Formation of Polymorphic Cluster Phases for Purely Repulsive Soft Spheres
我们提出的结果，从密度泛函理论和计算机模拟，明确地预测发生的一阶冻结过渡的一大类超软模型系统成簇晶体。团簇由完全重叠的粒子组成，在没有吸引力的情况下出现。参与团簇的粒子数量与密度呈线性关系，因此晶体具有与密度无关的晶格常数。聚集伴随着多形态的bcc-fcc转变，fcc是高密度下的稳定相。
2005-11-07 cond-mat.soft
Packing of softly repulsive particles in a spherical box - a generalised Thomson problem
研究了N个软排斥粒子在球盒中的（接近或接近）基态分布。电荷通过形式为$1/r^γ$的逆幂律势相互作用。我们研究了三种制度，其中的费用形成一个单一的球壳在边缘的盒子（$γ=1$），一系列的同心壳的密度增加（$γ=2$）和$γ=12$的费用形成壳具有更均匀的电荷分布。我们进行数值模拟的集群包含多达5000个电荷和比较整个系统的电荷密度与连续极限的结果。数值（离散）结果和连续极限之间的一致性被发现随着N的增加而改善。
2013-06-12 cond-mat.soft
Using mean field theory to determine the structure of uniform fluids
在自洽确定的外部参考场（ERF）φ R中，均匀简单液体的结构与具有纯排斥分子间力的参考流体的结构有关。电流变液可分为两部分，一部分是由固定在原点的参考粒子的排斥核产生的强烈排斥部分，另一部分是由平均场处理吸引力产生的变化较慢的部分。我们使用广义线性响应方法来计算参考流体结构，首先确定对ERF的平滑部分phi_ R1的响应，然后是对粗糙排斥部分的响应。这两个步骤可以进行得非常准确，证实了MD模拟，并发现与完整的LJ流体的结构良好的协议。
2000-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density and structural anomalies in soft-repulsive dimeric fluids
我们报告的Monte Carlo结果的二聚体粒子相互作用通过一个核心软化的潜力系统的流体结构。更具体地说，二聚体通过一个反幂形式的排斥对势相互作用，以这样一种方式修改，即排斥强度在给定的距离范围内软化。这样一个研究的目的是调查如何伸长的二聚体和柔软的潜力影响模型的一些功能。我们的结果表明，即使相互作用不具有两个长度尺度的特征，二聚流体也表现出密度和结构异常。在增加二聚体的纵横比时，这种异常逐渐受阻，即使在密度异常消失后，结构异常仍然存在。这些结果揭示了非球形分子系统的特殊行为，显示几何和相互作用参数如何为异常的存在发挥根本作用。
2016-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of a fluid with competing attractive and repulsive interactions
流体中的粒子间的潜力有一个硬核，是有吸引力的，在中等分离，并在更大的分离排斥已知表现出新的相行为，包括稳定的非均匀相。在这里，我们报告了这样的流体的联合模拟和理论研究，侧重于液体-蒸汽过渡线和任何新的阶段之间的关系。相图研究作为一个函数的吸引力的振幅为一定的固定幅度的长程排斥。我们发现斥力的作用是用两个一级相变代替汽液临界点和一部分汽液相变线。其中一个转变将蒸汽从球形类液簇的流体中分离出来;另一个转变将液体从球形空隙的流体中分离出来。在低温下，这两条转变线彼此相交，并且汽-液转变线相交于三相点。虽然大多数积分方程理论无法描述新的相变，Percus Yevick近似确实成功地捕捉到了蒸汽-团簇转变，以及团簇流体结构的各个方面，与模拟结果合理一致。
2007-06-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Evaluation of phenomenological one-phase criteria for the melting and freezing of softly repulsive particles
我们测试的有效性，一些广泛使用的唯象标准的本地化的流体-固体过渡阈值对粒子通过exp-6，逆幂律，高斯势相互作用的相图。我们发现，单相规则，在整体上，可靠的估计凝固/熔点。面心立方固体的一致性通常比体心立方晶体的一致性更好，甚至在存在压力驱动的固体向更致密的流体相的再入转变时更是如此，如在高斯核模型中所发现的。
2006-05-19 cond-mat.soft
Two-Component Fluid Membranes Near Repulsive Walls: Linearized Hydrodynamics of Equilibrium and Non-equilibrium States
我们研究了线性流体动力学的两个组成部分的流体膜附近的排斥壁，通过一个模型，其中包括曲率浓度耦合以及流体动力学的相互作用。该模型是最近提出的一个模型的简化版本[J. - B. Manneville等人，Phys. Rev. E，64，021908（2001）]，用于嵌入流体膜中的非平衡力中心，例如结合在磷脂（EPC）双层中的光激活细菌视紫红质泵。的泵/膜系统被建模为一个不可渗透的，两个组件的双层流体膜中存在的环境溶剂，其中一个组件，代表主动泵，被描述在相对于双层中点位移的力偶极子。我们首先讨论的情况下，在这种泵呈现不活跃，计算的模式结构中的散装以及修改附近的墙壁的存在下的流体动力学性质。然后，我们讨论了在排斥壁附近的活性双组分膜的稳态波动和模式结构。我们发现，接近壁平滑膜的高度波动在稳定的制度，导致对数缩放的粗糙度，即使是最初的无张力膜。这种明确的非平衡结果，曲率浓度耦合在我们的治疗中的合并的结果，也表明，早期的缩放参数，获得了增加的粗糙度的活性膜附近的排斥壁可能需要重新评估。
2002-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integral equation study of soft-repulsive dimeric fluids
利用积分方程理论研究了二聚体粒子通过纯排斥核软化势相互作用系统的流体结构和类水反常现象。在我们的模型中，二聚体相互作用通过一个排斥对势的反幂形式与软化的排斥强度。采用Ornstein-Zernike方法和参考相互作用位点模型（RISM）理论，研究了二聚体从单体构型（λ = 0）到正切构型（λ = 1）伸长λ逐渐增大时的类水反常行为.对于每个值的伸长率，我们考虑两个不同的值的相互作用的潜力，对应于一个和两个长度尺度，目的是提供一个全面的描述可能的流体的情况下，该模型。我们的理论结果与已有的或新生成的Monte Carlo数据进行了系统的比较：我们发现，理论和模拟一致提供了一个流体的图像，表现出密度和结构异常的低λ值和两个值的相互作用势。积分方程理论给出了准确的预测压力和径向分布函数，而温度发生异常被低估。在增加伸长率时，RISM理论仍然预测存在异常;后者在模拟中不再观察到，因为它们的发展可能被结晶的开始所阻止。我们讨论了我们的结果的可靠性积分方程理论在预测存在的水样异常的核心软化流体。
2016-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in soft repulsive polymer mixtures: foundation and implication for chromatin organization
本文提出一种超粗粒化模型，将聚合物表示为可重叠的介观软珠，基于平均场理论研究均聚物混合物的相分离行为，并与数值模拟对比揭示混溶性相图的普适特征，进而将分析推广到随机共聚物体系，为细胞核内染色质组织提供理论启示。
2024-09-04 cond-mat.soft
Interfacial and wetting properties of a binary point Yukawa fluid
研究了由排斥点Yukawa粒子组成的二元流体混合物的界面相行为。利用Helmholtz自由能泛函的一个简单的近似，对直接关联函数采用无规相近似（RPA），计算了两种粒子吸附在平面壁面上的平衡流体密度分布.我们表明，对于一个特定的选择（排斥指数）的壁电位和流体对电位参数，Euler-Lagrange方程的平衡流体密度分布可以转化为一个单一的常微分方程和配置文件通过一个简单的求积。对于流体对势参数的某些其他选择，观察到主体流体的流体-流体相分离。我们发现，当这样的混合物暴露于一个平面的硬壁，流体表现出完全润湿的物种2贫侧的双结点，即我们观察到一个厚膜的流体丰富的物种2吸附在硬壁。润湿膜的厚度与流体状态点和双结点之间的浓度差成比例地增长，并且与侵入（润湿）流体相的体积相关长度成比例。然而，对于远离临界点的双结点状态点，我们发现没有厚的润湿膜。我们确定的陪同线的一阶（预润湿）表面相变分离的薄和厚的吸附膜。我们发现，对于其他一些选择的排斥壁电位的预润湿线仍然存在，但其位置和程度在相图中是强烈依赖于壁-流体相互作用参数。
2008-10-29 cond-mat.soft
Long-time relaxation dynamics in nematic and smectic liquid crystals of soft-repulsive colloidal rods
了解胶体悬浮液的弛豫动力学对于确定影响其组分流动性的元素，评估其在相关时间和长度尺度上的宏观响应，从而揭示其在配方工程中开发的基本原理至关重要。在这项工作中，我们专门评估的影响，长程有序的软排斥棒状颗粒，这是能够自组织成的近晶液晶相的悬浮液的弛豫动力学。通过进行动态蒙特卡罗模拟，我们分析了平移和取向顺序对棒沿背景相形态所施加的相关方向的扩散的影响。为了提供一个清晰的画面所产生的动力学，我们评估它们对温度的依赖性，这可以显着地确定系统弛豫的响应时间和杆的自扩散系数。范霍夫关联函数的计算使我们能够识别扩散速度明显快于平均值的棒的存在，并且其浓度可以通过适当的温度选择来精确地调节。
2021-10-04 cond-mat.soft
Pattern formation in binary fluid mixtures induced by short-range competing interactions
分子动力学模拟和积分方程计算的一个简单的等摩尔混合物的双原子分子和单体通过吸引和排斥的短程势相互作用显示存在的斑图形成（微观异质性），主要是由于耗尽力远离分层区域。用逆蒙特卡罗方法和积分方程反演方法从对关联函数中提取的有效位-位势具有短程吸引势和长程排斥势的特征。当电荷被纳入模型中时，这变成了室温离子液体的粗粒度表示，并且正如预期的那样，中程有序变得更加明显和稳定。
2015-06-29 cond-mat.soft
Percolation transition in phase separating active fluid
具有排斥相互作用的活性颗粒所表现出的运动诱导的相分离是众所周知的。我们发现，活性粒子的相互作用的柔软性不稳定的高度有序的致密相，导致形成一个多孔的集群跨越系统。如果颗粒运动性增加超过临界值，也可以实现这种\emph{soft limit}，在该临界值处，系统清楚地表现出标准渗滤转变的所有特征。我们还表明，在无热极限，活性粒子表现出类似的过渡，即使在低运动。有了这些新的相，排斥性活性粒子的相图显示出比以前设想的更丰富。
2022-08-22 cond-mat.soft
Two-Dimensional Ordering of Bacteriorhodopsins in a Lipid Bilayer and Effects Caused by Repulsive Core between Lipid Molecules on Lateral Depletion Interaction: A Study based on a Thermodynamic Perturbation Theory
利用二元硬盘混合模型，研究了细菌视紫红质在脂双层中的二维有序性。用热力学微扰理论计算了相图。我们研究了两种有效的相互作用，以讨论横向耗尽效应所造成的排斥核心相互作用的脂质分子。结果表明，核排斥大大拓宽了流体有序相的共存区域。
2022-12-07 cond-mat.soft
Rigidity of thermalized soft repulsive spheres around the jamming point
利用克隆液体理论，结合一步复本对称性破缺缺分析和分子动力学模拟，研究了热化效应对干扰点附近随机堆积的软排斥球系统刚性的影响.与通常的固体谐波图像不同，我们发现热化干扰系统比零温度时软得多，以至于剪切模量变得和压力一样小，直到消失的低温。
2013-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
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
Effects of confinement between attractive and repulsive walls on the thermodynamics of an anomalous fluid
本文用分子动力学模拟研究了一种受限于狭缝孔中的反常流体的热力学性质。我们发现，封闭流体的均匀部分的相图移动到更高的温度，密度和压力相对于散装，但它可以重新标度的散装情况下。我们计算了一个温和的增加流动性的均匀封闭的流体，我们解释为分层的结果，由于限制和集体模式，由于远程相关性。我们发现，在散装，封闭流体的结构，扩散和密度异常，该命令在水一样的层次结构，和液-液临界点（LLCP）。整体异常区域移动到更高的温度、密度和压力，并且LLCP与体相比较移位到更高的温度。受实验的启发，我们还计算了相图，不仅限于均匀的部分，但对于整个流体在孔隙中，并表明它是转向更高的压力，但保留了热力学，包括LLCP。由于我们的模型具有类似水的性质，我们认为，在实验中，过冷水被限制在狭缝孔中，如果亲水，宽度> 3 nm，如果疏水，宽度> 1.5 nm，LLCP的存在可能比在散装中更容易测试，在散装中它是不可直接访问的。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complex Phase Behavior of The System of Particles with Smooth Potential with Repulsive Shoulder and Attractive Well
本文对具有吸引势阱的核软化体系的相行为进行了详细的模拟研究。不同的排斥肩宽和吸引力井深度被认为是允许监测排斥力和吸引力的影响，系统的相图。系统中的热力学异常也进行了研究。结果表明，扩散异常是稳定的小吸引力。
2010-08-18 cond-mat.soft
Effect of a potential softness on the solid-liquid transition in a two-dimensional core-softened potential system
本文利用分子动力学模拟方法研究了经典粒子通过纯排斥各向同性核软化势相互作用的二维（$2D$）系统的熔化性质。我们发现，融化的情况下，极大地依赖于潜在的柔软性和变化的光滑排斥肩的宽度增加。当排斥肩宽度较小时，熔融转变表现出弱的一级行为，当排斥肩宽度较大时，在不太高的压力下压缩时发生折返熔融转变，在$2D$相图的低密度部分，熔融是一个连续的两阶段转变，根据Kosterlitz-Escherless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）方案，具有中间六方相。另一方面，在相图的高密度部分，发生一级转变。这些结果有助于定性地了解水在两个疏水板之间的行为。
2014-08-29 cond-mat.soft
Hard sphere fluids confined between soft repulsive walls: A comparative study using Monte Carlo and density functional methods
硬球流体之间的平行板的距离$D$分开研究了广泛的包装分数，也包括开始结晶，应用蒙特卡罗模拟技术和密度泛函理论。壁排斥具有Weeks-Chandler-Andersen（WCA）势$V_{WCA}(z) = 4 ε[(σ_w/z)^{12}-(σ_w/z)^6 + 1/4]$的硬球（直径为$σ$），范围为$σ_w = σ/2$。我们在很宽的范围内改变强度$ε$，简单的硬墙的情况下也进行了比较。通过改变$ε$，可以改变表面过量堆积分数和壁流体$(γ_{wf})$和壁晶体$(γ_{wc})$表面自由能。实现了几种不同的从蒙特卡罗（MC）模拟中提取$γ_{wf}$和$γ_{wc}$的方法，并比较了它们的精度和效率。使用基本测量泛函的密度泛函理论（DFT）被发现在很宽的填充分数范围内是定量准确的; DFT和MC之间的小偏差附近的流体到晶体的过渡需要进一步研究。我们的研究结果的软壁附近的密度分布可能是有用的解释相应的实验与合适的胶体分散体。
2011-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous phase behavior of a soft-repulsive potential with a strictly monotonic force
我们研究了一个经典的粒子质点系通过一个严格凸的软排斥势相互作用的相行为，该势与文献中迄今为止所考虑的成对软化排斥势不同，缺乏一个向下或零曲率的区域。尽管如此，这种相互作用的特点是由两个长度尺度，由于存在一系列的粒子间的距离，其中的斥力增加，减少距离，比在相邻区域慢得多。我们调查，使用广泛的蒙特卡罗模拟结合准确的自由能计算，所考虑的系统的相图。我们发现，该模型表现出多重入区的流固共存线，一个非常丰富的固体多态性与固-固过渡，和水一样的异常。尽管各向同性性质的粒子间的潜力，我们发现，在该系统可以存在的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，如cI 16和金刚石。
2009-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linear and Nonlinear Rheology and Structural Relaxation in Dense Glassy and Jammed Soft Repulsive Microgel Suspensions
我们提出了一个综合的实验和定量的理论研究的自交联，中性，排斥pNIPAM微凝胶悬浮液的浓度（c）范围跨越流体，玻璃和假定的“软堵塞”制度的力学。在玻璃状态下，我们测量了超过30年的线性弹性动态剪切模量，其遵循明显的幂律浓度依赖性G '~ $c^{5.64}$，然后在高浓度下急剧交叉到接近线性增长。我们制定了一个理论的方法来解决所有三个政权在一个单一的概念布朗动力学框架。一个最低限度的单颗粒描述的构建，允许微凝胶大小随浓度变化，由于空间去溶胀效应。使用赫兹排斥粒子间的潜力和一套统计力学理论，定量预测在静态条件下的微凝胶集体结构，动态本地化长度，弹性模量，和结构弛豫时间。基于一个恒定的颗粒间排斥强度参数，这是由需要的理论，以重现整个浓度范围内的线性弹性剪切模量确定的，我们证明了良好的理论和实验之间的一致性。理论预测了静态结构弛豫时间在变形下的变化，以及屈服应力和应变随浓度的变化。与我们的观察得到合理的协议。据我们所知，这是第一次尝试定量了解结构，静态松弛和剪切弹性，和非线性屈服的致密微凝胶悬浮液使用微观力为基础的理论方法，包括激活跳跃过程。我们希望我们的方法将是有用的其他软聚合物颗粒悬浮液的核壳家庭。
2018-09-28 cond-mat.soft
Defect-Mediated Phase Transitions in Active Soft Matter
拓扑缺陷如何影响活性物质的有序度？为了回答这个问题，我们研究了一个基于代理的模型的自推进粒子，它占极性排列和短程排斥相互作用。对于强大的对齐力，我们发现集体移动的多晶状态与波动的晶界网络。在排斥力占主导地位的制度，由活性系统产生的波动引起准长程过渡秩序，但-不像热系统-没有创建拓扑缺陷。
2014-04-29 cond-mat.soft
Scaling of the glassy dynamics of soft repulsive particles: a mode-coupling approach
我们结合超网状链近似的液态理论和模式耦合理论的玻璃化转变，分析的结构和动力学的软球通过谐波排斥相互作用。我们确定的温度-体积分数相图中的流体玻璃动态转变的轨迹。零温度（硬球）玻璃化转变影响在其附近的有限温度下的动力学。这直接意味着一种形式的动态缩放的平均弛豫时间和量化动态异质性的动态可伸缩性。我们讨论了理论和现有的模拟平衡之间的几个定性的分歧。然而，我们的理论结果是，非常相似的数值计算结果的驱动非热动力学的排斥球，这表明“平均场”模式耦合的方法可能是很好的起点来描述这些非平衡动力学。
2009-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard core-soft shell particles near repulsive interfaces: interplay between adsorption, aggregation and diffusion
具有硬核和软壳的胶体颗粒的行为已经引起了物理化学界面研究人员的注意，不仅由于大量的应用，而且由于这些系统在本体和界面处的独特性质。两相界面的吸附可以提供分子排列的信息。通过这种方式，我们进行Langevin动力学模拟聚合物接枝纳米粒子。我们采用最近获得的核心软化势分析之间的关系，结构和动力学性质的纳米粒子附近的固体排斥表面的吸附。考虑了两种情况：平坦的或结构化的墙壁。在低温下，在吸附中观察到最大值。它与流体到簇的过渡有关，并且在接触层扩散中具有最小值，并且通过核心软化相互作用中的尺度之间的竞争来解释。由于长程排斥，颗粒在低密度下停留在对应于该长度尺度的距离处，并且随着填充增加而克服排斥势垒。然而，增加温度，动能的增益允许胶体即使在低密度下也克服长程排斥势垒。因此，在吸附中不存在竞争且未观察到最大值。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Phase diagram of softly repulsive systems: The Gaussian and inverse-power-law potentials
我们重绘，使用国家的最先进的方法自由能计算，相图的两个参考模型的液体状态：高斯和逆幂律排斥势。尽管两种潜在的消失粒子间距离的不同行为，它们的热力学性质是相似的密度和温度的范围内，被统治的体心立方（BCC）和面心立方（FCC）晶体结构和流体相之间的竞争。我们证实了在高斯核模型的相图中，在三相点的正上方存在一个可重入的BCC相。我们还跟踪作为幂指数$n$的函数的逆幂律模型的BCC-FCC共存线，并将这些系统的相图中的共同特征与相互作用的软度相关联。
2005-10-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nucleation of liquid droplets in a fluid with competing interactions
使用一个简单的密度泛函理论（DFT），我们确定的自由能垒的高度形成一个液滴的液相从亚稳的气相模型胶体流体表现出竞争的相互作用。对势有一个直径为σ的硬核，在中间分离处是吸引的Yukawa，在大分离处是排斥的Yukawa。我们发现，即使是一个非常弱的长程排斥尾对潜在的成核有深远的影响：增加的排斥汤川尾的幅度显着降低了自由能垒高度，因此增加了液滴成核率。我们介绍的用于计算液滴密度分布和自由能的方法采用虚构的外部电势来稳定所需尺寸的液滴，即具有给定的过量颗粒数。对于临界液滴，对应于巨势的一个极值，这个虚势处处为零。我们研究的液滴密度分布到散装气体的衰减。对于一系列的成核状态点的DFT预测指数阻尼，长波长的振荡衰减系统表现出长程排斥，对比鲜明的单调衰减时，发现对潜在的只有一个有吸引力的汤川片。成核特性的变化，我们发现小幅度的排斥汤川尾反映了流体的倾向，形成调制的结构，如集群或条纹。
2011-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lattice Boltzmann models for non-ideal fluids with arrested phase-separation
研究了格子Boltzmann模型中的中程斥力对单组分非理想流体的聚结/分裂行为的影响。据发现，中程排斥相互作用允许形成喷雾状，多液滴配置，液滴大小直接相关的排斥相互作用的强度。模拟表明，仅仅百分之十的中程排斥赝能就可以将相分离流体的表面/体积比提高近两个数量级。利用一个正式的类比与磁性伊辛系统，一个赝势能的定义，这是发现表现得像一个准守恒量的大部分时间的演变。这提供了一个有用的定量指标的稳定性的各种配置，从而帮助他们的解释和分类的任务。本方法似乎是一个很有前途的工具，复杂的流动现象，如雾化，喷雾形成和微乳液，破碎现象，并可能玻璃状系统以及计算建模。
2010-08-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Thermodynamics and dynamics of two-dimensional systems with dipole-like repulsive interactions
采用广泛的分子动力学（MD）模拟并辅以适当的理论近似，系统地研究了具有类偶极各向同性排斥相互作用的经典二维系统的热力学和动力学.这种相互作用势，衰减为粒子间距离的倒数立方，属于非常软的长程相互作用。因此，所研究的系统表现出某些普遍的性质，也共享其他相关的软相互作用粒子系统（如，例如，单组分等离子体和弱屏蔽库仑系统）。这些普遍性在这篇文章中进行了探索，以构建一个简单而可靠的描述系统热力学。特别是，流体和固相的亥姆霍兹自由能的推导，从流体-固体共存的位置是确定的。本文用准晶体近似描述偶极流体中的集体模。它的简化，以前验证的强耦合等离子体流体，是用来推导出明确的解析色散关系的纵向和横波模式，比较满意的直接MD模拟在长波长制度。推导并分析了偶极子流体和固体的声速。
2018-02-26 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of Spherical Confinement on the 2-TIPS of Soft Repulsive Spherocylinders
Centre for Condensed Matter Theory, Department of Physics, Indian Institute of Science（印度科学学院凝聚态理论中心物理系）
研究球形约束下软排斥球柱体的双温度诱导相分离，发现锚定条件影响相分离行为，为二元混合物相分离提供新见解。
2026-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cluster crystals for Brownian particles with combined soft and hard-core repulsive interactions
在热平衡和某些情况下，以软排斥相互作用的颗粒系统已知形成簇晶体，即颗粒聚集体的周期性排列。我们在这里研究如何修改这些状态的存在下，一个额外的硬核排斥，占颗粒大小。为此，我们考虑一个二维布朗粒子系统通过一个势相互作用，该势包括一个硬核和一个软核（GEM-α型）排斥项。该系统显示出不同的阶段，我们专注于在制度中形成的簇晶体。我们考虑两种情况：在低温下，团簇内的颗粒也显示出有序结构（晶体团簇-晶体相），而在较高温度下，团簇内的颗粒在空间上是无序的（流体团簇晶体）。对于消失温度，得到了团簇之间的典型距离和团簇内粒子的典型距离的能量的显式表达式，这有助于理解所涉及的不同力之间的平衡。还讨论了温度修正。
2018-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of the Gaussian core model fluid
软物质系统的三维高斯核模型（GCM）具有排斥的粒子间相互作用势$ϕ(r) = \varepsilon\, {\rm exp}\left[ -(r/σ)^{2} \right]$，其中$r$是一对原子之间的距离，正常数$\varepsilon$和$σ$分别设定能量和长度尺度。$ϕ(r)$在性质上主要是软的，没有流体模型中存在的典型硬核。我们工作的热力学Ricci曲率标量$R$的GCM，特别注意的符号$R$，这是根据以前的结果，预计是积极的/消极的微观相互作用排斥/吸引。在大多数的热力学相空间，$R$被发现是积极的，与$σ^3$的顺序值。然而，在低密度和低温度下，GCM势呈现出硬球排斥系统的特征，并且发现$R$具有反常的负号。这样的迹象也发现较早的逆幂律势在硬球极限，似乎是一个持久的功能硬球模型。
2021-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical anomalies and structural features of Active Brownian Particles characterised by two repulsive length scales
本文研究具有软壳和硬核双排斥长度尺度的二维主动布朗粒子，揭示势垒强度与活性比值接近1时产生的新结构及首次观测到的异常动力学。
2022-03-24 cond-mat.soft
Equilibrium cluster fluids: Pair interactions via inverse design
统计力学的逆方法正成为设计具有特定微结构或性能的材料的有效工具。虽然最初的研究集中在固态设计目标（例如，胶体超晶格的组装），但人们可以选择设计具有所需形态的流体状态。这项工作解决了后者，并演示了如何一个简单的迭代玻尔兹曼反演策略可以用来确定各向同性的对电位，再现径向分布函数的流体的无定形集群与规定的大小。这种“理想”的集群流体，其广泛的吸引力和狭窄的排斥障碍，在较大的分离反向设计的对潜在的，是从所谓的SALR形式最常见的胶体中的平衡团簇形成，其功能短程吸引（SA）和长程排斥（LR）的贡献。这些差异反映了促进团簇形成与各向同性对电位的替代机制，它们又产生了结构化流体具有定性不同的静态和动态特性。具体而言，平衡模拟表明，从反向设计的电位产生的非晶簇显示更均匀的大小和形状，他们也表现出更大的空间和时间分辨率比SALR相互作用。
2015-09-14 cond-mat.soft
Soft Spheres Make More Mesophases
我们使用平均场方法和数值模拟来研究经典粒子与硬核和排斥性软肩相互作用的相图。尽管纯粹的排斥相互作用，该系统显示出显着的数组所产生的核心和肩长尺度之间的竞争的聚合相。在大肩宽的核心尺寸的限制，我们认为，这个相图有一些普遍的功能，并分类的排斥肩膀，导致聚集在高密度的集合。令人惊讶的是，相序和聚集体尺寸调整以保持几乎恒定的聚集体间分离。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isomorph invariance and thermodynamics of repulsive dense bi-Yukawa one-component plasmas
在复杂等离子体的许多实现中，尘埃-尘埃相互作用的特征在于两个屏蔽长度，因此更好地描述了汤川势的组合。本文研究了排斥性稠密双汤川流体的静态关联和热力学性质，这是基于这种强耦合系统具有同构不变性的事实。借助分子动力学模拟，证明了该体系具有较强的位力-势能关联，得到了类质同象曲线族的精确解析表达式，并提出了流-固相共存线的经验表达式.基于同构的经验修改超网链的方法，接地上的同构不变的桥函数的anonymous，然后扩展到这样的系统和由此产生的结构特性显示出良好的协议与计算机模拟的结果。利用Rosenfeld-Tarazona分解与Rosenfeld标度相结合的紧凑参数化方法，得到了稠密双Yukawa流体过剩内能的一个简单而精确的封闭形式表达式，从而为热力学开辟了能量途径.
2019-04-30 cond-mat.soft physics.chem-ph physics.plasm-ph
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
A repulsive reference potential reproducing the dynamics of a liquid with attractions
液态理论的一个众所周知的结果是稠密流体的结构主要由排斥力决定。WCA势在分子间势能最小时被截断，因此常被用作参考。然而，该参考文献对于Kob-Andersen二元Lennard-Jones液体的粘性动力学给出了非常错误的结果[Berthier和Tarjus，Phys. Rev. Lett. 103，170601（2009）]。我们表明，排斥逆幂律电位提供了一个有用的参考，这种液体通过再现其结构，动力学和等容热容。
2010-09-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Freezing and correlations in fluids with competing interactions
我们考虑流体的吸引力的相互作用在距离略大于颗粒尺寸的主导在较大的距离由排斥的贡献。以前的调查之间的吸引力和排斥力的竞争对液体-蒸汽的过渡和相关性的影响扩展到液体-蒸汽相分离相对于冻结的稳定性的研究。我们发现，这种长程排斥的相互作用的一部分扩大了区域的流体-固体过渡抢占的液体-蒸汽之一，使临界点成为亚稳态在更长的吸引力范围比那些所需的纯粹吸引力的潜力。此外，发生在液体-蒸汽临界点附近的大的密度波动被吸引力和排斥力之间的竞争大大增强，并且比吸引力的情况下包含更宽的区域。对于可压缩性较大的状态，相关性的衰减由两个特征长度决定，通常的Ornstein-Zernike图像除了临界点附近之外会崩溃，其中一个长度减少到通常采用的相关性长度，而另一个在有限值处饱和。
2006-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphology of soft and slippery contact via fluid drainage
软质材料在流体中的接触形成过程伴随着流体的排出和弹性形变。因此，控制润滑压力和弹性之间的耦合提供了设计对湿表面或浸水表面具有可逆和动态粘附的材料的策略。我们的特点是弹性形变的纳米级粗糙度的软涂层，因为它的方法和接触的刚性表面在流体环境中。在接近过程中的润滑压力引起弹性形变并防止接触形成。我们观察到的变形配置文件是显着不同的弹性半空间时，所观察到的软涂层的厚度是可比的流体动力学半径。相比之下，我们表明，表面粗糙度有利于流体排水不改变的弹性形变。因此，弹性和滑动（由表面粗糙度引起）之间的耦合可能导致接触区域中的截留流体袋。
2018-09-28 cond-mat.soft
Interactions Between a Responsive Microgel Monolayer and a Rigid Colloid: From Soft to Hard Interfaces
响应性聚-N-异丙基丙烯酰胺基微凝胶通常用作具有软排斥相互作用的模型胶体。已经表明，溶液中的微凝胶-微凝胶相互作用可以通过改变环境参数来容易地调节，例如，温度、pH或盐浓度。此外，微凝胶容易吸附到液-气和液-液界面，形成可按需破碎的响应性泡沫和乳液。在这项工作中，我们探讨了微凝胶单分子层在空气-水界面和水中的硬胶体之间的相互作用。用单分子层粒子相互作用仪测量了单分子层与二氧化硅粒子之间的力-距离曲线。测量在不同温度和侧向压缩下进行，即，不同的表面压力。力-距离接近曲线显示长程排斥力低于微凝胶的体积相变温度。温度和侧向压缩降低了单层的刚度。粘附力随温度的升高而增加，随单层的横向压缩而降低。当横向压缩时，微凝胶之间的相互作用几乎不受温度的影响，因为直接吸附的微凝胶部分对温度几乎不敏感。相反，我们的研究结果表明，在水相中的微凝胶组分的温度依赖性溶胀强烈影响与探针的相互作用。微凝胶单分子层的变化从软到硬排斥界面。
2021-07-21 cond-mat.soft
Precursor-mediated crystallization process in suspensions of hard spheres
我们报告了硬球晶体成核的大规模计算机模拟研究。通过结合实际和倒易空间数据的分析，支持一个两步结晶过程的图片：第一致密，无定形簇的形式，然后作为前体的有序微晶的成核。这种结晶过程以前曾在通过具有吸引力和排斥力的电势相互作用的系统中观察到，最突出的是在蛋白质溶液中。在这种情况下，效果已被归因于亚稳态流体-流体分层的存在。然而，我们的模拟表明，一个纯粹的排斥系统（没有亚稳态流体-流体共存）通过相同的机制结晶。
2010-03-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory for the phase behaviour of a colloidal fluid with competing interactions
我们研究的相行为的粒子通过一对潜在的相互作用，是排斥大粒子间的距离，是有吸引力的中间距离，并强烈排斥在短距离（粒子有一个硬核）的流体组成。除了表现出气-液相分离之外，该系统还表现出从均匀流体相到调制的不均匀流体相的相变。从微观密度泛函理论出发，我们发展了一个相变的序参量理论，以便详细地研究相行为。在我们的理论中，密度调制的振幅是序参量。该理论预测，从均匀流体相到调制流体相的相变可以是一阶或二阶（连续的）。该相图显示了两个三临界点，通过二级跃迁线彼此连接。
2008-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Theory of Onset of De-Caging and Bond Breaking Activated Dynamics in Ultra-Dense Fluids with Strong Short Range Attractions
我们从理论上研究热激活的基本动力学过程之前，通过强短程吸引力的超致密粒子液体相互作用的充分的结构松弛。我们的方法是基于一个微观理论制定的动态自由能的概念和一个明确的治疗吸引力如何控制物理键的粒子轨迹水平。键断裂的平均时间尺度，笼逃逸的早期阶段，和一个固定的非Fickian位移进行了分析，在排斥玻璃，结合排斥（有吸引力的）玻璃，流体，和致密的凝胶制度。该理论预测了一个强大的长度尺度依赖于这些时间尺度的增长与吸引力强度在固定的包装分数，一个更弱的减速与密度在固定的吸引力强度，以及较短的键断裂时间与其他两个时间尺度，主要由扰动空间笼控制的强解耦。所有的结果是在良好的符合模拟，并作出额外的可检验的预测。经典的统计力学投影近似，取代所有裸露的吸引力和排斥力与一个单一的有效力确定对结构的描述过程中产生的主要错误与热激活逃逸从瞬态局域态。
2020-03-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid - solid transition in simple systems using density functional theory
由Singh和Singh（Europhysics Letters \textbf{88}，16005（2009））提出的包含直接对关联函数的双守恒和双破缺部分的晶体的自由能泛函已被用于研究经由纯排斥WCA Lennard-Jones（RLJ）势和全Lennard-Jones（LJ）势相互作用的系统中的流体-固体转变。对流体面心立方（fcc）晶体转变的凝固参数的计算结果与模拟结果吻合得很好。它表明，虽然由对称性破缺的部分在凝固点的大热力学势的贡献是小的对称性守恒的部分相比，它的作用是至关重要的稳定的晶体结构和冻结参数的值。发现LJ势的吸引部分对冻结参数的影响很小，证实了流体-固体转变主要由势的排斥部分决定的观点。
2014-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective potential method for active particles
我们研究了高斯色噪声作用下的软排斥球的稳态特性。这样的噪声捕捉到了主动粒子的一个突出方面，即它们运动的持久性，并确定了与熟悉的被动流体相关的各种新特征。我们表明，在所谓的多维统一色噪声近似，最近推出的领域中的活性物质，该模型可以处理的方法类似于那些在标准分子流体的研究。该系统显示出即使在纯排斥力存在下粒子也会聚集的趋势，因为色噪声和相互作用的组合作用增强了附近粒子之间的有效摩擦。我们还讨论了一个有效的两体势的方法，这将允许采用类似的密度泛函理论的方法，是否是适当的。这种近似的限制进行了讨论。
2016-04-19 cond-mat.soft
Analytical soft-core potentials for macromolecular fluids and mixtures
从液态理论出发，得到了聚合物熔体及其混合物作为相互作用的软胶体颗粒的液体的解析描述。导出的质心对关联函数没有可调参数，重现了从联合原子分子动力学模拟计算的结果。粗粒度的描述正确地桥接微观和介观流体性质。通过计算得到的有效对势对软胶体粒子相互作用的分子动力学模拟与微观模拟和解析公式的数据一致。
2004-11-18 cond-mat.soft
Melting upon cooling and freezing upon heating: Fluid-solid phase diagram for Svejk-Hasek model of dimerizing hard spheres
提出了一个简单的模型，二聚硬球具有高度非平凡的流-固相行为。利用最近提出的有心力热力学微扰理论（RTPT-CF）研究了该模型。该相图具有流体-固体共存曲线的流体分支，其温度低于固体分支的温度。这种不寻常的行为与系统排除体积对温度的强烈依赖性有关，对于手头的模型，温度随着温度的升高而降低。这种效果也可以看到一个广泛的家庭的流体模型与有效的相互作用，结合短距离的吸引力和排斥在一个更大的距离。我们预计，足够高的排斥势垒，这样的系统可能会显示出类似的相行为。
2016-07-25 cond-mat.soft
The effect of soft repulsive interactions on the diffusion of particles in quasi-one-dimensional channels: A hopping time approach
流体局限于准一维通道表现出动态交叉从单行扩散正常扩散的通道变得足够宽的粒子跳过去对方。在交叉区，跳跃事件是罕见的，在长时间限制的扩散系数可以与跳跃时间，测量的平均时间，它需要一个粒子逃离由它的邻居形成的局部笼。在这项工作中，我们表明，过渡态理论，计算两个粒子的自由能垒试图通过对方在小系统的等压系综是能够定量预测的跳跃时间在一个系统的二维软排斥盘[ $U(r_{ij})=(σ/r_{ij})^α$ ]局限于一个硬壁通道在一个范围内的通道半径和颗粒的柔软度测量的$1/α$。自由能垒在$α$的中间值处表现出最大值，随着通道变得更窄，该最大值移动到更小的$1/α$值（更硬的粒子）。然而，最大值的存在下，只观察到在跳跃时间为宽通道，因为相互作用势的动力学前因子的依赖性起着越来越重要的作用，为较窄的通道。我们也开始探索如何我们的过渡态理论方法可以用来优化和控制在有限的准一维流体动力学。
2019-04-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous behavior and structure of a liquid of particles interacting through the harmonic-repulsive pair potential near the crystallization transition
许多软物质系统的一个特性是它们的结构单元之间的超软有效相互作用。这种柔软性往往会导致复杂的行为。特别是，在压力下的超软系统表现出复杂的晶体和准晶体结构的多态性。因此，它是感兴趣的，以研究如何不同的可以是在这样的系统中的流体状态的结构在不同的压力。在这里，我们解决这个问题的模型液体组成的粒子相互作用，通过谐波排斥对势。当液体冷却时，该系统可以形成不同的晶体结构。我们发现，在一定的压力下，液体表现出不寻常的性质，如负的热膨胀系数。此外，在结晶过程中，体系的体积和势能会增加。在一定的压力下，该系统表现出高的稳定性，对结晶，它是几乎不可能的模拟的时间尺度上结晶。为了解决在高压下的液体的结构，我们考虑标度对分布函数（PDF）和键取向序（BOO）参数。随着压力增加，PDF发生的显著变化是第一峰的分裂，这是由与第二邻居的不可忽略的相互作用的出现和随后的结构重排引起的。我们的研究结果表明，非平凡的影响，通常解释为在不同的空间尺度上的不同的相互作用，也可以观察到在单组分系统与简单的一个长度尺度的超软排斥相互作用。
2019-09-18 cond-mat.soft
Reentrant melting of the exp-6 fluid: the role of the repulsion softness
我们调查的相位行为的质点系相互作用通过exp-6对潜在的，模型的相互作用，是适当的描述有效的原子间力在高压缩。改变势的软排斥分量，研究其对重入熔化和密度异常的影响。当增加排斥软度时，我们发现异常熔化特征持续存在并在较小的压力下发生。此外，如果我们以软排斥肩为代价，通过延长硬核来减小势的向下倾斜的范围，则熔化线的凹入部分在程度上减小，就像密度异常区域一样。
2009-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
First-order phase transitions in lattice bilayers of Janus-like particles: Monte Carlo simulations
研究了狭缝孔中Janus粒子的晶格模型中的一级相变。我们假设一个立方晶格的分子可以自由地改变他们的方向上的晶格网站。此外，分子可以与孔壁相互作用的取向依赖的力。所进行的计算仅限于双层的情况。我们的重点是在流体之间的竞争壁和流体与流体的相互作用。在流体-壁面相互作用与流体-流体相互作用相反的系统中形成的定向结构不同于在具有中性壁面或具有吸引流体分子的排斥部分的壁面的系统中出现的定向结构。
2016-09-15 cond-mat.soft
Structure factor of polymers interacting via a short range repulsive potential: application to hairy wormlike micelles
我们使用的随机相近似（RPA）计算的结构因子，S（q），通过软和短程排斥势V.以上的阈值聚合物浓度，其幅度基本上是由范围内的潜在的，S（q）表现出一个峰值的位置取决于浓度的链相互作用的解决方案。我们利用聚合物和蠕虫状胶束之间的密切类比，并应用我们的模型，使用高斯函数V，定量分析实验小角中子散射曲线的半稀溶液的毛蠕虫状胶束。这些样品由表面活性剂自组装的柔性圆柱体组成，由两亲性共聚物修饰，为研究空间相互作用聚合物溶液的结构提供了合适的实验模型系统。
2003-01-09 cond-mat.soft
