Jamming transition and normal modes of polydispersed soft particle packing
Kyoto Sangyo University（京都产业大学）；Delft University of Technology（代尔夫特理工大学）
研究多分散软颗粒在二维空间中的聚集转变，发现颗粒分散性显著影响接触力、局部配位及聚集密度，但压力和弹性模量的临界标度不受颗粒尺寸分布影响，振动密度态也对分散性不敏感。
2025-01-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A new Monte Carlo method to study the fluid-solid phase transition of polydisperse hard spheres
提出了一种新的蒙特卡罗方法来研究多分散体系的流固相变。利用扩展系综，构造了一条连接单分散体系和相应多分散体系的可逆路径。一旦单分散体系的流固共存点已知，就可以通过模拟得到多分散体系的流固共存点。通过对多分散硬球胶体流固相变的模拟，验证了该方法的有效性。这一结果与前人的研究结果一致。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local composition fluctuations act as precursors for crystal nucleation in polydisperse hard spheres
Utrecht University（乌得勒支大学）；Université Paris-Saclay（巴黎萨克雷大学）
研究发现多分散硬球系统中，局部组成波动可作为晶体成核的先驱，其成核率与多分散性及packing fraction相关。
2025-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mean-field granocentric approach in 2D & 3D polydisperse, frictionless packings
通过模拟研究了二维和三维多分散无摩擦球形堆积在随机密堆积密度下的接触网络性质。我们观察到的颗粒大小和接触数是独立的多分散性的填料之间的普遍相关性。这使我们能够制定一个平均场版本的granocentric模型来预测接触数分布P（z）。我们发现的预测是在很好的协议与广泛的离散和连续的尺寸分布。模型中出现的两个参数的值也与填料的多分散性无关。最后，我们看看最近的邻居的空间相关性调查的granocentric方法的有效性。我们发现，颗粒的大小和接触数是反相关的granocentric模型的假设形成对比。尽管有这个缺点，但相关性足够弱，这解释了从模型获得的P（z）的良好近似。
2013-02-11 cond-mat.soft
Solid-solid transition of the size-polydisperse hard-sphere system
用蒙特卡罗模拟研究了多分散硬质球体系的固-固共存。结果表明，当多分散性足够大时，固-固共存状态比单相固体更稳定。这两种共存的固体具有不同的组成分布，但具有相同的晶体结构。此外，有证据表明，固体-固体转变终止于临界点，就像流体-流体转变的情况一样。
2008-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Apollonian Packing in Polydisperse Emulsions
我们已经发现了多分散高内相比乳液（HIPE）的存在，其中内相液滴以95%的体积分数存在，保持球形并且根据阿波罗堆积规则在可用空间中组织自己。这些多分散HIPE是在油-表面活性剂-水两相体系的表面活性剂贫乏的组合物的乳化过程中形成的。它们的液滴尺寸分布自发地朝着具有阿波罗指数的幂律演化。小角X-射线散射老化HIPES表明，液滴包装结构与数值模拟的随机阿波罗包装相一致。我们认为，这些奇特的，充满空间的组件是遵守简单的几何规则，保存总体积和表面积最小化的合并和破碎过程的结果。
2020-03-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Freezing of Polydisperse Hard Spheres
本文用计算机模拟固相，并采用精确的流体状态方程，研究了多分散硬球混合物的流体-晶体平衡。本文提出了一种新的计算多分散流体平衡时结晶相组成的方法。根据模拟结果，讨论了理论方法中的一些常见假设及其结果。最后，没有证据表明存在的终端多分散性的流体相被发现为多分散性硬球，这一发现与以前的分子模拟结果的不一致的解释方面的固有局限性的一些方法建模的化学势作为粒径的函数。
1999-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Random close packing of polydisperse hard spheres
我们使用事件驱动的分子动力学算法研究硬球的堵塞配置作为压缩速度的函数。我们发现，在压缩过程中，压力密切遵循亚稳液体分支，直到系统被逮捕到玻璃态的弛豫时间超过压缩速度。进一步的压缩产生了一个堵塞的配置，可以被认为是无限的压力配置的玻璃状态。因此，我们发现，堵塞的填料的密度变化从0.638到0.658的多分散硬球和从0.635到0.645的纯硬球时，降低压缩率。这表明，系统失去平衡时的密度决定了系统在无限大压力下堵塞时的密度。此外，我们给出了准确的数据作为压缩率和尺寸多分散性的函数的干扰密度。
2009-03-24 cond-mat.soft
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
Exceptionally Dense and Resilient Polydisperse Disk Packings
École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；University of Illinois, Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校）
研究多分散盘堆叠在jamming过渡中的结构和能量特性，提出新算法构建过饱和状态，发现高临界堆叠分数状态能承受显著剪切应变。
2024-02-17 cond-mat.soft
The influence of packing protocol, size ratio, and pore structure on fractal exponents in dense polydisperse packings
Joint Institute for Nuclear Research（俄罗斯联邦杜布纳联合核子研究所）；Dokuchaev Soil Science Institute（多卡恰耶夫土壤科学研究所）；Horia Hulubei National Institute of Physics and Nuclear Engineering（霍里亚·胡利贝伊国家物理与核工程研究所）；Craiova University（克赖奥瓦大学）
研究不同堆积协议下，半径服从幂律分布的密集随机堆积圆盘系统的分形性质，通过数值计算获得质量-半径关系和结构因子的幂律指数，揭示尺寸比等因素对分形指数的影响及相关规律。
2026-07-10 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
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
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
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
Optimal packing of polydisperse hard-sphere fluids
我们考虑了分子间相互作用对占据固定总体积的$N$硬球的最佳尺寸分布的影响。当我们在Percus-Yevick近似下最小化这个系统的自由能时，我们发现在一个相当低的阈值（$η\thickapprox 0.260$）之外不存在解。蒙特卡罗模拟表明，超过这个密度，尺寸分布成为双峰。这样的分布不能在Percus-Yevick近似中重现。我们提出了一个理论论据，支持发生的非单调的大小分布，并强调有限尺寸效应的重要性。
1998-11-29 cond-mat.soft
A discrete model for the apparent viscosity of polydisperse suspensions including maximum packing fraction
基于一个建设过程的概念，包括颗粒的纯流体的逐步添加，离散模型的表观粘度，以及为多分散悬浮液的球形，非胶体颗粒的最大包装分数的推导。该模型连接的方法由Bruggeman和法里斯，是有效的连续颗粒类在施工过程中的大尺寸比，似乎是第一个模型一致地描述多分散体积分数和最大包装分数在一个单一的方法。在这方面，一致列入有效介质模型的最大包装分数进行了讨论。此外，新的广义形式的著名的Quemada和Krieger方程允许选择的二阶泰勒系数的体积分数（$ϕ^2$ -系数），发现渐近匹配，提出。最大填充分数的模型，以及完整的粘度模型进行了比较，从文献中的实验数据显示出良好的协议。结果表明，对于大直径比，新模型可以取代经验Sudduth模型。该模型的扩展到小尺寸比的情况下是留给未来的工作。
2014-02-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Unifying size-topology relations in random packings of dry adhesive polydisperse spheres
通过几何镶嵌法研究了具有高斯和对数正态分布的干胶型多分散微球的随机堆积中的尺寸-拓扑关系。我们发现，对中心颗粒尺寸的邻居数的依赖总是准线性的，独立的尺寸分布，尺寸跨度或颗粒间的粘附。平均局部填充分数作为归一化的颗粒尺寸的函数，对于不同的尺寸方差回归相同的配置文件，增长到较大的值作为相对强度的粘附力降低。对于局部配位数-粒度分布，所有粘附性颗粒的局部配位数-粒度分布收敛于一条曲线上，而对于非粘附性颗粒的局部配位数-粒度分布则逐渐转移到另一条曲线上。这种粘附诱导的尺寸拓扑关系的理论解释由修改后的几何“granocentric”模型，其中的模型参数是依赖于一个无量纲的粘附数。我们的研究结果，连同修改后的理论，提供了一个更统一的视角上的大量的几何形状的无定形多分散系统，特别是那些相当松散的结构。
2018-10-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Volvox barberi flocks, forming near-optimal, two-dimensional, polydisperse lattice packings
团藻是一种多细胞绿色藻类，由10000-50000个分化的体细胞和生殖细胞形成球形菌落。在这里，我展示了这些菌落在几分钟内积极地自我组织成“群”，其中可以包含100多个菌落，这些菌落可以集体移动和旋转数小时。群中的菌落形成二维、不规则的“活性晶体”，晶格角和菌落直径均遵循对数正态分布。与直径匹配团藻样品的软球的动态模拟的比较，和一个弱的远程吸引力，表明团藻群实现最佳的随机紧密堆积。团藻培养基中的染料示踪剂揭示了由菌落和群旋转产生的大的流体动力学漩涡，提供了导致群集和最佳包装的力的可能来源。
2018-04-01 cond-mat.soft q-bio.QM
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
From crystal to amorphopus: a novel route towards unjamming in soft disk packings
本文用数值方法研究了由单分散晶体压缩而成的双分散和多分散圆盘填料的不堵塞率。在双分散体系中，f + = 40%~ 80%的粒子半径增加了ΔR，其余粒子半径减小了ΔR。多分散填料是通过在[-ΔR，ΔR]范围内根据均匀分布改变所有颗粒半径来制备的。结果表明，临界堆积分数不大于初始单分散晶体的值，即η = π/12，最低值约为无规密堆积的值。这些结果被看作是小-小颗粒接触的增加和由大-大颗粒接触提供的局部结晶顺序之间的相互作用的结果。
2010-08-10 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
Close packing density and fracture strength of adsorbed polydisperse particle layers
用数值模拟方法研究了二维对数正态分布和双峰分布的表面吸附颗粒或圆盘的密堆积密度。对于小的粒径分布，该系统的订单在多晶结构的六边形域。当颗粒尺寸的分散度增加到10.5+/-0.5%时，畴尺寸和堆积密度都减小。从这一点开始，系统变成无定形的，并且紧密堆积密度再次随着粒度的扩展而增加。我们认为，多晶和非晶区域分开的Kosterlitz无晶型相变。在非晶区，我们发现紧密堆积密度与摩擦因子的对数或冷却速率成正比。我们还研究了烧结颗粒表面层的断裂行为。断裂强度随颗粒尺寸的增大而增大，但在多晶-非晶过渡区脆性最小。我们进一步表明，大颗粒和小颗粒的混合分布通常会导致更弱和更脆的层，即使紧密堆积密度高于任何一种颗粒类型。我们指出应用程序的泡沫稳定性的皮克林机制。
2012-01-26 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
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
Elasticity of a polydisperse hard-sphere crystal
提出了一种计算多分散硬球胶体晶体弹性常数的通用蒙特卡罗模拟方法。计算了一种尺寸多分散硬球面心立方晶体的弹性常数。压力和三个弹性常数（C11，C12和C44）随多分散性显著增加。从外推还发现，存在机械末端多分散性，高于该机械末端多分散性，fcc晶体将机械不稳定。
2008-06-19 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
Packing polydisperse colloids into crystals: when charge-dispersity matters
蒙特卡罗模拟和小角度X-射线散射实验用于确定在宽范围的单价盐浓度（0.5 mM $\leq c_s \leq$ 50 mM）和体积分数（$ϕ$）上具有中等尺寸多分散性的可滴定纳米胶体的水性分散体的相图。在$ϕ$缓慢和逐渐增加的情况下，分散体冻结成面心立方（fcc）固体，接着意外地形成体心立方（bcc）相，然后在玻璃形成液体中熔融。模拟结果很好地预测了这些观测结果。他们认为，在高$ϕ$和$c_s$的fcc相的牺牲的bcc固体的稳定性的结果从相互作用（电荷）的多分散性和振动熵。
2020-01-17 cond-mat.soft
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
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
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
Theory of distribution skewness effect on polydisperse random close packing
University of Milan（米兰大学）
基于拥挤平衡模型，推导出多分散硬球系统随机密堆积密度的闭式解，揭示多分散性和偏度对堆积密度的影响，并通过修正理论预测了未探索的参数空间。
2026-05-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Thermodynamics of hard-sphere fluids in polydisperse random porous media: Extended scaled particle theory
Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics of NAS of Ukraine（乌克兰国家科学院尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所）
本文基于扩展尺度粒子理论，研究了硬球流体在多分散随机多孔介质中的热力学性质，计算了不同多孔介质参数下的化学势，并与蒙特卡洛模拟和积分方程理论结果一致。
2026-03-30 cond-mat.soft
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
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
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
Denser-than-crystalline disordered polydisperse ellipse packings
University of South Florida（南佛罗里达大学）；Princeton University（普林斯顿大学）
本研究通过SWAP蒙特卡罗方法生成无序多分散椭圆堆积，发现特定参数下的此类堆积比完美单分散椭圆晶体更致密，为各向异性粒子的致密无序堆积研究提供了新结果。
2026-10-16 cond-mat.soft
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
Phase separation and crystallisation of polydisperse hard spheres
硬球的多分散性高于约8%，显示结晶成两相分离的固相。高于8%的多分散性太大而不能被单个固相所容忍，但是相分离产生两个具有足够窄的多分散性以允许它们结晶的级分。由于玻璃化转变的干预，在实验中可能无法观察到这一点。
1998-06-17 cond-mat.soft
Shear viscosity and wall slip behavior of dense suspensions of polydisperse particles
研究了有机硅聚合物与多分散粒子组成的密相悬浮液的剪切粘度和壁面滑移。使用三种类型的具有低纵横比的颗粒来实现0.86的相对高的最大填充分数。如此高的最大填充分数允许制备具有在0.62至0.82范围内的宽范围的固体体积分数的悬浮液。在稳定的扭转和毛细流动的悬浮液的壁滑移速度的特征在于，并确定是完全一致的表观滑移层形成在壁的机制。在壁面滑移修正后，发现在显著高于屈服应力的剪切应力下，悬浮液的相对剪切粘度很好地服从Krieger-Doughnard关系，该关系将致密悬浮液的相对剪切粘度行为仅与固体的体积分数与最大填充分数的比率联系起来。然而，在屈服应力附近的较低剪切应力下，相对剪切粘度成为体积分数与最大填充分数之比和剪切应力的函数。它清楚地表明，没有壁滑移分析的相对剪切粘度的稠密悬浮液的准确表征是不可能的。
2018-06-05 cond-mat.soft
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
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
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
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
Molecular dynamics of a dense fluid of polydisperse hard spheres
流体中的慢动力学是在一个最基本的系统中研究的：多分散硬球。单分散的硬球不能被研究，因为随着密度的增加，动力学的减慢被结晶抢先。随着动力学变慢，它们变得更加不均匀，不同粒子在同一时间内行进的距离的分布增加。然而，在相同的体积分数的动力学似乎是不均匀的比在硬球样胶体。在特征弛豫时间内移动最远的颗粒，特别是在同一时间内移动最远的颗粒是聚集的，而不是随机分布在整个样品中。我们研究了三种不同宽度的硬球直径分布的动力学。对于每个宽度，弛豫时间是压缩因子的相同函数，这表明这决定了硬球的弛豫时间。
2000-04-13 cond-mat.soft
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
Jamming phase diagram of athermal emulsions with short-range attraction
利用共聚焦显微镜，我们调查的影响，吸引力的包装下的多分散乳液重力。我们发现，最近提出的几何建模和统计力学方法颗粒物质的邻居，配位数，和本地包装分数的吸引力的函数的分布被捕获。这将这些工具的适用范围扩展到多分散、有吸引力的堵塞填料。此外，堆积密度和平均配位数对吸引力强度的依赖性提供了第一个实验测试的非热堵塞颗粒的相图。这些理论框架在描述一类新系统方面的成功为备受争议的堵塞物质统计物理学提供了支持。
2011-04-07 cond-mat.soft
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
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
Polydisperse hard spheres: Crystallization kinetics in small systems and role of local structure
本文用数值方法研究了多分散性为8%的硬球混合物的结晶过程。虽然经常被用作模型玻璃形成，小系统尺寸，我们观察结晶分子动力学模拟。这开启了研究熔体的结晶和结构弛豫之间的竞争的可能性，这通常是遥不可及的，由于不同的时间尺度。我们量化的弛豫和结晶时间对密度和系统尺寸的依赖性。对于一个密度和系统的大小，我们进行了详细的提交人分析，调查的序参量描述的结晶过程的本地结构的适用性。我们发现，当地的结构是强烈相关的通用键级，并添加很少的信息的反应坐标。
2016-04-30 cond-mat.soft
