Structure and Short-time Dynamics in Suspensions of Charged Silica Spheres in the entire Fluid Regime
我们提出了一个实验研究的短期扩散性质的单分散电荷稳定的二氧化硅球悬浮在DMF中的流体状悬浮液。结合X射线光子相关谱实验和静态小角X射线散射,研究了这些体系的静态结构因子S(q)、短时扩散函数D(q)和流体力学函数H(q)。我们的实验涵盖了相图的全部液态部分,包括液-固相边界处的去离子体系。我们表明,动态数据可以一致地描述重整化密度涨落膨胀理论的Beenakker和Mazur在很宽的范围内的浓度和离子强度。根据这一理论和斯托克斯动力学的计算机模拟,测得的短时间的属性单调交叉,随着盐含量的增加,从无盐悬浮液的边界值的中性硬球。此外,我们讨论了基于Hansen-Verlet冻结准则的流体系统的流体动力学函数峰高的上限。
2008-11-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Flory-Huggins theory for athermal mixtures of hard spheres and larger flexible polymers
一个简单的分析理论的混合物的硬球和较大的聚合物排除体积相互作用的发展。该混合物显示出广泛的不溶性。对于具有强排斥体积相互作用的大聚合物,在分层的临界点处单体的密度随着聚合物长度的平方根而减小,而球体的密度趋于恒定。这与硬球和理想聚合物的混合物的行为非常不同,这些混合物虽然比具有排除体积相互作用的聚合物的混合物更难混溶,但在分层的临界点处具有高得多的聚合物密度。该理论适用于完整范围的混合物的球体与灵活的聚合物,从那些具有强大的排斥体积相互作用的理想聚合物。
2002-06-17 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
Short-wavelength collective modes in a binary hard-sphere mixture
本文利用硬球广义流体力学方程组讨论了二元混合物的扩展流体力学模。这里提出的理论是解析的,它为我们提供了一个简单的描述的集体激发的一个密集的二元混合物在分子长度尺度。我们预测的行为与软球混合物的分子动力学结果定性一致。这项研究提供了一些洞察组成的无序形成玻璃态配置的作用。
2006-05-03 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
Diffusive redistribution of small spheres in crystallization of highly asymmetric binary hard-sphere mixtures
我们报道了一个分子动力学研究高度不对称的二元硬球混合物中的结晶,其中大的球可以形成一个晶体相,而小的保持无序的大球的结晶过程中。通过利用辅助晶体成核与图案化的衬底,直接的证据是,有一个小球体的扩散再分布和大球体的晶体形成之间的密切联系。虽然添加第二组分与大的尺寸差异不会改变所形成的大球的晶体结构,小球体的密度分布显示相应的变化在不同的结晶阶段,并密切相关的晶体生长,表明小球体的结晶动力学的可能影响。
2011-06-10 cond-mat.soft
Sedimentation of strongly and weakly charged colloidal particles: Prediction of fractional density dependence
我们报告计算的减少沉降速度$U/U_{0}$在均匀的悬浮液中的强,弱电荷的胶体球作为一个功能的颗粒体积分数$ϕ$。对于低盐度的强电荷球的稀悬浮液,$U/U_{0}$很好地由具有分数指数$α=1/3$和参数$p\simeq 1.8$的参数形式$1-pϕ^α$表示,该参数基本上与宏离子电荷$Z$无关。这种非线性的体积分数依赖性可以定量地理解的有效硬球与$ϕ$依赖性的直径的模型。对于去离子溶剂中的弱电荷球,如果Petsev和Denkov给出的$α$的表达式[J.Colloid Interface Sci. 149,329(1992)]。我们进一步表明,该表达式的有效性范围仅限于非常小的值的$ϕ$和$Z$,这可能是不可访问的沉降实验。所提出的结果也可能适用于其他系统,如球形蛋白质或离子胶束。
1999-07-09 cond-mat.soft
Exact analytic expression for a subset of fourth virial coefficients of polydisperse hard sphere mixtures
我们推导出一个精确的,解析表达式的第四维里系数的系统的多分散球的约束下,最小的球的半径小于一个给定的函数的半径的三个剩余的粒子。
1998-12-07 cond-mat.soft
Inhomogeneous hard-sphere mixtures: Manifestations of structural crossover
我们研究了硬球的二元混合物的性质中的结构交叉的各种表现。对于充分不对称的均匀混合物,在相图中存在交叉线,使得对于位于一侧的热力学状态,三个体对关联函数的衰减是振荡的,其共同波长近似等于较小球体的直径,并且对于另一侧的状态,共同波长近似为较大球体的直径。使用密度泛函理论,我们表明,结构交叉体现在中程衰减的i)的硬球混合物吸附在平面壁的单体密度分布,ii)的有效(耗尽)两个大的硬球之间的潜力沉浸在相同的二元混合物和iii)的溶剂化力,或超压,相同的混合物限制在两个平面硬壁之间。基于密度泛函理论计算和蒙特卡罗模拟,我们精确地确定了一维硬棒二元混合物的结构交叉线,并给出了二维硬盘均匀二元混合物结构交叉的证据.通过考虑硬球的多组分混合物,与适当的双峰分布的直径,我们认为,结构交叉仍应发生在多分散性的存在下,我们的研究结果可能是相关的胶体混合物,其中关联函数可以使用实空间技术测量。
2005-04-20 cond-mat.soft
Isotropic-nematic transition in a mixture of hard spheres and hard spherocylinders: scaled particle theory description
本文发展了描述硬球和硬球柱混合物热力学性质的标度粒子理论。导出了自由能、压强和化学势的解析表达式。从自由能最小化出发,建立了取向单态分布函数的非线性积分方程。通过对该方程的分岔分析,研究了该混合物中的各向同性相变相变。结果表明,随着硬球浓度的增加,混合物在相界上的总堆积分数略有增加。所得结果与计算机模拟数据进行了比较。
2017-12-14 cond-mat.soft
Depletion potential in hard-sphere mixtures: theory and applications
提出了一种计算一般流体混合物中耗尽势的通用密度泛函方法。与蛮力DFT相比,我们的方法只需要插入大(测试)粒子之前{ \em}的小粒子的平衡密度分布。对于靠近平面壁或圆柱体或另一个固定的大颗粒的大颗粒,相关的密度分布是单个变量的函数,这避免了蛮力DFT固有的数值复杂性。我们实现我们的方法添加剂硬球混合物。通过调查的耗尽潜力高尺寸的不对称性,我们评估制度的有效性,著名的硬球混合物的Derjaguin近似,并认为这是失败的。我们提供了一个精确的参数化的耗尽势在硬球流体,这应该是有用的相行为和胶体结构的有效哈密顿研究。
2000-05-22 cond-mat.soft
Mixtures of Hard Ellipsoids and Spheres: Stability of the Nematic Phase
液晶相在少量非介晶杂质存在下的稳定性对于大范围的技术应用和二元混合物理论是普遍感兴趣的。从已知的硬椭球系统的相图出发,我们提出了一个简单的模型和方法来探讨在存在以硬球为代表的小杂质的情况下,硬椭球相的稳定性。研究是在等压系综中进行的,采用了蒙特卡罗模拟。
2014-05-09 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
Depletion induced demixing in polydisperse mixtures of hard spheres
多分散性混合物是其中存在具有整个尺寸范围的组分的混合物。结果表明,流体相的多分散硬球是不稳定的,除非大球体的密度至少呈指数下降,因为它们的尺寸增加。不稳定性是相对于大球体结晶成多个固相。
1998-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tracking three-phase coexistences in binary mixtures of hard plates and spheres
利用Parsons-Lee理论研究了由硬片(厚度为L,直径为D)和硬球(直径为$σ$)组成的二元混合物中的分层相变的稳定性。各向同性-各向同性分层,这是发现在混合物中的大球和小板,很可能是抢先结晶。相比之下,向列相的分层,这是在大的板和小球的混合物中获得的,可以稳定在低直径比($σ$ /D)和纵横比(L/D)。在$σ$ /D的中间值时,组分的尺寸相似,各向同性-各向同性分层和向列相-向列相分层都不能稳定,但在富含板的非晶相和富含球的各向同性相之间发生非常强的分馏。我们的结果表明,排除体积相互作用能够单独解释实验观察到的向列相分离,但它们不能描述各向同性-各向同性(Chen et.例如,软物质,11,5775(2015))。
2016-02-17 cond-mat.soft
Independent Ion Migration in Suspensions of Strongly Interacting Charged Colloidal Spheres
本文报道了高电荷胶体球悬浮液低频电导率的系统测量。在封闭管道系统中进行系统制备,可精确控制数密度在1 E16/m3和1 E19/m^3之间(填充分数在1 E-7和1 E-2之间),电解质浓度在1 E-7和1 E-3 mol/l之间。由于长程库仑排斥,一些系统显示出明显的流体或结晶有序性。在去离子条件下,我们发现S线性依赖于包装分数没有检测到的相变的影响。此外,在固定的填充分数s增加亚线性与可解离的表面基团N的数量增加。作为c的函数,电导率显示出取决于所使用的电解质的种类的显著差异。我们提出了一个简单而强大的模型的基础上独立迁移的所有物种的存在和各自的电导率贡献的可加性。它考虑到小离子宏离子的相互作用,在一个有效的传输电荷。该模型成功地描述了我们的定性复杂的实验观察。它进一步促进了在广泛的粒子和实验参数范围内的电导率的定量估计。
2000-01-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamics of Hard Sphere and Spherocylinder Mixtures -- Scaled Particle Theory and Monte Carlo Simulations
本文回顾了标度粒子理论(SPT)在硬粒子混合物热力学中的应用,推导了多组分系统的自由体积分数与化学势、渗透压等关键热力学性质的关系,并通过与蒙特卡洛模拟对比验证了SPT对硬球柱与硬球三元混合物的准确性。
2025-06-30 cond-mat.soft
Polymer-Enforced Crystallization of a Eutectic Binary Hard Sphere Mixture
我们准备了一个浮力匹配的二元混合物的多分散聚苯乙烯微凝胶球的尺寸比为0.785,并在0.567的体积分数刚好低于动力学玻璃化转变。与理论预期一致,观察到共晶相行为,但只有一小部分样品结晶。通过添加一个短的非吸附性聚合物,我们执行物种间分馏到共存的纯组分晶体,这反过来也显示出物种内分馏的迹象。我们表明,在以前无法访问的地区的相图二进制硬球物理是可观察到的吸引力硬球。辅助文件:修正软物质2012,8,627
2017-02-21 cond-mat.soft
Theory of asymmetric non-additive binary hard-sphere mixtures
我们表明,正式的程序整合出的自由度的小球在一个二元硬球混合物的工作同样良好的非添加剂,因为它添加剂的混合物。对于高度不对称的混合物(小尺寸比),由无限多体相互作用组成的大球体单组分流体的有效哈密顿量应该通过在描述有效对相互作用的项之后截断来精确近似。使用最初开发的添加剂硬球混合物的密度泛函处理,我们确定的零,一,两个身体的贡献的有效哈密顿量。我们证明,即使是很小程度的积极或消极的非加性有显着的影响的形状上的耗尽电位。第二维里系数$B_2$,对应于两个大的球体之间的有效对相互作用,被发现是一个敏感的措施的非加性的影响。$B_2$随小球密度的变化表明,对于加性、轻微正性和轻微负性的非加性混合物,表现出显著不同的行为。我们讨论了这些结果的二元硬球混合物的相行为的可能影响,并建议$B_2$的测量可能提供一种手段,确定在真正的胶体混合物的非加和性的程度。
2001-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
From Close-Packed to Topologically Close-Packed: Formation of Laves Phases in Moderately Polydisperse Hard-Sphere Mixtures
粒度多分散性可有助于抑制硬球流体在高填充分数下结晶成密堆积结构,因此通常用于产生模型玻璃形成系统。尽管如此,已知具有适度多分散性的硬球混合物仍然具有有序的基态。在这里,我们通过计算机模拟表明,硬球混合物的颗粒尺寸的基础上增加多分散性frackets,和双峰子群有利于形成拓扑紧密堆积的C14和C15 Laves相共存的无序相。这一结果的一般性是支持模拟的硬球混合物的粒度分布的四种不同的形式。
2018-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Continuous phase transition in polydisperse hard-sphere mixture
在先前的论文(J.Zhang {\it等人},J. Chem. Phys.{\bf 110},5318(1999)),我们介绍了能够调节其粒度分布的多分散硬球混合物的模型。在这里,我们给出了在前面的描述中出现的问题的解释,并提出了在这个系统中的相变的一致性理论,基于Percus-Yevick状态方程。相变是连续的,并且像玻色-爱因斯坦凝聚一样,由于微观相互作用而形成宏观聚集体。类似BMCSL的治疗导致相同的结论,预测稍微准确一些。
2001-03-29 cond-mat.soft
Communication: Inferring the equation of state of a metastable hard-sphere fluid from the equation of state of a hard-sphere mixture at high densities
本文讨论了从高密度硬球混合物状态方程出发,得到亚稳流体区单分散硬球系统状态方程的一种可能的近似途径。该建议是说明使用最近的蒙特卡罗模拟数据的压力的二元混合物。它还显示出高的内部一致性。
2011-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Size-Sieving Separation of Hard-Sphere Mixtures through Cylindrical Pores
精确求解了硬球与圆柱形孔的碰撞动力学,即规则孔膜的极小模型。非平衡事件驱动的分子动力学模拟表明,通过尺寸$d$的圆柱形孔的尺寸$σ$的硬球的渗透率$P$遵循受阻扩散机制,由于尺寸排阻为$P \propto (1-σ/d)^2$。在该定律下,大小颗粒的二元混合物的分离在$α^{-1/2}$和$P^{-1/2}$之间表现出线性关系,其中$α$和$P$分别是较小颗粒的选择性和渗透性。通过多分散孔隙的平均渗透率是单个孔隙的渗透率的总和,通过单个孔隙面积在总孔隙面积中的分数加权。
2021-04-22 cond-mat.soft
Density functional theory for hard-sphere mixtures: the White-Bear version Mark II
在白熊版本的基本测量理论的精神,我们推导出一个新的密度泛函硬球混合物的基础上最近的混合扩展的卡纳汉-Starling状态方程。除了能够非常准确地预测不均匀的密度分布,像原来的白熊版本,新的功能改善后,在纯流体的情况下与精确的比例粒子理论关系的一致性。我们详细研究形态热力学的背景下的一致性。有趣的是,对于纯流体,新版本的一致性程度不仅高于原来的白熊版本,而且也高于罗森菲尔德原来的基本测度理论。
2006-07-27 cond-mat.soft
Fluid-solid phase-separation in hard-sphere mixtures is unrelated to bond-percolation
在最近的一封信中,Buhot提出,在硬核二元混合物中,熵驱动的相分离与键渗流转变直接相关。然而,至少对于二元硬球混合物,基于g_{ll}(r)的精确近似的计算表明,n_b沿模拟直接计算的相边界变化很大,这意味着在这些系统中键渗透与相分离无关。
2000-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clustering-induced attraction in granular mixtures of rods and spheres
耗尽引起的聚集的杆增强集群观察到产生一种新的模型的吸引力对杆分离的一行的球体在准2D的,垂直摇动,粒状气体的杆和球体。我们表明,这些奇特的颗粒状聚集体的稳定性增加作为振动强度的函数。捕获一行球体的一对棒的内部和外部的球体的速度分布显示出被捕获的球体获得的动量的明显抑制。杆之间形成的凝聚相是由被困球体的聚集不稳定性引起的,由限制杆产生的垂直引导增强。对应于直接排除体积对和间接耗尽聚集对的释放面积被测量为时间的函数。由球体介导的杆对的稳定性揭示了与纯粹由耗尽力引起的吸引力在强度上相当的吸引力。
2016-03-24 cond-mat.soft
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
Kinetic phase diagrams of a ternary hard sphere mixture
本文用自洽广义朗之万方程理论(SCGLE)研究了三种硬球胶体体系(尺寸比为1:3:9)的动力学滞止跃迁。我们发现,包含最小的物种有一个耗尽的效果,驱动系统的第二个玻璃液体玻璃重新进入类似的方式,包括一个小的物种,否则单分散系统导致(第一)重新进入。我们还发现,第二次再入后的新玻璃具有很小的局域化长度。此外,我们还比较了用模式耦合理论(MCT)和SCGLE理论得到的尺寸不对称度为1:5的二元硬球混合物的动力学相图,并展示了两种理论之间的显着差异。
2013-08-21 cond-mat.soft
Crystallization and phase-separation in non-additive binary hard-sphere mixtures
本文首次计算了非对称非加性硬球混合物的全相图。非加和性强烈影响结晶和流-流相分离。相图的整体拓扑结构由有效尺寸比y_{eff}控制,而流固共存与有效势阱的深度成比例。
1999-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dense granular flow of mixtures of spheres and dumbbells down a rough inclined plane: Segregation and rheology
本文采用离散元方法研究了等体积不同长宽比的球和哑铃状二元颗粒混合物沿粗糙斜面的流动。我们考虑两种类型的混合物-在第一种类型中,两种物质的颗粒具有相等的体积,但不同的纵横比(EV),在第二种类型中,它们具有可变的体积和纵横比(VV)。我们还使用两种不同尺寸(SS)的球体的混合物,其体积比与第二种类型的混合物相同,作为基础情况。根据Guillard、Forterre和Pouliquen的研究[ \textit{J. Fluid Mech.} \textbf{807},R1-R11(2016)],调整每种混合物的基底倾角并保持在较高值,以使所有混合物产生相同的压力和剪切应力梯度,并使每种混合物产生高有效摩擦($μ$)。这确保了分离力和所产生的分离程度仅取决于颗粒的尺寸和形状。具有较大的有效尺寸的物种,计算的几何平均直径,浮在所有情况下,所有的混合物的偏析过程的动态报告。在稳态的物种的浓度分布与连续理论的预测一致。的$μ-I$和$ϕ-I$标度关系,其中$I$是惯性数和$ϕ$是固体体积分数,扩展到混合物的情况下,示出描述的流变学的所有情况。
2018-11-21 cond-mat.soft
Nonadditive hard-sphere fluid mixtures: A simple analytical theory
我们构造了一个非微扰的完全解析近似的热力学和非加性硬球流体混合物的结构。该方法本质上在于一个启发式扩展的Percus-Yevick解决方案添加剂硬球。与蒙特卡罗模拟数据的广泛比较显示出一般良好的协议,特别是在类似的径向分布函数的情况下。
2011-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
On the effective one-component description of highly asymmetric hard-sphere binary fluid mixtures
研究了高度非对称添加剂硬球的二元流体混合物的相图。从混合物热力学性质的精确低密度展开式分析了分层,并与基于有效单组分描述的流体-流体分离进行了比较。从这两种方法,这已被声称是等效的,得到的结果的差异,并指出其可能的起源进行了讨论。有人认为,要处理这些差异,应设计新的理论近似。
2005-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular Dynamics Simulations of Binary Sphere Mixtures
高度尺寸分散颗粒的流体混合物的显式模拟受到与识别对相互作用邻居相关的数值挑战的约束。最近的算法发展在一定程度上改善了这些困难,允许更有效地模拟系统与许多大小分散的颗粒。我们利用这些功能来执行分子动力学模拟的二元球混合物的弹性刚性颗粒接近硬球极限和颗粒尺寸比高达50,接近胶体极限。所考虑的系统包括500个大颗粒和高达近360万个小颗粒,总颗粒体积分数高达0.51。我们的模拟证实了定性预测的大颗粒之间的相关性先前获得的分析和模拟采用有效的耗尽相互作用,但也揭示了额外的见解,近接触结构,结果从明确的小颗粒溶剂的治疗。在模拟过程中没有观察到自发的晶体成核,这表明在流体-固体共存区域中的成核速率太小,无法观察到可行的模拟系统尺寸和时间尺度的晶体成核。
2022-11-10 cond-mat.soft
Close to the edge of Fundamental Measure Theory: density functional for hard sphere mixtures
分析了硬球混合物自由能量密度泛函的基本测度理论的结构。比较研究的不同版本的理论,和其他密度泛函的方法,在其通用形式的三点直接关联函数,这清楚地表明了不同的近似的主要优点和问题。最近开发的版本的单组分的情况下,扩展到不同半径的硬球的混合物,并提出了一个新的处方,以获得这些混合物在一维(1D)限制的确切尺寸交叉。平面壁面流体界面和一维流体的数值结果。
2002-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Behaviour of Binary Hard-Sphere Mixtures: Free Volume Theory Including Reservoir Hard-Core Interactions
进行了全面的计算,以预测大的球形胶体与小的球形胶体,作为驱逐剂混合的相行为。为此,Lekkerkerker等人[Europhys. Lett. 20(1992)559]用作基础,并被扩展以明确地将胶体耗尽剂的硬球特性包括到自由体积分数的表达式中。考虑到系统和储存器中排除的消耗剂体积,提供了储存器和系统中消耗剂浓度之间的关系,该关系与Dijkstra等人[Phys.Rev.E59(1999)5744]的计算机模拟结果精确匹配。此外,还讨论了尺寸比为q . 0:2通过使用这种新的方法得到证实的模拟结果显着优于早期FVT应用程序的二元硬球混合物。采用数值自由体积法研究了尺寸比为q = 0:4的二元硬球混合物的相图,其中二元间隙固溶体在高密度下形成.在这个尺寸比,所得到的相图是定性不同的硬球和可穿透的depletants从以前的FVT方法,但再次比较以及与模拟预测。
2021-01-28 cond-mat.soft
Density functional theory for colloidal mixtures of hard platelets, rods, and spheres
一个基于几何的密度泛函理论提出的硬球,硬针和硬血小板的混合物,针和血小板被认为是消失的厚度。几何权重函数,是每个物种的特征,它是如何卷积的权重函数对恢复每个迈耶键的三元混合物,从而确保正确的第二维里膨胀的过量自由能功能。球体-血小板重叠的情况依赖于相同的近似罗森菲尔德的功能严格的二维硬盘。我们明确地控制贡献的过剩自由能是三阶密度。解析表达式相关的应用理论的状态与平面平移和圆柱旋转对称,例如,描述在平面光滑壁的行为,给出。对于二元球-片晶混合物,在小片晶密度的适当限度内,该理论不同于最近的处理[L。Harnau和S. Dietrich,Phys.Rev.E71,011504(2004)]。作为我们的方法的测试情况下,我们认为各向同性的纯硬血小板,我们发现是弱的第一顺序,与值的共存密度和的序参量,以及与模拟结果比较。
2005-11-18 cond-mat.soft
Isotropic-Nematic Transition and Demixing Behaviour in Binary Mixtures of Hard Spheres and Hard Spherocylinders Confined in a Disordered Porous Medium: Scaled Particle Theory
我们发展了定标粒子理论来描述无序多孔介质中硬球(HS)和硬球柱(HSC)二元混合物的热力学性质和取向有序性。利用该理论导出了HS和HSC的自由能、压强和化学势的解析表达式。通过引入Carnahan-Starling型和Parsons-Lee型修正,改进了所得结果。各向同性的相变的相图计算从分支分析的取向单重态分布函数的积分方程和从热力学平衡的条件。这两种方法都正确地预测了在低浓度的硬球的各向同性的相变。然而,热力学方法提供了更准确的结果,并能够描述在各向同性和双相的分层现象。讨论了多孔介质对HS/HSC二元混合物各向同性-非均匀相变和分层行为的影响。
2019-02-09 cond-mat.soft
Density functional for ternary non-additive hard sphere mixtures
基于基本测度理论,构造了具有一般非加性相互作用距离的三组分硬球混合物的Helmholtz自由能量密度泛函.的功能构成了一个推广的二元非添加剂混合物的先前给出的理论。这两个泛函中的空间积分的图解结构是星形(或树形)拓扑。三元图比二元图具有更高的复杂性。通过Ornstein-Zernike途径从过量自由能泛函的二阶导数得到的部分对关联函数的结果与蒙特卡罗模拟数据吻合得很好。
2011-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Monte Carlo methods for estimating depletion potentials in highly size-asymmetrical hard sphere mixtures
我们调查蒙特卡罗模拟策略,用于确定有效的(“耗尽”)之间的潜力一对硬球浸没在一个密集的海洋小得多的硬球。两条路线的耗尽潜力被认为是。第一个是基于一个大的领域中存在的其他插入概率的估计,我们描述和比较三个这样的方法。第二条路线利用集体(集群)更新采样的耗尽潜力作为分离的大粒子的函数,我们描述了两种这样的方法。对于这两条路线,我们发现,在高密度的小颗粒的采样效率可以大大提高利用“几何捷径”,集中在一个子集的小颗粒的计算工作。我们描述的所有方法都可以很容易地扩展到通过任意势相互作用的粒子。
2013-06-24 cond-mat.soft
Contact values for disparate-size hard-sphere mixtures
一个普适性分析的接触值的多组分混合物的添加剂硬球被用来提出新的公式的情况下,双组分尺寸的二元混合物。与模拟数据和最近的建议Alawneh和亨德森的二元混合物的比较显示出相当好的协议与预测的接触值的大-大的径向分布函数。还讨论了新建议的有用性和局限性。
2009-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
First-order layering and critical wetting transitions in non-additive hard sphere mixtures
利用基本测度密度泛函理论研究了具有正非可加性的非对称硬球二元混合物中的熵润湿。我们考虑一个一般的平面硬壁,其中的优先吸附诱导的不同物种和壁的最接近的差异。接近散装流体-流体共存的阶段丰富的少数组分吸附通过一系列的一阶分层过渡,其中一个不断增加的液体层吸附顺序,或通过一个临界润湿过渡,其中一个厚膜连续增长。
2011-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density anomaly of charged hard spheres of different diameters in a mixture with core-softened model solvent. Monte Carlo simulation results
最近,已经通过使用蒙特卡罗模拟和积分方程理论[J. Chem. Phys.,2012,137,244502]。我们目前的短期工作的目的是补充这项研究,考虑在同一软核流体模型的混合物中的直径不等的单价离子。具体而言,我们感兴趣的是在三个模型盐溶质,即氯化钠,氯化钾和氯化铷模型的最大密度(TMD)线的温度与离子浓度的变化的分析。为此,我们求助于蒙特卡罗模拟。我们还讨论了对过剩熵的贡献和定容热容对最大密度线温度的依赖关系。此外,还给出了用对分布函数表示的混合物微观结构的一些例子。
2013-12-16 cond-mat.soft
Large Attractive Depletion Interactions in Soft Repulsive-Sphere Binary Mixtures
我们考虑软排斥性球形粒子的二元混合物,并使用不同的理论和模拟方法计算两个大球体之间的耗尽相互作用介导的流体的小球。理论方法的有效性,一个维里膨胀的小球的密度,检查对模拟结果。注意的是对硬球极限的方法,并对密度和温度的影响的强度上的耗尽潜力。我们的研究结果表明,令人惊讶的是,即使是适度的柔软度对潜在的直接相互作用的颗粒之间的管理可能会导致一个显着更具吸引力的总有效潜力的大球比在硬球的情况下。这可能会导致显着差异的相行为,结构和动力学的软排斥球的二元混合物。特别地,当大小球尺寸比为0.2时,用微扰方法预测了大球通过耗尽力相互作用的有效系统的相图;该图包括通常的流体-固体转变,但在软球情况下,包括亚稳态流体-流体转变,这在硬球混合物中可能不存在,相对于直接的流体-固体共存接近稳定。从这些结果有趣的可能性出现,足够软排斥粒子,这种相变可能变得稳定。真正的胶体分散体的相行为的可能影响进行了讨论。
2007-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
A note on rattlers in amorphous packings of binary mixtures of hard spheres
Farr和Groot(arXiv:0912.0852)以及Kyrylyuk和Philipse(Prog.胶体聚合物科学,2010年,在出版),我们的理论结果的干扰密度的二元混合硬球(arXiv:0903.5099)显然违反了上限,这是通过考虑的限制,其中直径比r = DA/DB走向无穷大。我们认为,这一明显的矛盾是误解的结果,我们在此试图澄清这一误解。
2010-05-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Depletion interaction between spheres of unequal size and demixing in binary mixtures of colloids
从理论上研究了通过加入小分子聚合物或其他等效的稀释剂来诱导胶体混合物分层的可能性。本文应用推广到短程有效相互作用的平均场论,导出了胶体颗粒二元混合物的相图在Asakura-Oosawa模型的基础上,确定了溶剂中的胶体颗粒(模拟为硬球)作为聚合物浓度的函数。当胶体颗粒的相对尺寸减小时,相图的拓扑结构改变:连接两种纯流体的液体-蒸汽临界点的临界线断裂,并且从较大颗粒的临界点开始的分支弯曲到较高的体积分数,其中浓度波动驱动转变。软胶体-聚合物相互作用的影响也进行了研究:即使存在一个小的排斥尾巴的潜力引起显着降低的稳定性阈值。在这种情况下,只需加入体积分数为百分之几的耗尽剂就可以发生相变。这些结果可能是相关的胶体混合物中的固化动力学最近的实验的解释。
2015-04-29 cond-mat.soft
Second-order Barker-Henderson perturbation theory for the phase behavior of polydisperse Morse hard-sphere mixture
本文将二阶Barker-Henderson微扰理论推广到多分散硬球多Morse混合物。为了验证理论的准确性,我们比较了它的预测单分散系统的极限情况下,非常准确的参考超网链近似的预测。该理论用于描述不同类型、不同多分散度的混合物的液-气相行为。除了常规的液-气临界点外,我们还观察到由多分散性引起的第二临界点的出现。随着多分散性的增加,两个临界点合并并最终消失。相应的云和阴影曲线由闭合曲线表示,其中对于较高的多分散性值,云曲线的“液体”和“气体”分支几乎重合。随着多分散性的进一步增加,云和阴影曲线收缩并最终消失。我们的研究结果与以前的研究结果进行了定性范德华水平的描述。
2015-04-06 cond-mat.soft
Note: An exact scaling relation for truncatable free energies of polydisperse hard-sphere mixtures
硬球的多分散系统的理论模型被认为是可截断的,当过量的自由能取决于通过有限数量的$K$的时刻的尺寸分布。本注证明了可截断自由能的精确标度关系,它允许将有效自由度减少到$K-2$独立的矩组合。
2012-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Orientational ordering and phase behaviour of a binary mixture of hard spheres and hard spherocylinders
我们使用$NP_nAT$系综Monte Carlo(MC)方法研究了硬球(HS)和硬球柱(HSCs)二元混合物在各向同性和非均质状态下的结构和流体相行为。该方法允许一个估计的各向同性-双相变的位置,并观察共存相之间的组合物的不对称性,与预期的增加的HSC浓度在双相。这与先前报道的MC模拟形成鲜明对比,其中使用传统的各向同性$NPT$系综。我们进一步将模拟结果与使用单流体和多流体近似扩展原始Parsons-Lee理论的两种分析理论的理论预测进行比较[Malijevskeln { \it at al} J. Chem. Phys. \textbf{129},144504(2008)]。在单流体理论中,混合物的性质被映射到一个有效的单组分HS系统上,而在多流体理论中,混合物的组分被表示为单独的有效HS颗粒。比较结果表明,无论是一个和多流体的方法提供了一个合理的准确的定量描述的混合物,包括各向同性的HSC-HS混合物的取向顺序的程度和各向同性的-HSC-HS相边界的预测。
2015-08-16 cond-mat.soft
Tracer diffusion of hard-sphere binary mixtures under nano-confinement
近年来,纳米和微米通道中的扩散现象引起了人们的广泛关注,因为它与许多技术、医学和工业应用密切相关。在本文中,我们采用动力学的方法来研究如何限制在纳米结构的几何形状影响流体混合物的扩散性能,并导致外观的属性不同于散装系统。特别是,我们推导出一个表达式的摩擦张量的情况下,大量的流体混合物局限于一个狭窄的狭缝具有起伏的墙壁。边界粗糙度导致横向扩散的新机制,并且甚至可以导致沿着通道的有效扩散大于对应于等效截面的平面通道的扩散。最后,我们讨论了减少以前的方程到一个一维的有效扩散方程中的熵项封装的几何信息的通道形状。
2015-09-29 cond-mat.soft
Direct correlation function from the consistent fundamental-measure free energies for hard-sphere mixtures
在最近的出版物[PRE 86,04012(2012)]中,Santos提出了一个自洽条件,可以用来限制基本测度理论的可能形式。在这里,推导出由桑托斯泛函产生的直接关联函数,并且发现它对于所有密度都发散。
2012-11-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Sub-Jamming Transition in Binary Sphere Mixtures
我们研究了颗粒尺寸不对称性对随机堵塞的大/小球组成的二元球混合物结构演化的影响。堵塞填料的模拟被用来评估从大球为主的过渡到小球为主的混合物。对于弱不对称的颗粒尺寸,包装性能的发展顺利,但不是单调的,增加小球组成,$f$。我们的模拟结果表明,在高值的比例$α$的大到小的球体半径,($α\geq α_c \approx 5.75$)的结构特性,如包装密度,部分堵塞的球体和接触统计与$f$的演变表现出的功能,建议一个尖锐的过渡,无论是通过结构措施或其衍生物的不连续性。我们认为,这种行为是有关的奇异的,组合物的依赖性紧密堆积的分数预测在无限长径比的混合物$α\rightarrow\infty$的Furnas模型,但发生在有限的值范围内的$α$以上的临界值,$α_c \approx 5.75$。对于$α\geq α_c$,从小$f$值到大$f$值的急剧转变的存在可归因于沿着组成$f_{sub}(α)$的线在堵塞的大球体的间隙中存在小球体的{ \it子堵塞转变}。我们认为,有限大小的不对称性$α_c \simeq 5.75$的临界值是一致的传输相邻四面体紧密填充的大球体之间的间隙,促进合作的子干扰过渡的小球体限制在不相交的体积的小球体接触的几何标准。
2017-07-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structure of ternary additive hard-sphere fluid mixtures
本文报道了用蒙特卡罗模拟方法对添加硬球的三元流体混合物的结构性质进行的模拟。结果与最近的解析近似[S. B. Yuste,A. Santos和M. Lopez de Haro,J.Chem.Phys.108,3683(1998)]与硬球混合物的径向分布函数以及从具有Martynov-Sarkisov和Percus-Yevick闭合的Ornstein-Zernike积分方程的解导出的结果。前两种方法和模拟的结果之间的非常好的协议被观察到,与一个显着的改善,打击乐Yevick的预测,特别是近接触。
2002-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph