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
Crystalline phases of polydisperse spheres
我们使用专门的蒙特卡罗模拟方法和矩自由能计算提供确凿的证据，致密的多分散球体在平衡分层成共存的面心立方相，随着直径的增加，出现更多的相。我们设法跟踪多达四个共存的阶段。每一种都是分级的：它包含的颗粒尺寸分布比整个系统中存在的颗粒尺寸分布窄。我们还表明，令人惊讶的是，分层过渡可以是几乎连续的，伴随着在许多晶格间距相关的局部颗粒大小的波动。
2010-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local size segregation in polydisperse hard sphere fluids
用Rosenfeld密度泛函理论研究了多分散硬球流体在壁面存在时的结构。在这种方法中，局部过剩自由能仅取决于密度场的全部集合的四种组合。连续多分散性的情况因此变得易于处理。我们预测，一般来说，振荡的尺寸偏析靠近壁，并连接这一点，由微扰理论的窄分布，与可逆的工作改变一个粒子的大小在单分散参考流体。
1999-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Re-entrant Melting in Polydisperse Hard Spheres
多分散性对硬球冻结转变的影响在一个时刻的描述内检查。在低的多分散性，一个单一的流体到晶体的转变被恢复。随着多分散性的增加，我们发现了一个密度，高于该密度，晶体熔融回非晶相。结晶相稳定的密度范围随着多分散性的增加而缩小，直到在一定水平的多分散性下，晶体从平衡相图中完全消失。这两个过渡收敛到一个单一的点，我们确定为多分散类似物的一个点的浓度相等。在这一点上，冻结转变在热力学意义上是连续的。
1999-02-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium glassy phase in a polydisperse hard sphere system
多分散硬球系统的相图检查数值最小化的离散形式的Ramakrishnan-Yussouff自由能泛函。通过比较自由能的不同局部极小值，定位了结晶态和玻璃态自由能的局部极小值，并绘制了密度-多分散性平面内的相图。结晶相消失，并且玻璃变成超过多分散性的“终端”值的平衡相。随着密度在高多分散性下增加，还观察到晶体到玻璃化转变。在我们的研究中得到的相图是定性相似的淬火随机势中的硬球。
2005-03-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian Dynamics Simulation of Polydisperse Hard Spheres
朗之万方程的数值积分的标准算法要求相互作用在积分时间步长期间缓慢变化。这不是硬体系统的情况，其中在噪声的相关时间和相互作用的时间尺度之间没有明确的界限。从Smoluchowsky方程的短时间近似出发，我们引入了一种算法，用于在没有流体动力学相互作用的情况下模拟多分散硬球的过阻尼布朗动力学，并简要讨论了外部漂移的情况下的扩展。
2012-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Diffusive growth of polydisperse hard-sphere crystals
与原子不同，胶体粒子并不完全相同，但只能在有限的尺寸公差内合成。因此，胶体是多分散的，即具有从连续分布中提取的尺寸的无限多组分的混合物。我们模型的结晶硬球胶体（有/无吸引力）从最初的非晶相。虽然多分散硬球相图已被广泛研究，但它并不直接适用于真正的胶体晶体，因为它们不可避免地处于平衡状态。胶体晶体形成的过程决定了组成它们的颗粒的尺寸分布。一旦冻结到晶格中，颗粒就被笼住，使得组合物不能随后松弛到平衡最佳值。我们预测，纳入晶体的胶体颗粒的平均尺寸小于预期的平衡计算。这是因为小颗粒扩散最快，因此到达晶体的数量不成比例。
2001-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical coexistence in moderately polydisperse hard-sphere glasses
我们进行了广泛的数值模拟的典范模型玻璃形成，硬球流体与10%的多分散性。我们从具有固定观测时间的轨迹的集合中采样，从而由事件驱动的分子动力学产生单个轨迹。我们表明，这些轨迹可以在本地结构的特点，我们发现一个动态结构（活性-非活性）之间的相变两个动态阶段：一个主要由液体状的轨迹与低程度的本地秩序和一个主要由玻璃状的轨迹与高程度的本地秩序。我们发现，这两个阶段共存，并分开的时空界面。对极长轨迹进行采样可以进行系统的有限尺寸标度分析。我们发现与Binder的标度理论的一阶过渡非常吻合。有趣的是，共存区域在更高的密度下变窄，支持临界点控制动态逮捕的想法。
2019-10-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
The model of randomly distributed polydisperse overlapping spheres
随机分布的不同半径的重叠球的模型来描述一个非均匀的多孔介质。计算了介质空间中不同半径孔隙相对位置的双粒子关联函数，并进行了详细的分析。该模型允许表征无序多孔介质的最近邻居的数量，所有的口连接孔隙与相邻孔隙的面积。这些参数除了取决于比表面积、孔隙率、逾渗阈值和孔径分布函数外，还取决于孔径和孔隙率。
2013-02-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scattering functions for multicomponent mixtures of charged hard spheres, including the polydisperse limit. Analytic expressions in the Mean Spherical Approximation
本文给出了任意组元数的带电硬球流体散射强度的解析表达式。我们的结果是一个扩展到离子系统的Vrij的类似表达式不带电的硬球混合物。在平均球近似（MSA）中使用Baxter因子关联函数。也被认为是一个连续分布的硬球直径和电荷的物种的无限数量的多分散的情况下。作为一个重要的副产品，我们的调查，我们提出了一种特殊的矩阵（单位矩阵与并矢矩阵的总和）的MSA积分方程的解决方案中出现的不带电和带电的硬球混合物的一些性质。这种分析提供了一个通用的框架来处理一个广泛的类MSA解决方案具有二元结构，并允许我们的散射强度的公式，以不同的潜在模型的一个简单的扩展。最后，我们的结果的解释小角中子散射实验数据的相关性进行了简要讨论。
1997-09-03 cond-mat.stat-mech
Small Angle Scattering data analysis for dense polydisperse systems: the FLAC program
FLAC是一个程序，用于计算分别在Percus-Yevick和平均球近似封闭内的中性或带电硬球的高度填充的多分散系统的小角中子散射强度。多分散系统由尺寸分布函数定义，并且宏观颗粒具有硬球半径，其可以不同于其散射核的尺寸。用FLAC既可以模拟散射强度，也可以拟合实验小角中子散射数据。在输出散射强度中，提供了结构因子和对关联函数。在现有理论的基础上，还考虑了仪器分辨率、垂直狭缝、主光束宽度和多次散射等因素对拖尾效应的影响。可能的形状因子是填充或双壳球体的形状因子。
2000-11-14 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
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
Effect of polydispersity on the phase behavior of additive hard spheres in solution, part I
本文研究了小颗粒单分散、大颗粒多分散的非对称硬球二元混合物的理论相行为。的相互作用建模的第二维里系数，并假定为添加剂硬球相互作用。多分散组分被细分为子组分，并且具有单分散组分的尺寸的十倍的平均尺寸。我们给出了一组方程，它定义了在溶剂中含有两种以上组分的混合物的相图。我们计算了理论上的液-液相分离边界（双结点），临界点和旋结点。我们改变的多分散组分的分布在偏度，模态，多分散性和子组件的数量。我们比较了多分散混合物的相行为与二元单分散混合物的相同的平均尺寸和二元单分散混合物的相同的有效相互作用。我们发现，在较大的（多分散）组件中的最大的物种造成的相边界，临界点和旋节线的位置相比，二元单分散二元混合物的最大的位移。多分散组分也显示出分级。多分散组分的较小种类有利于富含较小组分的相。与单分散混合物相比，该相还具有更高的体积分数。
2019-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Demixing in a single-peak distributed polydisperse mixture of hard spheres
给出了多分散混合物旋节线的解析推导。它适用于流体的过剩自由能可以准确地描述的功能的几个时刻的大小分布。结果表明，这样的混合物的硬球在打击乐Yevick近似从来没有demixes，尽管它的大小分布。然而，在Baglik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland近似中，它对于足够宽的对数正态尺寸分布进行了分层。这一结果的重要性是双重的：首先，这种分布是单峰的，但它相分离;第二，对数正态分布出现在许多实验环境中。对于平行硬立方体流体，也出现了同样的现象。
1998-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A simple effective rule to estimate the jamming packing fraction of polydisperse hard spheres
最近的一个建议，其中的状态方程的多分散硬球混合物映射到单组分流体的状态方程外推超过凝固点，以估计堵塞填充分数$ϕ_\text{J}$的多分散系统作为一个简单的功能$M_1M_3/M_2^2$，其中$M_k$是$k$ th时刻的大小分布。对大量不同混合物的$ϕ_\text{J}$的实验和模拟数据的分析表明，与理论估计值有显著的一致性。为了给该过程提供额外的支持，在高密度区的17个混合物的模拟数据被用来推断纯硬球系统在亚稳区的状态方程。一个很好的崩溃的推断曲线的玻璃化转变和一个显着缩小的不同的平衡玻璃分支的所有方式堵塞观察。因此，本方法提供了一个极其简单的标准，可以统一到一个通用框架中，并使来自非常不同的多分散硬球混合物的数据具有一致性。
2014-04-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of polydisperse sticky hard spheres: analytical solutions and perturbation theory
讨论了多分散胶体悬浮液在粘附力作用下的相共存问题。多分散性和巴克斯特的粘性硬球（SHS）的潜力，描述硬球通过强大的和非常短的吸引力相互作用的综合效果，引起内的打击乐-Yevick（PY）近似，耦合二次方程，在一般情况下，不能解决无论是解析或数值。我们审查和比较两个最近的替代方案，我们试图绕过这个困难。在第一种方法中，截断直接关联函数的密度展开，我们考虑了比PY方法简单的近似。这些$C_{n}$近似可以被系统地改进。我们已经能够提供一个完整的分析描述的多分散SHS流体通过使用最简单的两个订单$C_{0}$和$C_{1}$，分别。这样的简化是以相图中较低的准确度为代价的，但是具有提供与相平衡中的多分散性的开始（例如分馏）相关联的各种新现象的分析描述的优点。第二种方法是基于多分散PY解决方案周围的单分散对应的微扰扩展。这种方法提供了一个合理的近似真实的相行为，在成本只考虑弱的多分散性。虽然最后seattlement上的健全的后一种方法将需要多分散巴克斯特模型的数值模拟，我们认为，这种方法预计将保持正确考虑到多分散性的影响，至少定性。
2006-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of particle size distribution on polydisperse hard disks
利用蒙特卡罗模拟，我们系统地研究了粒度分布对多分散硬盘相行为的影响。与常用的类高斯多分散硬盘[Commun. Phys. 2，70（2019）]，我们发现具有对数正态分布和三角形分布的多分散硬盘系统的相位行为显着不同。在对数正态分布的多分散硬盘系统中，虽然相图与类高斯多分散硬盘的相图相似，但在沉降实验中不能观察到六方相或固相的重入熔化。对于三角形分布的多分散硬盘系统，其相行为与类高斯分布和对数正态分布有质的不同，并且由于三角形分布的特殊形状，我们不能达到任何真实多分散性大于0.06的系统。我们的研究结果表明，准确的粒度分布是首要的，在确定多分散硬盘的相行为，我们没有一个通用的相图为不同的多分散硬盘系统。
2020-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Continuum percolation of polydisperse hyperspheres in infinite dimensions
我们分析了系统的临界连通性的可穿透$d$维领域的加权随机几何图，其中顶点坐标对应于随机位置的球中心和边缘之间形成的任何两个重叠的领域的大小分布。边的权重自然是由两个重叠球体的不同半径引起的。对于球有界的大小分布的情况下，我们表明，集群的连接领域是树状的$d\rightarrow \infty$，他们不包含封闭的循环。在这种情况下，我们发现，平均集群大小发散的逾渗阈值密度$η_c\rightarrow 2^{-d}$，独立于特定的尺寸分布。我们还表明，在临界粒子的平均重叠数$z_c$是小于单位，而$z_c\rightarrow 1$只有固定半径的球体。我们解释了这些功能，表明在大的维数限制的关键连接是占主导地位的领域具有最大的尺寸。假设闭环可以忽略也为无界半径分布，我们发现，系统的球半径的对数正态分布的渐近临界阈值不再是普遍的，它可以小于$2^{-d}$为$d\rightarrow\infty$。
2015-08-10 cond-mat.stat-mech
Close packing density of polydisperse hard spheres
在3D中各向同性地填充相等大小的球体的最有效方法被称为随机紧密堆积状态，这为物理和工程中的许多近似提供了起点。然而，真实颗粒材料的粒度分布从来不是单分散的。在这里，我们提出了一个简单而准确的近似随机紧密堆积密度的硬球的任何尺寸分布，映射到一个一维的问题的基础上。为了验证这一理论，我们进行了广泛的模拟与流体动力学摩擦的弹性球的混合物。模拟结果表明，一般（但弱）的最终（基本上是硬球）的堆积密度对流体粘度和颗粒尺寸的依赖性，但这可以通过选择一个特定的质量和颗粒尺寸之间的关系，使随机紧密堆积的体积分数定义良好，以消除。我们的理论与双分散，三分散和对数正态分布的模拟吻合得很好，并正确地再现了大尺寸比的精确极限。
2009-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local order and crystallization of dense polydisperse hard spheres
计算机模拟为过冷液体和玻璃的微观行为提供了宝贵的见解，但它们的典型时间尺度比实验相关的时间尺度短了几个数量级。我们最近关闭了这一差距的一类模型的大小多分散流体，我们成功地平衡了实验室的时间尺度以外的交换蒙特卡罗算法。在这方面的贡献，我们研究了组成和几何局部秩序之间的相互作用，在一个模型中的多分散硬球平衡与此算法。局部组成顺序有一个弱的状态依赖，而局部几何秩序与二十面体的安排增长更显着，但只有在非常高的密度。我们量化的相关长度和相关的二十面体结构的球形度，并比较这些结果的Wahnström Lennard-Jones混合物。最后，我们分析了非常致密的样品，部分结晶模式与传统的分馏方案不兼容的结构。晶体结构具有二硼化铝的对称性，并且涉及尺寸比约等于0.5的小颗粒和大颗粒的子集。
2018-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of polydispersity on the phase behavior of non-additive hard spheres in solution, part II
本文研究了小颗粒单分散、大颗粒多分散的非对称硬球二元混合物的理论相行为。这些相互作用是根据第二维里系数建模的，可以是加性硬球（HS）或非加性硬球（NAHS）相互作用。多分散组分被细分为两个子组分，并且具有单分散组分的尺寸的十倍或三倍的平均尺寸。我们给出了一组方程，它定义了在溶剂中含有两种以上组分的混合物的相图。我们计算了两相分离（双结点）和三相分离的理论液-液相分离边界、褶点和旋结点。我们改变多分散组分的偏度和多分散性的分布，其次，我们改变子组分之间以及主组分之间的非加和性。我们比较了多分散混合物的相行为与二元单分散混合物的相同的平均尺寸和二元单分散混合物的相同的有效相互作用。我们发现，当多分散子组分之间的相容性降低时，三相分离成为可能。相边界的形状和位置取决于子组分之间的非加和性以及它们的尺寸分布。我们的结论是，它是富含多分散组分的相，当子组分之间的不相容性增加时，该相分层成另外的相。
2019-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour of polydisperse spheres: simulation strategies and an application to the freezing transition
在多分散颗粒的致密系统中的相变的统计力学对计算机模拟和分析理论提出了独特的挑战。的核心困难，即正确处理与共存相之间的颗粒尺寸分馏，是在这种系统上以前的模拟工作的批评的背景下。专门的蒙特卡罗模拟技术和时刻自由能法计算，能够治疗分馏准确，然后描述和部署研究的流体-固体过渡的排斥性球形粒子的组装所描述的顶帽“父”分布的颗粒尺寸。描绘的固体-流体共存区域的云曲线被映射为多分散度的函数$δ$，和初始的“阴影”相的属性。共存区被发现转移到更高的密度作为$δ$增加，但没有表现出急剧变窄预测的许多理论和一些模拟。
2010-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Analytic model for the ballistic adsorption of polydisperse mixtures
我们研究了多分散球体混合物在直线上的弹道吸附。在平均场近似下，可以通过间隙分布的动力学方程解析地求解该问题。在平均场方法中，吸附基质近似为由{ \em effective}颗粒组成，其{ \em same}尺寸等于原始混合物中球体的平均直径。在二元混合物的情况下的解析解同意定量与直接蒙特卡罗模拟的模型，定性与以前的模拟相关的模型在$d=2$。
1999-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Importance of many-body correlations in glass transition: an example from polydisperse hard spheres
大多数的液态理论，包括玻璃化转变理论，都是建立在两体密度关联的基础上。然而，我们最近表明，多体相关性，特别是键取向的相关性，在玻璃化转变和结晶转变中起着关键作用。在这里，我们表明，与过冷多分散硬球系统的数值模拟，与任何两点空间关联函数的长度尺度不增加对玻璃化转变。一个不断增长的长度尺度，而不是通过考虑多体关联函数，如取向顺序，它遵循的动态不均匀性的长度尺度的传播。尽管晶体状键取向顺序的增长，我们发现，对结晶的多分散性增加的稳定性是由于人口的二十面体排列的颗粒。我们的研究结果表明，对于这种类型的系统，多体相关性是玻璃化和结晶现象之间的联系的表现。系统是玻璃化还是结晶化可以通过对结晶的阻碍程度来控制，在这种情况下是多分散性。
2012-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of polydispersity on the relative stability of hard-sphere crystals
将非平衡势精化算法和晶格开关方法推广到半随机系综，采用偏置采样方法计算了多分散硬球晶体fcc和hcp结构的半随机势。结果表明，对于多分散性硬球晶体，在多分散性末端以下，fcc结构比hcp结构更稳定。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fractionation of polydisperse systems: multi-phase coexistence
在一个多分散系统中的物种分布的宽度被用于一个小变量展开，以获得一个良好的控制和紧凑的计划，通过它来计算在多相系统中的相平衡。一般和普遍的关系，推导出，这决定了各相之间的流体组分的分配。该分析适用于任意多个稍微多分散组分的混合物。一个明确的解决方案是近似硬球。
1999-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Melting and re-entrant melting of polydisperse hard disks
由于长波长的波动，固体的性质和相变在2D中是不同于那些在3D系统，并已在过去几十年中，其中的焦点是六角相的存在进行了激烈的辩论。在这里，通过使用大规模的计算机模拟，我们调查的熔融转变在2D系统的多分散硬盘。我们发现，随着颗粒尺寸多分散性的增加，熔融转变可以从最近提出的两阶段过程定性地改变为Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young方案，具有显着扩大的六角相的稳定范围。此外，在多分散硬盘的高密度系统中发现了重入熔化转变，这在3D多分散硬球系统中是不可能的。这表明了二维和三维多分散体系中相变之间的一个新的根本区别。
2019-05-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polydisperse hard spheres at a hard wall
利用蒙特卡罗模拟和密度泛函理论研究了多分散硬球在硬壁存在下的结构性质。注意力集中在局部密度分布$ρ(σ,z)$上，测量在离壁$z$一定距离处直径为$σ$的颗粒的数密度。$ρ(σ,z)$的形式获得散装体积分数$η_b=0.2$和$η_b=0.4$的散装母体分布的两种选择：顶帽形式，我们研究的多分散度$δ=11.5%$和$δ=40.4%$，和截断舒尔茨形式具有$δ=40.7%$。DFT和仿真结果之间存在良好的总体一致性，特别是在$η_b=0.2$。对$ρ(σ,z)$的详细分析证实了在先前DFT研究中观察到的振荡尺寸偏析效应的存在（Pagonabarraga { \em et al.}，物理修订版信函{ \bf 84}，911（2000））。对于大$δ$，观察到这些振荡的字符强烈依赖于父分布的形状。在附近的壁，有吸引力的$σ$依赖的耗尽相互作用被发现大大提高了最大的颗粒的密度。局部多分散度$δ(z)$在该区域中被抑制，而远离壁则表现出振荡。
2004-07-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Contact values of the particle-particle and wall-particle correlation functions in a hard-sphere polydisperse fluid
考虑了具有给定尺寸分布$f(σ)$的（添加剂）硬球流体的径向分布函数的接触值$g(σ,σ')$。引入了一个"普适性“假设，根据该假设，在给定的填充分数$η$，$g(σ,σ')=G(z(σ,σ'))$，其中$G$是一个公共函数，独立于组分的数量（有限或无限），$z(σ,σ')=[2 σσ'/(σ+σ')]μ_2/μ_3$是一个无量纲参数，$μ_n$是直径分布的$n$阶矩。的$z$ -依赖的$G$的立方形式的建议和已知的精确一致性条件的点粒子和相等的尺寸限制，以及两个不同的路线之间计算的系统中存在的压力的硬壁，被用来表示$G(z)$在接触的单组分系统的径向分布。对于多分散系统，我们比较接触值的壁粒子的相关函数和压缩因子与最近的Monte Carlo模拟得到的。
2005-10-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Melting of Polydisperse Hard Disks
在半随机正则系综下，用蒙特卡罗模拟研究了多分散硬盘系统的熔化。这是在可能的连续熔化的上下文中通过位错解约束机制，作为2D硬盘熔化问题的延伸。我们发现，虽然有显着的分馏多分散性，表观密度多分散性差距不增加的宽度，相反的3D多分散硬球。杨氏模量低到足以使位错解束缚发生的点随着表观熔点移动，但保持在密度间隙内，就像单分散硬盘系统一样。此外，我们发现，在整个可访问的多分散性范围内，绑定位错对浓度是足够高的影响的位错解绑定熔融预测Kosterlitz，无，Halperin，纳尔逊和年轻。
2004-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Condensation Transition in Polydisperse Hard Rods
本文研究了一个质量输运模型，其中在环上扩散的球形粒子可以随机交换体积$v$，总体积$V=\sum_{i=1}^N v_i$是固定的，$N$是粒子的总数.被称为$p$ -球的颗粒具有表现为$v_i^{1/p}$的线性尺寸，因此我们的模型表示具有可变直径$v_i^{1/p}$的多分散硬棒的气体。我们表明，我们的模型承认一个因子分解的稳态分布，它提供的尺寸分布，最大限度地减少自由能的多分散硬棒系统，固定的$N$和$V$的约束下。互补的方法（一方面明确的稳态分布的建设，另一方面密度泛函理论）完全和一贯的指定系统的行为。一个真实的空间凝聚转变所示发生的$p>1$：超过临界密度的宏观聚集体的形成和共存的临界流体相。我们的工作建立了随机质量传输方法和硬球流体的最佳多分散性之间的桥梁，在以前的文章中研究。
2009-09-28 cond-mat.stat-mech
Hyperuniformity, quasi-long-range correlations, and void-space constraints in maximally random jammed particle packings. I. Polydisperse spheres
超均匀多粒子分布具有比观测窗口的体积增长更慢的局部数方差，这意味着局部密度在几个特征长度尺度之外是有效均匀的。以前的工作在三维空间中的最大随机严格堵塞球填充表明，这些系统是超均匀的，并具有不寻常的准长程对相关，导致异常对数增长的数量方差。然而，最近的工作最大随机堵塞球填料的尺寸分布表明，这种准长程相关性和超均匀性是不普遍的堵塞硬颗粒系统。在本文中，我们表明，这样的系统确实是超均匀的签名准长程相关的特征更一般的本地体积分数波动。我们认为，由饱和和严格干扰的约束引起的空隙空间的规则性克服了磁盘中心的局部不均匀性，诱导超均匀性的频谱密度的线性小波数非解析行为的介质中，导致准长程空间相关性。一个二进制MRJ系统的孔径分布的数值和分析分析，除了本地表征的n-粒子环管周围的夹杂物的空隙空间提出支持我们的论点。本文是一系列的两篇论文的第一部分，考虑超均匀性，堵塞，和规则性的空隙空间在硬颗粒填料之间的关系。
2011-04-20 cond-mat.stat-mech
Thermodynamic Limit for Polydisperse Fluids
我们研究的热力学极限流体的硬核颗粒是多分散的大小和形状。此外，粒子可以磁性地相互作用。这种系统的自由能是一个随机变量，因为它取决于粒子的选择。我们证明了热力学极限以概率1存在，并且与粒子的选择无关。我们的证明适用于多分散硬球流体，胶体和铁磁流体。热力学极限的存在意味着系统的形状和大小与系统的热力学性质无关。
2000-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Estimating random close packing in polydisperse and bidisperse hard spheres via an equilibrium model of crowding
我们发现，拥挤的流体和硬球卡住的阶段之间的类比捕获的密度依赖性的接吻数为一个家庭的数值生成的卡住的状态。我们将这种类比扩展到$d=3$维度中硬球混合物的堵塞，从而获得随机紧密堆积（RCP）体积分数，$ϕ_{\textrm{RCP}}$，作为大小多分散性的函数的估计。我们首先考虑具有离散分布的颗粒尺寸的混合物。对于二元系统，我们的预测和模拟之间的协议，使用我们自己的和以前的作品中报道的结果，以及最近的实验从文献中的协议。然后，我们将我们的方法与连续的多分散性系统，使用三种不同的粒度分布，即对数正态分布，伽玛，截断幂律分布。在所有情况下，我们观察到我们的理论研究结果和数值计算结果之间的协议相当大的多分散性的所有粒度分布，作为参考时，我们自己的模拟和结果从文献中。特别是，我们发现$ϕ_{\textrm{RCP}}$随着分布的相对标准偏差$s_σ$单调增加，并在始终低于1的值处饱和。微扰展开产生$ϕ_{\textrm{RCP}}$的封闭形式的表达式，其定量地捕获$s_σ < 0.5$的分布独立的制度。在该制度之外，我们表明，协议的逐渐损失与大小分布的偏度的增长有关。
2023-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Equilibrium Fluid-Crystal Interfacial Free Energy of Bcc-Crystallizing Aqueous Suspensions of Polydisperse Charged Spheres
界面自由能是亚稳熔体结晶过程中的一个中心量。在带电胶体球的悬浮液中，成核和生长动力学可以从光学实验中准确地测量。在以前的工作中，从这个数据有效的非平衡值之间的界面自由能的新兴体心立方核和相邻的熔体在依赖于熔体相和结晶相之间的化学电势差，使用经典的成核理论。观察到界面自由能的严格线性增加作为增加的亚稳定性的函数。在这里，我们进一步分析了五个带电球体和一个二元混合物的水悬浮液的数据。我们利用一个简单的外推方案，并解释我们的研究结果，鉴于特恩布尔的经验规则。我们的第一个估计的减少界面自由能，$σ_{0,bcc}$，共存的平衡流体和bcc-晶体相之间是几个$k_BT$的顺序。它们的值是不相关的任何静电相互作用参数，而是显示出系统的减少，增加尺寸多分散性和较低的值的混合物相比，纯组分。同时，$σ_0$与冻结熵也呈现近似线性相关。因此，严格单分散带电球体的平衡界面自由能可能更大。
2015-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A scaling approximation for structure factors in the integral equation theory of polydisperse nonionic colloidal fluids
利用纯液体的积分方程，结合基于对关联函数对应态处理的新的“标度近似”，计算了由具有多分散性的不带电粒子组成的胶体流体的近似结构因子。硬球和Lennard-Jones相互作用被认为是。对于多分散硬球，缩放近似相比，利用小角度散射实验（去耦近似，局部单分散近似）和范德华单流体理论的理论。测试结果对预测的解析表达式，精确的打击乐Yevick近似。对于多分散的Lennard-Jones粒子，标度近似与“修改超网链”积分方程相结合，测试对分子动力学数据产生的本工作。尽管它的简单性，标度近似表现出令人满意的性能为两个潜在的，并代表了上述理论的相当大的改进。最后讨论了所提出的理论的缺点、它对实验散射数据分析的适用性以及它对不同势的可能扩展。
1999-10-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fractionation effects in phase equilibria of polydisperse hard sphere colloids
从理论上研究了具有尺寸多分散性的硬球的平衡相行为。我们数值求解精确的相平衡方程，从流体和固体相的精确自由能表达式，同时充分考虑共存相之间的尺寸分馏。我们可以研究的最大多分散性（约14%）的流体可以通过分裂出具有更窄尺寸分布的固体来进行相分离。这表明，实验观察到的终端多分散性以上的相分离不再发生必须是由于非平衡效应。我们没有发现重入熔化的证据，相反，充分压缩的固相分离成两个或多个固相。在适当的条件下，多种固体与流体相共存的预测。如所预期的，固体具有比母相更小的多分散性，而流体相则相反，流体相主要含有较小的颗粒，但也含有残余量的较大颗粒。的共存相的性能进行了详细的研究，平均直径，多分散性和体积分数的阶段都揭示了显着的分馏。我们还提出了一种方法，用于构建数量，最佳区分共存的阶段，在空间中的密度分布的主成分分析。最后，我们通过比较我们的预测微扰理论的近单分散系统和蒙特卡罗模拟在施加的化学势分布，并找到很好的协议。
2004-05-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equation of state of polydisperse hard-disk mixtures in the high-density regime
提出了一种将单组分硬盘流体的状态方程与多分散硬盘混合物的状态方程联系起来的方法。事件驱动的分子动力学模拟进行单组分流体的压缩因子和26个不同尺寸分布的多分散混合物的数据。这些数据被用来评估的建议，并推断的值的单组分硬盘流体的压缩因子的亚稳区域中的混合物在高密度区域。不同混合物的曲线在稳定区域的塌陷是极好的。在亚稳区，除了两种存在结晶的混合物外，该方法的结果表现出相当好的性能。模拟结果表明，大于约$0.01$的尺寸分布的（减小的）方差足以避免结晶并探索亚稳流体分支。
2017-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Simple and efficient methods for local structural analysis in polydisperse hard disk systems
本文提出简单高效的局部结构分析方法，用于非平衡、非均匀、多分散硬磁盘系统，克服传统固定距离截断和Voronoi构造的局限，并展示其应用。
2024-05-05 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Isotropic-nematic phase behavior of length polydisperse hard rods
本文计算了任意长度分布的多分散硬棒的各向同性相行为。在一个数值处理的多分散Onsager模型使用高斯试验函数Angles，我们确定发病的各向同性-双相分离，来自稀释的各向同性相和致密的双相。我们重点关注其长度可以用舒尔茨分布或具有适当的下限和上限截止长度的“厚尾”对数正态分布来描述的母系统。在这两种情况下，对于大于约50%的母体多分散性，观察到非常强的分馏效应。在这些制度中，各向同性和无向同性阶段完全由系统中的最短和最长杆分别支配。此外，对于对数正态分布的情况下，我们预测三相各向同性的双-双平衡发生在一定的阈值多分散性。通过调查一组特定的截止长度的共存区域的共存相的属性，我们明确表明，稳定的三相平衡的区域不延伸到非常大的母多分散性，但关闭在一个位于不远处的多分散性阈值以上的共溶点。实验相关的现象进行了讨论。
2003-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polydispersed rods on the square lattice
本文利用转移矩阵和有限尺寸标度计算方法研究了正方晶格上多分散硬杆系统的巨正则解。我们确定的临界线分离的各向同性从一个无规相。没有第二次过渡到无序相被发现在高密度，相反，在单分散的情况下所观察到的。临界指数和临界线上的中心荷的估计与Ising普适类一致。
2014-12-17 cond-mat.stat-mech
Solid-liquid coexistence of polydisperse fluids via simulation
我们描述了一种模拟方法，在实验相关的固定多分散性条件下，精确研究多分散流体的平衡冻结性质。该方法基于Wilding和Bruce [Phys. Rev. Lett. { \bf 85}，5138（2000）]。这我们已经推广到处理粒度多分散性，通过纳入更新，改变一个粒子的直径$σ$，化学电势差$\tildeμ(σ)$的分布的控制下。在得到的等压半巨正则系综，我们详细介绍了如何适应$\tildeμ(σ)$和施加的压力，如研究共存，同时确保系综平均密度分布$ρ(σ)$匹配一个固定的功能形式。结果提出的软球的固-液转变的多分散性的小程度的影响。
2008-10-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Polydisperse fluid mixtures of adhesive colloidal particles
我们研究了多分散性对具有表面粘附性的中性粒子的胶体悬浮液的平均结构因子的影响。被认为是一个粘硬球模型替代巴克斯特的。在潜在的可分解的粘性参数的选择允许一个简单的解析解，在“平均球近似”，为任何数量的组件和任意的粘性分布。讨论了两种特殊情况：i）所有颗粒具有不同的尺寸但具有相同的粘性（模型I），ii）每个颗粒具有与其尺寸成比例的粘性（模型II）。吸引力和多分散性之间的相互作用产生了显着不同的行为为两个模型在制度的强耦合（即强粘附力和低温）和大的多分散性。这些结果，然后利用空间稳定的二氧化硅颗粒上的实验散射数据重新分析。
2001-10-15 cond-mat.stat-mech
Structure factors for the simplest solvable model of polydisperse colloidal fluids with surface adhesion
对于一个新的多分散粘性硬球模型，导出了散射强度和其他全局结构因子的封闭解析表达式。出发点是硬核加汤川势的“平均球近似”的精确解，在无限振幅和吸引尾消失范围的极限下，它们的乘积保持不变。在Yukawa项中可因子化耦合（粘性）参数的选择在Baxter因子关联函数$q_{ij}(r)$的傅里叶变换中产生了一个更简单的"二元结构“，与以前的工作相比，所有结构函数都有显着的简化。尺寸和粘性多分散性的影响进行了分析，并给出了两个特定版本的模型的数值结果：i）当所有的多分散颗粒有一个单一的，尺寸无关的，粘性参数，和ii）当粘性参数是成比例的直径。存在两个不同的制度的平均结构因子，分别高于和低于一个广义的波义耳温度，这取决于大小多分散性，被确认和讨论。由于它的分析性和简单性，该模型可能是有用的小角散射实验数据的解释与表面粘附的中性粒子的多分散胶体流体。
2000-11-20 cond-mat.stat-mech
Phase equilibria in the polydisperse Zwanzig model of hard rods
我们研究的相位行为的悬浮液的硬棒的Zwanzig模型，允许在杆的长度的多分散性。尽管模型的简化性质（杆被限制为沿着三个正交轴之一），结果同意定性与实验观察：共存区域显着扩大的多分散性增加，并发生强烈的分馏，与长杆发现优先在α相。这些结论是通过对精确的相平衡方程的分析得到的。在本文的第二部分中，我们考虑了最近发展的“矩自由能方法”的多分散Zwanzig模型的应用。即使该模型包含非保守的密度，由于取向的自由度，大多数的精确性声明（关于相共存，旋节线，临界点的发病），以前导出的系统与保守的密度仍然有效。随着描述中保留越来越多的附加矩，从矩自由能得到的结果的准确性增加。我们将展示如何在不依赖于确切结果的知识的情况下监测这种精度的增加，并讨论了一种自适应技术，用于最佳地选择额外的时刻。
2000-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial nematics and nematic-nematic demixing in polydisperse mixtures of hard board-like particle fluids
Universidad Carlos III de Madrid（马德里卡洛斯三世大学）；Universität Tübingen（蒂宾根大学）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）
本研究通过理论模拟和蒙特卡洛模拟，发现多分散性增强硬板状粒子液晶中单轴相分离并扩大双轴相稳定区，为沉降实验设计提供参考。
2026-09-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Smectic and columnar ordering in length-polydisperse fluids of parallel hard cylinders
应用最近提出的基于Rosenfeld基本测度理论的平行硬柱混合物的密度泛函，研究了长度多分散性对近晶相和柱状相液晶相之间相对稳定性的影响，导出了直接关联函数的表达式，并利用它进行了分岔分析.我们比较的结果与第二和第三维里近似这个功能。所有三个近似导致相同的结论：有一个终端多分散性超过近晶相是不太稳定的柱状相。这一结果与以前的蒙特卡罗模拟进行的自由旋转的长度多分散的硬spherocylinder流体，虽然理论总是高估了终端的多分散性，因为向列相-柱状相变是一阶的，并表现出广泛的共存间隙。这两个基本措施的功能和第三维里近似，预测亚稳态向列相分离。相反，根据第二维里近似，这种分层可能在多分散性的高值下是稳定的，这在模拟和实验中都没有观察到。基本测度泛函的结果在定量上优于其他两种近似。因此，该函数提供了一个很有前途的路线，以绘制出该系统的完整相图。
2009-05-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of quantum dispersion on the radial distribution function of a one-component sticky-hard-sphere fluid
在这篇短文中，我们提出了一个可能的方案，通过Chandler和Wolynes设计的半解析方法来研究有限温度下量子微多分散Baxter粘性硬球液体的径向分布函数。
2018-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Anisotropic viscoelastic phase separation in polydisperse hard rods: non-sticky gelation
将系统旋节线分层成具有非常不同粘度的两相导致粘弹性网络，即凝胶。在这里，我们考虑在一个胶体系统，其中一个阶段是一个具有强烈的各向异性粘度的双相液晶的分层。我们结合实空间分析的海泡石粘土系统的分子动力学计算机模拟。我们发现了一个长寿命的网络，具有胶体凝胶的许多特征。值得注意的是，各向异性的粘度意味着流动是可能的，但只能沿着网络，从而保持其结构，导致一种新形式的各向异性凝胶。我们的系统呈现出另一种新颖的性质，因为它由硬颗粒组成。因此，我们的动态各向异性凝胶在粒子之间没有吸引力的情况下形成。因此，我们表明，我们的新系统表现出凝胶化的成分，并得出结论，它代表了一类新的材料，\emph{non-sticky}凝胶中的吸引力不存在。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stability boundaries, percolation threshold, and two phase coexistence for polydisperse fluids of adhesive colloidal particles
在改进的平均球近似下研究了粘硬球的多分散Baxter模型。这个闭包被称为密度展开中Percus-Yevick（PY）闭包的零级近似（C 0）。封闭的简单性允许对模型进行全面的分析研究。特别是我们研究的稳定边界，渗流阈值，和气液共存曲线。模型的各种可能的子情况进行了详细的处理。虽然详细的行为取决于特别选择的情况下，我们发现，在一般情况下，多分散性抑制不稳定性，增加了非结晶相的程度，并减少了气液共存区域的大小。我们还考虑了mMSA（C 0）封闭（C1）的一阶改进，并将单组分体系的渗流和气-液边界与最近的蒙特卡罗模拟进行了比较。我们的研究结果提供了一个定性的多分散性对SHS模型的影响的理解，并有望为胶体混合物的SHS模型的适用性带来新的启示。
2004-10-24 cond-mat.stat-mech
The Collective Coordinates Jacobian
我们开发了一个扩展的雅可比矩阵的转换从粒子坐标到集体坐标。作为示范，我们利用最低阶展开式结合变分原理得到了单分散硬球系统的Percus Yevick方程和多分散硬球系统的Lebowitz方程。
2001-10-28 cond-mat.stat-mech
A corresponding states approach to Small-Angle-Scattering for polydisperse ionic colloidal fluids
用对应态方法得到了多分散离子胶体流体的近似散射函数。这假设多分散流体的所有对相关函数$g_{αβ}(r)$与适当的单分散二元流体（参考系）的对相关函数共形，并且可以通过标度变换从它们生成。最近的一篇论文中成功地提出了非离子胶体的{\it标度近似}（SA）对应律。对于连续介质中带电硬球的原始模型，通过求解Orstein-Zernike（OZ）积分方程和近似封闭，计算了单分散二元参考系的部分结构因子. SA首先在平均球面近似（MSA）闭合内进行测试，该闭合允许解析解。结果被发现在良好的整体协议与准确的MSA预测相关的多分散性。SA被证明是一个改进的“解耦近似”扩展到离子的情况下。SA方案的简单性也允许其应用时，OZ方程只能数值求解。然后给出了一个例子，通过使用超网链（HNC）闭包。文中还简要地讨论了模拟退火方法的缺点、模拟退火方法在散射实验数据分析中的可能应用以及其它有关问题。
1999-09-10 cond-mat.stat-mech
Analytical solution for the polydisperse random close packing problem in 2D
本文基于已验证的拥挤平衡模型，提出二维多分散硬磁盘随机密堆积密度的解析理论，能预测其随直径分布标准差均值比$s$的变化，对$s=0.246$的幂律分布预测结果与最新数值估计吻合良好。
2025-02-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
