Radial distribution function of penetrable sphere fluids to second order in density
最简单的有界势是可穿透球的有界势，如果两个球重叠，它取正的有限值$ε$，否则为0。本文推导出可穿透球体流体的二阶密度腔函数和第四维里系数作为$T^*\equiv k_BT/ε$（其中$k_B$是玻尔兹曼常数，$T$是温度）的函数。表达式是准确的，除了由核心内的基本图表示的功能，这是近似的多项式形式与Monte Carlo积分获得的准确结果非常一致。通过与超网链（HNC）和Percus-Yevick（PY）理论的比较，发现后者仅对$T^*\lesssim 1$有较好的性能。然而，即使在零温度（硬球极限），PY解决方案是不准确的重叠区域内，没有实际取消被忽略的图表发生。精确的第四维里系数对于$T^*\lesssim 0.73$是正的，在$T^*\approx 1.1$处达到最小负值，然后对于高温从下面变为零作为$1/{T^*}^4$。这些特征被HNC和PY预测定性捕获，但不是定量捕获。此外，在这两种理论中，压缩性路径是$T^*\lesssim 0.7$的最佳路径，而维里路径是优选的，如果$T^*\gtrsim 0.7$。
2006-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Low-temperature and high-temperature approximations for penetrable-sphere fluids. Comparison with Monte Carlo simulations and integral equation theories
高分子链在良溶剂中的稀溶液中的两体相互作用可以用有效有界势来模拟，其中最简单的是可穿透球（PS）。在本文中，我们构建了两个简单的分析理论的PS流体的结构特性：低温（LT）近似，这可以被看作是一个扩展到PS的著名的解决方案的Percus-Yevick（PY）方程的硬球，和高温（HT）近似的基础上的精确渐近行为的极限温度。蒙特卡罗模拟的温度和密度范围很广，以评估这两种理论的有效性。据发现，尽管它们的简单性，HT和LT近似表现出公平的协议与仿真数据在各自的适用范围内，使它们相互补充。的PY和超网链近似的数值解的比较也进行了，后者表现出非常好的性能，除了在低温下的核心内。
2007-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure of penetrable-rod fluids: Exact properties and comparison between Monte Carlo simulations and two analytic theories
在一些胶体体系中，如高分子链在良溶剂中的稀溶液中，有界势是描述有效两体相互作用的良好模型。最简单的有界势是可穿透球的有界势，如果两个球重叠，它取正的有限值，否则为0。即使在一维情况下，可穿透杆模型也远非平凡，因为相互作用不限于最近邻，因此其精确解是未知的。本文首先导出了可穿透棒流体在任意温度下的二阶密度的精确关联函数，以及在任意密度下的高温极限和零温极限的精确关联函数。接下来，两个简单的分析理论构建：高温近似的基础上的极限$T\to\infty$的精确渐近行为和低温近似的启发，在相反的极限$T\to 0$的精确结果。最后，我们进行了蒙特卡罗模拟的温度和密度范围很广，以评估这两种理论的有效性。结果发现，它们相互补充得很好，表现出良好的协议与模拟数据在各自的域的适用性，并成为这些域的边界线上实际等同。这两种方法的扩展到更现实的三维情况下提供了一个视角。
2006-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Penetrable Square-Well fluids: Exact results in one dimension
我们引入了一个模型的吸引力穿透球通过添加一个短距离的吸引力方井外的可穿透的核心，我们提供了一个详细的分析，在一个维度上使用的确切的不可穿透的对应物作为起点的结构和性能。该模型预计将描述星型聚合物在制度的良好和温和的溶剂在稀的条件下。我们推导出精确的系数的低密度展开到二阶的径向分布函数和四阶的维里展开。这些精确的结果被用来作为一个基准来测试近似理论（Percus-Yevick和hyperneted链）的可靠性。尽管缺乏对任意密度的精确解，我们的结果预计在很宽的温度和密度范围内是相当精确的。对一些极限情况进行了详细的分析。特别是，我们提供了一个完整的解决方案的粘性可穿透球模型在一个维度上的密度相同的顺序。分析了Ruelle的热力学稳定性问题，并确定了一个明确的热力学极限区域。
2008-04-23 cond-mat.soft
The penetrable square-well model: extensive versus non-extensive phase
通过不同性质的蒙特卡罗模拟研究了可穿透方阱流体的相图。这个模型是作为结合短尺度有界排斥和短程吸引的最简单的可能性而提出的。我们证明了该模型是足够低的值的渗透性参数，并在这种情况下，系统的行为类似于方井模型的结晶稳定。对于较大的渗透，存在一个中间区域，在该区域中，系统是亚稳态的，具有明确的流体-流体和流体-固体转变，在有限的尺寸下，但最终在热力学极限下变得不稳定。我们的特点是不稳定的非广泛的阶段出现在高渗透性，系统崩溃成一个孤立的斑点的几个集群的许多ovelapping粒子。
2011-06-09 cond-mat.soft
A Soft Penetrable Sphere Colloid Model for the Description of Charge and Excluded Volume Interactions in Antibody Solutions
Lund University（隆德大学）；The University of Manchester（曼彻斯特大学）；National Research Council (ISC-CNR)（国家研究委员会（ISC-CNR））
本文提出一种改进的柔软可穿透球体模型，考虑抗体Y形结构及电荷分布，准确描述热力学和集体动力学量，并复现计算机模拟结果。
2026-04-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Dynamics of microswimmers near a soft penetrable interface
很少有模拟存在的变形界面附近的微泳。在这里，我们提出了一个单一的microswimmer嵌入在一个二元流体混合物的流体动力学流动的数值模拟。这两种流体分层，分离的可穿透和可变形的界面，我们假设最初准备在其平面基态。我们发现，microswimmer可以穿透的接口，平行于它或反弹回来了it. We分析的轨迹如何取决于游泳者类型（推/拉）和相对于接口的入射角。我们的模拟是在一个系统中进行的周期性边界条件，对应于一个无限阵列的流体界面。拉头达到一个稳定的状态，在这个状态下，它要么平行于界面游动，要么选择一个垂直的方向，反复穿过界面。相比之下，推进器遵循两个界面之间的弹跳轨迹。我们讨论了生物学中的几个例子，其中游泳者穿透软界面。我们的工作可以被看作是这种过程的高度简化的模型。
2022-05-22 cond-mat.soft
A Numerical Test of a High-Penetrability Approximation for the One-Dimensional Penetrable-Square-Well Model
一维可穿透方井流体的研究使用的分析工具和专门的蒙特卡罗模拟。该模型由一个可穿透的核心，其特征在于由一个有限的排斥能量结合一个短程吸引力井。这是一个多体的一维问题，缺乏精确的解析解，通常的范霍夫定理的相变不适用。我们确定了一个高渗透性近似补充类似的低渗透性近似在以前的工作。这被证明是相当于通常的德拜-休克尔理论的简单带电流体的维里和能量路线是相同的。内部热力学的一致性与压缩性路线和有效性的近似描述的径向分布函数进行评估，通过与数值模拟的比较。分离的振荡和单调的大距离行为的径向分布函数的Fisher-Widom线计算内的高穿透性近似和与相反的政权，从而提供了一个强有力的指示线的位置在所有可能的政权。高穿透性近似预言了临界点和旋节线的存在，但这发生在理论的适用范围之外。我们调查的吉布斯系综蒙特卡罗技术的流体-流体过渡的可能性，没有找到任何证据，这样的过渡。额外的分析参数来支持这一主张。最后，我们发现一个聚类过渡时，Ruelle的稳定性标准是不满足。这些结果的三维相图的后果进行了讨论。
2010-05-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A homogenization theory for systems of penetrable dielectric particles
本文提出了一种多粒子理论，用于计算具有不同穿透度的非均匀介质粒子组成的宏观均匀和各向同性系统的有效准静态介电常数。该理论是基于我们原来的紧群的方法，由Hashin-Shtrikman变分原理补充。控制方程是通过对系统中局部介电常数与所需有效介电常数的偏差的统计矩求和而获得的。原则上，后者可以从控制方程中恢复为组分体积浓度（通过颗粒特征函数的某些乘积的统计平均值表示）和介电常数分布的函数。在局部介电常数由感兴趣点到最近球的最短距离确定的建议下，对具有分段连续径向介电常数的硬且完全可穿透的球进行了完整的分析。并与其他作者的理论分析和模拟结果进行了对比。这种比较验证了我们的理论，也揭示了可能的计算错误所造成的使用矩形格子模拟分散的球形粒子。
2018-11-04 cond-mat.soft
Probing the existence of phase transitions in one-dimensional fluids of penetrable particles
一维经典流体中的相变通常被范霍夫定理排除。绕过定理结论的一种方法是考虑处处有界的粒子间势。这是{ \it e.g.}的情况，指数为4的广义指数模型（GEM-4势），它在三维空间中合理地描述了溶液中柔性树枝状大分子之间的有效排斥。一维GEM-4模型的扩展蒙特卡罗模拟[S. Prestipino，{ \em Phys. Rev. E} { \bf 90}，042306（2014）]最近提供了低温团簇相的无限序列的证据，然而也表明在推进模拟时，似乎真正的转变最终可能被证明只是急剧的交叉。因此，我们通过三种不同的且日益复杂的方法（{ \it即}，平均场论、团簇的晶格模型的转移矩阵以及连续体中点团簇系统的精确处理），从而得出结论，一维GEM 4系统的所谓跃迁可能只是交叉。
2015-09-08 cond-mat.soft
Cluster phases of penetrable rods on a line
相变是不常见的均匀一维流体的经典粒子由于一般不存在的结果，由于范霍夫。绕过范霍夫定理的一种方法是考虑一个处处有限的粒子间势。这种类型是指数4的广义指数模型（GEM 4势），其是一种在三维中提供溶解的软大分子之间的有效对排斥的准确描述的模型相互作用（例如，柔性树枝状聚合物）。使用专门的自由能方法，我重建的平衡相图的一维GEM 4系统，显示，除了通常的流体相在低密度，它由一个无穷序列的{ \em集群流体相}的压力增加，具有尖锐的晶体外观低温。序列中连续相之间的共存线总是终止于临界点。集中在第一个这样的过渡，我表明，从亚稳的普通流体的2-集群相的增长是非常缓慢的，即使是大的过饱和度。最后，我澄清了明显的悖论的观察的激活障碍成核的系统中，由于托管空间的维数，临界半径预计将消失。
2014-10-28 cond-mat.soft
Phase diagram of the penetrable square well-model
我们使用各种性质的广泛的蒙特卡罗模拟，研究了软胶体球通过方阱势相互吸引形成的系统。通过将排斥势的无限部分减少到有限部分来实现软度。对于足够低的值的穿透性参数，我们发现该系统是Ruelle稳定的方井一样的行为。对于高值的穿透性的系统是不稳定的，并崩溃成一个孤立的斑点形成的几个集群，每个集群包含许多重叠的粒子。对于渗透率的中间值，系统具有部分缺乏热力学一致性的丰富相图。
2011-01-04 cond-mat.soft
One-dimensional fluids with positive potentials
本文研究一类具有可穿透粒子的一维经典流体，它们通过正的、纯排斥的对势相互作用。从总势能的一些下界出发，我们得出了给定模型的热力学极限的结果。
2016-12-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
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
Fluid-fluid transitions of hard spheres with a very short-range attraction
吸引力范围为球体直径的十分之一到百分之一的硬球体即使在平衡状态的单分散颗粒结晶的密度下也被限制保持流体，以便与保持流体的实验系统进行比较。发现它们在高密度下具有流体-流体转变。当引力范围趋于零时，临界点处的密度趋于硬球的随机密堆积密度。
1999-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid phase separation in hard spheres with a bimodal size distribution
多分散性对硬球相行为的影响是使用矩投影法检查。结果表明，当大球体具有足够的多分散性，且大球体与小球体之间的平均尺寸存在足够的差异时，Bjerlik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程具有双峰分布的失稳不稳定性.旋节线不稳定性方向指向大球体的非常致密相的出现。
1999-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The fourth virial coefficient of a fluid of hard spheres in odd dimensions
第四维里系数精确计算的硬球流体在奇数维高达11。
2004-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Model Energy Landscapes of Low-Temperature Fluids: Dipolar Hard Spheres
基于偶极硬球流体的热力学，建立了低温流体非高斯能量场的解析模型。通过蒙特卡罗模拟得到了从高温到理想玻璃化转变点的整个激发曲线。偶极硬球的流体在达到理想玻璃化转变点时失去稳定性，通过一级转变成局部以体心四元有序排列的偶极链的柱状液相。
2007-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the adhesive hard sphere fluid
使用专门的蒙特卡罗模拟确定Baxter粘性硬球流体的相行为。我们给出了一个详细的说明所使用的技术和目前的数据的流体-流体共存曲线以及参数化的超临界状态方程和渗流阈值。这些性质进行了比较，与现有的结果的Percus-Yevick理论为这个系统。
2004-04-14 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
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
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
A semi empirical expression of the virial coefficients for hard sphere fluids at all density
我们提出了一个新的半经验表达式的维里系数的硬球流体，这是有效的无序相在整个密度范围内。所得结果与数值计算结果吻合良好，且在有效性方面优于Carnahan & Starling状态方程，而且新的表达式还考虑了状态方程在密堆积极限下的奇异性.
2016-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport Coefficients for the Hard Sphere Granular Fluid
在前面的论文中，线性响应方法已被应用于获得形式上精确的表达式的Navier-Stokes阶流体动力学参数。那里的分析是通用的，适用于具有广泛碰撞规则的正常流体和颗粒流体。这些结果是专门在这里的情况下，光滑的，非弹性的硬球与常数系数的正常恢复，进一步阐述。给出了冷却速率、压力和输运系数的显式表达式，并与弹性硬球系统的相应表达式进行了比较。进一步的分析探索和可能的数值评估的结果的范围进行了讨论。
2006-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial free energy of a hard-sphere fluid in contact with curved hard surfaces
用分子动力学模拟计算了硬球流体与硬球和硬柱胶体颗粒之间的界面自由能γ，它是颗粒半径R和流体填充率η= ρσ^3/6的函数，其中ρ和σ分别是硬球的数密度和直径。这些结果验证了积分几何中的Hadwiger定理，该定理预言在一定的限制条件下，表面上流体的γ应该是平均曲率和高斯表面曲率的线性组合，该定理在球面和柱面的计算精度范围内是有效的，η约为0.42。此外，该系统的γ的早期结果[Bryk等人，物理评论E，68，031602（2003）]使用基于几何学的经典密度泛函理论的计算结果与Hadwiger定理有效的范围内的填充分数的当前模拟结果非常一致。然而，当η大于约0.42时，γ（R）显示出与Hadwiger形式的显著偏差，表明其用于高密度硬球流体的局限性。使用这项研究的结果与Hadwiger定理允许一个，在原则上，以确定$γ$任何足够光滑的表面浸入硬球流体。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computer Simulations and Mode-Coupling Theory of Glass-Forming Confined Hard-Sphere Fluids
本文通过模式耦合理论与计算机模拟定量比较，首次求解完整矩阵方程组，研究受限硬球流体的动力学性质，在玻璃转变附近实现理论预测与模拟的定量一致，揭示笼效应与弛豫动力学。
2023-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static properties of quasi-confined hard-sphere fluids
由于分层和局部填充，受限流体表现出复杂的行为。在这里，我们通过将硬球流体限制在圆柱体的表面来解开这些效应，使得圆周仅在几个颗粒直径上延伸。我们比较了静态结构因子和计算机模拟中测得的压力与液态理论中的Percus-Yevick封闭。静态结构因子的峰值和压力的非单调演化观察后的限制长度的变化，类似于两个板之间的液体限制。这表明，密度分布和颗粒的相关性可能不是内在联系在真正的封闭液体。
2020-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density fluctuations and the structure of a nonuniform hard sphere fluid
我们推导出一个精确的方程密度变化引起的一般外场，纠正流体静力学近似的本地值的字段被吸附到一个修改的化学势。使用线性响应理论与密度变化自洽在不同区域的空间，我们到达一个积分方程的硬球流体是准确的限制在一个缓慢变化的领域或在低密度和减少到准确的打击Yevick方程的硬核领域。这个方程和相关的方程给出了各种领域的精确结果。
2000-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Different thermodynamic pathways to the solvation free energy of a spherical cavity in a hard sphere fluid
本文确定了与硬球流体中球形空穴形成有关的过剩自由能。溶剂化自由能可以通过使用许多不同的精确的热力学途径，通过插入腔引起的结构变化的积分来计算。我们考虑三个这样的途径，包括一个新的密度路线在这里得出。最近发展起来的流体静力学线性响应积分方程给出了一般外场作用下非均匀硬球流体的结构信息。在不同的路径中使用的结果给出了一个普遍准确的测定溶剂化自由能的空腔在很宽的尺寸范围内，从零到无穷大。一个相关的方法，高斯场模型的结果，也进行了讨论。
2003-01-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard Sphere Dynamics for Normal and Granular Fluids
一个流体的N光滑，硬球被认为是正常的（弹性碰撞）和颗粒（非弹性碰撞）流体的模型。对于硬球，势能是不连续的，因此成对力是奇异的，通常形式的牛顿力学和哈密顿力学不适用。尽管如此，在N粒子相空间中的粒子轨迹被很好地定义，并且可以识别这些轨迹的生成器。本演示文稿的第一部分是一个审查的发电机的动态观测和概率密度。第二部分介绍了这些生成元在颗粒流体Liouville动力学中的应用。一组本征值和本征函数的生成器，这个刘维动态被确定在一个特殊的“平稳表示”。这提供了一类精确的解决方案，刘维方程是密切相关的流体动力学颗粒流体。
2005-03-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase coexistence in the hard-sphere Yukawa chain fluid with chain length polydispersity: High temperature approximation
采用高温近似方法研究了具有多分散性的多Yukawa硬球链流体混合物的相行为。证明了在HTA框架下，该模型属于“截断自由能模型”，即具有有限个广义矩定义的物理性质（Helmholtz自由能、化学势和压力）的模型。使用该性质，我们能够计算完整的相图（即，云和阴影曲线以及双节点）和共存相的链长分布函数。
2006-07-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The glass transition of dense fluids of hard and compressible spheres
我们使用计算机模拟来研究由多分散、排斥球构成的稠密流体的玻璃化转变。对于硬粒子，我们改变体积分数，φ，并使用可压缩粒子来探索有限的温度，T>0。在硬球极限，我们的动力学数据表明，在phi_{MCT} ~ 0.592附近的一个避免的模式耦合奇异性的证据，他们是一致的平衡弛豫时间的发散发生在φ_0 ~ 0.635，但他们离开开放的存在有限的温度奇异性的体积分数φ> φ_0的可压缩球。使用直接测量和一个新的缩放程序，我们估计的平衡状态方程的硬球亚稳流体到φ_0，其中压力仍然有限，这表明φ_0对应于一个理想的玻璃化转变。我们使用非平衡协议，以探索玻璃态以上的phi_0和建立的存在多个状态方程的非平衡玻璃的硬球，所有发散在不同的密度范围内的phi \in [0.642，0.664]。因此，玻璃化导致密度连续体的存在，其中可能发生干扰转变。
2009-03-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competition of percolation and phase separation in a fluid of adhesive hard spheres
结合蒙特卡罗技术，我们找到了粘性硬球的液-气临界点。我们发现，临界点位于凝胶区的相图深处。（约化）临界温度和密度为$τ_c=0.1133\pm0.0005$和$ρ_c=0.508\pm0.01$。我们比较这些结果与现有的理论预测。使用有限尺寸标度分析，我们验证了粘合硬球模型的临界行为是一致的三维伊辛普适类。
2003-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An orientationally ordered helical fluid phase in a quasi-one-dimensional system of confined hard spheres
我们使用了一系列的分子动力学模拟，和分析理论，证明了一个系统的硬球局限于一个狭窄的圆柱形通道表现出连续的相变从各向同性流体在低密度，在高密度的取向有序，但螺旋无序，螺旋流体。有序的流体相包含由拓扑缺陷分开的螺旋的小部分，所述拓扑缺陷改变扭曲的方向，从而改变局部chirailty。缺陷破坏了平移有序，但流体发展了长程取向有序。颗粒填料的分析表明，缺陷之间的长度分离控制的螺旋部分的几何特性，包括方向，和对缺陷经历一个弱的，但长范围的吸引力导致熵自由体积效应。这些集体长程相互作用克服了准一维跃迁的限制，即使粒子-粒子相互作用是短程的。
2014-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Transport properties of dense dissipitive hard-sphere fluids for arbitrary energy loss models
讨论了碰撞时失去能量的硬球流体的修正Enskog近似，其能量是从碰撞时速度的法向分量中损失的，但在其他方面是任意的。具有速度依赖性恢复恢复系数的颗粒流体是该模型所涵盖的一个重要特例。利用Chapman-Enskog展开式，得到了Enskog方程的正规解。最低阶解描述了一般的均匀冷却状态和生成函数的形式主义介绍的分布函数的确定。一阶解，在最低的Sonine近似评估，提供了估计的Navier-Stokes流体动力学描述的传输系数。所有的计算都是在任意数量的维度上进行的。
2005-03-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A granular fluid modeled as a driven system of elastic hard spheres
我们探索了通过由弹性硬球组成的模型在模拟颗粒气体非弹性冷却的阻力作用下描述颗粒气体主要输运性质的可能性。对Boltzmann方程的直接蒙特卡罗模拟表明，在简单剪切流状态下，非弹性硬球气体的结果与被驱动的弹性硬球气体的结果吻合得很好。利用这两个系统之间的近似等价性，将已知的弹性碰撞动力学模型扩展到非弹性情况。
2003-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Random organization and non-equilibrium hyperuniform fluids on a sphere
本文将随机组织超均匀流体推广到球面，证明其吸收相变属于守恒定向逾渗普适类，并给出球面超均匀标度关系，为在闭合流形上避免边界效应制备非平衡超均匀流体提供了新途径。
2023-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Ground state of weakly repulsive soft-core bosons on a sphere
我们研究了嵌入球面的可穿透玻色子系统。在粒子间弱相互作用的假设下，系统的基态近似为纯凝聚态。我们采用热力学参数的调查，在变分的单粒子状态，不同的有限大小的“相”之间的交叉跨越的参数空间的球半径和化学势。特别是，对于半径高达几个相互作用的范围内，我们研究的稳定性的流体相相对于一些晶体状的安排具有对称性的一个定期或半定期多面体。我们发现，虽然量子涨落使系统流体保持在低密度，但在压缩时，它最终会变得不均匀，即，粒子聚集成簇。随着半径的增加，高密度聚集体的性质发生变化，我们观察到不同簇相（“固体”）之间的一系列过渡，其基本原理是最大化簇的配位数，同时确保每个相邻对之间的适当距离。我们认为，至少在我们的平均场描述，每个集群阶段是超固体。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Percus-Yevick theory for the structural properties of the seven-dimensional hard-sphere fluid
考虑了七维硬球流体的直接关联函数和（静态）结构因子。这些量的分析结果是在Percus-Yevick理论中推导出来的
2006-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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 equivalence between the energy and virial routes to the equation of state of hard-sphere fluids
由于硬球流体的内能仅为理想气体的内能，因而它与密度无关，因此硬球流体状态方程的能量路径是不明确的。结果表明，这种模糊性可以避免考虑一个正方形的肩膀相互作用，并采取消失肩宽的限制。所得的硬球状态方程与维里途径得到的状态方程完全一致。因此，硬球流体状态方程的能量和维里路径可以被认为是等价的。
2005-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
When do soft spheres become hard spheres?
传统的（Zwanzig-Mountain）简单流体的瞬时弹性模量的表达式预测其发散的硬球（HS）的相互作用的极限接近。然而，真正的HS流体的弹性模量是有限的。在这里，我们表明，这个悖论揭示了软到硬球的流体激发和热力学交叉。随着广泛的\emph{in-silico}研究流体与排斥幂律相互作用（$\propto r^{-n}$），我们将交叉定位在$n\simeq 10-20$和开发一个简单而准确的模型HS制度。这些结果为处理从简单流体到熔体和玻璃的各种体系中的弹性和相关现象开辟了新的前景。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A three-sphere microswimmer in a structured fluid
我们讨论的运动的三个球体的微游泳在粘弹性结构的流体，其特征在于典型的长度和时间尺度。我们推导出一个一般的表达式来连接平均游泳速度的球迁移率。在这种关系中，粘性的贡献存在时，时间反演对称性被打破，而弹性的贡献是存在时，结构对称性的microswimmer被打破。作为结构化流体的一个例子，我们考虑聚合物凝胶，这是由“双流体”模型描述。我们详细证明了游泳者的大小和聚合物网格大小之间的竞争引起了丰富的动态的三个球体的microswimmer。
2018-07-29 cond-mat.soft
Virial coefficients, thermodynamic properties, and fluid-fluid transition of nonadditive hard-sphere mixtures
本文对$d$维非加性硬球多组分混合物的热力学性质和状态方程给出了统一的理论方法。这些理论包括Hamad的理论，我们以前的公式，原始的MIX 1理论，最近提出的修改的MIX 1理论，以及本文提出的MIX 1理论的非线性扩展。压缩因子，亥姆霍兹自由能，第二，第三和第四维里系数的显式表达式。最近的Monte Carlo数据进行比较的维里系数的不对称混合物和可用的模拟数据的压缩因子，临界会溶点，和液-液共存曲线。指出了每种理论的优点和局限性。
2010-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Communication: Virial coefficients and demixing in highly asymmetric binary additive hard-sphere mixtures
在高度不对称的添加剂硬球的二元流体混合物中的分层问题被重新审视。一个比较之前使用截断维里展开的三个有限的尺寸比与那些，一个得到相同的方法在极端的情况下，其中一个组成部分由点粒子的结果。由于后者的系统是已知的，不表现出流体-流体隔离，在所有情况下，在截断系列中出现的临界常数的行为观察到的相似性，而不是决定性的，可能会严重怀疑的实际存在的分层流体-流体过渡的添加剂硬球混合物的尺寸的二元混合物。
2013-05-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Topological generalization of the rigid-nonrigid transition in soft-sphere and hard-sphere fluids
当系统密度增加到熔化密度时，流体粒子的动力学从扩散变为振荡。因此，在集体粒子动力学的基础上，引入了Frenkel线的概念，将流体区域划分为刚性和非刚性液体子区域。在这项工作中，我们应用一个拓扑框架来定位的软球和硬球模型依赖于系统配置的弗伦克尔线。首先分析了理想气体和最大随机阻塞态的拓扑特征，然后应用我们前期工作中设计的分类方案。分类结果表明，在刚性液体区域，类固体原子的比例从零增加到1。根据流体多形作用理论，了解了类固体分数对堆积密度的依赖关系。基于类固体分子的分数，以综合的方式描述了类固体团簇的逾渗行为。交叉密度是通过检查固体状团簇的逾渗得到的。由此产生的交叉密度的软球流体收敛到硬球流体。因此，拓扑方法成功地突出了弗伦克尔线的一般性。
2018-11-10 cond-mat.soft
Equation of state of a seven-dimensional hard-sphere fluid. Percus-Yevick theory and molecular dynamics simulations
继Leutheusser [Physica A 127，667（1984）]的工作之后，我们明确地找到了七维硬球流体的Percus-Yevick方程的解，这使得我们可以同时采用维里和压缩性途径导出流体的状态方程。对维里系数进行了分析，确定了维里级数的收敛半径。还对同一系统进行了分子动力学模拟，并将压缩因子的模拟结果与相同数量的理论表达式进行了比较。
2015-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Depletion potential in hard sphere fluids
本文提出了一种计算硬球混合物中耗尽势的通用新方法。这对任意数量的组件和任意密度都有效。我们描述了两种不同的路线耗尽潜力的限制，其中一个组件的密度为零。这两条路线都可以在密度泛函理论和模拟中实现。我们说明的方法，通过计算一个大的硬球在流体中的小球体附近的平面硬壁的耗尽电位。密度泛函的结果与模拟结果非常吻合。
1999-02-12 cond-mat.soft
Evolutionary optimization of the Verlet closure relation for the hard-sphere and square-well fluids
Ornstein-Zernike方程求解硬球和方阱流体使用封闭关系的不同选择;方阱的吸引范围被选择为$λ=1.5.$。特别地，对于两种流体，我们主要关注基于Verlet封闭关系的三参数版本的解决方案[Mol. 42，1291-1302（1981）]。为了找到后者的自由参数，无约束优化问题被定义为基于压缩性的热力学一致性条件，并使用进化算法求解。对于硬球流体，与平均场状态方程和精确的计算机模拟结果相比，结果显示出良好的一致性;在高密度下，即，在接近冻结转变时，可以看到预期的（小的）偏差。在方阱流体的情况下，一个很好的协议，观察到在低和高密度时，与事件驱动的分子动力学计算机模拟相比。对于中等密度，探索的闭合关系在精度方面有所不同。我们的研究结果表明，修改的优化问题，包括，例如，额外的热力学一致性标准，可以提高这里探讨的流体类型的结果。
2022-05-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cs.NE
