a <= 2.5和b <= 0.35时,振荡较弱。当a >= 3.0且b <= 0.35时,不再发生振荡。对于倒易空间中的许多散射子,当b固定时,a的增加导致在带中心q = 0处的发散,这与向列型长程涨落相一致,而对于某些b < 1.0的扁长系统,观察到在带边缘同时有少数其他散射子发散的趋势。与MC模拟的散热器的比较显示出令人满意的一致性。我们还得到了有序-无序相变的相边界。
2003-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solution of the Percus-Yevick equation for hard hyperspheres in even dimensions
我们通过将Percus-Yevick方程简化为一组简单的积分-微分方程来求解偶数维的Percus-Yevick方程。这项工作概括了我们以前为硬盘开发的方法。数值计算得到了$d=4,6$和8维超球流体的对关联函数和维里系数,与已有的精确结果和蒙特卡罗模拟结果吻合较好.本文证实了$d \ge 6$维里级数的交替性,并首次证明了$d=4$的交替性.此外,我们表明,这种符号交替是由于存在一个分支点上的负实轴。正是这个分支点决定了维里级数的收敛半径,对于$d=4,6,8$,我们明确地确定了它的值。我们的结果补充,并与最近的研究在奇数维[R. D。Rohrmann等人,J. Chem.Phys.129,014510(2008)]。
2008-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tagged-particle motion of Percus-Yevick hard spheres from first principles
我们发展了一个基于第一性原理的广义模式耦合理论(GMCT)的玻璃系统的标记粒子运动。该理论建立了自多点密度关联函数的积分-微分耦合方程族,形式上可以推广到无穷阶。我们使用我们的GMCT框架来计算的自非遍历参数和自中间散射函数的打击Yevick硬球系统,基于GMCT层次的前几个级别。我们还测试的标度律在$α$ -和$β$ -松弛制度附近的玻璃化转变的奇异性。此外,我们还研究了过冷区的均方位移和Stoke-Einstein关系。我们发现,定性我们的GMCT结果有许多相似之处,从标准模式耦合理论的既定预测,但定量结果的变化,通常提高,通过增加GMCT封闭水平。然而,我们也证明了一般的理论基础,目前的GMCT框架是无法解释违反斯托克斯-爱因斯坦关系,强调需要进一步改进的第一性原理描述的玻璃动力学。
2021-05-08 cond-mat.soft
Percus-Yevick Structure Factors Made Simple
通过小角X射线散射测量颗粒分散体的结构因子S(q)提供了一种研究胶体颗粒空间排列的独特方法。然而,不可能从S(q)中找到粒子的确切位置,因为SAXS信号中固有地缺乏一些信息。分析实验结构因子的两种标准方法是将其与从模拟系统计算的结构因子或从近似系统计算的分析结构因子进行比较。对于单分散硬球的液体,后一种方法通过与Percus-Yevick闭合方程一起使用的Ornstein-Zernike方程提供分析结构因子。以这种方式获得的结构因子不足以用于多分散颗粒的更常见的分散体。然而,Vrij,Bloom和Stell能够证明相同的数学框架可以扩展到产生实验结构因子的精确近似值。尽管如此,由于其数学复杂性,这种解决方案仍然没有得到充分利用。在目前的工作中,我们推导和报告的完整的Percus-Yevick解决方案一般多分散硬球系统在一个简洁的形式,是直接使用。解的形式足够简单,可以给出几个重要的粒子半径分布(舒尔茨,截断正态和逆高斯)的现成解。我们还详细讨论了幂律半径分布的情况下,相关的情况下,系统的阿波罗包装的球体,最近发现实验中的高内相比乳液。
2020-07-14 cond-mat.soft
An equation of state {\em à la} Carnahan-Starling for a five-dimensional fluid of hard hyperspheres
本文考虑了五维硬超球的状态方程,它是Percus-Yevick可压缩性(3/5)和维里(2/5)状态方程的加权平均。这个类似卡纳汉-斯塔林的方程被证明是非常精确的,尽管事实上这两个珀库斯-耶维克状态方程都很差。
2000-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Andersen-Weeks-Chandler perturbation theory and one-component sticky-hard-spheres
本文将二阶Andersen-Weeks-Chandler微扰理论应用于单组分粘性硬球流体。我们比较的结果与平均球近似,Percus-Yevick近似,两个广义Percus-Yevick近似,和蒙特卡罗模拟。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Structure of the square-shoulder fluid
方肩流体的结构特性来自使用有理函数逼近方法。径向分布函数和静态结构因子的计算主要涉及分析步骤,仅需要单个超越方程的数值解。与现有的模拟数据和数值解的Percus-Yevick和超网链积分方程的比较表明,目前的近似代表了一个改进的Percus-Yevick理论为这个系统和准确性和简单性之间的一个合理的妥协。
2011-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Radial distribution function for hard spheres in fractal dimensions: A heuristic approximation
径向分布函数的解析近似,结构因子,和状态方程的硬芯流体的分形维数$d$($1 \leq d \leq 3$)开发作为启发式插值的知识的准确和打击Yevick的硬杆和硬球流体的结果,分别。为了评估它们的价值,这些近似结果与最近的蒙特卡罗模拟和数值解的Percus-Yevick方程的分形维数[M. Heinen等人,物理修订信函\textbf{115},097801(2015)],观察到良好的一致性。
2016-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Chemical-potential route for multicomponent fluids
多组分流体的化学势是根据任意组分数、相互作用势和维数的成对关联函数导出的。形式上的精确结果是特殊的硬球混合物为零或积极的非加性。作为一个简单的应用,本文从Percus-Yevick理论出发,导出了三维加性硬球混合物的化学势,并得到了相应的状态方程。这种Percus-Yevick化学路线状态方程比维里状态方程更精确。在化学势和压缩性路线之间的插值表现出比著名的Boublík-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程更好的性能。
2013-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure of ternary additive hard-sphere fluid mixtures
本文报道了用蒙特卡罗模拟方法对添加硬球的三元流体混合物的结构性质进行的模拟。结果与最近的解析近似[S. B. Yuste,A. Santos和M. Lopez de Haro,J.Chem.Phys.108,3683(1998)]与硬球混合物的径向分布函数以及从具有Martynov-Sarkisov和Percus-Yevick闭合的Ornstein-Zernike积分方程的解导出的结果。前两种方法和模拟的结果之间的非常好的协议被观察到,与一个显着的改善,打击乐Yevick的预测,特别是近接触。
2002-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Density functional for hard hyperspheres from a tensorial-diagrammatic series
我们表示的自由能泛函的一个图表系列与张量系数索引的权力的长度尺度。对于硬核,我们得到了一维Percus的精确泛函和三维Kierlik-Rosinberg形式的基本测度理论。在五个维度上,泛函比Percus-Yevick理论更好地描述了体相流体。在平面壁密度曲线振荡的周期比在较低的维度。我们的研究结果开辟了治疗更一般的高维系统,以及三维混合物通过降维的途径。
2011-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal packing of polydisperse hard-sphere fluids
我们考虑了分子间相互作用对占据固定总体积的$N$硬球的最佳尺寸分布的影响。当我们在Percus-Yevick近似下最小化这个系统的自由能时,我们发现在一个相当低的阈值($η\thickapprox 0.260$)之外不存在解。蒙特卡罗模拟表明,超过这个密度,尺寸分布成为双峰。这样的分布不能在Percus-Yevick近似中重现。我们提出了一个理论论据,支持发生的非单调的大小分布,并强调有限尺寸效应的重要性。
1998-11-29 cond-mat.soft
Direct correlation functions and bridge functions in additive hard-sphere mixtures
本文采用最近提出的一种获得多组分添加剂硬球混合物径向分布函数(近似)解析表达式的方法,获得了这些体系的直接关联函数和桥函数。这种方法,它产生的结果几乎等同于广义平均球近似,并包括热力学的一致性,是一种替代通常的积分方程的方法,只需要作为输入的径向分布函数和等温压缩性的接触值。计算的二元混合物的桥函数使用的Büllk\'ık-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程进行比较,并行的结果从Percus-Yevick方程的解决方案。我们发现Guzmán和del R 'ıo(1998,{ \em Molec. Phys.},{ \bf 95},645)指出,桥函数的零点大约出现在所有相互作用对的移动距离的相同值处,这与我们的结果不一致。此外,在不同大小的情况下,即使是Percus-Yevick桥函数也不具有此属性。研究还发现,桥函数不一定是非正的。
2000-03-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard-core Yukawa model for two-dimensional charge stabilized colloids
本文用超网链近似和Percus-Yevick近似研究了一个简单的硬核Yukawa电荷稳定胶体粒子模型的二维相图。我们计算了在很宽的参数范围内的静态结构因子和对分布函数。利用静态关联函数,我们提出了一个估计的液-固相图的参数范围很广。
2001-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Virial series for fluids of hard hyperspheres in odd dimensions
一个最近导出的方法[R. D. Rohrmann和A. Santos,Phys. Rev. E. { \bf 76},051202(2007)]的方法来获得(奇数)$d$维硬球流体的Percus-Yevick方程的精确解,并用于研究所得维里级数的收敛性质。这是为维里和压缩性路线,其中维里系数$B_j$表示的一组$(d-1)/2$耦合代数方程的解决方案,成为非线性的$d \geq 5$。结果已推导至$d=13$。一个确认的交替字符的系列$d\geq 5$,由于存在一个分支点的负实轴上,被发现和收敛半径明确确定为每个维度。由此得到的每维$2 η^{1/d}$的缩放密度,其中$η$是填充分数,与$d \to \infty$的极限值1完全一致。最后,将用Percus-Yevick近似中的维里和压缩性途径预测的$B_j$的值与已知的精确值[N. Clisby和B. M. McCoy,J. Stat.物理{ \bf 122},15(2006)]
2008-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Density fluctuations and the structure of a nonuniform hard sphere fluid
我们推导出一个精确的方程密度变化引起的一般外场,纠正流体静力学近似的本地值的字段被吸附到一个修改的化学势。使用线性响应理论与密度变化自洽在不同区域的空间,我们到达一个积分方程的硬球流体是准确的限制在一个缓慢变化的领域或在低密度和减少到准确的打击Yevick方程的硬核领域。这个方程和相关的方程给出了各种领域的精确结果。
2000-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Equation of state of a multicomponent d-dimensional hard-sphere fluid
本文提出了一种简单的方法,可以根据单组分体系的压缩因子导出d维加性硬球多组分混合物的压缩因子。该配方是基于(i)在特定的限制,其中一个组件对应于点粒子,必须满足的精确条件;和(ii)在接触的径向分布函数的形式,从三维系统中的Percus-Yevick方程获得。该建议是检查硬盘和硬球的比较,与这些系统的状态方程和模拟数据。在d=3的特殊情况下,我们的扩展到混合物的Carnahan-Starling状态方程产生了更好的协议与模拟比已经准确的Bennelik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程。
2002-04-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure of nonuniform hard sphere fluids from shifted linear truncations of functional expansions
Percus表明,近似理论的结构,非均匀硬球流体可以产生的线性截断的功能展开的非均匀密度ρ(r)的一个适当选择的统一系统。我们考虑最一般的这种截断,我们称之为移位线性响应(SLR)方程,其中密度响应rho(r)到外部场phi(r)在每个r处展开为线性阶,关于具有局部移位化学势的不同均匀系统。特殊情况包括非均匀流体的Percus-Yevick(PY)近似,没有化学势的移动,以及流体静力学线性响应(ESTA)方程,其中化学势被phi(r)的局部值移动。ESTA方程给出了非常缓慢变化的phi(r)的精确结果,并简化为硬核phi(r)的PY近似,我们试图开发一种系统的方法,通过要求预测的rho(r)对适当的局部位移的小变化不敏感,来选择一般phi(r)的SLR方程中的最佳局部位移,这是一个所有阶的精确展开都将遵守的属性。由此产生的不灵敏度准则(IC)给出了一个理论,它简化为φ(r)缓慢变化的π方程,并且比π方程精确得多,对于非常窄的狭缝,IC与精确的结果一致,对于被限制在最多只能容纳一个粒子的“微小”区域的场,IC给出了非常精确(但不精确)的结果。
2005-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multicomponent fluids of hard hyperspheres in odd dimensions
利用解析逼近方法研究了奇数维空间中硬超球的混合问题。这种技术是基于所谓的有理函数近似,并提供了一个程序,用于评估状态方程,结构因子,径向分布函数,和直接相关函数的添加剂混合物的硬超球与任何数量的组件和任意奇维空间。该方法给出了与Percus-Yevick封闭耦合的Ornstein-Zernike方程的精确解,从而将硬球混合物的解推广到任意奇数维[J. L. Lebowitz,Phys.修订版本\ \textbf{133},895(1964)]。在五个维度的二元混合物进行显式评价。将计算结果与计算机模拟结果进行了比较,两者吻合较好.
2011-01-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
On the radial distribution function of a hard-sphere fluid
两个相关的方法,一个是最近的[A]。Trokhymchuk等人,123,024501(2005)]和十五年前引入的另一种[S. B. Yuste和A. Santos,Phys.Rev.A43,5418(1991)],用于推导硬球流体的径向分布函数的解析形式。虽然他们有着相似的出发点,但第一个涉及到11个参数的确定,而第二个是Percus-Yevick方程解的简单扩展。它被发现,{第二}的方法具有更好的全局精度和进一步的资产计数已经与硬球和其他相关系统的混合物的成功推广。
2006-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Analytic solution of the multidensity Ornstein-Zernike equation for hard-sphere fluid with tetrahedral quadrupolar-like surface adhesion
University of Ljubljana, Faculty of Chemistry and Chemical Technology(卢布尔雅那大学化学与化学技术学院);Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics(尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所);Heriot-Watt University(赫瑞-瓦特大学)
本文提出了一种多密度方法,用于求解具有四面体四极子样表面吸附的硬球流体的奥本·泽尼克方程,揭示了多密度描述在强关联各向异性流体中的关键作用。
2025-12-25 cond-mat.soft
A scaling approximation for structure factors in the integral equation theory of polydisperse nonionic colloidal fluids
利用纯液体的积分方程,结合基于对关联函数对应态处理的新的“标度近似”,计算了由具有多分散性的不带电粒子组成的胶体流体的近似结构因子。硬球和Lennard-Jones相互作用被认为是。对于多分散硬球,缩放近似相比,利用小角度散射实验(去耦近似,局部单分散近似)和范德华单流体理论的理论。测试结果对预测的解析表达式,精确的打击乐Yevick近似。对于多分散的Lennard-Jones粒子,标度近似与“修改超网链”积分方程相结合,测试对分子动力学数据产生的本工作。尽管它的简单性,标度近似表现出令人满意的性能为两个潜在的,并代表了上述理论的相当大的改进。最后讨论了所提出的理论的缺点、它对实验散射数据分析的适用性以及它对不同势的可能扩展。
1999-10-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equation of state of sticky-hard-sphere fluids in the chemical-potential route
耦合参数方法,其中一个额外的粒子是逐步耦合到其余的粒子,被施加到粘性硬球流体,以获得其状态方程在所谓的化学势路线($μ$路线)。作为一致性检验,一维粘性颗粒的结果显示是准确的。对应于三维的情况下(巴克斯特的模型)的结果是通过使用不同的处方的相互作用势的额外粒子的耦合参数的依赖性内的撞击-Yevick近似。在$μ$路线中得到了气液相变的临界点和共存曲线,并与其他热力学路线和计算机模拟的预测进行了比较。结果表明,$μ$路线比维里,能量,压缩性和零分离路线产生更好的描述。
2014-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Nearest-neighbor connectedness theory: A general approach to continuum percolation
我们介绍了一种方法来估计连续渗流阈值,并说明其有用性,通过调查几何渗流的非相互作用的线段和磁盘在两个空间维度。这些实施例用作薄膜复合材料中细长和扁平纳米填料的电渗透的模型。虽然标准的接触体积参数及其在连通性渗流理论的扩展产生准确的预测细长的纳米填料在三维,他们不能这样做,在两个维度,使我们的测试是严格的。事实上,无论是对标准论点进行系统的逐阶修正,还是调用Percus-Yevick近似的连通性版本,都不会对这两种粒子产生显著的改进。利用简单的几何考虑,我们的新方法预测的渗流阈值$ρ_c l^2 \approx 5.83$的长度$l$,这是接近蒙特卡罗模拟中发现的$ρ_c l^2 \approx 5.64$的段。对于面积为$a$的圆盘,我们发现$ρ_c a \approx 1.00$接近于$ρ_c a \approx 1.13$的Monte Carlo结果。我们讨论了传统方法的缺点,并解释了如何使用最近邻分布在我们的新方法绕过这些并发症。
2021-03-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard disks confined within a narrow channel
University of Fribourg(弗里堡大学)
研究硬盘在狭窄通道中的行为,利用非均匀积分方程理论揭示准一维限制下的结构转变特性。
2026-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure of molecular liquids: cavity and bridge functions of the hard spheroid fluid
我们提出了从蒙特卡罗模拟计算分子液体的直接关联函数c(1,2)、腔函数y(1,2)和桥函数b(1,2)的方法。作为一个例子,我们提出的结果为各向同性的硬球体流体与伸长率e=3。将模拟结果与积分方程理论的结果进行了比较。特别地,我们解决了Percus-Yevick和Hypernetted Chain方程。此外,我们计算了桥函数维里展开的前两项,并将其纳入封闭。在低密度下,理论计算的桥函数和模拟计算的桥函数吻合得很好,支持了我们数值方法的正确性。在更高的密度,超网链的结果带来了更接近的协议与模拟通过将近似的桥函数,但仍然存在显着的差异。
2006-03-27 cond-mat.soft
Low-temperature and high-temperature approximations for penetrable-sphere fluids. Comparison with Monte Carlo simulations and integral equation theories
高分子链在良溶剂中的稀溶液中的两体相互作用可以用有效有界势来模拟,其中最简单的是可穿透球(PS)。在本文中,我们构建了两个简单的分析理论的PS流体的结构特性:低温(LT)近似,这可以被看作是一个扩展到PS的著名的解决方案的Percus-Yevick(PY)方程的硬球,和高温(HT)近似的基础上的精确渐近行为的极限温度。蒙特卡罗模拟的温度和密度范围很广,以评估这两种理论的有效性。据发现,尽管它们的简单性,HT和LT近似表现出公平的协议与仿真数据在各自的适用范围内,使它们相互补充。的PY和超网链近似的数值解的比较也进行了,后者表现出非常好的性能,除了在低温下的核心内。
2007-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure of hard-hypersphere fluids in odd dimensions
本文用解析近似方法研究了奇维空间$d$中硬超球单组分流体的结构性质。B. Yuste和A. Santos,Phys.Rev.A { \bf 43},5418(1991)]。该理论利用精确形式的径向分布函数的第一阶密度和扩展到有限密度假设一个合理的形式定义在拉普拉斯空间的函数,由简单的物理要求确定的系数。傅立叶变换的逆贝塞尔多项式构成的数学框架,从静态结构因子的解析表达式得到的近似。在其最基本的形式,该方法恢复的Percus-Yevick封闭的Ornstein-Zernike方程的奇维超球的解决方案。目前的形式主义允许人们通过产生维里和压缩性路线之间热力学一致性的解来超越任何期望的状态方程。与现有的计算机模拟数据在$d=5$和$d=7$得到了很好的协议。作为本研究的副产品,给出了任意奇数维两个全同超球面相交体积的精确和显式的多项式表达式。
2007-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Contact values of the radial distribution functions of additive hard-sphere mixtures in d dimensions: A new proposal
接触值$g_{ij}(σ_{ij})$的径向分布函数的$d$维混合物(添加剂)硬球被认为是。提出了一个“普适性”假设,根据该假设,$g_{ij}(σ_{ij})=G(η, z_{ij})$,其中$G$是相同维数的所有混合物的公共函数,与组分的数量无关,$η$是混合物的填充分数,而$z_{ij}$是取决于尺寸分布和球体$i$和$j$的直径的无量纲参数。对于$d=3$,这个普适性假设适用于Percus-Yevick近似、标度粒子理论以及Boublik-Grundke-Henderson-Lee-Levesque近似的接触值。已知的精确一致性条件用于根据单组分系统接触处的径向分布来表示$G(η,0)$、$G(η,1)$和$G(η,2)$。两个具体的建议符合上述条件(一个二次型和一个合理的形式)的$z$依赖的$G(η,z)$。对于一维系统,建议的接触值减少到准确的结果。对于$d=2$,3,4和5,建议的预测和可用的数值结果之间有很好的一致性。
2002-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Comparison of integral equation theories of the liquid state
本研究比较了多种Ornstein-Zernike方程闭合关系在代表性基准系统中的预测能力,发现著名闭合关系表现不佳,并提供了求解代码以辅助闭合选择。
2024-07-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Functional renormalization group for classical liquids without recourse to hard-core reference systems: A study of three-dimensional Lennard-Jones liquids
Faculty of Engineering, Osaka Institute of Technology(大阪工业大学工学部);RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences (iTHEMS)(理化学研究所跨学科理论与数学科学中心(iTHEMS));RIKEN Pioneering Research Institute (PRI)(理化学研究所先锋研究 institute (PRI));Institute for Solid State Physics, The University of Tokyo(东京大学固体物理研究所)
本文提出了一种无需参考硬核系统的函数重整化群方法,用于研究三维Lennard-Jones液体,展示了其在热力学一致性方面的优越性和准确性。
2026-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech hep-th
Two-molecule theory of polyethylene liquids
本文将双分子理论应用于聚乙烯液体,通过蒙特卡洛模拟计算其结构与热力学性质,发现该理论克服了PRISM-PY理论的缺陷,预测结果更接近分子动力学模拟。
2024-11-13 cond-mat.soft
Spatial distribution of reduced density of hard spheres near a hard-sphere dimer: Results from three-dimensional Ornstein-Zernike equations coupled with several different closures and from grand canonical Monte Carlo simulation
本研究使用三维 OZ 方程耦合多种闭合计算硬球二聚体附近溶剂硬球的约化密度及分布函数,发现引入桥函数使结果更接近 MC 模拟,但在三重分布函数上未必改善。
2023-11-23 cond-mat.soft
Simulations and integral-equation theories for dipolar density interacting disks
本研究评估了基于OZ方程的RY、MHNC和VMHNC三种闭合方案在二维偶极密度相互作用圆盘系统中的性能,通过蒙特卡洛模拟验证,发现MHNC和VMHNC整体表现良好,且基于LB参考系统的方案在定量上更优,但基于PY的方案数值上更稳健。
2023-09-01 cond-mat.soft physics.bio-ph