Averaging rheological quantities in descriptions of soft glassy materials
许多平均场模型被用来描述玻璃材料的力学行为。它们通常依赖于对元素或状态的分布进行的平均。我们在这里强调，平均是一个更复杂的过程中的力学比在更经典的情况下，如相变在磁系统。这导致我们修改最近提出的SGR模型软玻璃材料的预测，我们建议，粘度应该发散在玻璃化转变温度$T_g$与指数形式$η\sim \exp(\frac{A}{T-T_g})$。
2000-12-08 cond-mat.soft
An introduction to the colloidal glass transition
胶体是小固体颗粒在液体中的悬浮液，并且当颗粒浓度高时表现出玻璃态行为。在这些样品中，颗粒大致类似于传统玻璃中的单个分子。自20世纪80年代以来，该模型系统一直用于研究玻璃化转变。在这个观点中，我们总结了一些有趣的胶体玻璃化转变的行为，并讨论了开放的问题。
2016-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Motility-induced shear thickening in dense colloidal suspensions
活性胶体悬浮体的相变和集体动力学是软物质物理学中的一个有趣的课题，特别是对于非平衡体系，它可以在稳态剪切流的存在下导致丰富的流变行为。在这篇文章中，自推进的作用在稠密的胶体悬浮液的流变响应的研究通过使用粒子分辨模拟。首先，活性和剪切之间的相互作用，在固体的悬浮液的液体转变进行了分析。虽然自推进和剪切都破坏了秩序，并在它们的临界值以上熔化了系统，但自推进降低了在过渡期间需要克服的应力屏障。一旦悬浮液达到非平衡稳态，就分析流变响应。虽然被动悬浮液表现出类似固体的行为，但打开颗粒运动性使系统流动，并且在低自推进下，悬浮液表现为剪切稀化流体。增加胶体的自推进诱导从剪切稀化到剪切增稠行为的转变，我们将其归因于运动诱导的悬浮液中的聚集。运动诱导剪切增稠（MIST）这一有趣的现象可用于调整胶体悬浮液的流变学响应。
2023-01-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Flow curves of dense colloidal dispersions: schematic model analysis of the shear-dependent viscosity near the colloidal glass transition
最近提出的一个示意性模型的非线性流变学的致密胶体分散体相比，在悬浮液中，由热敏颗粒测量的流动曲线。这个纯排斥模型系统的体积分数可以通过改变温度来调节。因此，可以以可再现的方式实现高体积分数（$ϕ\leq 0.63$）。流动曲线的定量分析表明，理论方法捕获的低剪切粘度的增加与密度的增加，剪切稀化的增加剪切速率，和软玻璃态固体的产量。高剪切粘度的变化可以追溯到流体动力学相互作用，其不包含在本方法中，但可以通过适当的重新缩放并入数据分析中。
2005-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Rheological signatures of a glass-glass transition in an aging colloidal clay
通过动态力学分析，发现老化胶体粘土在约三天时发生玻璃-玻璃转变，流变参数突变且与弛豫时间偏离一致，证实了该转变的存在。
2023-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equivalence of glass transition and colloidal glass transition in the hard-sphere limit
我们表明，几个模型玻璃形成液体的模拟中的动力学的放缓相当于硬球玻璃化转变在低压极限。在这个极限下，我们通过将研究的所有系统的分子动力学数据压缩到作为$T/p$（温度与压力之比）的函数的单一曲线上，找到了弛豫时间的普遍行为。在更高的压力下，有偏离这种普遍的行为，取决于粒子间的潜力，这意味着额外的物理过程必须进入玻璃形成的动力学。
2009-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamics and structure of an aging binary colloidal glass
我们研究了由液体中的微米级颗粒组成的胶体悬浮液中的老化。通过增加颗粒浓度使该系统变成玻璃状。我们观察样品组成的两种尺寸的颗粒，与1：2.1的尺寸比和体积分数比1：6，使用快速激光扫描共聚焦显微镜。这种技术可以在胶体玻璃深处产生实时的三维电影。具体而言，我们将研究颗粒的大小、运动和结构组织与玻璃的整体老化之间的关系。粒子在空间异质的合作群体中运动。这些移动区域往往更富含小颗粒，这些小颗粒促进了附近两种尺寸颗粒的运动。
2008-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Short and long range correlated motion observed in colloidal glasses and liquids
我们使用共聚焦显微镜来检查致密胶体悬浮液中单个颗粒的运动。在接近玻璃化转变时，粒子运动在空间上是强烈相关的。相关性随颗粒分离呈指数衰减，产生O（2-3 sigma）的动态长度尺度（就颗粒直径sigma而言）。当接近玻璃化转变时，这个长度尺度适度地增长。此外，相关运动表现出对成对关联函数g（r）的强空间依赖性。玻璃样品内的运动是弱相关的，但这种相关性具有更大的空间尺度。
2006-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Power law viscoelasticity of a fractal colloidal gel
幂律流变学在复杂材料中广泛存在，其特征在于存在非常宽范围的微观结构长度和时间尺度。虽然存在能够再现所观察到的流变学特征的唯象模型，但一般来说，与这种机械行为的微观起源的良好联系仍然缺失。作为一个模型系统，这项工作的重点是分形胶体凝胶。我们彻底表征了样品的线性幂律流变性及其年龄依赖性。我们表明，在所有的样品年龄和各种流变测试的凝胶线性粘弹性是非常准确地描述了分数麦克斯韦（FM）模型，其特征在于由幂律行为。由于一个独特的设置，耦合小角度的静态和动态光散射的流变测量，我们证明了在线性制度中观察到的幂律流变学起源于可逆的非仿射重排，并讨论了FM模型和凝胶的微观结构之间的可能关系。
2018-10-05 cond-mat.soft
Properties of cage rearrangements observed near the colloidal glass transition
我们使用共聚焦显微镜来研究浓缩胶体系统中粒子的运动。在玻璃化转变附近，扩散运动被抑制，因为颗粒花费时间被困在由相邻颗粒形成的瞬态“笼”中。我们测量笼的大小和寿命，分别收缩和增长的玻璃化转变的方法。笼重排在局部浓度较低和无序程度较高的区域更为普遍。相邻的重排粒子通常在平行方向上移动，尽管非平凡部分在反平行方向上移动，通常来自初始间隔分别对应于对关联函数$g(r)$的局部最大值和最小值的粒子对。
2002-02-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Long-lived neighbors determine the rheological response of glasses
玻璃表现出类似液体的结构，但类似固体的流变响应，塑性形变仅在屈服之后发生。因此，从微观结构预测流变行为是困难的，但对材料科学是重要的。在这里，我们考虑胶体悬浮液，并建议补充静态结构信息的本地动态，即重排和打破笼子的邻居。这分别通过均方非仿射位移和长时间保持最近邻居（即长寿邻居）的粒子数量来量化。这两个量都遵循剪切下使用共聚焦显微镜，是基础上计算的仿射和非仿射贡献的弹性应力，这是补充的粘性应力，给出总应力。在启动剪切，该模型预测三个瞬态制度，从仿射，非仿射和粘性的贡献的相互作用的结果。我们的预测与流变数据及其对体积分数和剪切速率的依赖性定量一致。
2016-12-01 cond-mat.soft
Three-dimensional imaging of colloidal glasses under steady shear
使用快速共聚焦显微镜，我们图像的三维动力学的颗粒在一个产生的硬球胶体玻璃下稳定剪切。在均匀剪切区域观察到的结构弛豫几乎是各向同性的，但与静态亚稳胶体流体的结构弛豫明显不同。逆弛豫时间$τ_α^{-1}$和扩散常数$D$，作为{ \it局部}剪切速率$\dotγ$的函数，在$\dotγ$中，在超过二十年的时间内显示出与$τ_α^{-1} \propto D \propto \dotγ^{0.8}$的显著剪切稀化。相反，系统的{ \it global}流变性显示Herschel-Bulkley行为。我们讨论了大规模剪切本地化和其他机制在产生这种差异的可能作用。
2007-07-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A Lattice Model for Colloidal Gels and Glasses
我们研究了吸引胶体的晶格模型。它在稀疏随机图上是完全可解的。随着压力和温度的变化，它再现了液体，玻璃和胶体系统的许多特征现象，如理想的凝胶形成，液体-玻璃相共存，堵塞或玻璃化转变的重新进入。
2008-10-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging and effective delays in colloidal glasses under shear
在本文中，我们分析了胶体玻璃的微观动力学的变化提交振荡剪切。我们使用多散斑扩散波光谱监测瞬态动力学制度后，剪切应用。我们表明，该系统显示了一个自发老化，是由一个低振幅的振荡放大（过度老化），但停止由一个高振幅的（复兴）。中间的振幅驱动系统进入一个无法通过自发演化达到的动态状态。我们表明，这些系统提出了一个弱的长期记忆和所有观察到的现象可以解释由振荡应变下的弛豫时间分布的扩大。我们讨论了我们的结果与自旋玻璃在温度变化时的行为的相似性。我们最终提出了一个方案的基础上存在的更硬和更软的区域的材料。
2003-05-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Local Elasticity in Nonlinear Rheology of Interacting Colloidal Glasses Revealed by Neutron Scattering and Rheometry
胶体悬浮液的流动在自然界和工业中普遍存在。胶体悬浮液具有广泛的流变行为，这与体系的微观结构密切相关。利用原位小角中子散射和流变学测量，研究了电荷稳定胶体玻璃在稳态剪切作用下的变形行为。一个短暂的，局部的弹性响应在粒子水平，称为瞬态弹性区（TEZ），被确定从中子谱。TEZ的存在是动力学不均匀性的标志：剪切下的流体在TEZ的空间范围内表现得像弹性固体，但在TEZ之外则像流体。在剪切变稀区，随着剪切速率的增加，TEZ的尺寸逐渐减小，表明剪切变稀伴随着动力学不均匀性的减小。更有趣的是，TEZ被发现是结构单元，它提供了对所施加的剪切力的抵抗力，这可以通过TEZ所承受的局部弹性应力与在低和中等剪切速率下流变学测量的宏观应力之间的定量一致性来证明。除了荷电稳定的胶体悬浮液，硬球胶体悬浮液在相同的体积分数和剪切速率也进行了测量。结果表明，粒子间的静电斥力在提高局部弹性中起着关键作用。我们的研究结果提供了一个理解的非线性流变相互作用的胶体玻璃从微观力学的观点。
2018-12-12 cond-mat.soft
Rheological Behavior of Aqueous Suspensions of Laponite: New Insights into the Ageing Phenomena
本文利用流变学工具研究了不同盐浓度锂皂石悬浮液的老化行为。据观察，老化伴随着复数粘度的增加。随后的蠕变实验在不同的年龄表现出阻尼振荡的应变。阻尼振荡的特征时间尺度，延迟时间，表现出显着的减少与年龄的系统。然而，这种依赖性随着盐浓度的增加而减弱，这是已知的改变系统的微观结构从玻璃状到凝胶状。我们假设，在延迟时间的减少可以表示为周围的被捕实体，反对系统的弹性形变的耗散环境的粘度（摩擦）的减少。我们认为，胶体玻璃中的老化导致更大的有序性，从而提高了组分之间的相对间距，从而降低了摩擦阻力。然而，由于凝胶状态在结构（分形网络）上固有地不同于玻璃（无序），因此在相同状态下老化不会诱导有序化。因此，我们观察到延迟时间对年龄的反向依赖性随着盐浓度的增加而变弱。我们从锂皂石悬浮液的玻璃态和凝胶态的老化动力学的角度分析了这些结果。
2008-01-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Aging behavior of the localization length in a colloidal glass
本研究利用X射线光子关联谱测定玻璃态Laponite的局域化长度，发现自然时效与复壮样品的时效行为存在定量差异，且该差异与流变测量的剪切模量结果一致。
2023-08-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Reply to comment on `Measurement of Effective Temperatures in an Aging Colloidal Glass'
回复Jop等人的评论（arXiv：0705.1421v1）。
2007-07-02 cond-mat.soft
Rheological properties of soft-glassy flows from hydro-kinetic simulations
基于软玻璃材料的晶格动力学模型的数值模拟，我们描述了一个致密的乳液状系统的全局流变学，在三个代表性的负载条件下：Couette流，时间振荡应变和Kolmogorov流。结果发现，在所有情况下的流变学描述的赫歇尔-Bulkley（HB）的关系，$σ= σ_{Y} + A S^β$，与屈服应力$σ_{Y}$在很大程度上独立的加载方案。一个适当的重新缩放的HB参数允许描述与空间相关的应力的非均质流，基于协同性的概念，最近提出的软玻璃材料的应力松弛现象的非局部性的程度的特征。
2014-02-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Rheological investigation of gels formed by competing interactions: A numerical study
当胶体凝胶长时间暴露于稳定的剪切力下时，会发生从固体状到液体状的转变。这种现象，其特征在于由屈服点，被发现是强烈依赖于包装分数。然而，目前尚不清楚有效粒子间势如何影响这种转变。为了这个目的，我们提出了一个数值研究的平衡凝胶的流变学中，一个短程耗尽是由一个远程静电相互作用的补充。我们观察到一个单一的屈服事件的应力-应变曲线，发生在一个固定的应变。的压力过冲被发现遵循幂律依赖于Péclet数，指数大于耗尽凝胶中发现的，这表明其值可能系统地依赖于底层的胶体-胶体相互作用。我们还建立了一个映射之间的平衡态和稳定状态下的剪切，这使我们能够识别的剪切的存在引起的结构修改。值得注意的是，我们发现，对应于相同的Péclet数，通过不同的组合的剪切速率和溶剂粘度得到的稳定状态，表现出相同的结构和流变性能。我们的研究结果强调了理解胶体相互作用，溶剂效应和流动之间的耦合的重要性，能够描述剪切下的胶体颗粒的微观组织。
2019-02-07 cond-mat.soft
Rheological hysteresis in soft glassy materials
软玻璃质材料的非线性流变学通过其本构关系（剪切应力与剪切速率）来捕获，该本构关系最通常通过在有限时间窗口内向上或向下扫描剪切速率来获得。对于大量的复杂流体，上下扫动并不叠加，而是定义了流变滞后回线。通过广泛的流变仪耦合到时间分辨测速仪，我们解开了当地的情况下，涉及流变滞后的各种类型的良好研究的软材料。我们引入了两个观测值，分别在宏观流变学和局部速度测量中量化滞后，作为扫描速率δt^{-1}的函数。引人注目的是，这两个观测值都呈现出一个稳定的最大值δt，它定义了一个单一的材料依赖的时间尺度，从简单屈服应力流体中的极小值连续增长到强时间依赖性材料的大值。在最近的理论论据，这些实验结果暗示在一个通用的基于时间尺度的框架，软玻璃材料，在剪切带和/或塞状流的特征不均匀的流动起着核心作用。
2012-12-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Scaling of fluctuations in a colloidal glass
我们报告的实验测量的胶体玻璃中的粒子动力学，以了解与合作运动的粒子在玻璃制度的动力学不均匀性。研究了老化胶体玻璃中相关函数和响应函数的局域和全局涨落。观测值显示普遍的标度行为修改后的幂律，高原占主导地位的异质性较低的短时间政权和幂律尾巴占主导地位的高度异质性的长时间政权。
2006-11-01 cond-mat.soft
Glass-like slow dynamics in a colloidal solid with multiple ground states
利用分子动力学模拟研究了二维模型胶体固体的相序动力学。胶体粒子相互作用的Hamaker潜在修改的赤道“补丁”的吸引力和负区域的存在。因此，两个这样的胶体之间的总相互作用势是强方向性的，并且具有三重对称性。在正则系综中工作，我们确定了密度-温度平面中的暂定相图，该平面具有三种不同的结晶基态，即，低密度蜂窝状固体，随后是密度较高的矩形固体，随着密度的进一步增加，其最终转变为紧密堆积的三角形结构。我们表明，当从液相沿等轴线迅速冷却时，系统经历了一个过渡到“强玻璃”，而缓慢冷却产生结晶相。我们声称，几何挫折所产生的许多晶体基态的存在下，导致玻璃秩序和动力学在这个固体。我们的结果可以很容易地证实适当的实验斑片状胶体。
2014-12-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glass Transition in Monolayers of Rough Colloidal Ellipsoids
本研究通过胶体实验与粗粒化模拟，发现表面粗糙度可消除光滑椭球单层中的取向玻璃和两步玻璃化转变，并破坏结构-动力学关联，为调控胶体玻璃化转变提供了新途径。
2024-12-04 cond-mat.soft
Rheological Signatures of Gelation and Effect of Shear Melting on Aging Colloidal Suspension
失去热力学平衡的胶体悬浮液经历物理老化，其中它们的结构演变以降低自由能。在Laponite的水悬浮液中，物理老化伴随着弹性模量和粘性模量作为时间的函数的增加。在这项工作中，我们研究了在不同频率下的弹性和粘性模量的时间演变，并观察到新鲜制备的Laponite水悬浮液表现出相同的流变行为报告的交联聚合物材料进行化学凝胶化。因此，在某一时刻，tanδ被观察到与频率无关。然而，对于在施加剪切熔融之前在静止条件下保存较长时间的样品，剪切熔融之后的液体到固体的转变显示出与经典凝胶化的更大偏差。我们还获得了连续的弛豫时间谱的粘性模量的频率依赖性。我们观察到，随着休息时间的增加，连续弛豫时间谱显示出逐渐变化，从负斜率，描述优势的快弛豫模式的正斜率代表优势的慢弛豫模式。我们提出，剪切熔融悬浮液的凝胶化行为的偏差源于剪切熔融不能完全打破的结晶结构，从而产生未破碎的聚集体。这种未破碎的聚集体的体积分数随静置时间而增加。对于小的静止时间，存在较少数量的未破碎的聚集体导致偏离经典的凝胶化。另一方面，在高的休息时间存在的更大部分的未破碎的聚集体剪切熔融后表现出动态逮捕导致反转的弛豫时间谱。
2014-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spin-glass--like aging in colloidal and granular glasses
出于"正常玻璃"和"边缘稳定玻璃"之间的加德纳相变的平均场预测，我们调查的三维多分散硬球，用作胶体或颗粒玻璃的模型的非平衡动力学。在玻璃相的深处，我们发现一个尖锐的交叉压力$P_{\rm G}$分离两个不同的动力学制度。对于压力$P < P_{\rm G}$，玻璃表现为正常固体，显示在玻璃自由能盆内快速平衡的快速动力学。相反，对于$P>P_{\rm G}$，动力学变得强烈异常，显示非常大的平衡时间尺度，老化和不断增加的动力学敏感性。在$P_{\rm G}$的交叉是强烈地让人联想到在三维自旋玻璃在外场中观察到的，这表明这两个系统可能在同一个普适类，与理论预期一致。
2018-05-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microstructural and rheological training and memory of nanocolloidal soft glasses under cyclic shear
本研究利用XPCS和原位流变学揭示纳米胶体软玻璃在循环剪切下微观结构训练形成记忆，表现为位移和耗散非单调响应，在训练幅度处最小。
2024-08-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Slow dynamics in cylindrically confined colloidal suspensions
我们研究了限制在玻璃微毛细管内的双分散胶体悬浮液，以模拟受限圆柱几何形状中的玻璃化转变。我们使用高速三维共聚焦显微镜观察颗粒运动的体积分数和管半径的范围很广。保持体积分数不变，我们发现颗粒在较薄的管中移动较慢。管壁诱导颗粒迁移率的梯度：颗粒在管壁附近移动得相当慢。这表明，约束引起的玻璃化可能是由于界面效应。
2012-09-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
A thermodynamic description of colloidal glasses
利用Franz-Parisi方法和无序系统的复制方法，在无限维空间范围内研究了硬球粒子与短程势相互作用系统的相行为.对于一个有吸引力的方阱势，相图显示出重入性的液体玻璃化转变，多个玻璃态和玻璃-玻璃转变。对于排斥方肩势，没有观察到这样的特殊功能。我们的研究结果表明，Franz-Parisi方法可以一致地扩展到处理高阶玻璃奇异性和粒子间的吸引力是至关重要的复杂的玻璃态行为在足够大的尺寸，至少对于单分散系统。
2013-09-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Schematic models for dynamic yielding of sheared colloidal glasses
稠密悬浮液的非线性流变特性进行了讨论简化的模型，建议最近的第一原理方法的模型中的恒定速度梯度溶剂流的布朗粒子。胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服产生于由于粒子相互作用而导致的结构弛豫的减慢和由密度波动的剪切平流引起的波动的增强的去相关之间的竞争。一个模式耦合的方法来探索剪切引起的抑制粒子笼和由此产生的结构弛豫的速度。
2002-09-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Activity statistics in a colloidal glass former: experimental evidence for a dynamical transition
在一个稠密的胶体悬浮液中的体积分数略低于其玻璃化转变，我们遵循的轨迹的一个大的时间窗口的示踪剂组装。我们定义了一个局部活动，它量化了系统重新排列的局部趋势。我们确定的时间和空间的综合活动的统计数据，我们认为，它开发了一个低活动的尾巴，与玻璃态行为和异质动态的发病。这些罕见的事件可以解释为反映了潜在的动态相变。
2017-10-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Aging after shear rejuvenation in a soft glassy colloidal suspension: evidence for two different regimes
采用动态光散射（DLS）研究了玻璃态带电粘土悬浮液剪切再生后的老化动力学。观察到两种不同的老化制度：一种是在样品胶凝之前恢复活力的情况下获得的，另一种是在胶凝样品恢复活力之后获得的。在第一个政权中，剪切的应用完全恢复活力的样品，作为系统动力学剪切停止后不久遵循相同的正常老化的老化演化特征。在第二种状态下，剪切再生后老化进行得非常快，不能使用经典的DLS。提出了一种测量系综平均强度关联函数的新方法，并验证了该方法与经典DLS方法的一致性。快速老化动力学的再生胶凝样品表现出幂律依赖的慢弛豫时间的等待时间。
2006-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
From Equilibrium to Steady State: The Transient Dynamics of Colloidal Liquids under Shear
我们调查的应力和颗粒运动过程中启动的流动在胶体分散体接近逮捕成玻璃态。结合分子动力学模拟、模式耦合理论和共聚焦显微镜实验，研究了瞬态动力学中广泛观察到的应力过冲和超扩散运动的起源。建立了宏观流变应力应变曲线与微观颗粒运动之间的联系。负相关的瞬态自关联函数的潜在的应力被发现负责这两种现象，甚至出现均匀流和几乎高斯粒子位移。
2008-07-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Glass transitions in two-dimensional suspensions of colloidal ellipsoids
我们观察到两个步骤的玻璃化转变的胶体椭球单层的视频显微镜。在转动自由度的玻璃化转变是在一个较低的密度比在平移自由度。在这两个过渡之间，椭球形成了一个取向玻璃。接近各自的玻璃化转变，在过冷液体中的旋转和平移的最快移动的颗粒协同移动，并形成具有幂律尺寸分布的集群。随着玻璃化转变的临近，平均团簇尺寸呈幂律发散。平移和旋转最快移动椭球的集群主要形成在伪磁畴内，和域边界周围，分别。
2011-05-29 cond-mat.soft
The Physics of the Colloidal Glass Transition
随着胶态悬浮液浓度的增加，体系的粘度急剧增加。在结构上，该系统类似于液体，但悬浮液内的运动足够慢，可以认为它基本上是冻结的。这种动力学停滞是胶体玻璃化转变。几十年来，胶体一直是理解分子系统玻璃化转变的一个有价值的模型系统。所涉及的空间和时间尺度允许这些系统进行研究的各种各样的实验技术。这篇评论的重点是胶体玻璃化转变的理解的现状。简要介绍了研究胶体玻璃化转变的重要实验技术。我们描述了在玻璃态附近和在玻璃态下的胶体系统的特征，包括粘度和弛豫时间的巨大增加，动力学异质性和老化等。我们还比较和对比胶体的玻璃化转变，在分子液体。其他玻璃系统进行了简要讨论，以及最近开发的合成技术，将保持这些系统丰富有趣的物理在未来几年。
2011-12-20 cond-mat.soft
Structural relaxation and rheological response of a driven amorphous system
通过分子动力学模拟研究了二元LJ玻璃形成体的结构弛豫和流变响应之间的相互作用。在静态下，该模型是众所周知的，其缓慢的动态和两个步骤松弛的关联函数在低温下。在玻璃化转变的模式耦合理论框架下，通过对体系动力学的分析，在前人的研究中已经确定了$T_c = 0.435$的理想玻璃化转变温度[W. Kob和H.C. Andersen，PRE 51，4626（1995）]。在这里，我们测试是否也可以在剪切下发现这种理想的玻璃化转变的签名。事实上，在结构弛豫中发现以下区别：在过冷状态下，结构弛豫是由在相对高的剪切速率，$\dotγ$的剪切为主，而在足够低的$\dotγ$的（剪切无关的）平衡松弛恢复。与此相反，\emph{glass}的结构弛豫总是由剪切驱动。这种独特的行为的关联函数也反映在流变响应。在过冷状态下，剪切粘度$η$在高剪切速率下随着剪切速率的增加而降低（剪切稀化），但随后随着$\dotγ$降低到低于（温度依赖性）阈值而朝向常数收敛。另一方面，低于$T_c$时，剪切粘度随着$η\propto 1/\dotγ$增长，表明在$\dotγ =0$处存在分歧。因此，在可访问的观察时间窗口内，随着驱动力接近零，在被驱动的玻璃中似乎发生向非遍历状态的转变。
2009-10-16 cond-mat.soft
Dynamical heterogeneities in an attraction driven colloidal glass
研究了吸引胶体玻璃非遍历态的动力学不均匀性随等待时间的变化。而接近玻璃化的流体状态显示出较强的DH，在这里研究的玻璃态的平方位移的分布仅呈现出在短的等待时间内对于较低的吸引力强度具有增加的流动性的颗粒的尾部。这些粒子位于由所有粒子组成的扩散团的表面，让人联想到流体中最快的粒子。淬火更深入到有吸引力的玻璃是动态更均匀的，与排斥玻璃（即伦纳-琼斯玻璃）。
2006-01-16 cond-mat.soft
Resolving structural modifications of colloidal glasses by combining x-ray scattering and rheology
玻璃具有类似液体的结构，但表现出类似固体的性质。一个中心问题涉及玻璃的结构和机械性能之间的关系，但结构变化仍然难以解决。我们使用流变学和X射线散射的新组合来解决胶体玻璃中的结构变化，并将其直接与其机械行为联系起来。通过结合应力和结构因子的测量，我们解决了剪切引起的最近邻配置的变化作为施加应力的函数，使我们能够阐明真正的剪切带过渡的玻璃的结构起源。
2013-04-03 cond-mat.soft
Measurement of correlations between low-frequency vibrational modes and particle rearrangements in quasi-two-dimensional colloidal glasses
我们研究了由热敏微凝胶颗粒组成的二维胶体玻璃中低频振动模式和重排之间的相关性，这些微凝胶颗粒容易允许样品填充分数的变化。在每个堆积分数处，测量颗粒位移协方差矩阵并用于提取“阴影”胶体玻璃的振动光谱（即，具有与样品胶体相同的几何形状和相互作用但没有阻尼的颗粒网络）。重排是由连续的，小的减少填充分数。实验结果表明，胶体玻璃中的低频准局域声子模，对系统重排呈现低能量势垒的模式在空间上与该热系统中的重排相关。
2011-09-20 cond-mat.soft
Laning, Thinning and Thickening of Sheared Colloids in a Two-dimensional Taylor-Couette Geometry
我们研究了在二维泰勒-库埃特几何条件下，连续受磁和光转矩剪切的圆形胶体团簇的动力学和流变学性质。通过改变两个驱动场，我们得到了系统的流程图，并报告了沿胶体结构的速度分布。然后，我们使用内部的磁性三聚体作为一个microrheometer，并观察到连续变薄的所有粒子层，然后增厚的第三个以上的阈值字段。实验数据支持布朗动力学模拟。我们的方法提供了一个独特的微观视图上的结构，强烈限制胶体物质的剪切强度减弱或加强，设想在微观尺度上的流变装置的工程。
2018-04-06 cond-mat.soft
Rejuvenation and overaging in a colloidal glass under shear
我们报告的修改提交剪切的胶体玻璃的微观动力学。我们使用多散斑扩散波光谱来监测样品受到各种应变后自发慢弛豫过程的演变。我们发现，高剪切恢复活力的系统，并加快其动态，而适度的剪切overage系统。我们分析这一现象的Bouchaud的陷阱模型的框架内。
2002-03-15 cond-mat.soft
Increasing the density melts ultrasoft colloidal glasses
我们使用理论和模拟来研究超软胶体中非晶玻璃态的存在。我们结合超网链近似和模式耦合理论，研究了软排斥球与赫兹势相互作用的动态相图，重点是低温和大密度。在恒定温度下，我们发现在压缩时进入无定形玻璃态，如在胶体硬球中，但是当密度进一步增加时，玻璃意外地熔化。我们把这种重入流体玻璃化转变的颗粒的柔软性，并将这种行为与以前报道的软系统中的异常相关联，从而强调其普遍性。预测的流体-玻璃-流体序列得到了数值证实。
2010-09-23 cond-mat.soft
Connecting Structural Relaxation with the Low Frequency Modes in a Hard-Sphere Colloidal Glass
用共聚焦显微镜研究了硬球胶体玻璃的结构弛豫。在长时间尺度上跟踪单个粒子的运动，以检测系统中的重排区域。我们已经用简正模分析来理解重排区域的起源。低频模式，在短时间尺度上获得的，显示出很强的空间相关性与重排发生在长时间尺度上。
2011-09-12 cond-mat.soft
Particle dynamics in colloidal suspensions above and below the glass-liquid re-entrance transition
我们使用共聚焦和荧光显微镜的模型玻璃系统的胶体粒子动力学的样品从一个硬球玻璃发展到有吸引力的粒子间相互作用的液体。从硬球玻璃到有吸引力的液体的转变是由短程耗尽力引起的。类液结构的发展由粒子动力学表示。我们确定粒子表现出大量的运动事件和特征的过渡使用这些运动事件的属性。当样品进入有吸引力的液体区域时，在这些运动事件期间的颗粒速度增加约一个数量级，并且颗粒更合作地移动。有趣的是，在吸引力的液相中的胶体颗粒不表现出显着更大的位移比硬球玻璃中的颗粒。
2009-02-17 cond-mat.soft
A path integral approach for the colloidal glass transition based on an analogy with the $λ$-transition in liquid helium
我们描述了一个模型的胶体玻璃化转变，是基于费曼的理论$λ$转变在液氦。我们的模型基本上计数的动态回路，字符串或不同大小的集群的配置的数量，并确定从这些不均匀性的分布的玻璃化转变体积分数$ϕ_{g}$。由于约束限制了这些环、弦和簇的可用配置数量，因此它对$ϕ_{g}$的影响也可以以相对简单的方式计算。
2017-12-15 cond-mat.soft
Direct observation of percolation in the yielding transition of colloidal glasses
当应变超过线性状态时，软胶体玻璃以类似于常规非晶态固体的变形的方式屈服于稳态塑性流动。由于相对于构成非晶态固体的原子而言胶体颗粒的尺寸大得多，胶体玻璃允许获得对屈服转变的性质的微观洞察，如我们在此结合实验、原子模拟和介观建模所示。我们的研究结果一致表明，不断增长的集群的非仿射变形屈服。与逾渗理论相一致，生成团簇是分形的，其分形维数为df ~2，且相关长度在接近临界屈服应变时发散。这些结果表明，高度非仿射粒子的逾渗是无序玻璃体系中屈服转变的标志。
2017-02-10 cond-mat.soft
Structures and dynamics of glass-forming colloidal liquids under spherical confinement
最近的理论预测，当一个过冷液体接近玻璃化转变，颗粒簇与一个特殊的“无定形秩序”的液体内成核，这导致静态相关性指示液体松弛的急剧放缓。然而，这一预测尚未在3D实验中得到验证。在这里，我们设计了一个胶体系统，其中颗粒被限制在球形空腔内，边界处钉扎着一层无定形颗粒。使用这个新的系统，我们捕获的无定形顺序的粒子团簇，并展示了静态相关的发展。此外，通过研究球形约束样品的动力学，我们揭示了静态相关性对胶体液体弛豫的深刻影响。在类比与随机钉扎粒子的玻璃形成液体，我们提出了一个简单的关系，为改变的构型熵的限制胶体液体，定量地解释了我们的实验结果，并说明了一个发散的静态长度尺度在胶体玻璃化转变。
2016-03-02 cond-mat.soft
Onset of flow in a confined colloidal glass under an imposed shear stress
利用数值模拟方法研究了在均匀剪切应力作用下的受限胶体玻璃。在宏观和微观尺度上，随后的动力学在流动的开始进行了研究。当施加的应力逐渐减少时，稳定流开始的时间尺度发散，与长寿命的空间不均匀性。在此屈服应力区附近，观察到剪切带结构形式的持续蠕变。
2014-10-26 cond-mat.soft
Glassy Dislocation Dynamics in 2-D Colloidal Dimer Crystals
虽然玻璃弛豫通常与无序，在这里，我们报告一种新类型的玻璃动力学有关的2-D晶体内的胶体二聚体的位错。以往的研究表明，二聚体晶体中的位错运动受到某些粒子取向的限制。在这里，我们拖动一个光学捕获粒子通过这样的二聚体晶体，产生位错。我们发现了一个两阶段的弛豫响应，最初的位错滑动，直到遇到粒子笼他们的运动。随后的弛豫通过第二个过程缓慢地发生，在第二个过程中，位错在笼状构型之间跳跃。最后，在模拟剪切二聚体晶体，位错均方位移显示典型的玻璃态动力学的笼子坪。总之，这些结果揭示了一种新的玻璃状系统内的胶体晶体。
2010-08-11 cond-mat.soft
Visualizing the strain evolution during the indentation of colloidal glasses
我们使用一个模拟的纳米压痕的胶体玻璃，阐明了初期的塑性形变的玻璃。通过跟踪单个颗粒的三维运动，我们可以可视化变形过程中的应变场和玻璃结构。在流动开始时，我们观察到的幂律分布的应变表示强烈相关的变形，并反映了临界状态的玻璃。在后期阶段，应变获得高斯分布，表明塑性事件变得不相关。使用静态和动态测量的玻璃结构的调查显示，结构和新兴的应变分布之间的弱相关性。这些结果表明，塑性的发病是由强大的幂律相关性的应变，弱偏置的异质玻璃结构。
2013-07-29 cond-mat.soft
Invariance of Structure in an Aging Colloidal Glass
我们研究了浓胶体悬浮液，一个模型系统，它具有玻璃化转变。玻璃态的非平衡性质最明显地突出了老化--系统的性质对玻璃化后经过的时间的依赖。快速激光扫描共聚焦显微镜使我们能够对胶体玻璃进行成像，并在三维空间中跟踪颗粒。我们分析了静态结构的四面体包装。我们发现，虽然老化的悬浮液明显影响其动态，没有与四面体的几何量随年龄的变化。
2005-11-11 cond-mat.soft
Field induced anisotropic cooperativity in a magnetic colloidal glass
用时间分辨X射线光子相关谱研究了排斥性胶体玻璃形成体的平移动力学。在这种电荷稳定和磁性纳米颗粒的密集分散体中，可以通过施加外部磁场来调节相互作用势，从准各向同性到各向异性。结构和动力学各向异性的报道与高度各向异性的协同，几乎两个数量级的场方向比在垂直方向和零场的粒子间的长度尺度。
2015-02-03 cond-mat.soft
Observation of strongly heterogeneous dynamics at the depinning transition in a colloidal glass
我们在实验上研究了强驱动玻璃形成系统中非均匀动力学的起源。为此，我们施加一个定义明确的力与激光线陷阱上的单个胶体聚苯乙烯探针粒子接种在由相同大小的液滴组成的乳液玻璃。可以探测流体和玻璃态。我们监控探头的轨迹并测量位移及其分布。我们的实验揭示了在阈值力下脱钉过渡的间歇动力学。对于较小的力，线性响应连接平均位移和静态均方位移。模式耦合理论计算合理化的意见。
2019-02-01 cond-mat.soft
Measurement of Effective Temperatures in an Aging Colloidal Glass
我们研究的热波动的光学限制探针粒子，悬浮在一个老化的胶体悬浮液，悬浮从一个粘性液体转变成一个弹性玻璃。微米大小的珠子形成谐振子。在两种不同的激光功率下，通过监测示踪剂的等时波动，我们确定了振荡器的温度，$T_{\text{o}}$。在各态历经的液体中，振荡器的温度和它的环境是相等的，而与此相反，在非平衡玻璃相，我们发现，$T_{\text{o}}$大大超过浴温度。
2006-12-16 cond-mat.soft
