Isomorphs in nanoconfined liquids
本文通过分子动力学模拟发现LJ液体及其二元混合物在晶态壁面纳米受限下仍近似存在同构线,沿同构线结构和动力学标度良好,为理解纳米受限液体提供了替代框架。
2021-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isomorphs in model molecular liquids
同构是相图中的曲线,沿着这些曲线,许多静态和动态量在约化单位中是不变的。一种液体具有良好的同构,当且仅当它是强相关的,即,在NVT系综中,平衡维里/势能涨落的相关性超过90%。本文将同构理论推广到刚性分子组成的液体,并研究了两个刚性小分子体系的同构:非对称哑铃模型和Lewis-Wahnstrom OTP模型。特别是,对于这两个系统,我们发现,isochoric热容量,过剩熵,减少分子的质量中心的自我部分的中间散射函数,减少分子的质量中心的径向分布函数的一个很好的近似是不变的沿同构。与理论一致,我们还发现温度和密度从平衡状态点到另一个同构状态点的瞬时变化不会导致弛豫。发现Lewis-Wahnstrom OTP模型的同构比非对称哑铃模型的同构更近似,这与OTP模型的相关性较弱一致。对于这两个模型,我们发现“主同构”,即,同晶型在维里/势能相图中具有相同的形状。
2011-08-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mixing-Demixing Phase Diagram for Simple Liquids in Non-Uniform Electric Fields
推导了不同电极几何形状和任意介电常数本构关系的二元液体混合物在电场中的混合-分层相图。通过关注液-液界面的行为,我们产生了简单的解析表达式的界面位置对实验参数的依赖性。我们还表明,相图中包含的区域,液体分离不能发生在任何施加的领域。边界“静电双节点”线的解析表达式揭示了区域的大小和形状强烈地依赖于液体之间的介电关系。此外,我们预测存在的"静电旋节"线,确定的条件下,液体处于亚稳态。最后,我们构建了封闭系统的相图映射到一个开放的系统,通过有效的液体组成的解决方案。对于在固定温度和混合物组成下的封闭系统,液体分离发生在表面电势(或电荷密度)的有限"窗口"中。更大的电势或电荷密度违反直觉地破坏界面,导致液体混合。这些结果为液体在非均匀电场中的行为提供了易于检验的预测,从而为实验提供了有价值的指导。
2013-07-17 cond-mat.soft
Global phase diagrams of binary dipolar fluid mixtures
我们应用改进的平均场密度泛函理论来确定Stockmayer流体的二元混合物的相行为,其球形组分根据嵌入点状偶极矩的Lennard-Jones(LJ)对势相互作用。在系统的数值计算的基础上,我们在温度、压力和两组分化学电势差的三维热力学空间中构建了这些体系的全局相图。研究了汽-液、各向同性液体-各向同性液体、各向同性液体-铁磁液体和铁磁液体-铁磁液体的一级相分离。用朗道理论计算了二阶各向同性流体-铁磁流体相变的轨迹。液-汽和液-液临界线,三临界线,三线,和线的临界终点的二元Stockmayer混合物也确定。我们讨论了如何改变的两个物种的两个偶极矩的强度以及它们的大小时的相图的拓扑结构的变化。
2005-02-17 cond-mat.soft
General phase diagram for antiferroelectric liquid crystals in dependence on enantiomeric excess
测量了反铁电液晶MHPOBC的相图。结果表明,在非常纯的样品中SmC β相是SmCFI2相,具有四层结构,并且只有在小的外消旋化之后,它才转变为铁电SmC相。通过考虑长程双线性和短程双二次层间相互作用,从理论上解释了相图,这些相互作用导致了扭曲的时钟结构和它们之间的一阶跃迁。
2002-01-15 cond-mat.soft
Phase diagram of patchy colloids: towards empty liquids
我们报告的理论和数值计算的相图斑片状胶体颗粒的新一代。我们表明,键合的最近邻的数量的减少提供了产生液体状态(即与温度$T$低于液-气临界温度的状态)的可能性与消失的占用填充分数($ϕ$),一种情况下,这不能实现与球形相互作用的粒子。理论结果表明,这种减少是伴随着在($T$ - $ϕ$)平面的液相的稳定区域的增加,可能有利于建立均匀的无序材料在小$ϕ$,即稳定的平衡凝胶。
2006-09-25 cond-mat.soft
Isomorphs in the phase diagram of a model liquid without inverse power law repulsion
通过分子动力学模拟表明,通过白金汉势相互作用的液体是强相关的,即,在它们的相图中,维里和势能中的定体积平衡波动强烈相关。一个二元白金汉液体被冷却到一个粘性相,并显示出具有同构,这是在相图中的曲线,沿其结构和动力学在适当的单位是不变的一个很好的近似。为了验证这一点,径向分布函数,以及非相干和相干中间散射函数计算。结果表明,反映了隐藏的尺度不变性,尽管其指数排斥的白金汉潜在的近似由逆幂律加上线性项的径向分布函数的第一个峰值的区域。因此,粘性白金汉液体的动力学是模仿一个相应的模型与纯粹的排斥逆幂律相互作用。这里提出的结果非常类似于早期的Lennard-Jones型液体的结果,表明强相关性和同构的存在并不严格依赖于排斥的数学形式是一个逆幂律。
2011-11-25 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Vapour-Liquid equilibrium and low-temperature liquid-crystal phase diagram of discotic colloids
本文利用 Monte Carlo 模拟研究 Kihara 势盘状胶体的低温相图与气液共存,揭示长径比对共存温度、密度范围及向列相、新型层状相等中间相序列的影响。
2024-10-28 cond-mat.soft
Phase diagrams in the lattice RPM model: from order-disorder to gas-liquid phase transition
用巨正则蒙特卡罗模拟研究了具有短程最近邻排斥相互作用的离子系统的晶格限制原始模型(RPM)的相行为.我们得到了丰富的相行为作为神经网络强度的变化。特别是,相图是非常相似的连续RPM模型高NN强度。具体地说,我们已经发现了气-液相分离,与相关的伊辛临界点,和一阶液-固转变。我们讨论了如何线的连续有序无序过渡目前为低nn强度的变化到连续空间的行为,因为一个增加nn强度和比较我们的研究结果与最近的理论结果Ciach和Stell [物理学评论Lett. { \bf 91},060601(2003)]。
2004-12-03 cond-mat.soft
Isomorphs, hidden scale invariance, and quasiuniversality
本文首先建立了具有良好同构的经典液体(Roskilde简单液体)势能函数的近似标度性质。这种“伪齐次”性质明确表明--以及在何种意义上--这样的系统具有隐藏的标度不变性。第二部分给出了单原子Roskilde简单液体的准普适性的势能公式,最近根据约化坐标常势能超曲面的准普适性单参数族的存在性将其合理化[J. C. Dyre,Phys.Rev.E87,022106(2013)]。新的配方涉及一个准通用的简化坐标势能函数。一些后果,这是讨论。
2013-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isomorph theory prediction for the dielectric loss variation along an isochrone
本文从类质同晶理论出发,导出了介质损耗幅值变化的预测值,并通过测量范德华液体5-苯基-4-醚(5 PPE)的介电弛豫行为,对预测值进行了实验检验。在温度范围为$266-333$ K和压力范围为$0.1-300$ MPa的等时状态下研究液体,松弛时间约为$10^{-3}$ s和$10^{-4}$ s。从Roskilde简单液体的同构态在约化单元中具有结构和动力学不变性的同构陈述出发,我们导出了四个等价的同构不变项,其中之一用于分析我们的数据。它是频率依赖项$χ_{e}(f) ρ^{γ-1}$,具有电极化率$χ_{e}$、密度$ρ$和密度比例因子$γ$。由于我们的实验装置的独特设计,我们获得介电损耗数据的幅度是可再现的$\pm 0.1 \%$。我们还发现,电容器单元的空电容在我们的测量范围内在$\pm 0.3 \%$内是稳定的,并且可以假定为常数。使用此,我们预测对于两个同晶状态,存在$-C_{2}"(f)= -C_{1}"(f) \left(ρ_1 / ρ_2 \right)^{γ-1}$来缩放负虚电容,其中$C_{1}$是在环境压力下的电容测量,并且$C_{2}$是在升高的压力下的预测电容。我们直观地比较了预测和测量的图,在测量的42对等时态中,两个图之间有很好的匹配。
2014-08-11 cond-mat.soft
Non-isomorphic nucleation pathways arising from morphological transitions of liquid channels
出于意外的新兴的液相(通道,凸起,液滴)的边缘薄,熔融烷烃梯田的形态,我们提出了一个新的异质成核途径。体积能和界面能之间的竞争以及边界条件决定了固体烷烃阶地边缘液相的生长和形状。计算和实验揭示了一个“前临界”的形状转变(通道到凸起)的液体达到其临界体积之前,沿着一个假定的形状守恒path.Bulk液体出现从新的形状,并根据过饱和度,新的途径可能有两个,一个或零的能量障碍。这些发现是广泛相关的许多异质成核过程,因为新的途径是由共同的,广泛的表面拓扑结构(划痕,步骤等)。
2012-02-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Thermal phase diagrams of columnar liquid crystals
为了理解六(己硫基)苯并菲(HHTT)从无序柱状相到螺旋相的可能转变顺序,我们研究了一个三维平面模型,该模型具有八极相互作用,且该相互作用刻在一个三角形的柱状晶格上.我们使用平均场近似和蒙特卡罗模拟得到热相图。这两种方法给出了类似的结果,即,在准一维制度,随着温度降低,列顺序与线性极化,而螺旋相在较低的温度下发展。螺旋相位的螺旋度模式由系统中的阻挫的确切性质决定,其本身与分子的八极性质有关。
1998-01-07 cond-mat.soft
Phase diagram of a two-dimensional system with anomalous liquid properties
利用蒙特卡罗模拟技术,我们计算了二维方肩方阱势的相图,该二维方肩方阱势先前已被证明表现出与亚稳液-液临界点一致的液体异常。我们考虑了液相,气相和五种晶相,发现所有的熔点线都是一级的,尽管有一个小范围的亚稳性。一条熔化线呈现出温度最大值,以及压力最大值,这意味着在小的压力范围内反向熔化。
2012-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized hydrodynamics of the Lennard-Jones liquid in view of hidden scale invariance
近年来,在几种模型液体和固体的热力学相图中,发现了结构和动力学近似不变的线,即所谓的同构。本文报道了Lennard-Jones系统在不同长度尺度上的横向和纵向集体动力学的计算机模拟。我们的研究结果进行了比较,沿等温线和等容线的相应结果。与理论预测一致,横动量密度的约化单位动力学在所有时间尺度和长度尺度上沿着同构都是不变的。同样,波矢量相关的剪应力自相关函数被发现是同构不变的。沿着等温线或等容线没有看到类似的不变性。使用一个空间非局部流体动力学模型的横向动量密度时间自相关函数,宏观剪切粘度和它的波依赖性的确定,表明剪切粘度是同构不变的所有研究的长度尺度。这种分析意味着存在一种新的长度尺度,其特征在于每个同构。横向声波速度,麦克斯韦弛豫时间,和刚性剪切模量也是同构不变的。相反,质量密度的约化单位动力学在比粒子间距离更长的长度尺度上不是不变的。通过拟合广义流体动力学模型,我们提取值的波矢量相关的热扩散系数,声衰减系数,和绝热声速。这些量在长尺度下以约化单位表示的同构变化可以通过密度标度来消除,密度标度是同构理论框架中的一个基本量,这是一个有待理论解释的经验观察。
2021-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The role of attraction in the phase diagrams and melting scenarios of generalized 2D Lennard-Jones systems
与3D系统相比,单层和二维(2D)系统表现出丰富的相行为,特别是由于六方相在熔化场景中起着核心作用。吸引力范围已知会影响临界气-液行为(蛋白质和胶体系统中的液-液),但吸引力对2D系统中熔化的影响尚未系统地研究。在这里,我们揭示了吸引力范围如何影响相图和熔化的情况下,在一个2D系统。利用分子动力学模拟,我们考虑了具有固定排斥分支和不同吸引力指数的广义Lennard-Jones系统,从长程偶极到短程粘球。已经发现吸引范围的下降降低了气-液临界点的温度,使其更接近气-液-固三相点。在高温下,吸引力不会影响通过固体-六方晶系(Berezinski-Kosterlitz-Thouless)和六方晶系-液体(一级)相变级联进行的熔化情况。在偶极吸引的情况下,我们观察到\emph{two triple points},固有的二维系统:六方体-液体-气体和晶体-六方体-气体,晶体-六方体-气体三相点的温度是\emph{below}六方体-液体-气体三相点。这一观察结果可能对未来的研究产生深远的影响,因为相图确定了分子、蛋白质和胶体系统中自组装的可能路线,而吸引范围可以通过复杂的溶剂和外部电场或磁场进行调整。所得结果可广泛应用于凝聚态、化学物理、材料科学和软物质等领域。
2021-10-05 cond-mat.soft
Numerical calculations of the phase diagram of cubic blue phases in cholesteric liquid crystals
我们研究了立方蓝相的静态性质,通过数值最小化的三维,朗道-德Gennes的自由能接近的各向同性-液晶相变的液晶。因此,我们能够改进以前使用的强大但近似的半分析框架。我们得到的平衡相图,并讨论它与以前的结果。我们发现,以上的蓝相出现的手征值是由20%(朝向实验更容易进入的区域)相对于以前的估计。我们还发现,该区域的O 5结构的稳定性-这还没有被观察到实验-收缩,而BP I(O 8-)的增加,从而给出正确的顺序出现的蓝相在小的手征。我们还研究了从无限手征解出发的平衡方法,我们发现在某些情况下,向错网络必须在平衡过程中组装。在这些情况下,通过合并孤立的对准缺陷形成向错。
2005-03-25 cond-mat.soft
Unveiling the CO2 Hydrate Phase Diagram from Computer Simulation: Locating the Hydrate-Liquid-Vapor Coexistence and its Upper Quadruple Point
Universidad de Huelva(韦尔瓦大学);Universidad Complutense de Madrid(马德里康普顿斯大学);Universidad Politécnica de Madrid(马德里理工大学)
通过分子动力学模拟确定二氧化碳水合物与液态水、气相的三相共存线及上四重点,验证了计算结果与实验的一致性。
2025-12-26 cond-mat.soft
Stability of the Liquid Phase in Colloidal Electrolytes
用蒙特卡罗模拟计算了由带相反电荷的胶体组成的1:1对称混合物的平衡相图。我们用DLVO有效相互作用势来模拟系统。相图是类似于它的原子模拟(离子流体),其中液体-气体的一级转变出现在低$T-ρ$地区是稳定的结晶。在离子流体中,我们发现了两种不同的晶体:在高$T$的流体结晶在FCC晶格,而在低$T$,液体与BCC晶体共存。随着相互作用范围的减小,气液稳定区域变窄。
2005-11-28 cond-mat.soft
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
Invariants in the Yukawa system's thermodynamic phase diagram
本文表明,几个已知的性质的汤川系统可以从同构理论,适用于任何系统,其维里和势能平衡波动之间有很强的相关性。这样的“罗斯基勒简单”系统具有简化的热力学相图,这是由于它们具有曲线(同构),沿着这些曲线,在简化的单元中的结构和动力学对于良好的近似是不变的。我们证明了Yukawa系统具有很强的位力势能相关,并通过两种不同的方法确定了它的同构。一种方法,所谓的直接同构检查,从相对较小的密度变化(这里为10%)的跳跃中识别同构。第二种方法从对势解析地识别同构。通过两种方法得到的曲线是彼此接近的,这些曲线被证实是同构的,通过演示的径向分布函数的不变性,静态结构因子,作为时间的函数的均方位移,和非相干中间散射函数。由于熔化线被预测为同质同晶,该理论提供了一个已知的近似解析表达式的推导,这条线的温度-密度相图。该论文的结果首次证明了同构理论可以应用于稠密胶体悬浮体和强耦合尘埃等离子体等系统。
2015-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Kinetic phase diagram for two-step nucleation in colloid-polymer mixtures
本文通过基于经典成核理论的晶种模拟构建胶体-聚合物混合物两步结晶的动力学相图,并用过渡路径采样验证,揭示临界核为液态或晶态时不同的结晶机制,证明该相图是理解非经典成核的有效工具。
2025-04-09 cond-mat.soft
Scaling properties of liquid dynamics predicted from a single configuration: Small rigid molecules
本文将基于力标度性质、仅需单一平衡构型的同构线推断方法推广到刚性小分子体系,通过三类分子模型比较两种力方法与一种力矩方法,发现质心约化力不变法效果最佳。
2023-04-08 cond-mat.soft physics.comp-ph
Phase diagram of a polydisperse soft-spheres model for liquids and colloids
通过优化的Monte Carlo算法研究了具有尺寸分散的软球的相图,该算法允许平衡低于所有尺寸分布的动力学玻璃化转变。该系统普遍经历一级冻结转变。而对于小尺寸分散体的冻结相具有晶体结构,大的密度不均匀性出现在高度分散的系统。研究平衡相图和动力学玻璃化转变之间的相互作用,我们认为,实验发现的终端多分散性的胶体是一个纯粹的动力学现象。
2007-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intermolecular distance and density scaling of dynamics in molecular liquids
各种各样的液体都符合密度标度:弛豫时间表示为温度与密度之比的函数,后者提高到材料常数γ。对于仅通过简单对势相互作用的原子液体,指数γ非常接近于n/3,其中n是分子间势的陡度,而对于具有刚性键并使用相同原子间势构建的分子液体,γ>n/3。我们发现,对于这类分子液体,γ=n/δ,其中参数δ将分子间距离与沿同构(动力学和结构近似恒定的线)的密度联系起来。δ仅取决于分子结构,而不取决于原子间相互作用势。
2019-04-03 cond-mat.soft
Reexamination of the mean-field phase diagram of biaxial nematic liquid crystals: Insights from Monte Carlo studies
通过对平均场论(MFT)简化下的一般哈密顿模型的分析,以及基于微观模型的计算机模拟,对双轴液晶系统的相图进行了研究,旨在了解分子水平相互作用对双轴对称液晶自发凝聚的作用。持续的实验挑战,在实现这样一个系统明确,尽管鼓舞人心的预测,例如MFT,需要更通用的模拟方法,能够提供洞察系统内可能的阻碍障碍,通常收集通过其自由能依赖于相关的可观的系统驱动通过过渡。该小组最近的简要报告[B]。卡马拉·拉塔(Kamala Latha)等人。例如,E89,050501(R),2014]总结了采用熵采样技术进行的详细蒙特卡罗模拟的结果,提出了MFT相图的定性修改,因为哈密顿量被渐近地驱动到所谓的部分排斥区域。有人认为,相邻分子的单轴和双轴张量分量之间的(交叉)耦合的程度起着至关重要的作用,在促进,否则,准备冷凝的双轴相,这表明这可能是一个合理的因素,在解释实验的困难。在本文中,我们进一步阐述了这一点,提供额外的证据,从好奇的变化自由能配置文件相对于相关的取向序参量,在不同的温度括号的相变。
2015-09-13 cond-mat.soft
Phase diagrams of polymer-containing liquid mixtures with a theory-embedded neural network
我们开发了一个深度神经网络(DNN),用于解释含聚合物液体混合物的相行为。DNN中的关键组件由理论嵌入层组成,该理论嵌入层通过粗粒度平均场论和标度律捕获相位行为的特征,并大大提高DNN的准确性。此外,这一层使我们能够减少混合物相图的DNN的大小。本研究还提出了DNN的预测能力的聚合物溶液和无盐和盐掺杂的二嵌段共聚物熔体的相行为。
2020-01-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams for sticky rods in bulk and in a monolayer from a lattice free-energy functional for anisotropic particles with depletion attractions
本文在Asakura-Oosawa模型的基础上,导出了具有硬核排斥和有效吸引的各向异性粒子晶格模型的基本测度型密度泛函。通过各种尺寸和形状的聚合物晶格颗粒,可以在胶体之间产生不同强度和范围的有效吸引。的功能被施加到确定的相图的粘性棒的长度$L$在两个维度,在三个维度和在一个中性基板上的单层系统。在所有情况下,有序化和气-液转变之间存在竞争。在二维中,这会产生一个三临界点,而在三维中,各向同性-相变平滑地过渡到气-液相变。最丰富的相行为被发现的单层系统。对于$L = 2$,发现了两个稳定的临界点,分别对应于标准的气-液相变和非标准的液-液相变。对于$L = 3$,气-液转变变为亚稳态。
2017-09-15 cond-mat.soft physics.chem-ph
Two liquid states of matter: A new dynamic line on a phase diagram
人们普遍认为,液体的超临界区域由单一状态(超临界流体)组成。另一方面,我们在这里表明,在这个区域中的液体存在于两个性质不同的状态:“刚性”和“非刚性”液体。刚性到非刚性的转变对应于条件τ ~ τ0,其中τ为液体弛豫时间,τ0为横向准谐波的最小周期。该条件在相图上定义了一条新的动态线,并且对应于液体在所有可用频率下的剪切刚度的损失,并且因此对应于许多重要液体性质的定性变化。我们从理论上以及在实际和模型液体中分析了动态线,并表明,过渡对应于高频声音的消失,扩散和粘性流动的质变,颗粒的热速度增加到一半的声速和减少的定容比热为2kB每个粒子。与只存在于临界点附近的Widom线相反,新的动力学线是通用的:它在任意高压和高温下分离两种液态,并且存在于整体上不存在液-气转变和临界点的系统中。
2011-07-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Effectively one-dimensional phase diagram of CuZr liquids and glasses
本文介绍了计算机模拟Cu $_x$ Zr $_{100-x}$ $(x=36,50,64)$在液相和玻璃相中。模拟是基于有效介质理论(EMT)的潜力。我们发现良好的不变性的结构和动力学减少单位沿同构的系统。研究的状态点涉及的密度变化几乎是两个因素和温度从1500 K到4000 K以上的液体和从500 K到1500 K以上的玻璃。为了比较,结果也提出了类似的温度变化沿等值线,表现出很小的不变性。一般来说,二元体系的相图有三个轴:组成、温度和压力(或密度)。当同构存在时,实际上只有两个轴,而对于固定的组合只有一个。我们的结论是,液体和玻璃部分的热力学相图的这种金属玻璃形成在一个固定的组合物是有效的一维的意义上,许多物理性质是不变的沿相同的曲线,这意味着,为了研究相图,它是唯一必要的去跨越这些曲线。
2021-03-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Simplicity of condensed matter at its core: Generic definition of a Roskilde-simple system
同构的理论是重新定义罗斯基勒简单系统(那些同构)的性质,即在一个密度的配置的势能的顺序是保持当这些统一缩放到一个不同的密度。同构在热力学相图中保持曲线,沿着这些曲线,结构、动力学和过剩熵是不变的,这意味着相图相对于许多约化单元性质是有效的一维。然而,与同晶理论的原始公式相反,密度标度指数并不完全是密度的函数,等容热容也不是一个精确的同晶不变量。预测后一个量的变化沿同构。Lennard-Jones和Lennard-Jones Gaussian系统的分子动力学模拟验证了新方法的有效性。
2014-10-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computer simulation of the phase diagram for a fluid confined in a fractal and disordered porous material
本文采用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了Lennard-Jones流体吸附在分形多孔气凝胶中的相图。凝胶环境是由非晶格扩散限制的簇-簇聚集过程产生的。模拟已经进行了多规范集成采样技术。通过直方图重加权计算得到了有偏采样函数。比较限制和散装系统的液体-蒸汽共存曲线,我们观察到的临界温度和密度的定性协议与实验和其他Monte Carlo研究局限于随机矩阵的球体的Lennard-Jones流体的减少。在这些数值研究的差异,我们没有观察到约束后的共存曲线与液-液相共存相关联的液体侧的峰。在我们的例子中,只有共存曲线的肩部出现在限制时。该肩部可与液相中的高密度波动相关联。在我们的系统中共存的汽相和液相表现出高度的空间无序性和不均匀性。
2004-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vapour-liquid phase diagram for an ionic fluid in a random porous medium
本文研究了由不带电的硬球粒子构成的无规多孔基质中离子流体的汽液相行为。离子流体被建模为带相反电荷的等尺寸硬球的等摩尔二元混合物,即所谓的受限原始模型(RPM)。考虑到矩阵流体系统作为一个部分淬火模型,我们开发了一个理论方法,结合集体变量的方法与扩展的标度粒子理论(SPT)的硬球流体限制在无序硬球矩阵。该方法使我们能够制定微扰理论使用SPT的热力学描述的参考系。RPM在不同孔隙率的矩阵和不同的矩阵和流体颗粒的尺寸比的相图计算在随机相位近似,也当考虑到离子之间的高阶相关性的影响。这两种近似法都正确地再现了多孔介质对汽液相图的基本影响,即,随着孔隙度的减小,临界点向低流体密度和低温度方向移动,共存区变窄。对于固定的基体孔隙率,随着基体颗粒尺寸的增大,临界温度和临界密度均增大,并趋于体积RPM的临界值。
2016-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Waiting-time dependent non-equilibrium phase diagram of simple glass- and gel-forming liquids
在许多情况下,许多软硬材料都以令人困惑的非平衡非晶态形式存在,其性质不是稳定的,取决于制备。它们通常被总结为非常规的“相图”,展示新的“阶段”和/或“过渡”,其中时间是一个重要的变量。这项工作提出了一个解决问题的理论上定义和预测这些非平衡相和它们的时间演变的相图,给出了潜在的分子相互作用。我们证明了这些非平衡相和相应的非稳态(即,老化)相图确实可以使用不可逆过程的新的非平衡统计力学理论的动力学观点来定义和预测。这是说明与瞬态过程的动态逮捕到非平衡非晶态固体相的理论描述,瞬时淬火的简单模型流体,涉及排斥硬球加吸引力的方阱对相互作用。
2021-04-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Inherent Structure Landscape Connection Between Liquids, Granular materials and the Jamming Phase Diagram
我们提供了一个全面的图片的堵塞相图连接的非热,颗粒合奏堵塞状态和平衡流体通过固有的结构范例系统硬盘局限于一个狭窄的通道。J线被示出为被划分为从平衡流体可接近的填充物和不可接近的填充物。发现J点发生在这两组填料之间的过渡处,并且位于固有结构分布的最大值处。一个一般的热力学参数表明,在组态熵最大值的状态的密度表示在硬球系统的J点密度的下限。最后,我们发现,颗粒和流体系统只占据相同的一组固有结构,在相同的热力学条件下,在两个点,对应于零和无限大的压力,在那里他们分别采样的J点状态和最致密的包装。
2012-08-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Differences between discontinuous and continuous soft-core attractive potentials: the appearance of density anomaly
软核吸引势可以产生具有不同密度(气体、低密度液体和高密度液体)的三种流体相的相图,所述三种流体相由终止于临界点的一阶相变线分开。实验显示了磷和亚磷酸三苯酯具有这些特征的相图。液-液相变可能与水、二氧化硅、液态金属、胶体和蛋白质溶液等有关。在这里,我们比较了两个潜在的短程软核排斥和窄吸引力。其中之一是平方势,已知它具有液-液相变,在临界点结束,并且密度没有异常。正常的,单调的,等压冷却的密度行为是令人惊讶的,如果与分子液体,如水,其中一个假设的临界点被提出作为密度的异常行为的理由相比。第二个势是第一个势的连续形式。结果表明,与这种新势相对应的相图不仅存在液-液相变,而且存在密度异常。因此,我们的结果表明,密度的行为是强烈依赖于潜在的衍生物。
2007-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear screening and gas-liquid separation in suspensions of charged colloids
利用多中心非线性Poisson-Boltzmann理论计算了1:1电解质中带电胶体球的相图(价态$Z$和半径$a$)。我们的理论考虑到电荷重整化的胶体相互作用和体积项,由于多体效应。对于小到Z=1和大到$10^4$的化合价,我们发现在$Z\lB/a\gtrsim24\pm1$提供的胶体盐相图中存在气-液调幅不稳定性,其中$\lB$是Bjerrum长度。
2006-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The EXP pair-potential system. II. Fluid phase isomorphs
本文继续研究了指数排斥EXP对势系统,重点是低温气相和液相中的同构。正如预期的EXP系统的强大的维里势能相关性,系统的约化单元结构和动力学是同构不变的一个很好的近似。生成同构的三种方法进行了比较:小步的方法,这是确切的小密度变化的限制和两个版本的直接同构检查方法,允许更大的密度变化。近似方法的结果进行了比较的小步方法为230百分之一的密度增加所产生的三个同构,覆盖在所有十年的密度变化。两种近似方法都能很好地工作。
2018-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A pair potential that reproduces the shape of isochrones in molecular liquids
许多液体在它们的相图中有曲线(同构),沿着这些曲线,结构、动力学和一些热力学量在约化单位中是不变的。因此,它们的相图的很大一部分实际上是一维的。这些同构体的形状由密度的材料依赖函数$h(ρ)$描述,对于真实液体,该密度函数很好地近似于幂律$ρ^γ$。然而,在模拟中,当密度变化很大时,幂律是不够的;典型的模型,如Lennard-Jones液体,表明$γ(ρ) \equiv \mathrm{d} \ln h(ρ)/\mathrm{d} \ln ρ$是密度的递减函数。本文提出了一种新的对势,发散在一个非零的距离,并可以调整到一个更现实的形状$γ(ρ)$的计算机模拟结果。我们的研究结果表明,分子的有限大小是一个重要的因素,要考虑到在一个大的密度范围内的液体建模。
2016-08-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-Liquid Phase Transition for an Attractive Isotropic Potential with Wide Repulsive Range
最近的实验和理论研究表明,在生物溶液和胶体等各向同性体系中存在液-液相变,它们之间的相互作用可以用一个有效势来表示,该势具有一个排斥的软核和一个吸引的部分。我们研究了一个示意性的一般各向同性系统的相图,通过软核平方吸引势相互作用,通过改变潜在的参数的变化。它已被证明,这种潜力有一个相图与液-液相变除了标准的气-液相变和,对于一个短程软核,从分子动力学模拟得到的相图可以通过一个修改的范德华方程解释。在这里,我们考虑的情况下,软芯范围可比或大于硬芯直径。由于分析使用分子动力学模拟这样的系统或潜力是太费时,我们采用积分方程的方法在超网链近似。因此,我们可以估计两个临界点的温度和密度如何依赖于大的软核范围的潜力的参数。目前的结果证实和扩展我们以前的分析,表明这种潜力有两个流体流体的临界点,以及分离的温度和密度只有当有一个平衡之间的吸引力和排斥力的潜力的一部分。我们发现,对于大的软核范围,我们的结果满足一个简单的潜在的参数之间的关系。
2004-12-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams of classical spin fluids: the influence of an external magnetic field on the liquid-gas transition
利用修正的平均场论和Gibbs系综蒙特卡罗模拟研究了外加磁场对Ising、XY和Heisenberg自旋流体模型中液-气相变的影响.结果表明,该理论能够定量地再现所有三种模型的临界温度T_c(H)随场变化的全部特征。这些特征包括:在Ising流体中,T_c随H的增加而单调减小;在XY和Heisenberg模型中,T_c随H的增加而单调减小。这种非单调性表现为:在弱外场下,T_c随H的增大而减小;在强外场下,T_c随H的增大而增大;给出了大场极限下T_c(H)的解析表达式。磁para-ferro相变也被认为是在模拟和描述内的平均场论。
2003-07-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Pressure-Temperature Phase Diagram and $λ$-Transition in Liquid Sulfur
Laboratoire de Physique de L’École Normale Supérieure de Paris, CNRS, ENS & Université PSL, Sorbonne Université, Université Paris-Cité(巴黎高等师范学院物理实验室,法国国家科学研究中心,巴黎高等师范学院与巴黎文理研究大学、索邦大学、巴黎西岱大学);Sorbonne Université, CNRS UMR 7590, Muséum National d’Histoire Naturelle, Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie, IMPMC(索邦大学,法国国家科学研究中心联合研究单位7590,国立自然历史博物馆,矿物学、材料物理学与宇宙化学研究所)
本研究通过分子动力学模拟揭示了硫在低至中等压力下的λ转变机制,发现非S₈环分子在加热时引发聚合,并重构了聚合相图,揭示压力对聚合温度的影响及相变过程。
2026-04-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph