Molecular dynamics simulations of the properties of water-methanol mixtures. Effects of force fields
采用等温等压分子动力学模拟研究了水-甲醇液体混合物的微观结构和某些性质。将TIP 4P/2005和SPC/E水模型与联合原子TraPPE和全原子力场模型相结合。我们的主要重点是评估质量的预测模型力场的不同组合有关的组成依赖于该系统的基本属性。具体而言,我们探讨了组成对密度,过剩摩尔体积和过剩熵,以及对表面张力和静态介电常数的影响。此外,结构特性描述的配位数和组成物种的分子之间的氢键的平均数。最后,组分依赖的物种的自扩散系数进行了评估。所有的理论预测与实验数据进行了测试。
2019-03-27 cond-mat.soft
Molecular dynamics simulations of DMSO-MeOH liquid mixtures. Effects of force fields on mixing properties
Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa(墨西哥自治 metropolitan 大学伊斯塔帕拉帕分校);Universidad Nacional Autónoma de México(墨西哥国立自治大学)
本研究通过分子动力学模拟,系统评估了不同力场组合对DMSO-甲醇混合物密度、混合热、扩散及微观结构等性质预测的影响,并与实验对比验证模型质量。
2026-09-30 cond-mat.soft
Effects of ion concentration and solvent composition on the properties of water-methanol solutions of NaCl. NPT molecular dynamics computer simulation results
采用等温等压分子动力学模拟研究了NaCl盐溶于水-甲醇混合物的模型溶液的微观结构和其他性质。SPC/E水模型和甲醇的联合原子模型与Dang [J. Amer. Chem. Soc.,1995,117,6954]来描述整个系统。我们的主要重点是研究两个变量,即溶剂组成和离子浓度对溶液的密度,对结构性质,物种的自扩散系数和介电常数的影响。此外,我们进行了详细的分析的第一配位数的物种。溶剂分子之间的氢键的平均数的行为的趋势进行了评价。
2018-06-26 cond-mat.soft
Pressure dependent structure of neat liquid methanol, CH3OH: molecular dynamics simulations with various united atom type potentials
使用TraPPE、UAM-I和OPLS/2016三种联合原子势模拟纯液体甲醇在1 bar至6 kbar压力下的结构,发现集体结构性质随压力显著变化,而偏径向分布函数和氢键邻居数受影响较小。
2025-09-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Adsorption from Binary Liquid Solutions into Mesoporous Silica: A Capacitance Isotherm on 5CB Nematogen/Methanol Mixtures
我们提出了一种电容方法来测量棒状致热原(4-氰基-4 '-戊基联苯,5CB)从二元液体5CB/甲醇溶液中吸附到由半径为5.4 nm的管状孔贯穿的整体式介孔二氧化硅膜在室温下。所得的吸附等温线是经典的II型等温线的气体吸附在介孔介质中的回忆。它的分析从二元溶液中的吸附模型的启发,由Brunauer-Emmett-Teller(BET)的固体表面上的气体吸附的方法,表明第一个吸附单层由平躺(均匀锚定)5CB分子在孔壁。与高5CB浓度的测得等温线相比,吸附模型对吸附的5CB量的低估暗示了中孔中类似于毛细管冷凝的毛细管填充转变,即孔壁处的膜生长被液晶填充孔中心所取代。这里提出的实验方法和热力学分析可以很容易地适应于其他二元液体溶液,从而允许控制填充的介孔材料与非挥发性分子系统。
2021-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Under the influence of alcohol: The effect of ethanol and methanol on lipid bilayers
利用微观分子动力学模拟研究了323 K下短链醇类物质甲醇和乙醇对两种不同的完全水化脂双层体系的影响。结果表明,乙醇对膜的结构性能有较强的影响。特别是,双层变得更具流动性和渗透性:乙醇分子能够在约200 ns的典型时间尺度内穿透膜,而甲醇的时间尺度相当长,至少在微秒级。我们发现很好的协议与NMR和微量移液管的研究。我们还测量了醇类的分配系数和交叉事件的速率,即,分子穿过脂质双层并从一个小叶移动到另一个小叶所需的典型时间尺度。对于结构性质,二维中心的质量径向分布函数表示的可能性,准长程序的乙醇-乙醇的相关性相比,所有其他组合的液体样行为。
2004-08-05 cond-mat.soft
Common anesthetic molecules prefer to partition in liquid disorder phase domain in a composite multicomponent membrane
尽管麻醉药在临床上有着广泛的应用,但我们对全身麻醉的分子水平的理解还远未达到。采用原子分子动力学模拟,研究了常用麻醉剂乙醇、氯仿和甲醇在由不饱和棕榈酰-油酰-磷脂酰胆碱(POPC)、饱和棕榈酰-鞘磷脂(PSM)和胆固醇(Chol)组成的对称多组分脂双层膜中的作用.我们发现,机械和物理性能,如膜的厚度和刚度降低,而在麻醉分子的存在下表现出的膜的横向扩张。我们的模拟显示了复合多组分脂质膜中麻醉剂的横向和横向异质性。乙醇和氯仿均分配在富含POPC的ld相区中,而甲醇分布在两个lo-ld相区中。氯仿可以深入渗透到膜中,而甲醇主要分配在靠近头基的水层处,乙醇分配在膜中脂质的颈部处。
2018-03-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
On the temperature, pressure and composition effects in the properties of water-methanol mixtures. I. Density, excess mixing volume and enthalpy, and self-diffusion coefficients from molecular dynamics simulations
本研究通过分子动力学模拟,系统考察了温度、压力和组成对水-甲醇混合物密度、过量体积、焓及自扩散系数的影响,并评估了UAM-I-EW模型与TIP4P/ε水模型的预测能力,为混合物性质建模提供了新见解。
2025-03-29 cond-mat.soft
Thermally excited capillary waves at vapor/liquid interfaces of water-alcohol mixtures
用表面灵敏同步辐射X射线散射技术研究了水-醇(甲醇、乙醇和丙醇)混合物的液/气界面密度分布。X射线反射率和漫散射测量,从纯液体和混合液体,进行了分析,在毛细波理论的框架内,以解决的特征长度尺度的内在粗糙度和最短的毛细波长(或者,在毛细波理论上的波矢量截止)。我们的研究结果表明,内禀粗糙度主要由平均原子间距离。提取的有效上波矢量截止指示毛细管波理论故障,在批量相关长度的顺序上的距离。
2009-04-15 cond-mat.soft
Temperature-dependent structure of methanol-water mixtures on cooling: X-ray and neutron diffraction and molecular dynamics simulations
用高能同步辐射X射线和中子衍射技术研究了甲醇-水混合液的低温结构。因此,我们能够报告的第一套完整的X射线和中子加权总散射结构因子在整个组成范围内(在12个不同的甲醇浓度(x $_M$)从10到100摩尔%),并在温度从环境温度下降到冰点的混合物。新的衍射数据可以在以后的理论和模拟研究中作为参考。测量数据解释的分子动力学模拟,其中所有的原子OPLS/AA力场模型甲醇结合SPC/E和TIP 4P/2005水的潜力。虽然TIP 4P/2005水模型被认为是更成功的,这两种组合提供至少半定量的协议与测量的衍射数据。从模拟的粒子配置,部分径向分布函数,以及各种分布的氢键的数量已被确定。作为一般趋势,氢键的平均数在冷却时增加。然而,甲醇分子之间的氢键的数目随着温度的降低而略微减少。30和60摩尔%的酒精含量。从室温到193 K,对于甲醇含量高于70 mol %的水-水氢键也是如此。
2020-07-01 cond-mat.soft physics.chem-ph
Experimental Observation of Mesoscopic Dynamic Fluctuations in Water-Alcohol Mixtures
Graduate School of Advanced Science and Engineering, Hiroshima University(广岛大学先进理工学研究科);Graduate School of Integrated Arts and Sciences, Hiroshima University(广岛大学综合理工学研究科)
本研究结合超声与非弹性X射线散射技术,观测到水-醇混合物的动态涨落强度随醇组成、温度降低而增大,证实涨落源于水的过冷区,混合醇会消除涨落,为水的热力学异常讨论提供了新视角。
2026-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase behaviour and dynamics in primitive models of molecular ionic liquids
使用原始模型和广泛的计算机模拟研究了分子离子液体的相行为和动力学。该模型考虑了阳离子和阴离子之间的尺寸差异,阳离子上的电荷位置和阳离子形状各向异性,这些都是重要材料如室温离子液体的突出特征。汽液相图是使用高精度的蒙特卡罗模拟确定的,为深入研究液态离子动力学奠定了基础。分子动力学模拟被用来探索的结构,单粒子的平移和旋转自相关函数,阳离子取向自相关,自扩散,粘度和频率依赖的电导率。结果揭示了一些分子尺度的电荷传输机制,涉及分子的平移,旋转,和协会。
2012-02-22 cond-mat.soft
Liquid crystalline behaviour of self-assembled Laponite PLL-PEG nanocomposites
当分散在水溶液中时,具有片晶状形状的合成锂皂石-粘土颗粒显示出强烈的老化,阻止后者达到其天然液晶平衡态。在这里,我们介绍一种简单的方法,成功地防止这种老化行为,并使访问系统的液晶和结晶相。我们接枝梳状聚合物,聚(L-赖氨酸)-g-聚(乙二醇)(PLL-PEG),从溶液中的粘土表面上,从而筛选负表面电荷,从而确保空间稳定。我们显示zeta粒度仪和流变学测量,分别确认完整的空间涂层和稀释样品的老化完全抑制,即使在一年后。使用蒸发作为手段,以集中的颗粒,我们观察到各种液晶织构的偏光显微镜(POM)。在连续展开和干燥后,我们还能够获得具有分层结构的透明膜。
2017-10-06 cond-mat.soft
Phase behaviour and structure of a superionic liquid in nonpolarized nanoconfinement
离子-离子相互作用成为指数屏蔽离子限制在超窄金属孔。为了研究这样的离子,称为超离子液体的组装的相行为,我们制定了一个统计理论,制定的二分晶格,这使得分析解决方案内的贝特晶格的方法。我们的解决方案预测存在的有序和无序相,其中离子形成一个晶体状结构和均匀的混合物,分别。这两个阶段之间的过渡可能是一阶或二阶,这取决于离子直径,限制程度和孔离子疏性。我们补充我们的分析结果,三维非晶格蒙特卡罗模拟的离子液体在狭缝纳米孔。模拟预测离子簇和有序的蛇形图案的形成,导致特征的阳离子-阳离子和阴离子-阴离子的径向分布函数中的紧密站立的峰。
2016-07-03 cond-mat.soft
Do all liquids become strongly correlating at high pressure?
我们提出了分子动力学模拟,研究压力对维里W和势能U的定体积热平衡波动之间的相关性的影响,重点是在低压下没有强相关性的液体,即,WU相关系数不超过0.9。所研究的系统是两种氢键液体GROMOS甲醇和TIT 5 P水,由1-丁基-3-甲基-咪唑鎓硝酸盐的联合原子模型定义的离子液体,以及作为参考的标准单组分Lennard-Jones液体。模拟是在0 GPa至10 GPa的压力下进行的。对于所有系统的研究,我们发现,维里/势能相关性随压力的增加而增加。这表明,如果避免结晶,所有液体在足够高的压力下变得强烈相关。
2011-04-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vapour-liquid phase behaviour of primitive models of ionic liquids confined in disordered porous media
本文提出一种结合标度粒子理论、Wertheim微扰理论和缔合平均球近似的理论方法,用于研究无序多孔介质中受限离子液体的气液相位行为,并分析了基质限制与阳离子非球形形状的影响。
2024-07-02 cond-mat.soft
Are polar liquids less simple?
势能U和维里W的平衡波动之间的强相关性是液体的一个特征,它意味着存在某些动力学性质,例如弛豫时间的密度标度和弛豫函数的等时叠加。在这项工作中,我们采用分子动力学模拟(MDS)对甲醇和两个变化,缺乏氢键和偶极矩,以评估U和W的相关性和这些动态性能之间的连接。我们证明,与他人[T.S. Ingebrigtsen,T.B. Schroder,J.C. Dyre,Phys.Rev.X2,011011(2012).],简单的范德华液体表现出强相关性和预期的动态行为。然而,对于极性液体,这种对应关系破裂-U和W之间的相关性较弱,与密度标度或等时叠加的一致性较差无关。其原因是U和W之间的强相关性只需要它们的比例性,而预期的动态行为主要取决于所有状态点的比例常数的恒定性。对于氢键键合的液体,既没有很强的相关性,也没有遵守的动态性能进行观察,然而,这种不一致性是不直接相关的氢键的浓度,而是从逆幂律(IPL)的更大的偏差的分子间的潜力。只有(假设的)液体具有严格由IPL控制的相互作用是完全相关的,并在所有热力学条件下表现出随之而来的动态特性。
2012-08-28 cond-mat.soft
Phase behaviour of primitive models of molecular ionic liquids in porous media: effects of cation shape, ion association and disordered confinement
本文结合标度粒子理论、Wertheim微扰理论和缔合平均球近似,研究无序多孔介质中室温离子液体的相行为,发现球柱体阳离子模型比链状阳离子模型具有更低的临界温度和临界密度及更窄的相共存区。
2024-12-02 cond-mat.soft
Molecular dynamics simulation of behaviour of water in nano-confined ionic liquid--water mixtures
本工作描述了水分子在1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体中在石墨烯片之间的纳米限制下的行为。通过分子动力学模拟,研究了水分子在石墨烯表面的吸附。在中性和带负电荷的石墨烯表面附近的水分子的耗尽和它们在带正电荷的表面处的吸附被观察到与离子液体阴离子的优先水合一致。使用两级统计模型适当地描述了结果。的结构和动力学的混合物上的限制效果进行了彻底的分析,使用的密度和潜在的平均力的配置文件,以及由振动密度的状态的水分子附近的石墨烯表面。还讨论了水分子的取向和最接近石墨烯表面的层中的水诱导的结构转变。
2016-04-11 cond-mat.soft
Role of structural biaxiality on the phase behaviour of chiral liquid crystals
该研究通过粗粒化分子动力学模拟,考察手性相互作用强度与分子双轴性对自组装液晶相的影响,揭示双轴性促进胆甾相、改变网络结构并降低螺距。
2025-05-14 cond-mat.soft
Altered Dielectric Behaviour, Structure and Dynamics of Nanoconfined Dipolar Liquids: Signatures of Enhanced Cooperativity
球形限制可以以几种不同的方式改变偶极流体的性质。在原子分子动力学模拟研究两种不同的偶极液体(SPC/E水和模型Stockmayer流体)局限于不同半径的纳米腔从Rc= 1 nm到4 nm,我们发现,柯克伍德相关因子仍然令人惊讶的小,在水中,但不是这样的模型Stockmayer液体。这导致了总偶极矩时间关联函数(DMTCF)的异常超快弛豫。水的静态介电常数下nanoconfinement(计算采用克劳修斯-Mossotti方程,唯一的确切关系)表现出强烈的依赖于纳米腔的大小与一个显着缓慢的收敛到体值。有趣的是,体积的值在这个世界中变得模糊不清。它由液体-表面相互作用势确定,并且由于Clausius-Mossotti方程对纳米球体积的敏感性,因此要小心处理。我们发现,承压水的DMTCF表现出双峰1/f噪声功率谱。我们还评论某些理论形式主义的适用性,成为可疑的世界。
2019-04-11 cond-mat.soft
Coexisting multiphase and interfacial behaviour of ouzo
本研究针对乌佐酒(ouzo)体系,在已有稳定液相平衡相图的基础上,通过模型揭示了液-液-气三相共存下的复杂体相行为,还结合微观密度泛函理论与宏观Neumann预测分析了其界面特性,为三元体系相图可视化提供了参考。
2024-12-19 cond-mat.soft
Local orientational order in the Stockmayer liquid
的Stockmayer流体的相行为进行了研究与Monte-Carlo退火方案类似的方法。我们引入了一种新的序参量,它对流体中粒子的偶极子的局部共取向敏感。我们展示了一个相图的基础上的行为的序参量在密度区域0.1 \leq ρ \ast \leq 0.32。具体地说,我们观察和分析了二阶局部无序流体\rightarrow局部取向流体的相变。
2012-06-21 cond-mat.soft
Phase Behaviour of X-Shaped Liquid Crystalline Molecules
采用自洽场理论研究X形液晶分子在对称与非对称侧链条件下的相行为,构建相图并揭示层状与多边形有序结构的转变机制。
2024-10-24 cond-mat.soft
Molecular origin of slippery behaviour in tethered liquid layers
本文通过分子模拟与实验揭示中等厚度PDMS系留液体层因表面光滑且缺陷少而具有最低接触角滞后,为超低滑动摩擦涂层设计提供指导。
2024-10-01 cond-mat.soft
Coexistence of solid and liquid phases in shear jammed colloidal drops
复杂流体在高应力下表现出多种奇异的流动行为,如剪切增稠和剪切堵塞。流变学是一种强有力的工具,可以用来描述大部分流体的这些流动行为。然而,这种技术在以空间分辨的方式探测流体行为的能力方面是有限的。在这里,我们利用高速成像和自由表面的几何形状下降的影响,研究胶体悬浮液的流动。我们报告,第一次,观察到共存的固体和液体相由于剪切干扰所造成的影响。除了观察牛顿式的传播和大规模剪切干扰,我们观察到这些制度之间的过渡,在扩展下降的堵塞悬浮液的局部补丁的形式。我们捕捉剪切堵塞,因为它发生通过从影响点的固化前旅行,并表明,这方面的速度是由多远的影响条件是超出剪切增稠过渡。
2022-06-07 cond-mat.soft
Pressure-energy correlations in liquids. I. Results from computer simulations
我们发现,一些模型液体在固定体积表现出很强的相关性(瞬时)压力和能量的构型部分的平衡波动。我们提出了13个系统的详细结果,显示在哪些系统中,这些相关性是显着的。这些包括Lennard-Jones液体(单组分和双组分)和其他几种简单液体,但不包括氢键液体,如甲醇和水,也不包括对第二近邻距离处的压力有显著贡献的Dzugutov液体。的压力-能量的相关性,这对于Lennard-Jones的情况下,也被证明是存在于晶体和玻璃相,反映了一个有效的逆幂律潜在的主导波动,即使在零和轻微的负压。逆幂律解释的一个例外是具有硬球排斥和方阱吸引部分的液体,在那里观察到强相关性,但仅在时间平均之后。配套文件[arXiv:0807.0551]给出了一个彻底的相关性分析,重点是Lennard-Jones液体,并讨论了一些实验和理论结果。
2008-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Composition inversion in mixtures of binary colloids and polymer
理解混合物的相行为仍然是一个挑战,即使是对于可能被认为是“简单”的系统。在这里,我们考虑一个非常简单的混合物的两个胶体和一个非吸附性的聚合物物种,它可以被简化,甚至进一步的大小不对称的二元混合物,其中有效的胶体-胶体相互作用取决于聚合物的浓度。我们表明,这个基本系统具有令人惊讶的丰富的相行为。特别是,我们询问这样的系统是否仅具有液-汽相分离(如在单组分胶体-聚合物混合物中),或者另外是否可以发生两个胶体相的液-液分层。粒子分辨实验显示出类似分层的行为,但当与定制的蒙特卡罗模拟相结合时,这被证明是虚幻的,我们发现只有一个单一的液体-蒸汽过渡发生。随着聚合物浓度的增加,小颗粒向液相的逐渐迁移引起组成反转-液相中大颗粒浓度的最大值。临界附近的密度波动被发现是由较大的胶体为主。
2018-01-23 cond-mat.soft
Isotropic soft-core potentials with two characteristic length scales and anomalous behaviour
具有两个特征长度尺度的各向同性软核势被用来描述具有多态性的系统已有40年的历史。近年来的研究表明,这些电位也显示出多形性和多种异常,包括构造异常、扩散异常和密度异常。这些异常现象发生的层次结构类似于水的异常现象。然而,在这些各向同性势中缺乏定向键合使得它们不同于水。其他系统,如胶体悬浮液,蛋白质溶液或液体金属,可以很好地描述这些家庭的潜力,打开了可能性,研究机制产生的多晶性和异常,在这些复杂的液体。
2010-05-07 cond-mat.soft
Unique Dielectric Behaviour and Anomalies in Nanoconfined Liquids
本文系统研究了纳米受限液体的介电常数对受限尺寸、形状及表面相互作用的异常敏感性,揭示其源于集体偶极涨落与体积之比,并提出可利用介电常数估算取向相关长度尺度。
2024-11-22 cond-mat.soft
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 1. Phase separation and morphology
本文研究了在透明点Tni以下悬浮于热致液晶液晶中的相有序胶体及其聚集态结构。小的(150 nm)PMMA颗粒分散在经典的液晶基质中,5CB或MBBA。在共聚焦显微镜的帮助下,我们发现小的胶体颗粒密集地聚集在大量清洁液体周围的薄界面上,从而形成开放的细胞结构,其特征尺寸为10-100微米,与胶体浓度成反比。基于朗道平均场处理,建立了一个简单的理论模型来描述连续相分离和胞状结构的形成机制。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Phase behaviour of attractive and repulsive ramp fluids: integral equation and computer simulation studies
利用计算机模拟和一个自洽的积分方程,我们调查的相行为和热力学异常的球形粒子通过两个尺度的斜坡势(硬核加上排斥和吸引斜坡)和相应的纯排斥模型相互作用的流体。模拟和积分方程的结果预测的液-液分层时,吸引力的存在,除了气-液过渡。此外,在液-液过渡区附近出现流-固过渡,导致相图具有稍微复杂的拓扑结构。这种在中等密度下的固化也存在于排斥性斜坡流体中,从而防止流体-流体分离。
2007-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Binding potential and wetting behaviour of binary liquid mixtures on surfaces
本研究基于经典密度泛函理论提出适用于互溶及不互溶二元液体混合物的基底界面润湿相行为理论,揭示了体相行为与基底作用的相互作用可催生多样界面相行为,还给出了结合势形式与液滴分布。
2024-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.CG
Phase behaviour and thermodynamic anomalies of core-softened fluids
我们报告了广泛的模拟研究相行为的单组分系统的粒子相互作用,通过核心软化粒子间的潜力。最近提出的两个这样的潜力的例子被认为是一个,其中的硬核表现出一个肩膀,(Sadr-Lahijany等人,物理评论快报。81,4895(1998))和其中软化采取线性斜坡形式的另一种(Jagla,Phys.Rev.E63,061501(2001))。使用国家的最先进的蒙特卡罗方法的组合,我们得到的气体,液体和固体相行为的肩膀模型在两个维度。然后,我们专注于液相的热力学异常,即最大的密度和压缩性作为温度的函数。这些最大值的有限尺寸行为的分析表明,而不是源于一个亚稳态的液-液临界点,如先前所假设的,他们实际上是由二维冻结过渡的准连续性质引起的。对于三维斜坡模型,我们确认存在一个稳定的液-液(“第二”)临界点发生在更高的压力和更低的温度比液-气临界点。这些临界点及其相关共存曲线的部分都以高精度定位。与肩模型相反,发现该模型所观察到的热力学异常是真实的,即它们不是由初期的新相产生的。我们跟踪的轨迹的密度和压缩性的最大值,前者似乎收敛于第二个临界点。
2002-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cellular solid behaviour of liquid crystal colloids. 2. Mechanical properties
本文介绍了热致性多孔胶体聚集成胞状结构的流变学研究结果。分散在液晶基质中的小的空间稳定的PMMA颗粒密集地堆积在单元界面上,但是当系统被加热到高于Tni时与基质可逆地混合。我们得到了一个非常高的弹性模量,G '~ 10^5 Pa,它是颗粒浓度的近似线性函数。需要特征屈服应力来破坏蜂窝结构的连续性并液化响应。在“向列性差”的MBBA中的胶体聚集体具有与“向列性好”的5CB中相同的细胞形态,但弹性强度至少低一个数量级。这些发现支持的理论论据的基础上的高表面张力接口的泡沫状细胞系统,考虑到局部熔化的液体和耗尽锁定的界面上的包装颗粒。
2000-05-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Core-softened water-alcohol mixtures: the solute-size effects
在最近的一项工作中[ \textit{J. Mol. Liq},2020,\textbf{320},114420],使用分子动力学模拟和核心软化势方法,我们已经表明,添加简单的溶质甲醇可以“杀死”密度异常行为,因为LLCP被LLPT附近六方密堆积(HCP)晶体中的自发结晶所抑制。现在,我们扩展这项工作,以实现如何长链醇将影响水-醇混合物在过冷制度的复杂行为。除了核心软化(CS)的甲醇,乙醇和1-丙醇被添加到一个系统的相同的颗粒,通过连续肩井(CSW)的潜力相互作用。我们观察到,密度异常逐渐减少其在相图中的延伸,直到消失的增长的非极性链和醇的浓度,不同的液-液相变(和LLCP),这仍然存在于所有分析的混合物中,根据\textit{Nature},2001年,\textbf{409},692。对于我们的模型,较长的非极性链和较高的浓度逐渐影响CS势中尺度之间的竞争,导致异常逐渐消失,直到当第一配位壳结构也受到影响时观察到TMD完全消失:短程排序是有利的,导致短程和长程排序之间的竞争较小,因此,异常点的灭绝此外,非极性链的尺寸和浓度对固相有影响,有利于六方密堆积(HCP)固体和非晶态固体相而不是体心立方(BCC)晶体。
2021-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic criticality in glass-forming liquids
我们提出,过冷液体的动力学和玻璃的形成可以从零温度动力学临界点的存在来理解。为了支持我们的建议,我们从简单的物理假设推导出一个过冷液体的动态场论,我们使用重整化群(RG)进行研究。它的长时间行为是由零温度临界点,这对于尺寸d > 2属于定向渗流普适类占主导地位。分子动力学模拟证实了与RG预测一致的动态标度行为的存在。
2004-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling spreading dynamics of liquid crystals in three spatial dimensions
本文在长波近似的框架下研究了双折射液晶液滴的扩散动力学。导出了一个控制自由表面发展的四阶非线性抛物型偏微分方程。通过线性稳定性分析和缩放参数,从而产生有用的洞察力和预测的行为蔓延液滴的弹性变形能和施加锚定变化在基板上的影响进行了探讨。这种行为被捕获的三维液滴扩散的锚定变化的存在下,模型在基板上的取向简单的缺陷的完全非线性的时间依赖性模拟。
2013-03-21 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamics of particle aggregation in dewetting films of complex liquids
研究复杂液体薄膜去湿过程中胶体颗粒聚集的动力学,构建耦合偏微分方程模型,通过相行为分析和线性稳定性分析揭示去湿与颗粒聚集的相互作用。
2024-04-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Inhomogeneous Relaxation Dynamics and Phase Behaviour of a Liquid Crystal Confined in a Nanoporous Solid
我们报告的填充分数依赖的介电谱测量的松弛动力学的棒状crossogen 7 CB凝聚在13 nm的二氧化硅纳米通道。在薄膜凝聚态,介电谱主要是缓慢的界面弛豫,而从毛细凝聚态到完全填充,通道中心有一个额外的快速弛豫。静态电容的温度依赖性表明了平均的集体分子取向有序性,表明了一个连续的平行线到平行线(P-N)的转变。与不连续的本体行为相反。用Landau-de-Gennes自由能模型描述了圆柱约束下的相变。在毛细管-凝聚态中的10 MPa的大拉伸压力,由在高度弯曲的液体毛细管处的杨-拉普拉斯压力产生,定量地解释了与完全填充的未拉伸的液体状态相比,P-N转变的下移和增加的分子流动性。的缓慢和快速弛豫的强度提供了本地信息的取向顺序:在核心区域的热致行为是批量样的,即它的特点是突然开始的P-N过渡的顺序。相反,界面有序在P-N转变处呈现连续演化。因此,完全填充的液晶-二氧化硅纳米复合材料的相行为可以通过这些不同的双阶贡献的线性叠加来定量描述。
2015-04-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Effects of colloid polydispersity on the phase behaviour of colloid-polymer mixtures
我们研究理论上的平衡相行为的混合物的多分散的硬球胶体和单分散的聚合物,建模使用Asakura-Oosawa模型内的自由体积近似Lekkerkerker等人。我们计算完整的相图在平面上的胶体和聚合物的体积分数,使用矩自由能方法。纯多分散胶体中相分离的复杂特征与聚合物诱导的气液共存的外观相结合,以提供丰富多样的相图拓扑结构,因为聚合物-胶体尺寸比和胶体多分散性是变化的。定量地,我们发现,多分散性不利于流体-固体对气液分离,导致大幅降低的阈值以上,稳定的两相气液共存出现。涉及两种或更多种固体的相分离可以在低胶体浓度下已经发生,其中它们可以是动力学上可接近的。我们还分析了胶体粒度分级的强度。当固相从流体中分离时,如果在低胶体浓度和高聚合物浓度下发生相分离,则其多分散性最强烈地降低,与实验观察一致。对于气液共存的分馏,我们同样发现与实验,以及与微扰理论的近单分散系统的良好协议。
2004-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial tension of reactive, liquid interfaces and its consequences
不混溶液体的分散体,如乳液和聚合物共混物,是许多工业应用的核心,这使得对其性质(形态,稳定性等)的理解变得更加复杂。非常感兴趣。这些性质的广泛范围取决于界面现象,因此理解界面现象特别重要。在使用预制表面活性剂的非反应性稳定过程中,乳液和聚合物共混物中的界面张力行为在理论和实验上都得到了很好的理解。然而,在反应体系中的界面张力行为的这种描述,其中稳定剂是在原位产生的(并且作为许多体系的稳定途径是更有效的),尚未在社区中找到共识。在这篇评论中,我们比较了不同的理论已经开发的非反应性和反应系统,我们讨论了他们的能力,捕捉实验发现的行为。最后,我们解决的后果的反应性稳定过程中的全球乳液或聚合物共混物的形态和在界面尺度。
2017-08-09 cond-mat.soft physics.chem-ph
On the mechanism responsible for unconventional thermal behaviour during freezing
在这项研究中,进行了相同的实验底部冷却凝固流体混合物,表现出小平面和树枝状微观结构。成分对流的强度与凝固的微观结构形态,在糊状和散装流体区的单独的瑞利数的帮助下。虽然树枝状凝固经历了单调下降的散装流体温度,凝固的小面的情况下,揭示了一个非常规的,异常的温度上升,在共晶相的起始在散装液体。基于散装液体的温度分布,三个不同的制度的传热在液体中观察到的凝固过程中,即对流为主,过渡,传导为主。在不同的初始组成以及在冷冻时形成多面形态的其他混合物的帮助下,分析和验证了观察结果。通过在固液界面之前的指示性控制体积中执行能量平衡,进一步确定观察到的温度升高。在冷冻过程中的液体的温度增益背后的合理机制进一步推广的帮助下,一个简化的一维数值模型,并扩展到金属是低普朗特数的混合物。这项研究揭示了新的见解的作用,微观结构形态在管理的运输现象中的散装液体。
2019-11-25 cond-mat.soft physics.app-ph physics.flu-dyn
An algebraic thixotropic elasto-viscoplastic constitutive equation describing pre-yielding solid and post-yielding liquid behaviours
针对传统弹黏塑性本构模型屈服前假设理想化的问题,提出基于结构参数的代数型触变非线性弹黏塑性模型,参数更少且能精准预测多种实验现象,可为Bingham模型提供物理解释。
2023-06-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Onset Temperature of Slow Dynamics in Glass Forming Liquids
模型玻璃形成液体的行为进行了分析的范围内的密度,重点是温度区间的液体开始显示非阿氏温度依赖性的弛豫时间。分析动态特性以及由液体采样的局部势能最小值的特性,识别交叉或起始温度$T_s$,在该温度以下液体表现出{ \it缓慢动态特性},以及典型局部势能最小值的特征的变化。
2000-12-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electronic screening using a virtual Thomas-Fermi fluid for predicting wetting and phase transitions of ionic liquids at metal surfaces
提出基于 Thomas-Fermi 形式体系的虚拟流体方法,通过可调屏蔽长度描述不完美金属表面的电子屏蔽,预测离子液体在绝缘至金属条件切换时的润湿转变。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph