Probing the existence of phase transitions in one-dimensional fluids of penetrable particles
一维经典流体中的相变通常被范霍夫定理排除。绕过定理结论的一种方法是考虑处处有界的粒子间势。这是{ \it e.g.}的情况，指数为4的广义指数模型（GEM-4势），它在三维空间中合理地描述了溶液中柔性树枝状大分子之间的有效排斥。一维GEM-4模型的扩展蒙特卡罗模拟[S. Prestipino，{ \em Phys. Rev. E} { \bf 90}，042306（2014）]最近提供了低温团簇相的无限序列的证据，然而也表明在推进模拟时，似乎真正的转变最终可能被证明只是急剧的交叉。因此，我们通过三种不同的且日益复杂的方法（{ \it即}，平均场论、团簇的晶格模型的转移矩阵以及连续体中点团簇系统的精确处理），从而得出结论，一维GEM 4系统的所谓跃迁可能只是交叉。
2015-09-08 cond-mat.soft
Molecular dynamics simulation study of self-diffusion for penetrable-sphere model fluids
采用分子动力学模拟模拟了具有有限能垒$ε$的可穿透球模型流体的扩散行为。自扩散系数由随时间变化的速度自相关函数和均方位移估算。详细的见解到团簇形成的可穿透的球体得到的Enskog因子，有效的粒子体积分数，平均自由程，和碰撞频率的软型可穿透和硬型反射碰撞。模拟数据进行比较，从玻尔兹曼动力学方程的理论预测和从一个简单的扩展到有限的$ε$的Enskog预测不可穿透的硬球（$ε\to\infty$）。在$ε^*\equiv ε/k_BT=0.2$、$0.5$和$1.0$的情况下，理论和仿真结果之间存在合理的一致性。然而，对于致密的系统（包装分数$ϕ>0.6$）与一个高度排斥的能量障碍（$ε^*=3.0$），观察到较差的协议，由于亚稳态静态效应的集群形成和动态效应的相关碰撞过程中，这些集群形成的颗粒。
2010-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cluster phases of penetrable rods on a line
相变是不常见的均匀一维流体的经典粒子由于一般不存在的结果，由于范霍夫。绕过范霍夫定理的一种方法是考虑一个处处有限的粒子间势。这种类型是指数4的广义指数模型（GEM 4势），其是一种在三维中提供溶解的软大分子之间的有效对排斥的准确描述的模型相互作用（例如，柔性树枝状聚合物）。使用专门的自由能方法，我重建的平衡相图的一维GEM 4系统，显示，除了通常的流体相在低密度，它由一个无穷序列的{ \em集群流体相}的压力增加，具有尖锐的晶体外观低温。序列中连续相之间的共存线总是终止于临界点。集中在第一个这样的过渡，我表明，从亚稳的普通流体的2-集群相的增长是非常缓慢的，即使是大的过饱和度。最后，我澄清了明显的悖论的观察的激活障碍成核的系统中，由于托管空间的维数，临界半径预计将消失。
2014-10-28 cond-mat.soft
Structure of penetrable-rod fluids: Exact properties and comparison between Monte Carlo simulations and two analytic theories
在一些胶体体系中，如高分子链在良溶剂中的稀溶液中，有界势是描述有效两体相互作用的良好模型。最简单的有界势是可穿透球的有界势，如果两个球重叠，它取正的有限值，否则为0。即使在一维情况下，可穿透杆模型也远非平凡，因为相互作用不限于最近邻，因此其精确解是未知的。本文首先导出了可穿透棒流体在任意温度下的二阶密度的精确关联函数，以及在任意密度下的高温极限和零温极限的精确关联函数。接下来，两个简单的分析理论构建：高温近似的基础上的极限$T\to\infty$的精确渐近行为和低温近似的启发，在相反的极限$T\to 0$的精确结果。最后，我们进行了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。结果发现，它们相互补充得很好，表现出良好的协议与模拟数据在各自的域的适用性，并成为这些域的边界线上实际等同。这两种方法的扩展到更现实的三维情况下提供了一个视角。
2006-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Radial distribution function of penetrable sphere fluids to second order in density
最简单的有界势是可穿透球的有界势，如果两个球重叠，它取正的有限值$ε$，否则为0。本文推导出可穿透球体流体的二阶密度腔函数和第四维里系数作为$T^*\equiv k_BT/ε$（其中$k_B$是玻尔兹曼常数，$T$是温度）的函数。表达式是准确的，除了由核心内的基本图表示的功能，这是近似的多项式形式与Monte Carlo积分获得的准确结果非常一致。通过与超网链（HNC）和Percus-Yevick（PY）理论的比较，发现后者仅对$T^*\lesssim 1$有较好的性能。然而，即使在零温度（硬球极限），PY解决方案是不准确的重叠区域内，没有实际取消被忽略的图表发生。精确的第四维里系数对于$T^*\lesssim 0.73$是正的，在$T^*\approx 1.1$处达到最小负值，然后对于高温从下面变为零作为$1/{T^*}^4$。这些特征被HNC和PY预测定性捕获，但不是定量捕获。此外，在这两种理论中，压缩性路径是$T^*\lesssim 0.7$的最佳路径，而维里路径是优选的，如果$T^*\gtrsim 0.7$。
2006-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Freezing and clustering transitions for penetrable spheres
我们考虑一个球形粒子系统，当粒子间距离小于球体直径且外部为零时，通过等于有限常数的对势相互作用。该模型可以作为溶剂中胶束间相互作用的原型[C. Marquest和T. A. Witten，J.Phys.France 50，1267（1989）]。这些可穿透的球体的相图研究使用细胞和密度泛函理论的固相与流体相的模拟相结合。该系统显示不寻常的相行为，由于这样的事实，即在固体中，最佳的配置时，达到一定比例的晶格位置被一个以上的粒子，我们称之为“集群”的属性。我们发现，从流体冻结之后，通过增加密度，通过级联的二阶，集群过渡的晶体。
1998-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Numerical Test of a High-Penetrability Approximation for the One-Dimensional Penetrable-Square-Well Model
一维可穿透方井流体的研究使用的分析工具和专门的蒙特卡罗模拟。该模型由一个可穿透的核心，其特征在于由一个有限的排斥能量结合一个短程吸引力井。这是一个多体的一维问题，缺乏精确的解析解，通常的范霍夫定理的相变不适用。我们确定了一个高渗透性近似补充类似的低渗透性近似在以前的工作。这被证明是相当于通常的德拜-休克尔理论的简单带电流体的维里和能量路线是相同的。内部热力学的一致性与压缩性路线和有效性的近似描述的径向分布函数进行评估，通过与数值模拟的比较。分离的振荡和单调的大距离行为的径向分布函数的Fisher-Widom线计算内的高穿透性近似和与相反的政权，从而提供了一个强有力的指示线的位置在所有可能的政权。高穿透性近似预言了临界点和旋节线的存在，但这发生在理论的适用范围之外。我们调查的吉布斯系综蒙特卡罗技术的流体-流体过渡的可能性，没有找到任何证据，这样的过渡。额外的分析参数来支持这一主张。最后，我们发现一个聚类过渡时，Ruelle的稳定性标准是不满足。这些结果的三维相图的后果进行了讨论。
2010-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Kinetic Theory of Soft Matter. The Penetrable-Square-Well Model
可穿透方阱（PSW）对相互作用势定义为$ϕ(r)=ε_r$（如果两个相互作用粒子重叠）（$r<σ$），$ϕ(r)=-ε_a$在日冕内（$σ<r<λ$），以及$ϕ(r)=0$否则（$r>λ$）。因此，在极限$ε_r\to\infty$中，电势降低到传统的方阱（SW）电势，并且如果是$ε_a\to0$或$λ\toσ$，则降低到可穿透球（PS）电势。本文利用PSW模型研究了粒子与稀薄气体相互作用的Navier-Stokes输运系数随温度的变化。通过利用PSW散射过程类似于光线穿过具有不同折射率的两个同心球形介质的事实，散射角被解析地导出为碰撞参数和碰撞粒子的相对速度的函数;根据这两个量的值，碰撞可以是软的、硬的或掠射的。其次，通过标准应用已知的一般结果，从查普曼-Enskog方法，Navier-Stokes输运系数的一阶近似数值计算。结果发现，PSW系数实际上是难以区分的SW的足够低的温度（$k_BT\lesssim 0.2 ε_r$），存在一个过渡制度（$0.2 ε_r\lesssim k_BT\lesssim 10ε_r$），其中的传输系数之间的SW和PS的插值，并最终PSW系数是可比的PS的足够高的温度（$k_BT\gtrsim 10ε_r$）。结果被应用到平面傅立叶流的温度分布。
2019-08-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
One-dimensional fluids with positive potentials
本文研究一类具有可穿透粒子的一维经典流体，它们通过正的、纯排斥的对势相互作用。从总势能的一些下界出发，我们得出了给定模型的热力学极限的结果。
2016-12-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Stability of critical bubble in stretched fluid of square-gradient density-functional model with triple-parabolic free energy
具有三重抛物线自由能的平方梯度密度泛函模型（其先前用于研究均匀气泡成核[J. Chem. Phys. 129，104508（2008）]）用于研究在本体欠饱和拉伸流体内成核的临界气泡的稳定性。通过求解涨落的薛定谔方程，研究了气泡的稳定性。负本征值对应于涨落的不稳定增长模式。我们的结果表明，只有一个负本征值，其本征函数代表的涨落对应于各向同性增长或收缩的核。特别是，这个负本征值的生存到spinodal点。因此，临界气泡在旋节线附近不是分形的或分叉的。
2010-06-11 cond-mat.soft
Critical cavity in the stretched fluid studied using square-gradient density-functional model with triple-parabolic free energy
本文采用具有三抛物自由能的广义平方梯度密度泛函模型，研究了在拉伸液体中引入空穴的稳定性。临界空穴是液体中最大的稳定空穴，它的各种性质与均匀气泡成核的临界气泡的性质进行了比较。根据Punnathanam和Corti [J. Chem. Phys. { \bf 119}，10224（2003）]从Lennard-Jones流体出发的理论，发现临界空穴的尺寸总是小于临界气泡的尺寸，而临界空穴的形成功总是大于临界气泡的形成功。因此，他们关于临界空穴尺寸和形成功的理论，即使对于其它类型的液体，如金属液体或非晶态液体，也是更普遍和有效的。然而，他们在Lennard-Jones流体中发现的临界空穴的标度关系仅在旋节线附近才勉强满足。
2009-04-04 cond-mat.soft
Analytical treatment of the structure and thermodynamics of the square-well fluid
这项工作的主要目标是准确地再现由硬球加方阱（HS + SW）相互作用势建模的吸引系统的结构特性。基于优化的无规相位近似（ORPA），相互作用势的吸引部分被处理为硬球项的微扰。我们能够得到一个解析表达式的结构因子$ S \left( k \right) $再现低密度极限。计算了几种SW流体相的微观结构，并与Monte Carlo（MC）模拟结果进行了比较，结果表明，结构因子在很宽的波矢范围内得到了很好的再现，此外，径向分布函数的接触和不连续值也很好地吻合。此外，我们计算的压力状态方程，并进行了定量分析比较模拟结果发现，在一个大的密度和温度的集合，我们的方法优于其线性形式。此外，我们表明，在这项研究中开发的理论方法工程非常好，许多热力学状态，使我们一个通用的和自信的工具，系统地计算SW流体的结构和热力学。
2019-06-10 cond-mat.soft
Micro and macrophase separation in discrete potential fluids]{Micro and macrophase separation in discrete potential fluids
本文利用Gibbs系综模拟和积分方程理论研究了离散势流体的汽液相图和结构性质。我们考虑三种离散流体，即方阱（SW），方阱势垒（SWB），方阱势垒阱（SWBW）。它们代表了具有竞争相互作用的流体的简单模型，这些相互作用可能会表现出丰富的微观和宏观相行为，这取决于潜在的吸引力和排斥力的强度和范围。在这里，我们强调的结构行为附近的液-气共存。我们的研究结果表明，对于SWB流体的微观相分离的可能的情况下，与一个簇状的形成附近的临界区域，观察到，可以被理解为一个挫折机制的液体-蒸汽过渡时，无论是强度或排斥的范围增加。这种显微镜般的分离可以通过抑制排斥或向相互作用势添加额外的阱来抑制。然而，在SW流体的远程潜力，我们已经发现的结果指出，对纯粹由吸引力驱动的微观聚集的证据。
2019-12-24 cond-mat.soft
Transport properties of the square-well fluid from molecular dynamics simulation
本研究结合分子动力学模拟与连续方阱（CSW）分子间势，计算了方阱流体的自扩散和剪切粘度等输运及平衡性质，结果与文献数据高度一致，证明CSW势能可靠模拟方阱流体输运性质。
2024-08-23 cond-mat.soft
Self-diffusion coefficient of the square-well fluid from molecular dynamics within the constant force approach
本文采用正则（N，V，T）系综下的分子动力学模拟方法，系统地研究了粒子通过方阱对势相互作用的流体的自扩散系数。通过恒力近似和自扩散系数的相互作用势的离散性质被建模确定在超临界热力学状态下的几个包装分数。在$1.1 \leq λ\leq 1.5 $范围内分析了自扩散系数与电位范围$λ$的关系。所得到的分子动力学模拟结果与Enskog方法预测的自扩散系数一致。此外，我们还发现，在低密度下，扩散系数对势区$λ$非常敏感，这导致扩散系数的密度依赖性与其它宏观性质（如状态方程）不同.在这项工作中使用的恒力近似模型的离散对势已被证明是一个很好的计划，使用标准的计算机模拟计算的输运性质。最后，这里提出的模拟结果是足智多谋，以改善理论方法，如Enskog方法。
2018-05-06 cond-mat.soft
Effect of clustering on the orientational properties of a fluid of hard right isosceles triangles
最近的研究表明，硬直角三角形流体具有四重和准八重（八度）取向对称性。然而，二维各向异性流体的标准密度泛函理论，基于两体相关性，并扩展到包含三体相关性，未能描述这些对称性。为了解释八度对称性的起源，我们假设强的粒子聚集是一个关键因素。我们使用缩放粒子理论来分析硬直角三角形和正方形的四种二元混合物，其中三种是单组分流体的极端模型，其中直角三角形可以作为单体实体与三角形二聚体，正方形二聚体或正方形四聚体一起存在。相图表现出丰富的现象学，与分层和三相共存。更重要的是，在某些情况下，三角形的取向分布函数在相对粒子角0、$π/2,$和$π$处具有同样高的峰，表示四重四阶，但也有位于$π/4$和$3π/4$处的次峰，这是八重八阶的特征。此外，我们扩展的二元混合物模型的四元混合物组成的四种类型的集群：单体，三角形和正方形的二聚体，和正方形的四聚体。该混合物使用比例粒子理论在固定簇分数的限制下进行分析。除了明显的四阶相促进四聚体，我们发现，对于某些集群组合物，单体的总取向分布函数可以表现出准八倍（八度）对称性。该研究提供了证据的重要性的集群来解释特殊的取向性质的液晶相在一些二维流体。
2022-01-18 cond-mat.soft
Phase Separation in Two-Dimensional Additive Mixture
我们研究二维二元混合平行广场以及磁盘。最近的聚类算法使我们能够建立一个熵的分层过渡之间的均匀填充的流体相和一个分层相的一个几乎紧密包装的聚集体的大广场周围的流体的小广场。
1998-07-01 cond-mat.soft
Direct correlation function of square well fluid with wide well: First order mean spherical approximation
最近由Tang（Y.Tang，J.Chem.Phys.127，164504（2007））在一阶平均球近似下获得的方阱流体直接关联函数（DCF）的解析表达式被扩展到更宽的阱宽度（2<λ <3）。将理论计算得到的λ =2.1和λ =2.5的方阱流体的直接关联函数和径向分布函数与相应的蒙特卡罗模拟结果进行了比较。
2009-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multi-particle-collision dynamics: Flow around a circular and a square cylinder
采用基于粒子的介观流体动力学模型，模拟了雷诺数在10 ~ 130范围内的二维通道中圆柱和方柱的定常和非定常流动。数值计算结果的回流长度，阻力系数，和斯特劳哈尔数的报告，并与以前的实验测量和计算流体动力学数据进行比较。良好的一致性表明了这种方法的潜力，复杂的流动调查。
2001-10-08 cond-mat.soft
Temperature Expansions in the Square Shoulder Fluid II: Thermodynamics
在配套文件中，我们推导出的结构因子的方肩潜在的高，低温制度周围的微扰方式的解析表达式。在这里，这些解决方案的各种物理性质的推导。特别是，我们调查了大波数扇区，并将其与对关联函数的接触值。然后讨论了方肩流体的热弹性性质。
2020-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Temperature Expansions in the Square-Shoulder Fluid I: the Wiener-Hopf Function
我们研究了稠密方肩流体的空间结构。为此，我们推导出解析微扰解的Ornstein-Zernike方程在低温和高温的限制作为周围的已知硬球解决方案的扩展。然后，我们讨论了微扰方法的适用性有关的Ornstein-Zernike方程。
2020-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-vapor coexistence in square-well fluids: an RHNC study
我们研究了超网链积分方程描述具有四种不同吸引力范围的方阱流体相图的能力。我们的结果与模拟数据的比较表明，该理论是能够再现相当好的准确性的共存曲线的一个重要部分，提供了一个外推程序是用来规避众所周知的病理的伪旋节线，这是更严重的减少宽度的吸引力以及。该方法提供了一个有用的方法，在这种流体中的液体-蒸汽共存曲线的位置的快速评估，并作为检查各向异性的“补丁”方阱分子的更复杂的问题。
2009-03-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling properties of critical bubble of homogeneous nucleation in stretched fluid of square-gradient density-functional model with triple-parabolic free energy
本文用三次抛物线自由能的平方梯度密度泛函模型研究了拉伸液体中的均匀气泡成核，以检验临界气泡形成功作为标度欠饱和度$Δμ/Δμ_{\rm spin}$的函数的标度规则，即未饱和液体与饱和液体之间的化学势差$Δμ$除以液体旋节线与饱和液体之间的化学势差$Δμ_{\rm spin}$。与我们的研究相反，Shen和Debenedetti [J. Chem. Phys. { \bf 114}，4149（2001）]对Lennard-Jones液体的类似密度泛函研究发现，不仅形成功，而且与临界气泡相关的其他各种量都显示出标度规则，然而，我们在我们的模型中几乎没有发现共存附近的标度关系。虽然有些量在旋节线附近显示出几乎完美的标度关系，但形成功除以从经典成核理论推导出的值表明，即使在旋节线处形成功正确地消失，在该模型中也没有标度。此外，临界气泡并没有像多年前预测的那样在旋节线附近显示出任何异常。特别是，我们的模型并没有显示发散的界面宽度在旋节线，这是由于这样的事实，即压缩性保持有限，直到我们的抛物模型达到旋节线。
2008-08-07 cond-mat.soft
Spinodal fractionation in a polydisperse square well fluid
使用动力学蒙特卡罗模拟，我们模拟气液调幅分解的大小多分散的方阱流体，代表一个"近单分散"的胶体分散体。我们发现，分馏（分层）相之间的颗粒大小开始断言后不久，相序。引人注目的是，大小分馏的方向可以通过两个粒子间的潜力，在单分散的情况下，是相同的，我们合理化这方面的微扰，多分散性平衡理论之间的一个看似微不足道的选择。此外，我们的定量结果表明，动力学蒙特卡罗模拟可以提供详细的洞察分馏在真实的胶体系统中的作用。
2012-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluctuation Amplitude of a Trapped Rigid Sphere Immersed in a Near-Critical Binary Fluid Mixture within the Regime of the Gaussian Model
在平衡状态下，被困在外场中的胶体粒子的位置会发生热涨落。众所周知，环境流体不是简单的热浴，颗粒质量似乎增加，这影响颗粒的均方速度。在这项研究中，我们假设粒子被包围的二元流体混合物在均匀相附近，但不太接近，临界点。通常，一种组分优选地被颗粒表面吸引，并且由于接近临界性，所得吸附层变得显著。当颗粒在这种情况下波动时，其均方位移也应该受到周围流体的影响，因为吸附层不完全跟随颗粒运动。我们计算的影响，在一个简单的情况下，一个刚性的球形粒子波动幅度小，其表面吸引一个组件弱。我们利用流体动力学的限制，没有耗散检查的贡献，从周围的混合物的等时间的相关性，这被证明是减少了额外的应力，包括渗透压。
2017-04-19 cond-mat.soft
How short-range attractions impact the structural order, self-diffusivity, and viscosity of a fluid
我们提出了分子模拟数据的粘度，自扩散率，和局部结构有序的（i）硬球流体和（ii）方井流体与短程吸引力。后者的流体表现出动态异常的相图，其流动性增加后，等容冷却，这被认为是一个更大的区域的结构异常，其中其对相关性加强等容加热的一个子集。这种“异常级联”在性质上类似于最近对液态水的模拟。硬球和方井系统的结果还表明，在过冷时的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障发生的条件下，粘度和自扩散发展不同的耦合的程度成对的结构有序的液体。我们讨论这些耦合如何反映动态的异质性。最后，我们注意到，模拟数据表明如何排斥和吸引力的玻璃通常可以由两个不同的水平的短程结构秩序的特点。
2007-05-02 cond-mat.soft
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
Evolutionary optimization of the Verlet closure relation for the hard-sphere and square-well fluids
Ornstein-Zernike方程求解硬球和方阱流体使用封闭关系的不同选择;方阱的吸引范围被选择为$λ=1.5.$。特别地，对于两种流体，我们主要关注基于Verlet封闭关系的三参数版本的解决方案[Mol. 42，1291-1302（1981）]。为了找到后者的自由参数，无约束优化问题被定义为基于压缩性的热力学一致性条件，并使用进化算法求解。对于硬球流体，与平均场状态方程和精确的计算机模拟结果相比，结果显示出良好的一致性;在高密度下，即，在接近冻结转变时，可以看到预期的（小的）偏差。在方阱流体的情况下，一个很好的协议，观察到在低和高密度时，与事件驱动的分子动力学计算机模拟相比。对于中等密度，探索的闭合关系在精度方面有所不同。我们的研究结果表明，修改的优化问题，包括，例如，额外的热力学一致性标准，可以提高这里探讨的流体类型的结果。
2022-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cs.NE
Theoretical approaches to the structural properties of the square-shoulder fluid
模拟结果与预测的方肩流体的结构特性进行比较，以评估三种理论的性能：唐-陆的一阶平均球近似，简化的指数近似，后者和有理函数近似。这三个理论发展的共同特点是在Laplace空间中解析，并在适当的限制下简化到Percus-Yevick硬球流体的结果。总的来说，与模拟数据的最佳协议是用简化的指数近似。
2016-02-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Hexatic phase and water-like anomalies in a two-dimensional fluid of particles with a weakly softened core
我们研究了二维流体中粒子通过球对称和轻微软二体排斥相互作用。该模型可以存在于三种不同的晶相中，其中一种具有正方形对称性，另两种具有三角形对称性。我们表明，虽然三角形固体第一次融化成六角流体，正方形固体加热时直接转化为各向同性流体通过一阶过渡，没有中间的四次相。在低压下，三角形和正方形晶体的熔化在温度不太低的情况下是可重入的，但在一定压力范围内不需要两个竞争的最近邻距离。整个光谱的水状流体异常完成了这个模型的潜力。
2012-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ground state of weakly repulsive soft-core bosons on a sphere
我们研究了嵌入球面的可穿透玻色子系统。在粒子间弱相互作用的假设下，系统的基态近似为纯凝聚态。我们采用热力学参数的调查，在变分的单粒子状态，不同的有限大小的“相”之间的交叉跨越的参数空间的球半径和化学势。特别是，对于半径高达几个相互作用的范围内，我们研究的稳定性的流体相相对于一些晶体状的安排具有对称性的一个定期或半定期多面体。我们发现，虽然量子涨落使系统流体保持在低密度，但在压缩时，它最终会变得不均匀，即，粒子聚集成簇。随着半径的增加，高密度聚集体的性质发生变化，我们观察到不同簇相（“固体”）之间的一系列过渡，其基本原理是最大化簇的配位数，同时确保每个相邻对之间的适当距离。我们认为，至少在我们的平均场描述，每个集群阶段是超固体。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tetratic Phase in 2D Crystals of Squares
本研究通过实验观察二维方形晶体熔化过程中的四方相，利用四重键取向关联函数证实其具有准长程取向序，为KTHNY理论提供了新证据。
2024-11-10 cond-mat.soft
Structural and thermodynamic properties of fluids whose molecules interact via one-, two-, and three-step potentials
流体的结构和热力学性质的分子相互作用，通过潜在的硬核加上一个方井，一个方肩，和第二个方井，被认为是。这些属性是通过使用（半解析）的有理函数近似方法作为一个特殊的情况下，更一般的配方提供较早的涉及潜在的硬核加上$n$分段常数部分。与最近的模拟数据的结果比较证实了该方法的实用性。
2022-08-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Counterflow quantum turbulence in a square channel under the normal fluid with a Poiseuille flow
采用涡丝模型对He Ⅱ中热逆流产生的超流湍流进行了数值分析。已知低纵横比通道中的逆流显示出从层流到两个湍流状态TI和TII的转变。目前的理解是，TI具有湍流超流和层流正常流体，但这两种流体在TII状态下都是湍流的。本文研究了TI态中的涡旋纠缠。本文将固体边界条件应用于正方形通道的壁面，并将正常流体的速度场规定为层流Poiffille剖面。一个不均匀的旋涡缠结，集中在固体边界附近，得到的统计稳定状态。它是由其特有的时空振荡维持的。涡旋缠结的不均匀性表现出对温度的特征依赖性，这是由两种竞争效应引起的，即逆流速度分布和相互摩擦。
2014-07-07 cond-mat.other cond-mat.soft physics.flu-dyn
Continuity Conditions for the Radial Distribution Function of Square-Well Fluids
在三维方阱流体的Percus-Yevick（PY）积分方程的基础上，研究了径向分布函数g（r）和与之密切相关的腔函数y（r）的连续性条件.考虑了对应于阱宽（w-1）*d等于硬核直径的分数d/m（m= 1，2，3）的情况。在这些情况下，证明了函数y（r）及其一阶导数处处连续，但最终某阶导数在点（n+1）d/m，n= 0，1，.. d/m处不连续。.连续性的阶数（y（r）的最高阶导数在给定点连续）在第一种情况下（m=1）与n成比例，在另外两种情况下（m= 2，3）与2*n成比例，对于n的大值。此外，y（r）的三阶导数在r=d和r=w*d（w=3/2和w=4/3）处是连续的，但只有一阶导数在w=2时是连续的。这可以理解为非线性共振效应。
2000-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The vanishing limit of the square-well fluid: the adhesive hard sphere model as a reference system
我们报告的模拟研究的气-液临界点的方势阱，为小到0.005倍的颗粒直径西格玛的值的井宽三角洲。对于小δ，临界点B_2*c处的约化第二维里系数与δ成线性关系。由于B_2*c与T_c之间存在高度非线性的转换，如果通过常数B_2*c假设来估计临界温度T_c，则所观察到的弱线性相关性不足以产生任何显著的可观察效应。这解释了先前观察到的对应态定律的有效性。临界密度rho_c以两个结合颗粒间的立方平均距离（1+0.5 δ）/σ为单位时也是恒定的。用精确的函数形式描述delta -> 0依赖性的可能性提供了粘附硬球AHS模型的临界参数的改进的精确估计。
2007-12-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pair correlation function of short-ranged square-well fluids
我们已经进行了广泛的蒙特卡罗模拟的正则（NVT）系综的对关联函数的方阱流体的阱宽$λ-1$范围从0.1到1.0，在单位的粒子的直径$σ$。对于这些宽度中的每一个，已经考虑了在$0.1\leqρσ^3\leq 0.8$和$T_c(λ)\lesssim T\lesssim 3T_c(λ)$范围内的几个密度$ρ$和温度$T$，其中$T_c(λ)$是临界温度。模拟数据用于检验两种分析理论在预测这些流体结构方面的性能：Tang和Lu [Y. Tang和B. C.- Y. Lu，J. Chem. Phys. { \bf 100}，3079，6665（1994）]和我们两人提出的非微扰模型[S. B. Yuste和A. Santos，J. Chem. Phys. { \bf 101}，2355（1994）]。据观察，这两种理论是相辅相成的，因为后者的理论适用于短距离和/或中等密度，而前者的理论适用于长距离和高密度。
2004-10-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Rational-function approximation for fluids interacting via piece-wise constant potentials
流体的结构特性，其分子通过潜在的硬核心加上n分段恒定的部分不同的宽度和高度的相互作用，使用（半解析）的有理函数近似方法。结果示出的情况下，一个方肩加方势阱和移位方势阱和模拟数据和那些遵循的（数值）解决方案的打击-Yevick积分方程进行比较。
2012-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Generalized Coupling Parameter Expansion: Application to Square-Well and Lennard Jones Fluids
本文将简单流体热力学微扰理论中的耦合参数展开式推广到包括桥函数的导数。我们采用Sarkisov桥函数的方阱（SW）和Lennard-Jones（LJ）流体的理论的七阶版本。在这两种情况下，该理论再现了从积分方程理论（IET）和模拟获得的径向分布函数，具有良好的精度。此外，该方法在液体-蒸气共存区域内工作，在该区域内，已知ICPs失效。在SW流体的情况下，使用的Carnahan-Starling表达式的自由能量密度的硬球参考系改进了液-汽相图（LVPD）从IET获得。我们还得到了不同范围SW流体的表面张力。目前的理论和模拟结果是一致的。在LJ流体的情况下，从本方法得到的状态方程与从IET得到的状态方程相匹配，偏差可以忽略不计。我们还从维里途径和能量途径获得了LJ流体的LVPD，发现两种途径之间存在轻微的不一致。应用程序导致以下结论。在参考系性质已知的情况下，本方法给出的结果是非常大的改进，从IET与相同的桥函数。在参考系数据不可用的情况下，该方法用作求解具有给定闭合关系的Ornstein-Zernike方程的替代方式，其优点在于，通过适当选择参考系，可以在整个相图中获得解。
2013-08-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How `sticky' are short-range square-well fluids?
这项工作的目的是调查在何种程度上的短程方阱（SW）流体的范围$λ$在给定的填充分数和降低的温度下的结构特性可以表示的粘性硬球（SHS）流体在相同的填充分数和有效的粘性参数$τ$。这种等价性不能适用于径向分布函数，因为该函数在SHS情况下在接触处具有δ奇异性，而在SW情况下在$r=λ$处具有跳跃不连续性。因此，与腔函数$y(r)$的等价性进行了探讨。将$y_{\sw}$和$y_{\shs}$之间的一致性优化至密度的一阶，表明选择$τ$。我们已经进行了Monte Carlo（MC）模拟的SW流体$λ=1.05$，1.02和1.01在几个密度和温度$T^*$，使$τ=0.13$，0.2和0.5。所得的腔函数已与Miller和Frenkel [J. Phys：Cond. Matter 16，S4901（2004）]。尽管在给定的$η$和$τ$值下，$y_{\sw}$和$y_{\shs}$之间存在一些局部差异（特别是对于$λ=1.05$），但随着$λ-1$减小，SW数据平滑地向SHS值收敛。利用近似映射$y_{\sw}\to y_{\shs}$从SHS流体的内能和结构因子估计SW流体的内能和结构因子。以Percus-Yevick方程的解为$y_{\shs}$，采用有理函数近似，对SW流体的径向分布函数$g(r)$进行了理论估算，与MC模拟结果吻合较好，最后对短射程SW流体混合物进行了类似的研…
2006-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Ising nematic fluid phase of hard-core dimers on the square lattice
我们提出了一个模型的经典硬核二聚体的正方形晶格，包含一个伊辛相在其相图。我们考虑一个模型，在一个给定的格子上的平行二聚体的吸引力的相互作用和相邻的平行二聚体的吸引力的相互作用在同一行（{ \it viz}列）的晶格。通过广泛的蒙特卡罗模拟，我们发现，与有限密度的孔的相图，随着温度的升高，柱状晶相，伊辛连续相变分离的液体相和无序的流体相。我们提出了强有力的证据伊辛普适性类的两个过渡。伊辛相可以被解释为一个中间的经典热力学相（可能是一个强关联的反铁磁体），也可以被解释为一个二维量子二聚体模型的相，该模型使用了Rokhsar-Kivelson构造的精确可解量子哈密顿量。
2014-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Heat capacity of square-well fluids of variable width
本文用Monte Carlo NVT模拟方法计算了方阱流体在不同温度、密度和势宽下的定容比热容。热容量是一个比其他热力学量（如压缩因子）对理论的准确性更敏感的热力学性质。这是说明通过比较报告的模拟数据的热容量与理论预测的巴克-亨德森微扰理论，以及与那些由非微扰理论模型的基础上巴克斯特的解决方案的打击-Yevick积分方程粘性硬球。这两种理论都对状态方程给出了精确的预测。相比之下，它被发现，巴克-亨德森理论大大低估了低到中等温度下的过剩热容，而理论和模拟之间的一个更好的协议是实现与非微扰理论模型，特别是对于小的阱宽，虽然后者的准确性，高密度和低温，随着阱宽的增加。
2003-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Clusterization of weakly-interacting bosons in one dimension: an analytic study at zero temperature
我们研究了一个系统的可穿透玻色子的线上，集中在高密度/弱相互作用制度，其中的基态，以一个很好的近似，凝聚。在压缩下，系统在零温度下聚集，即，粒子聚集在一起，形成独立的、数量相等的束。我们比较了Gross-Pitaevskii（GP）方程与单粒子态的两种不同的变分近似的预测结果，这三种理论不仅波函数相似，而且相变密度也相同。特别是，集群化发生在GP理论的软化的Roton激发。与后者相比，高斯变分理论的优点是，平均场能量泛函被写在（几乎）封闭的形式，这使我们能够提取相变和高密度行为在完全解析的条款。我们还计算了超流分数的集群系统，揭示其确切的行为接近，以及非常远离，过渡。
2018-12-06 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft
Fluid-Fluid and Fluid-Solid transitions in the Kern-Frenkel model from Barker-Henderson thermodynamic perturbation theory
本文用Barker-Henderson二阶热力学微扰理论研究了片状胶体的Kern-Frenkel模型。该模型描述了一种流体，其中硬球粒子用一个补丁装饰，以便它们通过方阱（SW）势相互作用，如果它们彼此足够接近，并且如果每个粒子上的补丁正确对齐。气-液和流-固两相共存的计算和对比相应的蒙特卡罗模拟结果。我们发现，微扰理论描述相当准确的数值模拟所有的方式从一个完全覆盖的方阱潜力的Janus限制（半覆盖）。在数值数据不可用的区域（从Janus到硬球），该方法提供了临界线位置的估计，可以作为在这些低覆盖率下进一步有效数值工作的指导方针。与其他技术，如积分方程理论的比较，突出了这种方法在本上下文中的重要方面。
2012-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase behaviour and correlations of parallel hard squares: From highly confined to bulk systems
我们研究了一个二维平行的硬方块在散装和限制下的通道中的流体，其目的是评估基本测量理论（FMT）的性能。为此，我们首先使用FMT和Percus-Yevick理论分析了体系统的相行为，并将结果与MD和MC模拟进行了比较。在第二步中，我们研究了受限系统，并将结果与传递矩阵法和我们自己的蒙特卡罗模拟的结果进行了比较。正方形被限制在通道与平行壁的角度为0 $^{\circ}$或45 $^{\circ}$相对于平行硬正方形的对角线，分别，这使得外部潜在的对称性对流体结构特性的影响的评估。在一般情况下，FMT高估散装相关性，预测存在的柱状相（不存在模拟）之前结晶。FMT预测的状态方程与模拟比较好，虽然PY方法与维里路线是更好地在一定范围内的包装分数。由于FMT理论具有空间交叉的特性，因此它对封闭流体的结构和相关性具有很高的精度。该理论准确地预测了封闭体系的密度分布和状态方程。信道内部的高度非均匀的对相关性也被FMT很好地描述。
2015-12-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The "True" Widom Line for a Square-Well System
在本文中，我们提出了范德华模型，它允许一个纯粹的分析研究的流体性质，包括状态方程，相行为和超临界波动。以方势阱系统为例，计算了其液-气相变线和超临界涨落。利用该模型不仅可以计算热力学响应函数（等温压缩率$β_T$、等压热容$C_P$、密度波动$ζ_T$和热膨胀系数$α_T$），还可以计算流体中的相关长度$ξ$。结果表明，束极值迅速扩大后，离开临界点。这样定义的Widom线似乎不能被认为是将超临界区划分为类气区和类液区的真正边界。正如最近所表明的，超临界区相图上的新动态线，即弗伦克尔线，可以用于此目的。
2014-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical Behavior of a Heavy Particle in a Granular Fluid
在颗粒流体中重杂质粒子的均匀冷却状态下，观察到类似于二级相变的行为。序参量$ϕ$是杂质均方速度与流体均方速度之比，共轭场$h$与质量比成正比。参数$β$，测量相对于杂质-流体碰撞速率的流体冷却速率，是逆温度的模拟。对于$β<1$，当$ϕ=0$处于$h=0$时，流体是"正常的“，如系统具有弹性碰撞的情况。对于$β>1$，具有$ϕ\neq 0$的“有序”状态出现在$h=0$，表示均分的极端崩溃。临界慢化和质量变化的速度分布函数附近的过渡杂质粒子注意到
2001-02-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Unified Rational-Function Approximation for Square-Well, Square-Shoulder, and Nonadditive Hard-Sphere Mixtures
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Instituto de Computación Científica Avanzada (ICCAEx), Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学先进科学计算研究所）；Instituto de Energías Renovables, U.N.A.M.（墨西哥国立自治大学可再生能源研究所）
本文提出统一有理函数近似，用于方阱、方肩及弱非加性硬球混合物的结构性质，通过重述粘性硬球Percus-Yevick解，满足低密度极限并保持连续性，经蒙特卡洛验证准确。
2026-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Computer Simulations and Mode-Coupling Theory of Glass-Forming Confined Hard-Sphere Fluids
本文通过模式耦合理论与计算机模拟定量比较，首次求解完整矩阵方程组，研究受限硬球流体的动力学性质，在玻璃转变附近实现理论预测与模拟的定量一致，揭示笼效应与弛豫动力学。
2023-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the equivalence between the energy and virial routes to the equation of state of hard-sphere fluids
由于硬球流体的内能仅为理想气体的内能，因而它与密度无关，因此硬球流体状态方程的能量路径是不明确的。结果表明，这种模糊性可以避免考虑一个正方形的肩膀相互作用，并采取消失肩宽的限制。所得的硬球状态方程与维里途径得到的状态方程完全一致。因此，硬球流体状态方程的能量和维里路径可以被认为是等价的。
2005-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
