Single-file dynamics with different diffusion constants
我们调查的单列动力学的一个标记的粒子在一个系统组成的N个硬核相互作用的粒子（粒子不能通过对方），这是扩散在一个一维系统中的粒子有不同的扩散常数。对于两个粒子的情况下的条件概率密度函数（PDF）的精确结果得到任意初始粒子的位置和所有的时间。双粒子PDF用于获得标记粒子PDF。对于一般的N-粒子的情况下（N大），我们使用我们的新的计算效率的随机模拟技术的基础上的吉莱斯皮算法进行随机模拟。我们发现，均方位移的标记的粒子尺度作为时间的平方根（对于相同的粒子）很长一段时间，与前因子，这取决于扩散常数的粒子，这些结果是非常最近的分析预测在数学文献中非常一致。
2008-10-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasiphase transition of a single-file water chain influenced by atomic charges in a water model using orientational-biased replica exchange Monte Carlo simulations
本文通过取向偏置副本交换蒙特卡洛模拟研究 SPC/E 水模型原子电荷对碳纳米管内单列水链准相变的影响，发现增大电荷会增强氢键与静电吸引、抑制链段断裂和取向无序化，并提高转变温度。
2024-09-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Statistical Properties of Interacting Bose Gases in Quasi-2D Harmonic Traps
利用正则系综方法研究了准二维（和纯二维）理想玻色气体和相互作用玻色气体的解析几率分布。利用凝聚态的解析概率分布，计算了凝聚态的平均占据数和粒子数涨落等统计性质。研究表明，从准二维气体到纯二维理想气体或相互作用气体的统计性质存在连续的交叉。与3D玻色气体的情况不同，原子之间的相互作用深刻地改变了粒子数波动的性质。
2002-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact Nonlinear Active Microrheology in Diffusive Single-File Systems
Sorbonne Université, CNRS（索邦大学，法国国家科学研究中心）
该研究利用流体动力学系数、压力平衡表述和单文件对偶性，为一般扩散单文件系统建立了精确非线性响应理论，确定了位移系数和密度分布，并揭示了浴密度偶极矩与力无关的普适规律。
2026-09-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-file and normal diffusion of magnetic colloids in modulated channels
利用布朗动力学模拟方法研究了抛物型窄通道中相互作用磁偶极子的扩散特性，以及沿无约束方向存在周期性调制（波纹）势时的扩散特性.我们比较我们的模拟结果与分析结果的有效扩散系数的一个单一的粒子由Festa和d'Agliano [物理A \textbf{90}，229（1978）]，并显示的重要性，粒子间的相互作用的扩散过程。我们提出的磁偶极子作为线性密度，强度的周期性调制和可伸缩性因子的函数的扩散的结果。
2013-10-08 cond-mat.soft
Theory for the density of interacting quasi-localised modes in amorphous solids
在非晶态固体的低频振动谱中出现准局域模。虽然从来没有正式的，这些模式被认为有密切的关系，与其他重要的本地激励，包括剪切转换和两个层次的系统。我们提供了一个理论，其频率密度，$D_{L}(ω)\simω^α$，建立这种联系的系统在零温度下的准静态负载。它预测了两个制度取决于密度的剪切转换$P(x)\sim x^θ$（与$x$的额外的应力需要触发剪切转换）。如果$θ>1/4$、$α=4$和有限部分准局域模形成剪切变换，其振幅在低频处消失。如果$θ<1/4$、$α=3+ 4 θ$和所有准定域模式在消失频率处形成具有有限振幅的剪切变换。我们在数字上证实了我们的预测。
2019-03-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-file dynamics of colloids in circular channels: time scales, scaling laws and their universality
在胶体系统中，布朗运动来自与溶质和溶剂组分的特征动力学相关的时间和长度尺度的大量分离。这种尺度的分离在胶体动力学中产生了几个时间机制，当与粒子之间的相互作用、约束条件和状态变量（如密度和温度）的影响相结合时。一些例子是在二维和三维开放系统中的短时间和长时间制度，以及沿直线的单列动力学中观察到的扩散和亚扩散制度。这项工作研究的方式，其中一个限制几何诱导新的时间尺度。我们报告的动态相互作用的胶体粒子沿一个圆圈移动相结合的启发式理论分析所涉及的尺度，布朗动力学计算机模拟，和视频显微镜实验与顺磁性胶体局限于光刻圆形通道进行外部磁场。该系统显示四个时间制度，在这个顺序：一维自由扩散，单文件子扩散，自由集群旋转扩散，和预期的饱和度，由于限制。我们还报告的均方角位移和交叉时间从缩放参数，准确地再现实验和模拟的解析表达式。我们的通用方法可用于预测许多其他受限物理系统的长时间动态。
2021-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusion in Quasi-One Dimensional Channels: A Small System $n,p,T,$ Transition State Theory for Hopping Times
在狭窄的准一维通道中，被限制在单个文件中的颗粒随着通道半径的增加而表现出从单个文件扩散到Fickian扩散的动态交叉，并且颗粒可以开始彼此通过。在交叉区域中，系统的长时间扩散系数可以用跳跃时间来描述，跳跃时间测量粒子逃离由其邻居形成的笼子所需的时间。在本文中，我们开发了一个过渡态理论的方法来计算跳跃时间，使用小系统等压-等温系综严格占体积波动与笼的大小。我们还描述了一种可用于计算粒子跳跃自由能垒的蒙特卡罗模拟方案。理论和模拟方法正确地预测了二维受限理想气体系统和受限硬盘系统在一定通道半径范围内的跳跃时间，但该方法在硬盘情况下的宽通道上失败，由于忽略了小系统与其周围环境之间的相互作用，低估了跳跃势垒的高度。
2017-04-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Order-preserving dynamics in one dimension -- single-file diffusion and caging from the perspective of dynamical density functional theory
动力学密度泛函理论（DDFT）是一个研究胶体非平衡性质的强有力的变分理论框架，它只考虑与时间相关的单体数密度。尽管最近取得了大量的成功，但在DDFT中正确建模相互作用系统中的长期动力学仍然是一个众所周知的难题，因为结构信息，占临时或永久粒子笼，丢失。在这里，我们通过将其简化为一个干净的一维问题来解决这样的笼子场景，其中粒子通过它们的两个相邻的完美笼子自然有序（排列在一条线上）。特别是，我们构建了一个DDFT近似的基础上的平衡系统与非对称对势，使相应的单体密度仍然进行足迹的粒子顺序。应用到一个系统的限制硬棒，这种秩序保持动力学（OPD）在系统边界产生精确的结果，除了印迹正确的长时间行为的密度分布代表个别粒子。在一个开放的系统中，我们的方法正确地再现了减少的长时间扩散系数和subdiffusion，特性为一个单一的文件设置。这些观察不能使用当前形式的DDFT没有粒子顺序。
2021-01-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interacting fermions in quasi-one-dimensional harmonic traps
准一维（准1d）的两个组件的费米气体有效的吸引和排斥的相互作用的特点是任意的相互作用强度。在局域密度近似下，确定了被限制在高度拉长的谐波陷阱中的气体的基态性质。对于强吸引力的有效相互作用的存在的分子Tonks-Girardeau气体的预测。最低的呼吸模式的频率计算为吸引和排斥相互作用的耦合强度的函数。
2003-12-19 cond-mat.soft
Interacting fluids in an arbitrary external field
本文提出了一种研究任意外场中相互作用流体平衡性质的新方法。该方法在任意维上都是有效的，并且在一维上得到了精确的结果.利用这种方法，我们得到了一个三维非均匀流体的对分布函数的递推关系，由任意最近邻相互作用的球形分子组成，延伸到两个分子直径。通过对这个递推关系的积分，我们得到了熵和自由能泛函作为密度泛函和对分布函数的显式表达式。我们表明，对于一维系统，我们的结果完全符合先前导出的一个使用完全不同的方法。
2017-02-16 cond-mat.soft
Renormalized spectrum of quasiparticle in limited number of states, strongly interacting with two-mode polarization phonons at $T=0$ K
在么正变换的Fröhlich型哈密顿量下，利用格林函数方法，在有限初态数的系统模型中，得到了准粒子与双模极化声子强相互作用在$T=0$ K下的精确重整化能谱.给出了系统基态和所有伴态声子平均数的精确解析表达式。分析了它们与准粒子和两种声子模之间相互作用的大小的关系。
2021-03-29 cond-mat.soft
Clustering in anomalous files of independent particles
自20世纪60年代以来，人们研究了准一维通道中经典硬粒子的动力学，并用于解释化学、物理和生物学过程及其应用。在这里，我们表明，在一个以前未描述过的文件，由反常的，独立的粒子（跳跃时间取自，<$_α（t）t^（-1-α），0<α<1），粒子形成集群。在稳定状态下，团簇中的粒子百分比约为，\surd（1-α^3），仅对于反常α，表征了相变的临界性。文件中每个粒子的渐近均方位移约为log^2（t）。我们数值计算表明，这种令人兴奋的现象的相变是非常稳定的，并将其与神秘的现象筏在生物膜，并与生物通道的调节。
2011-03-21 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.SC
From random walk to single-file diffusion
我们报告了一个准一维（q1D）的胶体悬浮液中的扩散行为像一个唐克斯气体的实验研究。作为时间的函数的均方位移被很好地描述，其中包含比碰撞之间的平均时间更短和更长的时间范围。该分析认为，逆均方位移是短时正态扩散（随机游走）的逆均方位移和渐近单列扩散（SFD）的逆均方位移之和。单文件的1D流动性的浓度上的胶体同意定量与硬杆模型，这证实了第一次的有效性的硬杆SFD理论推导。我们还表明，最近的SFD理论Kollmann导致硬棒SFD理论的Tonks气体。
2005-04-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Single file motion of robot swarms
Universidad de Navarra（纳瓦拉大学）
通过位置传感器相互作用的机器人群体实验，复现了单文件运动的基本图，并识别出从自由流到完全拥堵的相变，验证了机器人群体模拟多粒子系统复杂行为的能力。
2024-03-13 cond-mat.soft cs.RO nlin.AO
Dynamics of heterogeneous hard spheres in a file
分析了N个硬球组成的准一维长L通道（\to \infty）中的正常动力学。球体是异质的：每一个都具有扩散系数D，该扩散系数D是从概率密度函数（PDF）W D^（-γ）中得出的，对于小D，其中0 \leq γ<1。初始球体的密度ρ是不均匀的，并且随着距离（从原点）l的变化而变化，ρ l^（-a），0 \leqa \leq 1。这个问题的N粒子PDF的近似推导。从这个解、标度律分析和数值模拟，我们证明了在这样的系统中，粒子的均方位移服从<r^2>~t^（1-γ）/（2c-γ），其中c=1/（1+a）.标记颗粒的PDF在位置上是高斯分布的。这些结果的推广被认为是。
2011-04-08 cond-mat.soft q-bio.QM
Thermal transport of confined water molecules in quasi-one-dimensional nanotubes
本文利用准一维非平衡分子动力学模拟研究碳纳米管内受限水的热导率，揭示单链水的长度次线性依赖及单层水热导率增强机制。
2024-05-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.comp-ph
