Microscopic Activated Dynamics Theory of the Shear Rheology and Stress Overshoot in Ultra-Dense Glass-Forming Fluids and Colloidal Suspensions
我们制定了一个微观的，力的水平，激活动力学为基础的连续启动非线性剪切流变学的超致密玻璃形成硬球流体和胶体悬浮液的ECNLE方法的上下文中的物理力学理论。激活结构松弛被描述为一个耦合的本地-非本地事件，涉及笼和较长范围的集体弹性控制的特征应力松弛时间。理论预测的变形引起的迁移率增强，松弛加速在低值的应力，应变，或剪切速率，稳态结构松弛时间和粘度的表观幂律变薄，在剪切变薄制度的非零激活势垒，稳态剪切应力的速率依赖性的表观Herschel-Bulkley形式，动态屈服或流动应力的不同测量值与填充分数的指数增长，以及变形下的降低的脆性和动态不均匀性先前显示与实验良好一致。这里讨论的中心新问题是瞬态响应的定义特征-应力过冲。与稳态流态相反，理解瞬态响应需要明确处理结构、弹性模量和应力松弛时间的耦合非平衡演化。我们制定了一个新的定量模型，这方面的物理动机和计算易处理的方式。应力过冲的理论预测被证明是在良好的协议与实验观察的亚稳超致密制度的硬球胶体悬浮液作为剪切速率和包装分数的函数，并占变形辅助激活运动是至关重要的瞬态和稳态响应。
2022-08-17 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
Emergence Of Directional Rotation In Optothermally Activated Colloidal System
实验证明光热活性-被动胶体结构在光学约束下可产生定向旋转，其手性和角速度由胶体相对位置、光强及胶体尺寸调控，无需利用光角动量，为布朗引擎及生物旋转动力学研究提供启示。
2023-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.AO
The Role of Collective Elasticity on Activated Structural Relaxation, Yielding and Steady State Flow in Hard Sphere Fluids and Colloidal Suspensions Under Strong Deformation
我们从理论上研究了外部变形的影响激活结构松弛和玻璃硬球流体的非线性力学响应的基本方面的非平衡版本的Elementary集体非线性Langevin方程（ECNLE）理论的背景下。ECNLE理论将激活松弛描述为一个耦合的局部-非局部事件，涉及局部笼化和更长范围的集体弹性，后者随着填充分数的增加变得更加重要。核心的新问题是，这种物理图像，以及相对于弹性物理学的笼的重要性，如何取决于外部应力，应变和剪切速率。理论预测的变形诱导的流动性增强，松弛开始加速在显着较低值的应力，应变或无量纲剪切速率，变薄的结构弛豫时间和粘度与表观幂律指数，一个非零的激活势垒在剪切变薄制度，赫歇尔-Bulkley形式的速率依赖的稳态剪切应力，动态屈服应力随填充分数呈指数增长，并降低了变形下的动态脆性和不均匀性。实验和模拟的结果进行了对比，定性或更好的协议是found. An总括性的结论是，变形大大降低了大部分，但不是所有的，物理问题的重要性，与应力相关的动态异质性现象定性敏感的集体弹性的较长范围的集体弹性效应。总的来说，非线性流变学是一个更局部笼规模的问题比静态松弛，虽然与变形修改激活过程仍然很重要。
2020-06-24 cond-mat.soft
Phase coexistance in polydisperse mixture of hard-sphere colloidal and flexible chain particles
本文提出了一种计算具有高分子链长多分散性和硬球胶体及高分子单体尺寸多分散性的胶体-高分子混合物的全相图（包括云雾曲线、阴影曲线、双结点和共存相的分布函数）的理论方案。该方案结合了缔合流体的热力学微扰理论和最近开发的用于确定多分散球形胶体流体的相图的方法（L.Bellier-Castella { \it et al.}，{ \it J.Chem.Phys.} { \bf 113}，8337（2000））。通过举例说明，我们提出并讨论了全相图的混合物与多分散性的硬球胶体颗粒的大小。
2007-05-09 cond-mat.soft
Shear Thickening in Concentrated Soft Sphere Colloidal Suspensions: A Shear Induced Phase Transition
本文建立了布朗软球胶体颗粒稠密悬浮液的剪切增稠模型。软球悬浮液的剪切增稠可以解释为剪切诱导的相变。基于稳定胶体颗粒凝聚相变的Landau模型，考虑了序参量涨落与局部应变场的耦合，该模型表明凝结颗粒团的出现（亚临界气泡）通过施加连续剪切扰动，导出了软球悬浮液剪切增稠的临界剪切应力，有着相同的起源。电稳定的胶体悬浮液的实验研究的理论比较证实了所提出的方法。
2015-01-09 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
Dumbbell impurities in 2D crystals of repulsive colloidal spheres induce particle-bound dislocations
杂质诱导缺陷对晶体的性质起着至关重要的作用，但对具有各向异性形状的杂质却知之甚少。在这里，我们研究如何胶体哑铃扭曲和相互作用的六方晶体的带电胶体球在流体界面。我们发现，哑铃长度的细微变化诱导从局部变形的粒子束缚位错的过渡，并确定如何哑铃内的排斥性六方晶格移动。我们的研究结果提供了新的途径控制材料性能，通过粒子束缚位错。
2020-10-01 cond-mat.soft
Theory of activated-rate processes under shear with application to shear-induced aggregation of colloids
使用一种新的近似方案内的对流扩散（两体Smoluchowski）方程的框架，我们揭示了剪切驱动的聚集机制在剪切胶体系统的结构形成的起源。该理论，验证了对数值和实验，解释了诱导时间，其次是爆炸性的（不可逆的）上升的粘度观察到的电荷稳定的胶体和蛋白质系统在稳定的剪切。这里推导出的具有剪切力的Arrhenius型方程，扩展了存在剪切力的Kramers理论，是第一个分析结果，清楚地表明了剪切驱动在软凝聚态中遇到的活化速率过程中的重要作用。
2010-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Slip and flow of hard-sphere colloidal glasses
我们研究了流动的浓缩硬球胶体悬浮液沿光滑，不粘壁使用锥板流变仪和同步共聚焦显微镜。在玻璃制度，全球流动表现出从赫歇尔-Bulkley行为在大剪切速率的特性宾汉滑移响应在小速率，遍历胶体流体缺席的过渡。成像揭示了“固体”的微观结构在充分的滑移和“滑移剪切”过渡的局部性质。局部和全球流动的描述由一个唯象模型，和相关的宾汉滑移参数表现出特征标度的大小和浓度的硬球。
2008-11-13 cond-mat.soft
Comment on Influence of non-conservative optical forces on the dynamics of optically trapped colloidal spheres: The fountain of probability, arXiv:0804.0730v1
我们证明了Y. Roichman等人的研究不足以证明静态光阱中存在被捕获粒子的循环。
2008-06-27 cond-mat.soft
Elasticity-mediated self-organization and colloidal interactions of solid spheres with tangential anchoring in a nematic liquid crystal
利用激光光镊和荧光共聚焦偏振显微镜，研究了固体微球在具有强切向表面锚定的颗粒周围弹性畸变引起的胶体相互作用。这些粒子聚集成与远场指向矢成约30度的链，并且在更高的浓度下，形成复杂的动力学捕获结构。我们表征的距离和角度依赖性的胶体相互作用力。
2005-08-13 cond-mat.soft
Equilibrium route to colloidal gellation: mixtures of hard sphere-like colloids
为了研究耗尽驱动胶体混合物中动力学停滞和相分离之间的相互作用，计算了大尺寸比硬球混合物的双结点线和非遍历线.类似于硬核加短程有效吸引的情况，在这种混合物中可以发生物理凝胶化而不与流体相分离竞争。这种行为，由于在耗尽电位的振荡应涉及所有简单的混合物与非理想的耗尽剂，证明其动力学性质的进一步研究。
2008-11-17 cond-mat.soft
Bulk fluid phase behaviour of colloidal platelet-sphere and platelet-polymer mixtures
利用基于几何的基本测度密度泛函理论，我们计算了由薄的硬圆片和硬球组成的胶体混合物的体相流体相图。我们发现，各向同性的双相区的强增宽后，增加压力的相分离。在具有大的片晶尺寸比和球直径的混合物中，具有不同片晶浓度的两个非晶相之间也存在分层。我们制定了一个基本的测量密度泛函的混合物的胶体血小板和自由重叠的领域，代表理想的聚合物，并用它来获得相图。我们发现，对于低的片晶-聚合物尺寸比，除了各向同性-均相和向列相-均相共存外，片晶-聚合物混合物还显示各向同性-各向同性分层。相比之下，我们没有发现各向同性各向同性分层在硬核片晶球混合物的尺寸比考虑。
2012-10-09 cond-mat.soft
Single-particle level access to hydrodynamic and frictional coupling between spheres in dense colloidal suspensions
胶体球在稠密悬浮液中的旋转布朗运动反映了局部流体动力学和摩擦力，这两者对于非线性流变学现象如剪切增稠和堵塞以及拥挤环境中的运输（包括细胞内迁移和血液流动）都是关键的。为了从实验上充分阐明旋转动力学的作用，同时测量所有球体的平移和旋转运动是至关重要的。在这里，我们开发了成分均匀的胶体球，其具有偏心的、完全嵌入的核心，该核心具有与颗粒体不同的荧光团，允许在单颗粒水平上访问所有颗粒的旋转运动。我们揭示了带电胶体晶体中的粒子间流体动力学旋转耦合。我们还发现，较高的局部结晶度在致密的晶体增强旋转扩散，和几乎逮捕的颗粒表现出粘滑旋转运动由于摩擦耦合。我们的方法揭示了大量未开发的局部旋转动力学的致密胶体材料中的球形颗粒。
2020-07-09 cond-mat.soft
Phase diagrams of colloidal spheres with a constant zeta-potential
我们研究了泊松-玻尔兹曼理论中具有恒定zeta电位的胶体球的悬浮液，随着胶体密度的增加和盐浓度的降低量化了球体的放电。我们使用计算的胶体的重整化电荷，以确定其成对有效的屏蔽库仑排斥。胶体浓度-盐浓度表示法中的体相图如下，对于各种zeta-电位，通过映射到已发表的点汤川系统相边界的拟合。虽然所得到的相图的功能面心立方（fcc）和体心立方（bcc）相，他们是占主导地位的（重入）流体相，由于胶体放电与增加胶体浓度和降低盐浓度。
2010-09-30 cond-mat.soft
Activated bond-breaking processes preempt the observation of a sharp glass-glass transition in dense short-ranged attractive colloids
我们研究-使用分子动力学模拟-在一个密集的短程有吸引力的胶体玻璃的动力学的温度依赖性，找到证据的动力学玻璃-玻璃转变的理想模式耦合理论预测。根据这一理论，两种不同的玻璃是稳定的，一种是通过排斥体积，另一种是通过短程吸引相互作用。通过研究密度自相关函数，我们发现短程吸引玻璃是不稳定的。事实上，激活的键断裂过程慢慢地将有吸引力的玻璃转化为硬球玻璃，从而抢先观察到急剧的玻璃-玻璃转变。
2003-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Finding bridges in packings of colloidal spheres
我们确定假定的承重结构（桥梁）在实验胶体系统共聚焦显微镜研究。桥是合作的结构，已被用来解释稳定性和不均匀的力传递模拟颗粒填料的密度范围。我们发现，类似于那些在颗粒模拟中发现的桥梁存在于真正的实验胶体包装。我们严格描述的桥发现程序的真实实验数据，并提出了一个新的标准-最低均方分离（LSQS）-选择最佳的稳定。
2010-06-17 cond-mat.soft
Comment on "Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition"
在信[PRL 102，085703（2009）]中，Brambilla等人声称在高于模式耦合理论（MCT）的临界填充分数的胶体硬球中观察到活化动力学。通过进行微观MCT计算，我们表明，在他们的系统中的多分散性转移的临界填充分数以上的值由van Megen等人确定的。对于较少的多分散性样品，数据与理论一致，除了，可能的，最高的填充分数。
2010-10-14 cond-mat.soft
Tunable long range forces mediated by self-propelled colloidal hard spheres
利用布朗动力学模拟方法，系统地研究了二维自推进（主动）胶体硬球悬浮液中两平行硬壁之间的有效相互作用，发现通过改变活性粒子的密度，可以将两硬壁之间的有效作用力从长程排斥力调节为长程吸引力.在相对高的密度下，活性硬球可以形成动态晶体桥，其在壁之间引起强振荡的长程动态润湿排斥。随着密度的降低，动力桥逐渐断裂，出现了一种有趣的长程动力耗尽吸引力。通过改变限制的高度，类似的效果发生在自推进的胶体硬球的准2D悬浮液中。我们的研究结果为利用活性物质操纵微观物体的运动和组装开辟了新的可能性。
2014-12-11 cond-mat.soft
Equilibrium interfacial free energies and Turnbull coefficient for bcc crystallizing colloidal charged sphere suspensions
我们扩展以前的分析数据的熔体-核的界面自由能，$γ$，从光学实验获得的带电胶体球，体心立方（bcc）晶体结构的结晶悬浮液。编译数据从五个纯物种具有不同的多分散性和一个二元混合物，我们发现平衡熔体-晶体界面能是相当大的硬球参考值。这个量和冷冻熵都随着多分散性的增加而减少。此外，我们给出了第一个实验测定的体心立方结晶材料的特恩布尔系数。观察值$C_{T, bcc} \approx 0.3$同意与短到中等范围的相互作用的bcc系统的理论预期。
2014-03-25 cond-mat.soft
Elastically Cooperative Activated Barrier Hopping Theory of Relaxation in Viscous Fluids. I. General Formulation and Application to Hard Sphere Fluids
我们推广了单粒子跳跃的力级非线性朗之万方程理论，使之包括与液体长程弹性形变有关的集体效应。激活的α弛豫事件是一个混合的空间字符，涉及两个不同的，但相互关联的，本地和集体的障碍。在低于堵塞的体积分数或高于零开尔文的温度下没有分歧。首先开发和实施的硬球流体的背景下，分析和数值的想法。在一个中间的体积分数的交叉制度，当地的笼过程是占主导地位的方式与一个明显的Arabius行为一致。超Arrhenius集体障碍是更强烈地依赖于体积分数，占主导地位的高粘性制度，并很好地描述了一个非奇异的法律低于干扰。集体势垒的增加取决于热密度波动的幅度、剪切模量或瞬态局部化长度以及不断增长的微观跳跃长度。α弛豫时间的计算与最近的实验和模拟致密流体和悬浮液的硬球。与弹性模型和熵危机的思想理论的比较进行了探讨。本文的工作为建立一个准普适的、无拟合参数的热分子液体弛豫理论奠定了基础。
2014-02-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nearly-logarithmic decay in the colloidal hard-sphere system
近对数衰减的数据中确定的均方位移的胶体硬球系统在液体玻璃化转变[v.梅根等。等人，Phys.Rev.E58，6073（1998）]。模式耦合理论解的微观运动方程与实验数据吻合较好。基于这些方程，近对数衰减被解释为β峰现象的等价物，当探针变量和密度波动之间的耦合很强时，临界弛豫的表现。在渐近展开中，从微观运动方程推导出包含修正的Cole-Cole公式，该公式描述了三十年的实验数据。
2005-02-24 cond-mat.soft
Colloidal electroconvection in a thin horizontal cell
将电场施加到水性胶体分散体，在高度移动的简单离子、更高电荷但较不移动的胶体球和周围的水之间建立复杂的力的相互作用。这种相互作用可以诱导各种各样的视觉冲击动力学不稳定性，即使当所施加的场是恒定的。本文报道了在平行板电极之间的低电压下，电流体动力与重力在电荷稳定的胶体球薄层中竞争时出现的高度组织化的图案。根据不同的条件，这些球体可以形成悬浮的团簇，其形态从翻滚的云到环形涡环，再到扭曲的漩涡。
2004-09-09 cond-mat.soft
Bulk and wetting phenomena in a colloidal mixture of hard spheres and platelets
密度泛函理论被用来研究由硬球和薄片组成的二元胶体流体。该体系表现出富含球体（缺乏片晶）的相和缺乏球体（富含片晶）的相的液-液共存。对于一个平面的硬壁附近的混合物，我们发现，在接近液体分层从球贫相的双结点，提供的血小板的浓度小于一个阈值，这标志着在共存的一阶润湿过渡的相丰富的球体润湿壁完全。没有分层过渡，发现在最近的研究相比，球体和非吸附聚合物或薄硬棒的二元混合物。
2004-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of non-conservative optical forces on the dynamics of optically trapped colloidal spheres: The fountain of probability
我们从实验和理论上证明了被困在静态光镊中的胶体球不会达到平衡，而是达到一个稳定的状态，在这个状态下，它的概率通量跟踪出一个环形涡旋。这种非平衡行为可以归因于非保守光学力对热涨落的微妙偏置。因此，循环球充当布朗马达。我们简要地讨论了这种效果的研究中，光镊已被视为潜在的能量井的分支。
2008-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modeling diffusion in colloidal suspensions by dynamical density functional theory using fundamental measure theory of hard spheres
研究了硬球胶体悬浮液在过阻尼极限下的布朗运动动力学。我们利用动力学密度泛函理论（DDFT）得到了van Hove函数的自性和不同部分随时间的演化。我们使用的硬球流体的自由能模型是罗森菲尔德基本测量理论的非常精确的白熊II版本。然而，为了消除范霍夫函数的自我部分内的相互作用，必须对自由能泛函进行非平凡的修改。我们比较我们的理论结果与数据，我们从动态蒙特卡罗模拟，发现后者是很好地描述了我们的方法，即使胶体包装分数高达40%。
2018-01-14 cond-mat.soft
Shear induced tuning and memory effects in colloidal gels of rods and spheres
剪切历史在确定胶体凝胶的线性和非线性流变响应中起着重要作用，并且可以用于调整其结构和流动性质。胶体颗粒纵横比的增加降低了临界体积分数的凝胶化由于颗粒排除体积的增加。使用流变学和共聚焦显微镜的组合，我们调查的稳定和振荡的预剪切历史上的结构和流变性的胶体凝胶形成的二氧化硅球和杆的长度L和直径D（L/D = 10）分散在11 M氯化铯溶液的效果。我们使用无量纲梅森数Mn（= F_visc./ F_attr.）比较稳定和振荡预剪切对凝胶粘弹性的影响。我们发现，在中间锰预剪切后，有吸引力的球凝胶表现出加强，而有吸引力的棒凝胶表现出减弱。有吸引力的棒的凝胶的流变成像表明，在中间Mn，振荡预剪切诱导大的紧凑的棒簇的凝胶微结构中，相比稳定的预剪切。我们的研究突出了颗粒形状对流动和剪切停止后的粘弹性下的凝胶结构的影响。
2022-07-11 cond-mat.soft
Holographic characterization and tracking of colloidal dimers in the effective-sphere approximation
胶体球的同轴全息图可以用光散射的洛伦兹-米氏理论进行分析，以纳米级精度测量球体的三维位置，同时以千分之一的精度测量其直径和折射率。将相同的技术应用于非球面或不均匀的颗粒，产生代表颗粒几何形状和组成的平均值的有效球体的位置、直径和折射率。这种有效球的解释已成功地应用于多孔，酒窝和涂层的球体，以及纳米颗粒的分形簇，所有的不均匀性出现在小于光波长的长度尺度。在这里，我们结合数值和实验研究，探讨有效领域的特征对称二聚体的微米级领域，一类非球面物体，通常出现在现实世界中的分散体。我们的研究表明，有效球的解释有效地识别二聚体的单分散胶体球的全息表征研究。二聚体轴向位置的有效球估计值与其质心的真实值非常接近。此外，有效球直径和折射率的趋势可用于测量二聚体的三维取向。当应用到胶体二聚体运输的Poiffille流，估计的取向分布是一致的预期布朗粒子经历杰弗里轨道。
2020-12-24 cond-mat.soft physics.optics
Depletion potential in colloidal mixtures of hard spheres and platelets
本文用Derjaguin近似和密度泛函理论研究了两个硬球在薄硬盘状片晶溶剂中的耗尽势。特别注意的是，密度依赖的耗尽电位。一个二阶维里近似的应用，这产生几乎精确的结果的体积性质的硬血小板流体的密度小于2倍的各向同性流体的密度在各向同性-双相共存。随着血小板密度的增加，有吸引力的初级最小值的耗尽电位加深和一个额外的小排斥障碍，在较大的球体分离的发展。在减小球体和血小板的半径的比率时，初级最小值减小，并且小排斥屏障的位置向球体分离的较小值移动。
2004-01-21 cond-mat.soft
In Search of Colloidal Hard Spheres
我们最近回顾了硬球胶体体积分数$ϕ$的实验测定，并得出结论，$ϕ$的绝对值不太可能优于$\pm 3$-6%。在这里，在第二部分的审查，我们调查的影响，由于在粒子间的潜力，这需要使用的{ \em有效}体积分数的柔软性。我们回顾目前的实验系统，并得出结论，最接近硬球的一个仍然是聚甲基丙烯酸甲酯领域的空间稳定的聚羟基硬脂酸“头发”。对于这些颗粒，它们的有效硬球直径比芯直径大约1-10%，这取决于颗粒尺寸。我们认为，对于较大的胶体适合共聚焦显微镜，静电荷的影响不能被忽略，因此，映射到硬球必须谨慎对待。
2012-05-30 cond-mat.soft
Transport properties of monodisperse and bidisperse hard-sphere colloidal suspensions from multiparticle collision dynamics simulations
Auburn University（奥本大学）
通过多粒子碰撞动力学模拟研究单分散和双分散硬球胶体悬浮液的输运性质，发现双分散体系在直径比为2和4时的沉降速度与文献一致，揭示了模拟方法对离散化效应的敏感性。
2026-02-26 cond-mat.soft
Brambilla et al. Reply to a Comment by J. Reinhardt et al. on "Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition"
G. Brambilla等人，回复J. Reinhardt等人的评论，质疑模式耦合理论预测的胶体硬球临界体积分数以上的平衡动力学的存在。
2010-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clusters in sedimentation equilibrium for an experimental hard-sphere-plus-dipolar Brownian colloidal system
在这项工作中，我们使用的结构和动力学的沉降平衡，在重力的存在下，检查，$via$共聚焦显微镜，布朗胶体系统中存在的外部电场。零场状态方程（EOS）是硬球状态方程，没有颗粒尺寸的重新标度，流体动力学对长时间自扩散系数的修正与硬球状态方程的期望值在数量上是一致的。注意确保无量纲引力能（相当于佩克莱数$Pe_g$）和偶极强度$Λ$都是单位阶数。在外部电场的存在下，各向异性的链链簇的形式，这种团簇形成表现出本身与一个平台的外观时，无量纲的偶极强度$Λ\sim 1$的扩散系数。这种链-链簇状态的结构和动力学检查两个粒径的单分散系统。
2015-07-30 cond-mat.soft
Dynamical density functional theory for dense suspensions of colloidal hard spheres
利用动力学密度泛函理论研究了胶体硬球在布朗运动下的结构弛豫。与部分线性化路线相反[Stopper { \em et al.}，E { \bf 92}，022151（2015）]，其相当于对van Hove函数的自和不同部分使用不同的自由能泛函$G(r,t)$，我们提出了对两个分量采用单个泛函的统一描述。为此，通过零维极限的功能与淬火的自我组件内的自我部分的相互作用被删除。此外，我们利用硬球悬浮液中的长时间流动性的理论结果，我们适应非均匀流体。我们的结果为$G(r,t)$是在良好的协议与数值模拟，即使在稠密的液相。特别是，我们的理论准确地产生交叉从自由扩散在短时间内缓慢的长时间扩散在拥挤的环境中。
2018-01-14 cond-mat.soft
Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition
我们使用动态光散射和计算机模拟来研究胶体硬球浓悬浮液中的平衡动力学和动力学不均匀性。我们的研究涵盖了前所未有的密度范围，并跨越了七十年的结构弛豫时间，$\ta$，包括平衡以上$ϕ_{\rm c}$，玻璃化转变的位置推导出拟合我们的数据模式耦合理论。而不是下降的平衡，系统保持遍历以上$ϕ_{\rm c}$，并进入一个新的动力学制度，其中$\ta$增加的功能形式，这是没有预料到的先前的实验，而动态异质性的幅度增长速度比幂律与$\ta$，发现在分子玻璃形成接近玻璃化转变。
2009-04-03 cond-mat.soft
Acoustic properties of colloidal crystals
本文系统地研究了流体中由互不重叠的固体球组成的晶体中声波的频率能带结构。我们认为胶体晶体组成的聚苯乙烯球在水中，和蛋白石组成的紧密包装的二氧化硅球在空气中。蛋白石具有相当宽的全方位频率间隙;胶体晶体没有。的物理起源的频带进行了讨论，为每种情况下的一些细节。我们还提出了上述晶体的有限平板的透射率的结果。
2001-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions of colloidal spheres under shear flow
浸没在流体中的颗粒通过流体交换动量，因此它们的布朗运动是相关的。利用多粒子碰撞动力学模拟方法研究了剪切流体悬浮液中两个胶体颗粒之间的相互作用。最近，该主题已经在微流体装置中通过光镊捕获的胶体颗粒的实验中[PRL，103，230602（2009）]以及理论上通过朗之万模型[Eur. J E，33，313（2010）]。尽管我们忽略了胶体的旋转自由度，并在胶体和流场之间采用了非常简单的耦合，但我们可以重现实验数据，并部分解释为什么它与理论不同。
2012-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallization Kinetics of Colloidal Spheres under Stationary Shear Flow
本文系统地研究了稳态剪切流对带电胶体球分散体系成核和晶体生长速率的影响。此外，还测定了熔点范围内的非平衡相图。剪切流被发现强烈影响诱导时间，晶体生长速率和熔化线的位置。主要发现是：（i）对于给定浓度，晶体生长速率表现出作为剪切速率的函数的最大值，（ii）与在没有流动的情况下生长速率随浓度增加而单调增加相反，对于剪切系统，观察到作为浓度的函数的晶体生长速率的最大值，和（iii）对于给定浓度的诱导时间表现出作为剪切速率的函数的最大值。这些调查结果将在定性层面上得到部分解释。
2005-08-29 cond-mat.soft
Linking particle dynamics to local connectivity in colloidal gels
胶体凝胶是异质网络固体的典型例子，其复杂的性质由热活化动力学控制。在这封信中，我们通过实验建立了单个粒子的间歇动力学与它们的局部连通性之间的联系。我们解释我们的实验与模型，描述单粒子动力学的基础上高度合作的热脱粘。该模型，在定量协议与实验，提供了一个微观图片的结构起源的动态异质性胶体凝胶和揭示了新的光结构和复杂的力学之间的联系，这些异质固体。
2016-12-02 cond-mat.soft
Direct Measurement of the Free Energy of Aging Hard-Sphere Colloidal Glasses
玻璃化转变的性质是凝聚态物理中最重要的未解决的问题之一。玻璃和液体之间的差异被认为是由粒子重排的非常大的自由能势垒引起的;然而到目前为止，还不可能在实验上证实这一点。我们提供了第一个定量测定的自由能老化硬球胶体玻璃。自由能的测定允许在玻璃化转变中的一些新的见解，特别是在自由能中的强空间和时间异质性的量化。对自由能局部极小值的研究表明，所观察到的变化与粒子的重排直接相关。我们的主要发现是，粒子重排的概率显示出幂律依赖于与重排相关的自由能变化，类似于地震学中的古腾堡-里希特定律。
2013-03-17 cond-mat.soft
Tagged-particle motion in quasi-confined colloidal hard-sphere liquids
利用周期性边界条件，研究了强相互作用准封闭液体中示踪粒子的运动。在模式耦合理论的玻璃化转变（MCT），我们计算的自非遍历性参数和自中间散射函数，并比较它们与事件驱动的分子动力学模拟。我们观察到非单调行为的平面内均方位移和进一步的关联函数，它涉及更高的模式索引编码的垂直运动的信息。面内速度自相关函数揭示了持续的反相关与负的代数幂律衰减$t^{-2}$在所有的包装分数。
2021-09-12 cond-mat.soft
Controlling Porosity in Supraparticles Composed of Colloidal Rods and Spheres
Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V.（德累斯顿莱布尼茨聚合物研究所）；Technische Universität Dresden（德累斯顿工业大学）；Auburn University（奥本大学）
通过模拟研究棒状和球形胶体颗粒在液滴干燥过程中组装成超颗粒，选择性移除一种颗粒后形成多孔结构，发现剩余颗粒形成连通网络，孔隙率受颗粒尺寸和形状影响。
2026-06-16 cond-mat.soft
Stimulus-responsive colloidal sensors with fast holographic readout
由聚合物凝胶合成的胶体球通过吸收溶液中的分子而膨胀。由此产生的尺寸变化可以使用全息视频显微镜以纳米精度进行监测。当聚碳酸酯在化学上类似于聚合物基质时，溶胀主要由混合熵驱动，并受溶胀球的表面张力和聚合物基质的弹性能限制。我们证明，虽然一个组合的光学显微操作和全息颗粒表征，一个单一的聚合物珠的溶胀程度可以用来测量单体浓度原位与空间分辨率的大小相媲美的球体。
2015-07-23 cond-mat.soft
Sedimentation of colloidal plate-sphere mixtures and inference of particle characteristics from stacking sequences
我们从理论上研究重力对板球胶体混合物的影响，通过Onsager样的密度泛函来描述的体积，和沉降路径理论，将重力。我们计算了两组浮力质量和不同的样品高度值的混合物的堆积图。由于重力、样品高度和体相分离之间复杂的相互作用，出现了几种堆积顺序。这些包括实验观察到的浮动的双折射序列，它由夹在两个各向同性层之间的双折射层组成。在一个复杂的堆叠顺序的层的厚度的值可以用来获得混合物的微观信息。利用浮动层序列中各层的厚度，我们能够从胶体浓度中推断出浮力质量的值，反之亦然。我们还预测新的现象，可以通过实验测试，如一个非平凡的堆叠序列的演变，通过增加样品的高度，其中新的层出现在顶部或底部的样品。
2022-03-08 cond-mat.soft
Fabrication of colloidal Laves phases via hard tetramers and hard spheres: bulk phase diagram and sedimentation behaviour
胶体光子晶体具有独特的光学性质，特别适合于在不同领域的应用。然而，目标结构的低填充分数通常在制造阶段构成真正的挑战。在这里，我们提出了一种新的路线，通过硬四聚体和硬球的二元混合物的胶体光子晶体。通过结合理论和计算机模拟，我们计算的相图以及混合物的堆积图，并表明，胶体类似物的MgCu 2 Laves相-这可以作为一个光子带隙结构的前体-是一个稳定的相位在一个大的区域的相图。我们的研究结果表明，流体和Laves相，这是潜在的实验访问之间的一个相对较大的共存区域。此外，我们确定建议的混合物的沉积行为，通过确定几个堆叠序列。我们的工作揭示了一个新的自组装路径，在可见光区的光子带隙结构。
2017-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Bulk dynamics of Brownian hard disks: Dynamical density functional theory versus experiments on two-dimensional colloidal hard spheres
利用动力学密度泛函理论（DDFT），从理论上研究了硬盘的布朗自扩散和结构弛豫，并与准二维胶体硬球的实验结果进行了比较.为此，我们计算的自我和不同的van Hove关联函数，最近提出的DDFT三维系统的方法扩展到二维。我们发现，van Hove函数的自身部分和不同部分的理论结果与实验在相对较高的流体填充分数（约0.60）下具有非常好的定量一致性。然而，在更高的密度下，实验和理论方法之间的偏差变得清晰可见。在实验中，当填充分数增加时，短时间的自扩散行为强烈地受到流体动力学效应的影响，并导致各自的均方位移显著降低。与此相反，并根据以前的模拟研究，本DDFT忽略流体动力学效应，显示没有依赖于颗粒密度为这个量。
2018-02-26 cond-mat.soft
A colloidal viewpoint on the finite sphere packing problem: the sausage catastrophe
该研究通过实验与模拟，在脂质囊泡中研究胶体非密堆积，发现某些截断多面体簇（N=56-70，除57和63）比线性排列更密，挑战了传统认知。
2023-06-23 cond-mat.soft
Electrostatic Force Between Two Colloidal Spheres
本文分析了两个不同半径的带电胶体球在热平衡状态下浸入离子水溶液中时的双层力相互作用。在低静电势的限制下，相互作用由线性化泊松-玻尔兹曼方程（LPBE）控制。我们从LPBE的静电相互作用，通过多极展开，考虑到一个统一的和固定的表面电荷密度的球的解析解。在Mathematica平台上开发了一个代码，使我们能够计算球体之间的力作为它们分离的函数。为了验证代码，我们比较了我们的数值计算结果与分析的限制的线性叠加近似（LSA）（有效的球间距远大于德拜长度）和邻近力近似（PFA）（有效的球间距和德拜长度远小于半径的球体）。
2016-02-26 cond-mat.soft math-ph math.MP
Sedimentation equilibrium and gravity dependent stiffness coefficients of colloidal hard-spheres
Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Instituto de Química Física Blas Cabrera, CSIC（布拉斯卡布雷拉物理化学研究所，西班牙国家研究委员会）
研究胶体硬球晶体 - 熔体刚度系数差异问题，通过可调浮力质量的计算机模拟，发现长期差异源于重力相关贡献，揭示了刚度系数对外场依赖性的普遍结果。
2026-07-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
On measuring colloidal volume fractions
硬球胶体是凝聚态物质和统计物理学基础理论测试的流行模型，从晶体成核到玻璃化转变。一个单一的参数，体积分数（φ），表征一个理想的，单分散的硬球悬浮液。在比较实验与理论和模拟，研究人员迄今很少注意到可能的不确定性，在实验引用的phi值。我们批判性地回顾了实验测量的φ在硬球胶体，并表明，虽然统计不确定性比较相对值的φ可以低至0.0001，系统误差的3-6%可能是不可避免的。这样做的后果说明了硬球粘度和扩散的文献数据集比较的案例研究的方式。
2011-06-13 cond-mat.soft
Using Particle Shape to Control Defects in Colloidal Crystals on Spherical Interfaces
University of Michigan（密歇根大学）
通过调节粒子形状控制球形界面胶体晶体中的缺陷分布，揭示了缺陷从正方形反棱柱到二十面体对称性的转变。
2025-12-30 cond-mat.soft
Multiphase coexistence in polydisperse colloidal mixtures
我们研究了具有任意形状和多分散尺寸或形状分布的耗尽剂的单分散胶体球混合物的相行为。在这里考虑的低浓度极限中，我们可以采用自由体积理论，并在基本测量理论的框架内考虑耗尽剂颗粒的几何形状。我们应用我们的方法来研究（单分散）胶体球和两个多分散聚合物组分的混合物的相图。通过微调聚合物的分布，可以构建具有两个稳定临界点的复杂相图。
2006-12-08 cond-mat.soft
