Coupling motion of colloidal particles in quasi-two-dimensional confinement
胶体粒子在准二维（qTD）约束条件下的布朗运动表现出与体相不同的动力学特征。在这里，我们实验报告的qTD系统中的布朗粒子的动态演化。动力学系统表现为胶体粒子进行布朗运动的准平衡态。在准平衡过程中，qTD约束导致粒子运动的耦合，这缓慢地抑制粒子的运动和相互作用，直到最终达到平衡态。该理论被用来解释布朗粒子在qTD禁闭中的耦合运动。
2013-10-01 cond-mat.soft
Phasonic Diffusion and Self-confinement of Decagonal Quasicrystals in Hyperspace
我们介绍了一种新的模拟方法，旨在探讨十次对称胶体准晶的相位自由度的波动。具体地说，我们通过蒙特卡罗模拟与粒子运动限制到基本的相位子翻转，达到和消除热平衡的相位子系综。我们发现，在任何温度下，随机平铺系综强烈优于最小相子应变准晶。相位翻转是物理空间中扩散质量输运的主要载体。次扩散瞬变表明在短时间尺度上的合作翻转行为。在互补空间中，粒子的迁移率在几何上被限制在接受域周围的一个薄环中，从而产生自约束和持久的相序。
2019-06-17 cond-mat.soft
Direct observation of phase transitions in Archimedean trunctated tetrahedrons under quasi-2D confinement
本文利用双光子光刻制备阿基米德截角四面体，在准二维约束下首次观测到该形状的六角相及其向准金刚石结构的相变，揭示了缺陷驱动的相变机制。
2023-08-05 cond-mat.soft
Diffusion of an ellipsoid in bacterial suspensions
活性物质，如群集细菌和运动胶体，表现出不同于传统平衡物质的奇异性质。在这些性质中，示踪粒子的增强扩散通常被认为是活性物质的标志。在这里，而不是球形示踪剂，我们调查的扩散孤立的椭球体在准二维细菌浴。我们的研究揭示了平移和旋转扩散的非线性增强。更重要的是，我们发现了一个反常的耦合之间的平移和旋转，是严格禁止在经典的布朗扩散。结合实验与理论建模，我们表明，这样的异常来自游泳细菌引起的通用拉伸流。我们的工作说明了一个普遍的组织原则的活性物质，并揭示了新的光在微生物系统中的基本运输过程。
2016-02-10 cond-mat.soft
Mixtures of anisotropic and spherical colloids: Phase behavior, confinement, percolation phenomena and kinetics
硬棒、片晶和球的悬浮液等熵体系表现出丰富的相行为。几十年来，棒晶和片晶已被成功地用作预测液晶平衡性质的模型。在过去的几年中，硬颗粒模型也在非平衡统计力学的背景下进行了研究，特别是关于玻璃化转变，堵塞，沉降和结晶。最近，各向异性硬颗粒的悬浮液也成为从事软物质复合材料研究的材料科学家们关注的焦点。与导电填料颗粒混合的绝缘聚合物树脂在填料膨胀时变得导电。在这种情况下，连通性渗流的数学主题在现代纳米技术中得到了应用。本文综述了近年来硬粒子模型中的相行为、禁闭效应、逾渗相变和相变动力学等方面的研究进展。在第一部分中，我们讨论了粒子各向异性和耗尽对逾渗转变的影响。在第二部分中，我们提出的结果，在悬浮液中的球体和椭球体的液晶转变的动力学。
2013-10-01 cond-mat.soft
Kinetics of vapor-liquid transition of active matter system under quasi one-dimensional confinement
本文通过分子动力学模拟研究准一维受限活性物质的气-液相分离动力学，发现Vicsek自推进通过弹道聚集导致团簇快速生长并破坏亚稳态，并利用理论模型解释了相关生长规律。
2024-08-02 cond-mat.soft
Long-wavelength fluctuations and static correlations in quasi-2D colloidal suspensions
非线性强烈地影响平衡系统的热涨落和临界动力学。这些影响在经历非平衡玻璃化转变的非晶系统中持续存在。在这里，我们的实验研究的准二维悬浮液的球形和椭球形颗粒在不同程度的圆形限制下的玻璃化转变。我们发现，长波长波动的强度随系统尺寸的增加而增加，并显示Mermin-Wagner波动的签名。此外，使用约束作为一种工具，我们还测量静态结构相关性，并提取一个不断增长的静态相关长度在二维过冷液体。最后，我们探讨了Mermin-Wagner波动对二维椭球悬浮液的平移和取向弛豫的影响，从而对各向异性颗粒的两步玻璃化转变和取向玻璃相进行了新的解释。我们的研究揭示了长波长波动在二维过冷液体中的重要性，并为维度在玻璃化转变中的作用提供了新的见解。
2019-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The effect of boundary adaptivity on hexagonal ordering and bistability in circularly confined quasi hard discs
材料在空间约束下的行为敏感地依赖于约束边界的性质。在两个维度上，在硬圆形边界内的限制抑制了在高密度下在块状系统中观察到的六方有序。利用胶体实验和蒙特卡罗模拟，我们研究了圆对称约束下的两个准硬盘模型系统。第一个系统采用了自适应圆形边界，实验定义使用全息光镊。我们表明，这个边界的变形允许，而且确实是必需的，在封闭系统中的六角排序。第二个系统采用圆对称的光学势来限制粒子，而没有物理边界。我们表明，在没有弯曲的壁，近完美的六方有序是可能的。我们建议，在何种程度上抑制了弯曲的边界是由该墙的“严格性”。
2013-11-19 cond-mat.soft
Stochastic Heat Engine Using a Single Brownian Ellipsoid
本文提出一种以布朗椭球体为工质的微观斯特林发动机模型，通过光镊限制位置和方向，周期耦合冷热浴，分析各向异性对功和效率的影响，并探索优化策略。
2025-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Broken Symmetries in Quasi-2D Charged Systems via Negative Dielectric Confinement
本文研究负介电常数平面纳米约束下对称带电二元粒子系统，揭示极化场导致的自发对称性破缺及晶格常数规律，并经分子动力学验证。
2024-08-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Binary icosahedral quasicrystals of hard spheres in spherical confinement
几何形状对粒子的局部和全局堆积的影响对于许多基础和应用研究主题都很重要，例如液体、晶体和玻璃的结构和稳定性。在这里，我们通过实验和模拟表明，在散装结晶成MgZn 2 Laves相的硬球状颗粒的二元混合物，自发地形成3D二十面体准晶在缓慢干燥的液滴。此外，70-80%的颗粒的局部对称性改变为MgCu 2 Laves相的对称性。这两个发现对于光子学应用是重要的。如果化学计量比偏离Laves相的化学计量比，我们的实验表明，MgZn 2的结晶几乎不受球形约束。我们的模拟表明，准晶形核远离球形边界，并沿五重对称结构。我们的研究结果不仅为三维准晶的成核和生长的粒子级研究开辟了道路，也为二元结晶的研究开辟了道路。
2019-06-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Control of Ultra-cold Inelastic Collisions by Feshbash Resonances and Quasi-One-Dimensional Confinement
冷原子或分子的非弹性碰撞分析使用非常普遍的论点。在自由空间中，失活率可以通过费什巴赫共振和封闭通道和开放通道的失活干扰与相应弹性碰撞的散射长度一起被增强或抑制。在减少尺寸的几何形状，失活率随碰撞能量的降低而降低，并不随共振弹性散射长度的增加而增加。这具有广泛的影响;例如，由于抑制了由于非弹性碰撞引起的高度振动激发态的碰撞衰减，因此在强限制的二维光晶格中稳定了分子。我们的结果与那些基于Lieb-Liniger模型的关系进行了处理。
2006-02-27 cond-mat.soft physics.atom-ph quant-ph
Transition from single-file to two-dimensional diffusion of interacting particles in a quasi-one-dimensional channel
采用分子动力学（MD）模拟方法研究了相互作用粒子在\textit{quasi} -一维（Q1 D）通道中的扩散特性.我们数值计算了均方位移（MSD），并研究了通道宽度（或限制势强度）对不同形状（即，直的和圆形的）。从单行扩散（SFD）的二维扩散制度的过渡进行了研究。这种转变（关于MSD $<Δx^{2}(t)>$ $\propto t^α$的标度指数（$α$）的计算）作为通道宽度的函数，示出根据通道的限制轮廓而改变。特别地，过渡可以是平滑的（即，对于抛物线限制势）或相当尖锐/阶梯式（即，对于硬壁势），这与其中该过渡是突然的无限通道不同。这一结果可以用不同约束势下粒子密度的不同分布来解释。
2012-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloidal glass transition observed in confinement
我们研究了一个胶体悬浮体之间的两个准平行的墙壁作为一个模型系统的玻璃化转变限制的几何形状。悬浮液是两种粒度的混合物，以防止壁诱导结晶。我们使用共聚焦显微镜直接观察胶体颗粒的运动。这种运动在限制中较慢，因此在无限制几何形状的液体样品中产生玻璃态行为。对于更高的体积分数的样品（接近玻璃化转变），约束效应的发生在较大的长度尺度。
2007-05-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Packing of elastic wires in flexible shells
被注入到有限空间中的细长细丝的填充问题是物理学家和生物学家都感兴趣的基本问题。然而，线性螺纹如何包装和盘绕仅为刚性容器的理想情况所熟知。在这里，我们迫使长弹性杆到弹性壳所承担的灵活的空间限制，以检查在何种条件下最近获得的知识，在刚性球体的电线包装故障。我们发现，与刚性腔不同，摩擦起着关键作用，引起两个不同的包装模式的出现。在低摩擦下，金属丝密集地盘绕成具有半椭圆形横截面的有序环形束，而在高摩擦下，金属丝堆积成高度无序的分级结构。这两种形态被证明是由一个连续的相变分离。我们的研究结果表明，摩擦和限制弹性对丝状包装的巨大影响，并可能推动未来对物理学，生物学甚至医学技术等系统的研究，包括这些相互作用的影响。
2015-12-09 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.med-ph
