Aggregation kinetics in a model colloidal suspension
我们提出了分子动力学模拟的聚集动力学的胶体悬浮液建模为一个高度不对称的二元混合物。从一个基本上不相关的胶体粒子的配置开始，系统通过凝聚-碎裂动力学松弛到具有指数尺寸分布的低维簇的结构化状态。结果表明，短程排斥相互作用可以单独产生所谓的集团相。对于本模型和其他更常见的胶体，所观察到的集群似乎是由熵胶体间的吸引力引起的平衡相波动。
2006-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mean-field microrheology of a very soft colloidal suspension: inertia induces shear-thickening
胶体悬浮液具有丰富的流变性，并且可以表现出剪切稀化以及剪切增稠。最近的数值模拟表明，剪切增稠可能归因于胶体的惯性，除了它们之间的流体动力学相互作用。在这里，我们考虑理想的极限的稠密浴软胶体以下的欠阻尼朗之万动力学。我们使用平均场方程的胶体密度得到的阻力的解析表达式所感受到的探针通过悬浮液在恒定速度拉动。我们的研究结果表明，惯性确实可以通过允许密度波传播通过悬浮液诱导剪切增稠。
2015-04-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Charge Renormalization, Effective Interactions, and Thermodynamics of Deionized Colloidal Suspensions
电荷稳定的胶体悬浮液的热力学性质敏感地取决于大离子的有效电荷，其可以在强反离子-大离子缔合的情况下显著低于裸电荷。本文提出了一种电荷重整化理论，它将带电胶体的有效单组分模型与区分自由和缔合反离子的热判据相结合。该理论预测，以最小的计算工作量，高电荷胶体的去离子悬浮液的渗透压与原始模型的大规模模拟密切一致。
2008-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusion and conduction in a salt-free colloidal suspension via molecular dynamics simulations
分子动力学（MD）模拟被用来确定的扩散系数，电泳迁移率和电导率的带电胶体悬浮液在无盐制度作为一个函数的胶体电荷。胶体粒子的扩散常数的行为可以很好地理解为两个耦合效应：对流“冷凝”和由于弛豫效应而导致的减速。我们发现，电导率表现出一个最大值，近似分离的制度，反离子占主导地位的和胶体占主导地位的导电。我们分析的电泳迁移率和电导率的“自由”和“凝聚”抗衡离子的作用，并讨论这种方法的不同解释的常用假设。
2010-12-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The order-disorder transition in colloidal suspensions under shear flow
通过布朗动力学模拟研究了剪切流作用下胶体悬浮体系中的有序-无序转变。我们的结构因子随时间变化的最大值的统计性质方面的过渡特征。我们发现，它的功率谱仅在有序相中表现出幂律行为。幂律指数在大于剪切速率的幅度的频率处近似为-2，而功率谱在较低频率区域中呈现$1 / f$型波动。
2007-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Unraveling the Role of Frictional Contacts and Particle Orientational Order During Shear-thickening in Suspensions of Colloidal Rods
现在有令人信服的证据表明，颗粒间的摩擦接触是必不可少的观察剪切稠化的浓缩悬浮液的紧凑的颗粒。虽然这激发了许多策略来定制这些系统中的流变学，但在更一般的情况下，即各向异性颗粒的悬浮液，剪切增稠的机制仍然不清楚。在这里，通过同时测量的体积粘度和第一法向应力差，我们表明，强剪切增稠的悬浮液中的胶体棒是伴随着大的正向应力，表明形成一个系统跨越摩擦接触网络。我们还发现，在剪切增稠制度的流动是不稳定的，并表现出相当丰富的时间依赖性。通过进行单粒子分辨共聚焦流变学测量，我们提供了令人信服的证据表明，这种流变学的混乱产生于强耦合之间的强加的流量和颗粒取向顺序。基于这些观察结果，我们设计了具有温度可调摩擦学特性的胶体棒，并证明了实现悬浮液流变学原位控制的可行性。这些研究结果表明，取向秩序和摩擦相互作用之间的相互作用起着至关重要的作用，在稠密的悬浮液的胶体棒的剪切增稠。
2019-06-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A theory of void formation in charge-stabilised colloidal suspensions at low ionic strength
使用一个仔细合理的发展Debye-Huckel理论的高度不对称的电解质，人们发现，一个区域的扩大相不稳定性，或可扩展间隙，可以出现在高电荷和低离子强度的电荷稳定的胶体悬浮液。有人认为，这是提供了一个简单的解释，在该地区的这种悬浮液的空隙结构和其他异常的观察。共存的阶段之间的接口的性质，和一般的参数，多体吸引力形成的基本物理图像的一个关键部分，也进行了检查。目前的分析也可能产生新的见解，如凝聚在带相反电荷的胶体或蛋白质/淀粉混合物的老问题，并提出有趣的新的可能性，如电荷密度波相的出现在胶体系统中的临界溶液点附近。
1999-11-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the macroion virial contribution to the osmotic pressure in charge-stabilized colloidal suspensions
我们的兴趣去不同维里贡献的状态方程的带电胶体悬浮液。在计算胶体维里项时忽略表面效应会导致虚假和矛盾的结果。这个陷阱是所谓的单组分模型的天真实现的危险的几个方面之一，其中微离子自由度被整合出来，只保留在描述中的介观（胶体）自由度。另一方面，壁诱导力的适当结合消除了朴素方法中出现的悖论，提供了一致的描述，并证实对于无盐体系，胶体对压力的贡献由微离子贡献主导。着重讨论了无盐情况，但也讨论了加入电解质的情况。
2007-01-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Static Dielectric Constant of a Colloidal Suspension
从电动力学方程出发，导出了胶体悬浮液的静态介电常数的表达式。分析假设离子具有相同的扩散率，并且双层比颗粒的曲率半径薄得多。结果表明，双电层极化机制的介电增量来源于存储在盐浓度不均匀性中的自由能。我们还表明，占主导地位的极化电荷的理论是在电极，而不是接近粒子。
2001-05-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling the evaporation of thin films of colloidal suspensions using Dynamical Density Functional Theory
最近的实验表明，在胶体悬浮液的薄膜的蒸发去湿过程中可能形成各种结构。观察到强烈支化的“花状”、网状和网状结构的纳米颗粒沉积物。它们是由系统的不同输运过程和富相行为引起的。我们开发了一个模型的系统，基于动态密度泛函理论，再现这些结构。该模型用于确定溶剂蒸发和胶体颗粒和液体在表面上的扩散的影响。最后，我们调查所需的条件“液体颗粒”相分离发生，并讨论其对自组织纳米结构的影响。
2011-06-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear-induced criticality near a liquid-solid transition of colloidal suspensions
通过数值实验研究了剪切流作用下的胶体悬浮体。通过测量键取向序参量的时间-关联函数，发现在从无序流体相到有序流体相的转变点附近存在一个发散的时间尺度，其中有序性由键取向序参量的非零值表征.我们还提出了在$(ρ, \dotγ^{\mathrm{ex}})$平面的相图，其中$ρ$是胶体颗粒的密度和$\dotγ^{\mathrm{ex}}$是溶剂的剪切速率。相图中的转变线终止于平衡转变点，而转变线附近的临界区域以$\dotγ^{\mathrm{ex}} \rightarrow 0$形式连续消失。
2010-10-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hyperuniform density fluctuations and diverging dynamic correlations in periodically driven colloidal suspensions
颗粒不可逆性的出现在周期性驱动的胶体悬浮液已被解释为导致从非平衡相变到吸收状态或从颗粒轨迹的混沌性质。使用一个简单的模型的驱动悬浮液，我们表明，非平衡相变是伴随着超均匀的静态密度波动附近的过渡，在那里我们也观察到强大的动态不均匀性，让人想起在玻璃材料中的动态。我们发现，单粒子动力学成为间歇性和强烈的非菲克，集体动力学成为空间相关的不同的长度尺度。我们的研究结果表明，这两个理论上的dupi可以实验区分使用粒子分辨测量标准的静态和动态观测。
2015-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dense colloidal suspensions under time-dependent shear
本文研究了含时简单剪切流场中稠密胶体悬浮液的非线性流变学。从Smoluchowski方程相互作用的布朗粒子平流剪切（忽略流体速度的波动），我们开发了一种形式主义，使时间依赖的，远离平衡的平均值的计算。以剪应力为例，我们精确地导出了一个广义的Green-Kubo关系，以及一个包含三次记忆函数的瞬态密度相关器的运动方程。模式耦合近似给出了一个封闭的本构方程，产生任意剪切速率历史的时间相关的应力。我们解决这个方程数值的特殊情况下，一个硬球玻璃受到阶跃应变。
2006-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusive contact between randomly driven colloidal suspensions
研究随机驱动胶体悬浮液在扩散接触下的弛豫过程，发现有效温度对驱动频率非单调依赖，且稳态密度分布由化学势与有效温度之比相等决定。
2025-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the fluid-fluid phase separation in charged-stabilized colloidal suspensions
我们开发了一个热力学描述的粒子在一个固定的表面电位。该系统是特别感兴趣的，鉴于持续的争议的可能性的流体-流体相分离的水胶体悬浮液与单价抗衡离子。固定表面势的条件允许以自然的方式来解释胶体电荷重整化。在第一种方法中，我们评估了所谓的“体积项”的重要性，并发现在没有盐的情况下，电荷重整化足以稳定悬浮液对流体-流体相分离。另一方面，发现盐的存在导致不稳定性。然而，对所使用的近似值的非常强的依赖性使这种相变的真实性受到严重怀疑。为了进一步理解的不稳定性的性质，我们接下来研究的果冻样近似，这不会导致相分离，并产生一个相对准确的分析状态方程的高度带电的胶体球的去离子悬浮液。强不对称电解质的各种理论的批判性分析，评估其可靠性相比，蒙特卡罗模拟。
2004-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective interactions in the colloidal suspensions from HNC theory
HNC Ornstein-Zernike积分方程用于确定胶体溶液的简单模型的性质，其中胶体和离子浸入被认为是介电连续体的溶剂中，并且具有等于80的尺寸比和在1和4000之间变化的电荷比。在无限稀释的胶体，胶体和离子之间的有效相互作用的离子浓度范围从0.001至0.1摩尔/升，并比较来自泊松-玻尔兹曼理论。在有限的浓度下，我们讨论的基础上的HNC结果的胶体分子之间的有效相互作用的明确定义的可能性。
2004-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electroneutrality and Phase Behavior of Colloidal Suspensions
一些统计力学理论预测，高电荷的大离子和单价微离子的胶体悬浮液可以表现出不寻常的热力学相行为时，强烈去离子。密度泛函，扩展Debye-Hückel，响应理论，在平均场和线性化近似，预测的Spinodal相不稳定性的带电胶体低于临界盐浓度。具有盐储层的唐南平衡中的悬浮液的泊松-玻尔兹曼细胞模型研究表明，由这种理论预测的有效相互作用和渗透压可能对参考系的选择敏感，例如，无论微离子密度分布是围绕悬浮液的平均电势还是围绕贮存器电势展开。通过统一泊松-玻尔兹曼和响应理论在一个共同的微扰框架内，它表明这里的参考系的选择是由全局电中性的约束。在此基础上，散装悬浮液是最好的模拟密度依赖性的有效相互作用来自一个封闭的参考系，其中抗衡离子被限制在相同的体积作为大离子。线性化的理论，然后预测本体相分离的去离子悬浮液只有当扩展到一个物理上一致的（封闭的）参考系。低维系统（例如，单层，小簇），取决于大离子-抗衡离子相关性的强度，可以由与开放的参考系相关的密度无关的有效相互作用来控制，其中抗衡离子分散在整个储层中，这可能解释了在胶体单层中观察到的结构交叉和胶体微晶的异常亚稳性。
2007-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Charge renormalization and phase separation in colloidal suspensions
我们探讨了在带电胶体悬浮液中对流凝聚对液-液相分离的影响。结果发现，形成的双层周围的胶体颗粒稳定悬浮液对相分离。然而，添加盐会产生不稳定性，原则上会导致液-液分离。然而，不稳定性是如此之弱，以至于不可能在实验上观察到完全平衡的共存。
2000-10-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.str-el
Stable smectic phase in suspensions of polydisperse colloidal platelets with identical thickness
我们报道了单层$α$ -磷酸锆片晶在一种新的水悬浮液中的有序和近晶有序，该片晶具有高的直径多分散性，但厚度均匀。我们观察到一个各向同性的-相变的血小板体积分数的增加，随后形成的近晶相，一个难以捉摸的阶段，已很少看到在离散液晶。近晶相的特征在于通过X射线衍射，高分辨率透射电子显微镜，和光学显微镜。在这个高度多分散悬浮液的相平衡是合理化的理论方法的基础上密度泛函理论。
2009-09-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Driven colloidal suspensions in confinement and density functional theory: Microstructure and wall-slip
基于经典的密度泛函理论，我们从理论上研究了受限条件下受驱动（剪切）胶体悬浮体系的一般性质。在没有一个确切的封闭（Smoluchowski）方程的剪切下的一个粒子的密度，我们制定了一套近似的一般条件，并表明，一个简单的封闭满足他们。确定了精确的微观应力张量。举例来说，在靠近壁面（平行于剪切方向）的情况下，我们注意到微观剪应力不一定是均匀的。在Smoluchowski方程的基础上，我们又推导出了一个均匀的剪切应力方程，从而计算出了壁面附近的局部流速。这最终导致复杂流体在壁处的滑移长度。
2014-02-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mobility and Diffusion of a Tagged Particle in a Driven Colloidal Suspension
我们数值研究了密度和应变率对单个标记颗粒在剪切胶体悬浮液中的扩散和流动性的影响。我们独立地确定随时间变化的速度自相关函数，并通过一种新的方法，相对于一个小的力的响应函数。虽然扩散系数和迁移率都依赖于应变率，但后者表现出相当弱的依赖性。有些令人惊讶的是，我们发现，响应和关联函数的初始衰减相吻合，允许在一个'有效温度'的解释。这样一个唯象的有效温度恢复了非平衡状态下的爱因斯坦关系。我们表明，我们的数据很好地描述了两个扩展到最低阶的应变率。
2010-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An order parameter equation for the dynamic yield stress in dense colloidal suspensions
通过分析胶体粒子通过Lennard-Jones势相互作用的对分布函数的时间演化，研究了稠密胶体悬浮液中的动态屈服应力。我们发现，平衡对分布函数是不稳定的，相对于一定的各向异性扰动在低温和高密度的制度。通过对系统稳定性变化的临界状态附近进行分岔分析，导出了临界模式的振幅方程。该方程类似于用于描述相变的序参量方程。结果表明，该振幅方程描述了动态屈服应力的出现，并给出了剪切变稀指数的2/3值。该值与伊辛模型中临界指数$δ$的平均场值有关。
2006-08-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Video Microscopy of Colloidal Suspensions and Colloidal Crystals
本研究介绍视频显微技术在胶体悬浮液相变研究中的应用，涵盖结晶、玻璃态等方向的新进展，以及单颗粒相互作用测量技术，为新材料设计与工业应用提供支撑。
2002-04-23 cond-mat.soft
The effect of geometrical confinement on the interaction between charged colloidal suspensions
利用计算机模拟描述不对称电解质的原始模型，研究了两个平面带电壁之间的带电胶体粒子之间的有效相互作用。详细地，我们计算了作用在单个宏离子和在存在狭缝状约束的宏离子对上的有效力。对于中等库仑耦合，我们发现，这种力是排斥。然而，在强耦合条件下，力的符号取决于到板的距离和粒子间的距离。特别是，颗粒板相互作用变得强烈的吸引力小的距离，这可以解释在最近的实验中观察到的板附近的胶体晶体层的发生。
1999-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active colloidal suspensions exhibit polar order under gravity
这篇论文被撤回了。
2011-06-16 cond-mat.soft
Crystallization in a sheared colloidal suspension
本文数值研究了简单剪切流驱动下排斥性胶体颗粒过饱和悬浮液的结晶过程。剪切流对结晶的影响是双重的：当它抑制初始成核时，一旦形成足够大的临界核，其生长被剪切流增强。结合这两种效果意味着一个最佳的应变速率，在该应变速率下，总的结晶速率具有最大值。为了深入了解潜在的机制，我们采用了离散状态模型来描述单个粒子周围的局部结构配置之间的转换。我们观察到这些过渡和结晶的整体进展之间的时间尺度分离允许一个有效的马尔可夫描述。通过使用这个模型，我们证明了成核的抑制是由于预结构化液体的抑制。
2013-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of a colloidal suspension in contact with a fluctuating membrane
表面效应在受限的胶体体系中普遍存在。在这里，我们报告分散的纳米粒子接近流体膜。关于静态组织的精确结果来自非粘性胶体的稀溶液。结果表明，膜的热波动扩大了密度分布，但平均胶体既不积累也不耗尽表面附近。计算了径向关联函数，由此得到了胶体间的有效对势。这种熵驱动的相互作用与我们熟悉的耗尽相互作用有许多相似之处。它被证明是总是有吸引力的范围控制的膜相关长度。势阱的深度与热能相当，但仅间接取决于膜的刚性。悬浮液的稳定性的后果进行了讨论。
2004-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Superadiabatic dynamical density functional theory for colloidal suspensions under homogeneous steady-shear
本文利用超绝热动力学密度泛函理论计算均匀稳态剪切下胶体悬浮液的稳态结构与粘度，并首次将其与Russel-Gast体相流变理论联系起来，实现向非均匀体系的推广。
2024-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Criticality and correlated dynamics at the irreversibility transition in periodically driven colloidal suspensions
一个可能的框架来解释在周期性驱动的胶体悬浮液中观察到的不可逆性转变是在低幅度的驱动力下朝向吸收可逆状态的非平衡相变。我们考虑一个简单的数值模型驱动悬浮液，使我们能够非常详细地描述一个大的身体的物理观测值，可以通过实验确定，以评估这种非平衡相变的存在性和普遍性类。表征的行为的静态和动态关联函数在真实和傅立叶空间中，我们确定特别是几个临界指数为我们的模型，采取的值是在良好的协议与直接ED渗透的普遍性类。我们还提供了一个详细的分析单粒子和集体动力学的系统附近的相变，出现间歇性和空间相关的不同的时间尺度和长度尺度，并提供明确的签名的潜在的临界性。
2016-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced structural correlations accelerate diffusion in charge-stabilized colloidal suspensions
胶体电荷稳定和硬球悬浮液的理论计算表明，流体动力学相互作用产生一个定性不同的颗粒浓度依赖的短时间自扩散系数。然而，这种效应在数值上很小，很难通过传统的光散射实验获得。应用多重散射去相关设备和仔细的数据分析，我们表明，带电粒子的理论预测是一致的，我们的实验结果从水聚苯乙烯胶乳悬浮液。
1999-04-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphological Model for Colloidal Suspensions
胶体颗粒嵌入二元流体中的相行为受每个颗粒周围的润湿层的影响。流体膜的自由能取决于其形态，即，大小形状和连通性在相当自然的假设下，可以给出一个一般的表达式的哈密顿扩展模型的硬球部分穿透的形状，包括能量的贡献有关的体积，表面积，平均曲率，和欧拉特性的润湿层。胶体颗粒复杂的空间结构导致了多颗粒间的相互作用。可以使用蒙特卡罗模拟和微扰理论来研究润湿层的形态对温度和密度的依赖性。由润湿层诱导的流体-流体相分离被观察到，当仅考虑两个粒子的相互作用而不是润湿层的固有的多粒子相互作用时，该相分离被抑制。
2001-12-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Constant stress and pressure rheology of colloidal suspensions"
这是对Wang和Brady最近关于“胶体悬浮液的恒定应力和压力流变学”的信的评论。115，158301（2015）。
2016-05-02 cond-mat.soft
Stabilization of colloidal suspensions by means of highly-charged nanoparticles
我们采用了一种新的蒙特卡罗模拟方案来阐明中性胶体微球通过高电荷纳米颗粒的稳定性[V.Tohver等人，Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.98，8950（2001）]。根据实验观察，我们发现，小的纳米颗粒浓度诱导有效的排斥，防止凝胶化所造成的固有的范德华吸引力之间的胶体。更高的纳米颗粒浓度诱导的吸引力的潜力，这是，然而，定性地不同于定期耗尽吸引力。我们还展示了如何胶体纳米粒子的尺寸不对称性和纳米粒子的电荷可以用来操纵有效的相互作用。
2004-12-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Colloidal brazil nut effect in sediments of binary charged suspensions
利用计算机模拟和密度泛函理论计算了荷电二元胶体悬浮液的平衡沉降密度分布。对于去离子的样品，我们预测一个胶体的“巴西坚果”的效果：重的胶体颗粒沉积在上面的较轻的，只要他们的质量，每电荷小于较轻的。这种效应在沉降实验中得到了验证。
2004-01-02 cond-mat.soft
Colloidal transport in bacteria suspensions: from bacteria scattering to anomalous and enhanced diffusion
胶体耦合到游泳池浴一般显示增强的扩散。这种传输动力学源于主动和被动粒子之间的微妙相互作用，尽管经过数十年的深入研究，这种相互作用仍然阻碍着我们的理解。在这里，我们通过提供胶体和细菌之间的单次散射事件的定量表征来解决问题的根源。基于我们的实验，我们建立了一个极小模型，定量预测的散射轨迹的几何形状，并在很长一段时间内增强胶体扩散。理论和实验之间的定量对抗阐明了增强传输的微观起源。碰撞完全由随机接触相互作用决定，这两种相互作用在短时间内产生真正的反常扩散，在长时间内产生增强扩散，在任何尺度上都没有弹道机制。
2020-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Jellium and Cell Model for Titratable Colloids with Continuous Size Distribution
胶体相互作用的良好理解和确定是至关重要的理解和建模的热力学和结构性质的胶体悬浮液。然而，在具有可滴定表面电荷的胶体的浓缩水悬浮液中，由于多体相互作用和胶体的电荷调节，这种测定被有效对电位的密度依赖性所复杂化。此外，胶体通常呈现导致胶体对的几乎无限组合的尺寸分布。在本文中，我们开发了两种方法，并描述了相应的算法来解决这个问题的任意尺寸分布。该方法受到Torres等人开创性工作的启发，是基于细胞和重整化的jeldom模型的多分散悬浮液的球形胶体与电荷调节边界条件的概括。后者由one-pK-Stern模型描述。模型的预测面临的各种市售的二氧化硅分散体的状态方程。还计算了重整化Yukawa参数（有效电荷和屏蔽长度）。根据实验结果讨论了尺寸和电荷多分散性的重要性以及这两个模型的有效性。
2018-07-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Phase Separation in Charge-Stabilized Colloidal Suspensions: Influence of Nonlinear Screening
电荷稳定的胶体悬浮液的相行为是由静电粒子间相互作用的响应理论和自由能的变分理论相结合。整合出自由度的微离子（抗衡离子，盐离子），宏离子-微离子混合物被映射到一个单组分系统有效的宏离子相互作用。微离子对大离子静电势的线性响应导致屏蔽库仑（Yukawa）有效对势和单体体积能量，而非线性响应修改有效相互作用[A. R. Denton，\PR E { \bf 70}，031404（2004）]。基于热力学微扰理论，将体积能和有效对势作为变分自由能的输入。对于线性和一阶非线性有效相互作用，应用于高电荷大离子和单价微离子的水悬浮液的共存分析在临界盐浓度以下产生大离子富集相和大离子贫乏相的本体分离，与相关线性化理论的预测定性一致[R. van Roij，M. Dijkstra和J. - P. Hansen，\PR E { \bf 59}，2010（1999）; P. B. Warren，\JCP { \bf 112}，4683（2000）].它的结论是，非线性屏蔽可以修改相行为，但不一定抑制去离子悬浮体的体相分离。
2006-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of nonlinear rheology and yielding of dense colloidal suspensions
提出了一种求解稠密悬浮液非线性流动的第一性原理方法，该方法可以描述胶体流体的剪切变稀和胶体玻璃的动态屈服。密度波动的平流起着核心作用，抑制了粒子的束缚，加速了结构弛豫。模式耦合的方法来探索这些影响。
2002-10-22 cond-mat.soft
Phase behavior of colloidal suspensions with critical solvents in terms of effective interactions
本文研究了胶体悬浮液的相行为，其溶剂被认为是经历相分离的二元液体混合物。我们专注于热力学区域的临界点附近的伴随的兼容性差距。在那里，由于胶体颗粒在临界介质中充当空腔，相应的序参量的临界涨落的空间限制导致胶体之间的有效的、所谓的临界卡西米尔力。采用有效的，单组分胶体系统的方法，我们探讨了两个阶段的胶体悬浮液，一个是丰富的，另一个是穷人的胶体颗粒之间的相共存的可能性。这种有效的方法的可靠性进行了讨论。
2012-01-27 cond-mat.soft
The contribution of Brownian motion to the stress in a colloidal suspension
胶态悬浮液的偏应力通常用Batchelor提出的表达式计算[J. Fluid Mech.83，97- 117（1977）]。我们通过例子表明，在其推导过程中的中心特征，热力学力驱动粒子的密度梯度，是不一致的胶体的运动。提出了一种新的应力表达式。
2020-05-29 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
Leveraging Collective Effects in Externally Driven Colloidal Suspensions: Experiments and Simulations
在这篇综述文章中，我们专注于外部驱动的胶体悬浮液中的集体运动，以及如何利用这些集体效应用于微流体应用。我们强调流体动力学相互作用的主导作用，在自组装，紧急行为，运输和混合性质的胶体悬浮液。一个特别强调的是最近的数值方法来模拟驱动胶体悬浮液在大尺度上。结合实验，他们帮助我们了解紧急动力学，并确定控制参数的个人和集体运动的胶体悬浮液。
2018-10-30 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Dynamical design of spatial patterns of colloidal suspensions
利用动力学密度泛函理论研究了含时势作用下胶体悬浮体的集体动力学。我们考虑一个非线性扩散方程的密度和空间图案出现从一个正弦外部电位与时间相关的波长。这些图案的特征在于具有平均波长的正弦密度和具有仅取决于时间振荡的振幅的诱导波长的贝塞尔函数包络。作为这一结果的推广，我们提出了一种设计策略，以获得一个家庭的空间图案，使用时间依赖的潜力，几乎任意形状。
2017-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
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
Bi-axial shear of confined colloidal suspensions: the structure and rheology of the vorticity-aligned string phase
利用一种新型的双轴共焦流变仪，我们研究了约束条件下剪切胶体悬浮液的结构和流变性。与以前的工作一致[X. Cheng \textit{et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.}，2011，109，63]，我们在单轴剪切下在中等浓度的胶体悬浮液中观察到涡旋对齐的弦相。使用双轴剪切协议，我们直接操纵的字符串结构的方向和形态。同时，我们使用双轴力测量装置测量了沿流动和涡度方向的悬浮液流变学。我们的研究结果表明，尽管高度各向异性的微观结构，悬浮液粘度保持各向同性和恒定的剪切速率探索。这些结果表明，流体动力学的贡献占主导地位的悬浮液响应。此外，他们强调双轴共焦流变仪的能力，阐明复杂流体的微观结构和流变学之间的关系。
2013-05-31 cond-mat.soft
Charge Renormalization, Thermodynamics, and Structure of Deionized Colloidal Suspensions
在电荷稳定的胶体悬浮液中，高度带电的大离子，由强相关的抗衡离子修饰，携带有效电荷，可以从裸电荷大幅减少（重整化）。修饰大离子之间的相互作用被弱相关的抗衡离子和盐离子屏蔽。胶体悬浮液的热力学和结构性质敏感地依赖于有效电荷和有效屏蔽常数的大小。将有效静电相互作用的电荷重整化理论与单组分模型的蒙特卡罗模拟相结合，计算了去离子胶体悬浮液的渗透压和对分布函数。这种计算实用的方法产生密切的协议与相应的结果从大规模模拟的原始模型到适度的静电耦合强度。
2008-12-10 cond-mat.soft
Local elastic perturbation of colloidal suspensions near the colloidal glass transition
Saint Joseph’s University（圣约瑟夫大学）；MIT Technology Review（麻省理工学院科技评论）；Emory University（埃默里大学）
本研究利用磁性探针粒子旋转扰动胶体悬浮液，通过共聚焦显微镜追踪粒子运动，测得不同体积分数下的黏弹性模量，证实连续介质描述适用于胶体样品的小尺度力学分析。
2026-08-06 cond-mat.soft
Simulating hydrodynamic interactions in colloidal suspensions using multiparticle collision dynamics with rigid-body constraints
Auburn University（奥本大学）；University of Houston（休斯顿大学）
本文提出一种基于多粒子碰撞动力学的模拟方法，通过刚体约束模型高效模拟胶体悬浮液的流体动力学行为，相比谐波键模型具有更小的计算开销和更大的时间步长，提升了模拟效率。
2026-04-15 cond-mat.soft
Shear-driven solidification of dilute colloidal suspensions
我们表明，剪切诱导的稀电荷稳定（DLVO）胶体的固化是由于剪切诱导的形成和破碎的大的非布朗集团之间的相互作用。虽然它们的尺寸受到破碎的限制，但它们的数密度随着剪切时间的增加而增加。在流动停止时，簇的密集堆积通过粒状键互连成刚性状态，每个键涉及大量的初级胶体键。在稀胶体悬浮液中出现的剪切驱动固化的图像结合了布朗体系的凝胶化和非热体系的堵塞。
2011-03-09 cond-mat.soft
Shear-induced migration in colloidal suspensions
使用布朗动力学模拟，我们进行了系统的调查剪切诱导迁移的胶体粒子受到Poiffille流在圆柱形和平面几何形状。我们发现，添加一个有吸引力的组件的粒子间的相互作用增强了迁移效果，与最近的模拟研究血小板悬浮液。单分散，双分散和多分散系统的研究在一定范围内的剪切速率，考虑稳态和瞬态动力学所产生的发病流动。对于双分散和多分散体系，观察到尺寸偏析。
2017-12-19 cond-mat.soft
Off-equilibrium surface tension in colloidal suspensions
本文研究了两种可混溶流体，一种胶体悬浮液和它自己的溶剂之间的界面指进不稳定性。Hele-Shaw细胞中的界面的时间演化被发现是由悬浮液的非线性粘度和非平衡的，有效的表面张力$Γ_e$之间的竞争。通过研究悬浮液在很宽的体积分数范围内，$Φ_\mathrm{C}$，我们表明，$Γ_e \sim Φ_\mathrm{C}^2$，与Korteweg的理论相一致的可混溶流体。的表面张力表现出一种反常的颗粒大小，我们占使用熵参数增加。
2013-12-16 cond-mat.soft
Surface-charge-induced freezing of colloidal suspensions
使用巨正则蒙特卡罗模拟，我们调查的影响，带电的墙壁上的带电胶体悬浮液的结晶性能限制在这些墙壁之间。调查是基于一个有效的模型，专注于单独的胶体。我们的研究结果表明，流体的高密度行为相比，不带电的墙壁的情况下，带电的墙壁产生的流体-墙壁的相互作用有着至关重要的影响。特别是，基于面内键序参量的分析，我们发现表面电荷诱导的冻结和熔化转变。
2010-06-07 cond-mat.soft
Determination of the zeta potential for highly charged colloidal suspensions
我们使用混合介观模型计算嵌入胶体悬浮液中的带电粒子的表面静电势或zeta电位$ζ$。我们表明，对于弱扰动电场，在电泳过程中的稳态下获得的$ζ$的值是统计上无法区分的热力学平衡从$ζ$。我们量化了反离子浓度对$ζ$的影响。我们还评估了相关的晶格分辨率的计算$ζ$和讨论如何确定有效的静电半径。
2011-02-24 cond-mat.soft
Influence of dispersion medium structure on the physicochemical properties of aging colloidal suspensions investigated using the synthetic clay Laponite
假设：胶体悬浮液中的老化表现为胶体动力学自由度的降低。在带电胶体的水悬浮液中，粒子间静电相互作用对老化动力学的作用是有争议的。尽管水是分散介质，但水结构对老化胶体物理化学性质的影响以前从未被考虑过。锂皂石是一种锂蒙脱石粘土模型，可用于评价介质结构和静电在确定老化胶体悬浮液物理化学性质中的相对贡献。实验：分散介质的结构通过掺入不带电/带电的亲液（结构诱导）或离液（结构破坏）分子或通过改变悬浮液温度来改变。一个新的协议，其中的介质被加热，然后再加入粘土颗粒，也被引入到悬浮液老化的氢键破坏的影响进行评估。采用动态光散射、流变学测量和颗粒尺度成像来评价悬浮液的物理化学性质。结果：介质结构的强烈影响是显而易见的，当粒子间的静电相互作用是弱的。介质中氢键的增强和破坏分别与悬浮液老化动力学的加速和延迟密切相关。因此，通过改变分散介质中的氢键来控制带电粘土胶体悬浮液的物理化学性质。
2021-06-16 cond-mat.soft
