Computer simulations of electrorheological fluids in the dipole-induced dipole model
采用多重镜像法计算了多分散电流变液中悬浮颗粒的相互作用力。电流变液的计算机模拟中经常采用的点偶极子（PD）近似显示出相当大的误差时，由于多极相互作用的粒子的方法，并最终接触。当粒子和主介质之间的介电对比度大时，PD近似变得甚至更差。从结果中，我们表明，偶极诱导偶极（DID）模型产生了很好的协议与多个图像的结果，为广泛的介电对比度和多分散性。作为一个例子，我们已经采用DID模型来模拟在单轴和旋转场的电流变流体中的颗粒的非热聚集。我们发现，聚集时间显着减少。DID模型部分地考虑了多极相互作用，并且在电流变流体的计算机模拟中使用简单。
2001-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase diagram and melting scenarios of two-dimensional Hertzian spheres
我们提出了计算机模拟系统的纯排斥性软胶体粒子相互作用，通过赫兹势和约束到一个二维平面。该势描述了弱变形体的弹性相互作用，并且可以是定性描述软大分子（如球形胶束和星形聚合物）行为的可靠模型。我们发现了大量的有序相，包括十二方准晶，并分析了低密度三角形和正方形相的熔化情况。有趣的是，取决于相图上的位置，系统可以通过一级转变熔化，并且根据Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（BKTHNY）方案（具有中间六角相的两个连续转变）熔化，并且还根据最近提出的具有一级六角-各向同性液体转变和连续固体-六角转变的两阶段熔化。我们还证明了三临界点的可能性的熔点。
2018-01-30 cond-mat.soft
The origin of complex behavior of liquid carbon: an insight from computer simulation
Vereshchagin Institute of High Pressure Physics, Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院维尔斯卡金高压物理研究所）
本文通过分子动力学模拟揭示液态碳的复杂行为，发现其较低的临界温度可能影响石墨熔点实验测量。
2026-02-27 cond-mat.soft
Random pinning elucidates the nature of melting transition in two-dimensional core-softened potential system
尽管进行了大约40年的研究，但二维熔化转变的性质并不完全清楚。在最流行的Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（BKTHNY）理论的框架下，2D系统通过两个连续的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless-Nelsonless（BKT）转变与中间六角相熔化。传统的一阶跃迁也是可能的。另一方面，最近在计算机模拟的基础上，提出了新的熔化方案，包括连续的BKT型固-六方相转变和一级六方相-液相转变。然而，在模拟中的六角相是非常狭窄的，这使得它的研究困难。在本文中，我们提出了应用随机钉扎更详细地调查六角相。概述了具有类似于软磁盘系统的窄排斥步长的核软化势的二维系统的分子动力学模拟结果。该系统有一个小部分的钉扎粒子提供淬火无序。随机钉扎加宽了六角相，而不改变熔化的情况下，并给出了可能性，研究的行为的扩散率和序参量在附近的熔化过渡和内的六角相。
2017-01-13 cond-mat.soft
Homogeneous ice nucleation at moderate supercooling from molecular simulation
在所有的冻结转变中，水变成冰的转变可能与生物学、物理学、地质学或大气科学最相关。在这项工作中，我们调查均匀冰核通过计算机模拟。我们评估的临界集群的大小和成核率的温度范围在15 K和35 K以下熔化。我们使用TIP 4P/2005和TIP 4P/冰水模型。当在与模型的熔化温度相同的温差下进行比较时，两者给出了相似的结果。临界团簇的尺寸从熔点以下15 K时的$\sim$ 8000分子（半径$ = 4$ nm）变化到熔点以下35 K时的$\sim$ 600分子（半径$ = 1.7$ nm）。我们使用经典成核理论（CNT）来估计冰-水界面自由能和成核自由能垒。我们得到的界面自由能为29（3）mN/m从我们的结果外推到熔化温度。这个值与实验测量值和以前的计算机模拟TIP 4P模型的估计值都吻合得很好。此外，我们得到的成核率的估计，从模拟的临界集群在障碍顶部。我们得到的两个模型的值同意与实验测量的统计误差。在温度高于20 K低于熔化，我们得到的成核速率慢于一个临界集群的外观在所有的水的水圈在宇宙的年龄。因此，我们的模拟预测，在这个温度以上冻结的水必然是异质的。
2013-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Continuous melting through a hexatic phase in confined bilayer water
液态水不仅具有明显的重要性，而且非常有趣，显示出许多异常，仍然挑战我们对这样一个先验简单系统的理解。当观察纳米约束水时也是如此：细胞中成分之间的液体被限制在这样的尺寸内，并且已经有证据表明这种水的行为与其本体对应物非常不同。一个惊人的发现已经从二维承压水的计算机模拟报告：液体显示连续或不连续的熔化取决于其密度。为了理解这种行为，我们已经分析了熔化的双层纳米承压水的分子动力学模拟。在高密度下，我们观察到连续熔化仅与氧的相变有关，氢始终保持液态。此外，我们发现一个中间的六角相之间的液体和三角形的固体冰相的氧，以下的Kosterlitz的Halperin-Nelson-Young理论的二维熔化。液体本身倾向于维持三角形冰的局部结构，其两层具有强烈的相关性，但物质交换非常缓慢。氧和氢的行为的解耦产生了一种状态，在这种状态下，水的复杂性似乎消失了，导致类似于简单的单原子液体。我们模拟水的这种内在趋势可能有助于了解其他封闭和界面水系统中的新行为。
2016-06-28 cond-mat.soft
Statistical mechanics of local force dipole responses in computer glasses
软准定域模（QLM）普遍存在于熔融淬火的结构玻璃中，并且被认为与许多玻璃异常有关，例如它们的热导率和比热的低温标度以及在中频的声衰减。在计算机眼镜中，QLM可以在一组狭窄的情况下呈现谐波振动模式的形式，然而，直接访问它们在频率上的完整分布受到QLM与其他低频模式（例如，~声子）。以前的研究，以克服这个问题已经表明，玻璃的本地力偶极子的响应作为一个很好的代理其QLM;因此，我们在这里研究的本地力偶极子在计算机眼镜的响应的物理机械性能，在很大范围内的玻璃稳定性和在各种空间维度，与揭示尚未访问的QLM的频率的完整分布的属性的目标。我们发现，相对于QLM的频率$ω$（因此，也是他们的刚度$κ\!=\!ω^2$）的空间维度独立的普遍分布，与本地力偶极子的响应相关的刚度的分布特征（弱）依赖于空间维度。我们合理化这种依赖性，通过引入一个晶格模型，结合了现实空间的配置文件的QLM-与尺寸相关的远程弹性场-和普遍的统计特性，他们的频率。最后，我们讨论了我们的研究结果和玻璃化转变问题的基本方面之间可能的联系，并在超稳定玻璃的塑性活动的有限尺寸效应。
2020-01-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The effect of confinement on the solid-liquid transition in a core-softened potential system
本文对二维（$2D$）和准二维（$q2D$）经典粒子通过各向同性核软化势相互作用的相图和反常行为进行了计算机模拟比较研究。我们已经表明，在低密度部分的相图中的限制狭缝孔的宽度的增加导致相当大的降低熔化温度，而在高密度的熔化温度几乎不变。
2019-06-13 cond-mat.soft
Computer simulations of polydisperse ER fluids in DID model
电流变液的理论研究主要集中在单分散体系。真正的ER流体本质上必须是多分散的，即，悬浮颗粒可以具有各种尺寸和/或不同的介电常数。这些研究的初始方法是点偶极（PD）近似，当粒子接近并最终接触时，由于多极相互作用，该方法会产生相当大的误差。在最近的工作中，我们提出了一个偶极诱导偶极（DID）模型的电流变流体的计算机模拟，这是被证明是更准确的比PD模型和易于使用。应用DID模型模拟了电流变液中粒子的非热聚集，发现聚集时间比PD模型显著缩短。在这项工作中，我们将报告的情况下，当一些粒子的介电对比度可以是负的结果。在这种情况下，力的方向是相反的。此外，包含DID力进一步使结果复杂化，因为正对比度和负对比度之间的对称性将被偶极诱导的相互作用的存在打破。
2002-03-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase behaviour of colloidal assemblies on 2D corrugated substrates
我们调查-Monte Carlo计算机模拟-二聚体胶体分子的相位行为的周期性基板与正方形对称。这些分子形成于受到周期性外部约束的带电胶体的二维悬浮液中，这可以通过光学方法在实验上实现。我们研究的位置和取向顺序的演变，通过改变整个熔融转变的温度。我们提出并评估适当的序参量以及比热容，并表明，位置相关性的衰减属于一类交叉过渡，而取向熔化是一个二级相变。
2012-04-24 cond-mat.soft
Hard-disk equation of state: First-order liquid-hexatic transition in two dimensions with three simulation methods
我们报告大规模的计算机模拟的硬盘系统在高密度的熔化过渡的区域。我们的模拟再现状态方程，以前获得的使用事件链蒙特卡罗算法，与本地蒙特卡罗方法和事件驱动的分子动力学的大规模并行实施。我们分析了这些模拟方法的相对性能，采样配置空间和接近平衡。我们的结果证实了硬盘中熔化相变的一级性质。通过取向序参量场，对各个构型的相共存进行可视化。位置顺序的分析证实了六角相的存在。
2013-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Radial fluctuations induced stabilization of the ordered state in two dimensional classical clusters
用布朗动力学和朗之万分子动力学模拟研究了二维经典粒子团簇的熔化。粒子被一个圆形硬壁或一个抛物线形的外部势所限制，并通过一个偶极子或一个屏蔽库仑势相互作用。我们发现，随着粒子间相互作用强度的降低，具有短程粒子间相互作用的团簇被硬壁限制在其取向顺序中表现出重入行为。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Ferrogels cross-linked by magnetic particles: Field-driven deformation and elasticity studied using computer simulations
铁凝胶，即磁性颗粒浸入其中的溶胀聚合物网络，可以被认为是“机敏材料“，因为它们的形状和弹性可以由外部磁场控制。利用分子动力学模拟，在粗粒水平上，我们研究了铁凝胶中的磁性粒子作为交联剂的聚合物网络。在均匀的外部磁场中，磁矩的取向与聚合物之间通过共价键的直接耦合引起凝胶的变形，而与颗粒间偶极-偶极相互作用无关。在本文中，我们报告这种变形，凝胶的弹性模量和它的磁响应的定量测量。我们的研究结果表明，这些属性显着依赖于聚合物网络的拓扑结构。
2015-06-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Many-body dipole-induced dipole model for electrorheological fluids
电流变液的理论研究通常依赖于计算机模拟。这些研究的初始方法是点偶极（PD）近似，当粒子接近并最终接触时，由于多体和多极相互作用，该方法会产生相当大的误差。因此，各种工作试图超越PD模型。在PD模型之外，以前的尝试仅限于局部场效应或多极效应，而不是两者兼而有之。例如，我们最近提出了一个偶极诱导偶极（DID）模型，它被证明是更准确的PD模型和易于使用。由于多体（局域场）效应被引入到多体DID模型中，因此这项工作是必要的。结果表明，多极相互作用确实可以占主导地位的偶极相互作用，而局域场效应可能会产生一个重要的修正。
2002-09-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Structural and phase properties of tetracosane (C24H50) monolayers adsorbed on graphite. Explicit Hydrogen Molecular Dynamics study
讨论了二十四烷（C24 H50）在石墨表面单分子层物理吸附的分子动力学（MD）计算机模拟。烷烃分子用显式氢模拟，石墨衬底表示为具有六个石墨烯层的全原子结构。二十四烷的动力学模型在完全原子化的方式与实验符合良好。低温有序固体组织为矩形中心结构，与底层石墨不相称。高于T = 200 K时，由于分子开始失去其平移和取向顺序通过左缺陷的形成，一个弱的近晶中间相（实验观察到，但从未在联合原子（UA）模拟重现）出现。吸附层的相行为是非常敏感的静电相互作用的方式包括在模型中。如果静电荷设置为零（如在UA力场中），则熔化温度相对于实验值增加约70 K。当非键1 - 4相互作用不成比例时，熔融温度降低约90 K。如果比例因子设置为0.5，熔化发生在T = 350 K，与实验数据非常吻合。PACS编号：82.45.Mp，www.example.com
2008-07-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Computer simulation study of surface wave dynamics at the crystal--melt interface
我们研究，通过计算机模拟，晶体-熔体界面的三个不同的系统：硬球，Lennard琼斯和TIP 4P/2005水模型。特别是，我们专注于表面波的动力学。我们观察到，表面波弛豫过程的特点是不同的时间尺度：一个缓慢的一个有关的连续再结晶和熔化，这是由毛细管力;和一个快速的一个，我们建议是由于一个组合的过程，迅速引起小扰动的界面形状（如e。G.瑞利波、亚扩散或颗粒与晶体的附着/分离）。表面波的弛豫随着波长的增加而由慢过程控制。此外，我们看到，慢弛豫不受微观动力学的细节。在液相扩散的时间尺度特性中，水的晶体-熔体界面的弛豫动力学比Lennard Jones或硬球慢大约一个数量级，这归因于水分子中存在取向自由度。最后，我们估计从我们的毛细管波动力学分析的晶体生长速率，并将其与以前的模拟研究和实验的情况下，水。
2014-10-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Percolation and orientational ordering in systems of magnetic nanorods
基于蒙特卡罗（MC）计算机模拟，我们研究了磁性纳米棒系统的结构形成。我们的模型粒子由具有永磁偶极矩的熔融球体组成，这是受到最近实验的启发。所得到的系统的行为显着不同的硬（非磁性）杆或磁棒与一个单一的纵向偶极子系统。特别是，我们观察到的磁性纳米棒的渗滤阈值（与非磁性棒相比）在低密度的显着降低，和高密度的稳定化的磁性相。此外，逾渗阈值是可调的外部磁场。
2012-03-21 cond-mat.soft
Two-component electrolyte solutions with dipolar cations on a charged electrode: Theory and computer simulations
用于能量转换和储存的先进电化学装置的开发需要对电极反应进行微调，这可以通过改变电极/溶液界面结构来实现。特别地，在碱金属盐电解质的情况下，双电层（EDL）组成可以通过引入可以具有极性片段的有机阳离子（例如室温离子液体阳离子）来管理。为了探索这种方法，我们开发了一个理论模型，预测简单的（碱）阳离子与偶极（有机）的EDL内的有效替换。对于分子偶极矩（$2-4~D$）的典型值，该效应在表面电荷密度高于30 $μC/cm^2$时表现出来。我们表明，该系统的预测行为与分子动力学模拟的结果定性一致。
2020-07-01 cond-mat.soft
Removing grain boundaries from three-dimensional colloidal crystals using active dopants
利用计算机模拟，我们探讨了如何晶界可以从三维胶体晶体中去除掺杂一小部分的活性胶体。我们表明，足够的自我推进，该系统被驱动到一个晶体流体共存。在这种相分离状态下，活性掺杂剂变得可移动并自发地聚集在晶界处。由此产生的表面熔化和畴的再结晶导致晶界随时间的运动，并导致形成大的单晶。然而，当自推进力太低而导致相分离时，我们没有观察到晶粒生长的显著增强。
2016-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Water: one molecule, two surfaces, one mistake
为了精确地计算分子的能量和偶极矩，需要求解薛定谔方程。对许多不同的构型重复这一过程，可以确定势能面（PES）和偶极矩面（DMS）。自从早期的计算机模拟，它已被隐含地接受的经验电位的电荷用于适应PES也应该被用来描述DMS。这是个错误部分费用是不可观测的量。它们应被视为可调拟合参数。用于描述生态系统服务质量的最佳值不一定是描述管理系统服务质量的最佳值。可以使用两个拟合：一个用于PES，另一个用于DMS。这是量子化学界的一种常见做法，但在进行计算机模拟的社区中并不经常使用。这个想法影响了所有类型的水模型（从头计算除外），从粗粒到非极化和极化模型。我们预计，一个领域，将大大受益于有两个，一个良好的PES和一个良好的DMS，是水在电场的存在下建模。
2015-05-29 cond-mat.soft physics.chem-ph
