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
Nearly-logarithmic decay in the colloidal hard-sphere system
近对数衰减的数据中确定的均方位移的胶体硬球系统在液体玻璃化转变[v.梅根等。等人，Phys.Rev.E58，6073（1998）]。模式耦合理论解的微观运动方程与实验数据吻合较好。基于这些方程，近对数衰减被解释为β峰现象的等价物，当探针变量和密度波动之间的耦合很强时，临界弛豫的表现。在渐近展开中，从微观运动方程推导出包含修正的Cole-Cole公式，该公式描述了三十年的实验数据。
2005-02-24 cond-mat.soft
Mapping Disorder in Entropically Ordered Crystals
由于熵的作用，硬形状的系统会结晶。熵在平动和转动的微观贡献中是如何分布的？我们回答这个问题，通过分解的硬六角形晶体的热涨落到集体模式，概括和量化的硬棒液晶的Onsager图片。我们发现，在密度近密堆积和近的固体六角熔化过渡，硬正六边形的固体保持其大部分的熵平移自由度。
2018-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Activated Dynamics Theory of the Shear Rheology and Stress Overshoot in Ultra-Dense Glass-Forming Fluids and Colloidal Suspensions
我们制定了一个微观的，力的水平，激活动力学为基础的连续启动非线性剪切流变学的超致密玻璃形成硬球流体和胶体悬浮液的ECNLE方法的上下文中的物理力学理论。激活结构松弛被描述为一个耦合的本地-非本地事件，涉及笼和较长范围的集体弹性控制的特征应力松弛时间。理论预测的变形引起的迁移率增强，松弛加速在低值的应力，应变，或剪切速率，稳态结构松弛时间和粘度的表观幂律变薄，在剪切变薄制度的非零激活势垒，稳态剪切应力的速率依赖性的表观Herschel-Bulkley形式，动态屈服或流动应力的不同测量值与填充分数的指数增长，以及变形下的降低的脆性和动态不均匀性先前显示与实验良好一致。这里讨论的中心新问题是瞬态响应的定义特征-应力过冲。与稳态流态相反，理解瞬态响应需要明确处理结构、弹性模量和应力松弛时间的耦合非平衡演化。我们制定了一个新的定量模型，这方面的物理动机和计算易处理的方式。应力过冲的理论预测被证明是在良好的协议与实验观察的亚稳超致密制度的硬球胶体悬浮液作为剪切速率和包装分数的函数，并占变形辅助激活运动是至关重要的瞬态和稳态响应。
2022-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic theory for the glass transition in a system without static correlations
本文研究了长为L的无限细硬杆的取向动力学，其质心固定在晶格常数为a的简单立方晶格上.通过引入有效转动扩散常数D（l），l=L/a，我们近似了周围硬杆对一对硬杆动力学的影响.我们得到D（l）~ [1-v（l）]，其中v（l）是通过一对孤立杆的含时矩-矩相关器的积分给出的。当v（l_c）=1时，在l_c处发生玻璃化转变.我们给出了v（l）的变分和数值精确计算，在l_c附近扩散常数随D（l）~（l_c-1）^γ而减小，其中γ=1.我们的方法预测在没有任何静态相关的玻璃化转变，与目前形式的模式耦合理论。
2002-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamics of self-propelled hard rods
出于最近的模拟和实验上的滑翔细菌聚集，我们研究了一个模型的集体动力学的自推进硬棒在基板上的两个维度。杆具有有限的尺寸，通过排除体积相互作用，并且它们的动力学通过与衬底的相互作用而过阻尼。从含非热噪声源的微观模型出发，导出了系统的连续描述。流体动力学方程，然后用来表征可能的稳定状态的系统和它们的稳定性作为一个功能的颗粒包装分数和自推进速度。
2007-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Signatures of glass formation in a fluidized bed of hard spheres
我们表明，流化床的硬球在去流化显示与形成的玻璃的属性。最终状态是速率依赖的，并且当接近该状态时，床随着时间和长度尺度的增加而表现出不均匀性。玻璃的形成导致流化的损失和宏观颗粒运动的停滞。在这种状态下，微观运动持续存在，但是通过施加流速的小的增加，床可以被堵塞。因此，流化床可作为研究玻璃形成和堵塞的试验系统。
2006-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unified microscopic theory of equilibrium thermodynamics and ion association in aqueous and non-aqueous electrolytes with explicit hard-core size
Bilkent University（比尔肯特大学）
本文提出一种统一理论，用于描述平衡热力学与电解质中离子结合，通过功能积分形式框架，结合离子电荷和硬核相互作用，实现对离子配对分布和渗透系数的高精度预测。
2025-10-08 cond-mat.soft
Microscopic Model of Charge Carrier Transfer in Complex Media
提出了复杂介质中在恒定电场作用下载流子迁移的微观模型。概括以前的理论方法，我们模拟的动力学环境，阻碍载流子运动的动态渗流，即，作为包括在简单立方晶格上随机移动的粒子的介质，受到硬核排斥的约束，并且可以自发地湮灭并以某些规定的速率重新出现。我们确定分析的“环境”粒子的密度分布，从静止的移动载流子，并计算其终极速度的功能的应用领域和其他系统参数。我们意识到，对于足够小的外部场的力施加在载体上的“环境”粒子表现出粘性的行为，并定义了一个类似的斯托克斯公式的动态环境。并导出了相应的摩擦系数。
2005-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic derivation of a field equation for active Brownian particles
Universidad de Chile（智利大学）
研究人员从高持续区硬核活性布朗粒子的类Enskog动理学理论出发，从头推导得到AMB+，并通过对关联函数的有效参数化使有效自由能有两个极小值，给出模型系数的佩克莱特数 leading 阶近似表达式。
2026-08-12 cond-mat.soft
The microscopic pathway to crystallization in supercooled liquids
尽管结晶过程具有基础性和技术性的重要性，但对结晶过程的微观理解仍然难以捉摸。通过硬球模型的计算机模拟，我们揭示了热涨落驱动从过冷液体态到晶态转变的机制。特别是，我们发现，在键取向顺序的波动触发成核过程中，相反的共同信念，即过渡是由密度波动。此外，键取向波动的分析表明，这些不仅充当成核过程的晶种，而且i）确定由它们成核的特定多晶型物，和ii）在高密度下有利于形成五重结构，这可以阻碍晶体的形成。这些结果对我们理解玻璃化与结晶化之间的关系具有重要意义。
2012-06-28 cond-mat.soft
Phase Transition of Hard Disk Systems with Vicsek-type Interactions
Graduate School of Engineering, Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学研究生院）
研究了具有Vicsek型对齐相互作用的自驱动硬盘系统相图，通过事件驱动分子动力学模拟发现，在高密度下硬盘的不可压缩性抑制了运动诱导相分离，观察到过渡点附近显著波动及噪声强度和密度对过渡点的异常影响。
2026-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition"
在信[PRL 102，085703（2009）]中，Brambilla等人声称在高于模式耦合理论（MCT）的临界填充分数的胶体硬球中观察到活化动力学。通过进行微观MCT计算，我们表明，在他们的系统中的多分散性转移的临界填充分数以上的值由van Megen等人确定的。对于较少的多分散性样品，数据与理论一致，除了，可能的，最高的填充分数。
2010-10-14 cond-mat.soft
Hard X-rays as pump and probe of atomic motion in oxide glasses
如今，像同步加速器和自由电子激光这样的强大X射线源被认为是探测材料微观特性的最终工具。然而，对这些实验的正确解释需要很好地理解光束如何影响样品的性质，这是目前缺乏强X射线的知识。在这里，我们使用X射线光子相关光谱探测氧化物和金属玻璃的静态和动态性质。我们发现，虽然结构不依赖于通量，强通量诱导氧化物玻璃中的非平凡的微观运动，而没有这样的依赖性被发现的金属玻璃。这些结果表明，高通量可以改变硬材料中的动力学特性，这种效应需要在X射线数据分析中加以考虑，但也为研究材料特性提供了新的可能性，因为光束不仅可以用于探测动力学，还可以用于泵浦动力学。
2016-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Shear hardening in frictionless amorphous solids near the jamming transition
本文通过数值模拟与弹性理论研究深度退火无摩擦堆积体的剪切硬化，揭示键数增加及键取向各向异性、长程关联两个微观起源，补充了阻塞转变的临界普适规律。
2023-02-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the rigidity of a hard sphere glass near random close packing
本文从理论和数值计算两方面研究了硬球玻璃在最大堆积附近力学稳定性的微观原因。我们表明，随着时间的推移粗粒化后，硬球相互作用可以用有效势来描述，该有效势在随机密堆积$ϕ_c$处恰好是对数的。这允许定义正常模式，并应用最近的结果有效的弹性网络：机械稳定性是一个非局部性质的包装几何形状，其特征在于一些长度尺度$l^*$在$ϕ_c$ [1，2]发散。我们计算缩放的体积和剪切模量附近的$ϕ_c$，并推测这些结果的玻璃化转变的可能影响。
2006-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuous phase transition in polydisperse hard-sphere mixture
在先前的论文（J.Zhang {\it等人}，J. Chem. Phys.{\bf 110}，5318（1999）），我们介绍了能够调节其粒度分布的多分散硬球混合物的模型。在这里，我们给出了在前面的描述中出现的问题的解释，并提出了在这个系统中的相变的一致性理论，基于Percus-Yevick状态方程。相变是连续的，并且像玻色-爱因斯坦凝聚一样，由于微观相互作用而形成宏观聚集体。类似BMCSL的治疗导致相同的结论，预测稍微准确一些。
2001-03-29 cond-mat.soft
Elastic response of colloidal smectics: insights from microscopic theory
本文基于体积排斥模型提出硬棒近晶相的通用状态方程，并研究其层压缩与弯曲弹性，通过引入骨架柔性实现了与丝状病毒棒实验的定量吻合，揭示胶体近晶相层压缩显著更软而弯曲代价相当。
2023-04-26 cond-mat.soft
Connecting short and long time dynamics in hard-sphere-like colloidal glasses
玻璃形成材料的特征在于在微观尺度上的间歇运动。粒子大部分时间都在它们的邻居形成的笼子里嘎嘎作响，很少跳到另一个笼子里。在分子玻璃形成器中，跳跃特征的温度依赖性，例如平均笼化时间和跳跃长度，表征弛豫过程，并允许对扩散率进行短时间预测。在这里，我们实验研究笼跳跃运动的二维硬球状胶体悬浮液，其中的体积分数是相关的参数控制的动力学减慢。我们表征的笼跳跃功能的体积分数依赖性，并表明，在分子系统中，它们允许一个短时间的扩散率预测。
2014-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of the $β$-Relaxation Beyond Mode-Coupling Theory: A Microscopic Treatment
Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）；Colorado State University（科罗拉多州立大学）
本文通过发展模式耦合理论的系统扩展，纳入临界动力学涨落，推导出β-弛豫的有效理论，证明涨落单独恢复遍历性并取代平均场转变。
2026-09-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tunable long range forces mediated by self-propelled colloidal hard spheres
利用布朗动力学模拟方法，系统地研究了二维自推进（主动）胶体硬球悬浮液中两平行硬壁之间的有效相互作用，发现通过改变活性粒子的密度，可以将两硬壁之间的有效作用力从长程排斥力调节为长程吸引力.在相对高的密度下，活性硬球可以形成动态晶体桥，其在壁之间引起强振荡的长程动态润湿排斥。随着密度的降低，动力桥逐渐断裂，出现了一种有趣的长程动力耗尽吸引力。通过改变限制的高度，类似的效果发生在自推进的胶体硬球的准2D悬浮液中。我们的研究结果为利用活性物质操纵微观物体的运动和组装开辟了新的可能性。
2014-12-11 cond-mat.soft
Microscopic Basis for Recovery Rheology and the Nonequilibrium Structure,Yielding, and Flow of Dense Particle Suspensions
University of Illinois（伊利诺伊大学）
本文基于非平衡微流变框架，构建了恢复流变学的统计力学基础，揭示了恢复应变与微观结构、弛豫及弹性之间的关系，并通过实验验证了宏观与微观性质的关联。
2026-03-31 cond-mat.soft
Solvent primitive model of an electric double layer in slit-like pores: microscopic structure, adsorption and capacitance from a density functional approach
本文研究了狭缝状孔壁带电时形成的双电层和电解质溶液的溶剂基元模型。最近开发的版本的加权密度泛函方法的静电粒子间相互作用的适用于研究的密度分布，吸附和选择性吸附的离子和溶剂物种。然而，我们的主要焦点是在微分电容对所施加的电压，对电极和对孔隙宽度的依赖性。我们讨论了模型的属性相对于原始模型的行为，即，在不存在硬球溶剂的情况下。我们观察到，SPM的微分电容在施加的静电势有骆驼状的形状，除非离子分数是高的。此外，它被证明是SPM的微分电容的依赖于孔隙宽度是振荡的，这是在密切相似的原始模型。
2014-07-11 cond-mat.soft
Glassy dynamics and hysteresis in a linear system of orientable hard rods
我们研究了具有非粗粒化微观促进机制的可定向硬矩形一维流体的动力学。矩形所占的长度取决于其方向，该方向与外部场耦合。我们的模型的平衡性质基本上是那些Tonks气体，但在高密度，定向自由度成为有效冻结由于堵塞。这是一个简单易解的玻璃相模型。在压力的循环变化下，观察到滞后。压力淬火后，取向持久性表现出两个阶段的玻璃体系的衰减特性。
2011-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Microscopic model for a granular solid-liquid-like phase transition
CEA Saclay（法国原子能和替代能源委员会萨克雷中心）
本文提出一个微观模型，将振动颗粒系统中的固体团簇视为零恢复系数有效粒子，并结合两相力学平衡与全局功率方程，成功解释了准二维颗粒固-液相变与共存现象，预测与实验及模拟结果吻合良好。
2025-11-05 cond-mat.soft
Active Glassy Dynamics is Unaffected by the Microscopic Details of Self-Propulsion
近年来，人们对致密活性材料的兴趣迅速增加，这种材料在无序状态下与传统的被动玻璃形成物质有着惊人的相似之处。对于这样的被动玻璃状材料，已经很好地确定（至少在三维上）微观动力学的细节，例如，牛顿或布朗，不影响长时间的玻璃化行为。在这里，我们通过考虑两个简单而广泛使用的活性粒子模型来研究这在非平衡活性情况下是否仍然成立，即，活性Ornstein-Uhlenbeck粒子（AOUP）和活性布朗粒子（ABP）。特别是，我们寻求获得更多的洞察力的玻璃动力学的自推进机制的作用，通过推导热AOUP的模式耦合理论（MCT），这可以直接比较到最近开发的MCT的ABPs。这两种理论都明确地考虑了主动自由度。我们解决AOUP和ABP-MCT方程在两个维度，并证明这两个模型给出了几乎相同的结果，中间散射函数在各种各样的控制参数（包装分数，积极的速度，和持久性时间）。我们还证实了不同的自推进机制之间的理论等价性数值模拟的多分散混合物的活性准硬球，从而建立，至少对于这些模型系统，自推进的微观细节不改变活性玻璃态行为。
2022-12-10 cond-mat.soft
Dynamical precursor of nematic order in a dense fluid of hard ellipsoids of revolution
我们调查硬椭球体的革命在参数制度，没有长范围的有序，但已经形成有限大小的域，显示取向顺序。域的形成导致集体旋转模式的大幅减慢，该模式与通常的微观频率制度分离良好。这个特定的模式到所有其他模式的动态耦合提供了一个一般的机制，解释了在分子流体的光谱中的过剩峰。利用分子动力学模拟对多达4096个粒子进行了模拟，并通过求解分子模耦合方程，研究了该峰的动力学性质，证明了它的取向起源。
2001-09-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Molecular-Brownian Correspondence in the Hard-sphere Dynamic Universality Class
我们进行了系统的模拟实验与软球排斥相互作用的模型系统，以测试具有相似的静态结构的软球液体之间的预测动态等效性。为此，我们比较了模拟动力学（均方位移，中间散射函数，α-弛豫时间等）。不同的软球系统，在它们之间和与硬球液体。然后，我们表明，所提到的动态等价性不依赖于（牛顿或布朗）性质的微观法律的运动的组成粒子，因此，独立适用于胶体和原子简单的液体。此外，我们验证了另一个最近提出的动力学等价性，这次是布朗流体及其相应的原子液体的长时间动力学之间的等价性（即，具有相同相互作用势的原子系统）。
2013-09-03 cond-mat.soft
Geometric interpretation of pre-vitrification in hard sphere liquids
我们推导出一个微观硬球配置的稳定性标准，我们经验表明，这个标准是勉强满足玻璃。这一观察结果支持了几何解释的初始快速上升的粘度与包装分数，或预玻璃化。它还意味着勉强稳定的软模式的玻璃结构，其空间扩展的特征进行了估计。我们发现，无论是短期动力学和激活过程主要发生在这些软模式，我们研究这些意见的一些影响。本文综合了新的和以前的结果[C. Brito和M.怀亚特，欧元。Phys. Letters，{ \bf 76}，149-155，（2006）和C. Brito和M. Wyart，J. Stat.机械、#20803;的观点。
2009-06-04 cond-mat.soft
Towards construction of microscopic model for smart coating of a solid surface
本文基于密度泛函方法构建了固体表面智能涂布的微观模型，研究了水类流体在复杂基底上的润湿行为，并对比了接枝单体与多聚体的预润湿相图差异。
2025-06-25 cond-mat.soft
Role of bond orientational order in the crystallization of hard spheres
通过硬球模型的计算机模拟，我们详细研究了连接亚稳态熔体到结晶团簇出现的微观途径。特别是，我们将表明，固相的成核不遵循两步机制，其中晶体在致密的前体区域内形成。相反，我们将表明，成核是由取向秩序的波动，而不是由密度波动。通过考虑发展的对过剩熵内的结晶核，我们确认，取向顺序先于位置顺序。这些结果是在奇怪的想法，两步成核机制的流体没有一个亚稳的液-液相分离。我们的研究表明键取向有序触发晶体成核的关键作用。
2012-11-26 cond-mat.soft
Fluctuations of particle motion in granular avalanches - from the microscopic to the macroscopic scales
在这项研究中，我们研究了粒子运动的波动，即非仿射运动，在雪崩过程中，发现了丰富的动力学从微观到宏观尺度。我们发现，有很强的相关性之间的速度波动的大小和速度的大小在空间和时间域。这一发现和STZ之间的可能联系进行了讨论的基础上直接测量的T1事件。此外，系统的速度大小和系统的应力波动是强时间相关的。我们的发现将对基于微观方法描述雪崩动力学的更严格理论的发展提出挑战。此外，我们的发现提出了一个合理的机制，在一个简单的系统中的粒子夹带。
2015-02-03 cond-mat.soft
Crystallization Mechanism of Hard Sphere Glasses
在过冷液体中，玻璃化通常抑制结晶。然而，有些玻璃尽管阻止了扩散运动，仍然可以结晶。这个不太清楚的过程可能会限制玻璃的稳定性，但其微观机制尚不清楚。在这里，我们提出了广泛的计算机模拟解决在恒定体积（如在胶体实验）的单分散硬球玻璃的结晶。出现多个结晶斑块，而颗粒不必扩散超过一个直径。随着这些斑块的增长，邻近地区的流动性增强，产生了具有正反馈的动态异质性。未来的结晶模式不能单独从坐标预测：结晶收益的随机微成核事件的序列，在空间上相关的紧急动态异质性。
2011-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
