Inherent structure analysis reveals origin of breakdown of Stokes-Einstein relation in aqueous binary mixtures
我们的固有结构(IS)分析表明,尖锐的组成依赖的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障相关的惊人的好,同样尖锐的非单调变化的平均固有结构(IS)的能量,这些混合物。进一步的IS分析揭示了存在一个独特的基态,稳定的最佳数目的H-键在此组合物。在有效流体动力学半径中观察到的令人惊讶的急剧转向行为可以追溯到特定组成下低能平衡结构的形成。
2020-01-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in a boson-fermion mixture of Lithium atoms
本文利用半经典三流体模型分析了零温和有限温下,费米Li-6和Li-7原子的(稳定)玻色-爱因斯坦凝聚体的混合体系在柱谐约束下发生空间相分离的条件.我们证明了在Paris实验[F. Schrek等人,物理修订版信函玻色子-费米子散射长度增加五倍将足以进入相分离区。我们给出了相分离的密度分布的配置的例子,并估计过渡应该坚持在当前实验的典型温度。对于更高的玻色子-费米子耦合值,我们还发现了费米子和玻色子热云在有限温度下的一个新的相分离。
2001-12-21 cond-mat.stat-mech
Phase separation in mixtures of colloids and long ideal polymer coils
被认为是自由的聚合物线圈大于胶体颗粒的胶体悬浮液。聚合物-胶体相互作用是由Asakura-Oosawa模型的扩展。当加入聚合物时,发生相分离成胶体颗粒的稀相和浓相。当聚合物线团的尺寸发散时,这种转变的临界密度趋于零。
2000-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation of atomic Bose-Fermi mixtures in an optical lattice
我们研究了一个二维玻色子和费米子的原子混合物,它们被冷却到量子简并态,并受到光晶格的约束。光晶格在费米子态密度中提供范霍夫奇点。我们发现,这些范霍夫奇异性产生新的和有趣的功能,向相分离的过渡:任意的玻色子和费米子之间的弱相互作用是足够的,以驱动在低温下的相分离。由于玻色子和费米子之间的吸引和排斥作用,相分离态变得稳定,并且可以被转换成“液体-气体”转变的标准形式。
2004-02-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Separation in Symmetric Mixtures of Oppositely Charged Rodlike Polyelectrolytes
本文用准解析计算方法研究了带相反电荷的棒状聚电解质的无盐对称混合物的相分离。对混合物中各向同性-各向同性和各向同性-均相相变的稳定性进行了分析,结果表明静电相互作用有利于均相有序化。对称混合物的共存曲线也被构建,并用于检查的影响,线性电荷密度和静电相互作用强度棒状的双金属络合。结果表明,由于聚电解质的线电荷密度和Bjerrum长度决定的静电相互作用强度较低,反离子均匀地分布在共存相中。然而,随着静电相互作用强度的增加,抗衡离子也与棒状聚电解质一起分配。结果表明,反离子的数密度是在浓缩(或“凝聚”)相比在稀释(或上清液)相。与这样的棒状混合物相反,柔性的无规混合物可以仅经历各向同性-各向同性相分离。弱电荷棒状混合物的共存曲线与那些类似的灵活的混合物的比较表明,各向同性-各向同性相分离的静电驱动力是更强的柔性混合物。
2010-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of bond-disorder on the phase-separation kinetics of binary mixtures: a Monte Carlo simulation study
我们目前的Monte Carlo(MC)模拟研究相分离的二元(AB)混合物中的键无序引入两种不同的方式:(i)在随机选择的晶格位置和(ii)在定期选择的网站。具有自旋交换(Kawasaki)动力学的伊辛模型代表了守恒二元混合物中的分凝动力学。我们发现,动力学标度的变化显着的情况下,在随机选择的网站,其中键无序引入的无序网站的数量的变化。另一方面,当我们以规则的方式引入键无序时,对于适度数量的无序位点,系统遵循动力学标度。对于更高数量的无序位点,演化形态说明了层状斑图形成。我们的MC结果是一致的Lifshitz-Slyozov(LS)的幂律增长在所有情况下。
2017-04-27 cond-mat.stat-mech
Phase Separations of Strongly Coupled Fine Particles and Fine Particle Mixtures in Plasmas
本文研究等离子体中强耦合细颗粒混合物的相分离,通过分子动力学模拟发现较大组分因耦合更强而凝聚,结果与单组分情形相似。
2024-05-23 cond-mat.stat-mech physics.plasm-ph
Phase separation in a two species Bose mixture
利用有限尺寸密度矩阵重整化群(FSDMRG)方法研究了一维光晶格中两组分玻色混合物的基态量子相图。我们讨论了我们的结果,不同的组合之间和种内相互作用强度与相称和不相称填充的玻色子。我们得到的相是超流的,莫特绝缘体和一种新的相分离,其中不同的物种居住在空间上分离的区域。空间分离相又分为相分离超流(PS-SF)和莫特绝缘体(PS-MI)。对于我们所考虑的所有填充物,只要种间相互作用略大于种内相互作用,就会出现相分离。
2007-07-04 cond-mat.other cond-mat.stat-mech
Phase-Separation Transition in Liquid Mixtures Near Charged Objects
我们研究了非极性液体混合物在弯曲带电物体(如电极或带电胶体)附近的热力学行为。对于物体上足够小的电荷,或者等效地,小电势,介电泳力导致靠近胶体的极性更大的液体富集。然而,存在电荷(或电势)的临界值,在该临界值以上发生相分离转变,并且高介电常数和低介电常数组分之间的界面变得尖锐。给出了解析的和数值的组分分布,找到了平衡前沿位置与电荷或电压的函数关系,并利用简单的Cahn-Hilliard型方程研究了空间非均匀电场中相分离的动力学.我们发现一个指数松弛的组合物前的位置,与特征时间取决于收费,混合物的组成和环境温度。
2008-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in a binary mixture of sticky spheres
本研究通过数值模拟发现,二维粘性球二元混合物在吸引作用范围趋近粘性球极限时会出现一级混合-去混合-混合相变,相分离时一组分呈晶态、另一组分呈无序态,该现象在作用范围更大的体系中不存在。
2024-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Phase separation dynamics in a two-dimensional magnetic mixture
基于经典的密度泛函理论,研究了二维二元海森堡流体混合物的分层相变。混合物中的粒子被建模为高斯软球,其中一个组件的特点是由一个额外的海森堡类型的经典自旋-自旋相互作用。在DFT中,我们使用平均场近似处理粒子相互作用。对于某些磁耦合强度,我们计算的密度浓度平面的相图。对于足够大的耦合强度和密度,我们发现一个分层相变驱动的磁性物种的铁磁相互作用。我们还提供了微观描述(即,密度分布)。最后,我们使用动态密度泛函理论(DDFT)研究相分离,同时考虑成核过程和旋节线分层。
2011-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation of penetrable core mixtures
考虑了可穿透粒子通过高斯核势相互作用的两组分体系,该体系可作为二元聚合物溶液的粗略模型。在无规相近似(RPA)和超网链(HNC)积分方程的范围内计算对结构和热力学性质。的分析RPA的预测是半定量的协议与数值解的HNC近似,这本身是非常准确的高斯核心系统。预测流体-流体相分离在广泛的潜在参数范围内发生。对结构表现出非平凡的少数组件的聚类行为。类似的结论适用于耗散粒子动力学(DPD)模拟中经常使用的抛物核混合物的相关模型。
2001-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microphase separation in oil-water mixtures containing hydrophilic and hydrophobic ions
我们发展了一种基于格子的蒙特卡罗模拟方法,能够处理带电混合物的介电异质性。使用这种方法,我们研究了含有拮抗盐的油水混合物,具有亲水性阳离子和疏水性阴离子。我们的模拟揭示了几个阶段与空间调制的溶剂组合物,其中的离子分配之间的富水和贫水区域根据其亲和力。除了最近观察到的层状相,我们发现管状,液滴,甚至gyroid相让人想起那些发现在嵌段共聚物和表面活性剂系统。有趣的是,这些结构源于离子介导的相互作用,其允许通过浓度、离子性质和温度来调节相行为。
2017-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation and vortex states in binary mixture of Bose-Einstein condensates
本文在Fermi近似下研究了由$^{87}Rb$原子的$|F=1,m_f=-1>$和$|2,1>$内自旋态组成的二分量玻色-爱因斯坦凝聚体中的相分离和涡旋态.结果表明,在非转动系统中,处于$|1,-1>$态的原子围绕处于$|2,1>$态的原子形成壳层。计算了各状态的临界角速度。这些速度极大地依赖于组分的相互浓度,外部组分的临界角速度小于内部组分的角速度。结果表明,处于$|1,-1>$态的原子可以围绕处于$|2,1>$态的原子的静止核形成旋转环.
2000-06-01 cond-mat.stat-mech
Theory of microphase separation of homopolymer-oligomer mixtures
微相分离结构的拉伸均聚物链的垂直取向的低聚物的尾巴包围层的周期性交替组成的研究,强键合(离子)系统和弱(氢)键合系统。我们的方法是基于这样一个事实,即结构周期是由表面活性剂的头基和聚合物的相互作用基团之间的交替关联。低聚物沿均聚物链的分布可用有效运动方程描述,链段数起时间的作用。其结果是,实验观察到的结构周期的温度依赖性,以及顺序-无序过渡的点的依赖性被确定为低聚分数的函数。
2002-10-26 cond-mat.stat-mech
Activity-induced phase separation and self-assembly in mixtures of active and passive particles
我们通过布朗动力学模拟和理论研究了主动(\textit{i.e.},自推进)和被动等距布朗粒子的单分散混合物的相行为和动力学。在一个纯粹的主动系统中,运动的活性成分触发相分离成一个稠密和稀相;在稠密相,我们进一步发现主动-被动分离,与“筏”的被动粒子在“海”的活性粒子。我们发现,从最初的无序混合物相分离可以发生少至15%的颗粒是活跃的。最后,我们表明,在一个合适的完全隔离的初始状态下制备的系统可重复地自组装一个主动的“电晕”,通过启动一个压缩波触发结晶的被动核心。我们的研究结果是相关的实验追求定向自组装使用活性粒子。
2015-01-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Kinetics of Phase Separation in Thin Films: Lattice versus Continuum Models for Solid Binary Mixtures
基于Kawasaki自旋交换动力学伊辛模型,在离散晶格分子场模型下,对固体二元(A,B)混合物在薄膜几何中的相分离动力学进行了描述.结果表明,该模型描述了润湿层的形成和横向相分离的相互作用,这导致了一个特征域尺寸$\ell(t)$在平行的方向上的限制壁,根据Lifshitz-Slyozov $t^{1/3}$法律与时间$t$淬火后的增长。在模型的临界点附近,该描述与基于Ginzburg-Landau模型的标准处理是等价的。与后者不同的是,目前的治疗是可靠的,也在远低于临界温度,其中在散装的相关长度仅为晶格间距的顺序,和陡峭的浓度变化可能会发生附近的墙壁,失效的梯度平方近似。另一个优点是,在体和在壁的相互作用参数的关系总是透明的,在低温下的正确的自由能是一致的时间演变的建设。
2008-10-08 cond-mat.stat-mech
Temperature and Composition Dependence of Kinetics of Phase Separation in Solid Binary Mixtures
本文采用二维伊辛模型的蒙特卡罗模拟,研究了固体二元混合物($A_1+A_2$)的相分离动力学。通过适当的应用有限尺寸标度理论的模拟结果被理解。在中等高温下,对于$A_1$和$A_2$颗粒的对称$(50:50)$组合物,畴的平均尺寸从非常早的时间起呈现幂律增长,指数具有1/3的Lifshitz-Slyozov值。然而,我们的分析表明,对于足够低的温度,在早期的增长指数小于Lifshitz-Slyozov值。对于组合物的依赖性,我们发现,在中等温度下,即使是极端的非临界组合物,曲率依赖校正的增长规律是弱的,这是违反直觉的,在这种情况下,引起液滴形态。然而,这与最近对表面张力的曲率依赖性的理解一致。还介绍了有限尺寸效应随温度和组分变化的一般性研究结果。
2013-05-12 cond-mat.stat-mech
Structure, phase behavior and inhomogeneous fluid properties of binary dendrimer mixtures
溶液中不同种类树枝状大分子之间的有效对势可以用适当的高斯函数很好地近似。我们发现,在二元树枝状聚合物混合物的有效相互作用的范围和强度强烈依赖于特定的树枝状聚合物的架构。我们考虑两种不同类型的树枝状聚合物混合物,采用高斯有效对势,以确定体相流体的结构和相行为。使用一个简单的平均场密度泛函理论(DFT),我们发现理论和模拟结果之间的一致性很好的体相流体结构。根据混合物,我们发现本体流体-流体相分离(宏观相分离)或微相分离,即,向以无阻尼的周期性浓度波动为特征的状态的过渡。我们还确定了非均匀流体结构的限制在球形腔。同样,我们发现DFT和模拟结果之间的良好协议。对于表现出微相分离的树枝状聚合物混合物,我们观察到相当惊人的斑图形成下的限制。
2005-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation kinetics of a symmetric binary mixture of glass-forming liquids
玻璃形成流体的混合物有时在低温下表现出玻璃-玻璃相分离。在这里,我们使用分子动力学模拟来研究玻璃-玻璃相分离的最简单的例子之一。考虑由A型粒子和B型粒子组成的混合粒子,其中A-A和B-B相互作用是相同的Lennard-Jones相互作用,A-B相互作用是排斥的。为了避免结晶,我们还引入了每种组分粒度的多分散性。我们研究了该模型在不同温度下的50:50浓度下的相分离动力学。我们发现,流体动力粗化发生时,温度高于玻璃态动力学的起始温度。在较低的温度下,在很长的时间内观察到扩散粗化,并且在较短的时间内出现进一步较慢的粗化。低于玻璃化转变温度时,畴的生长不会停止,而是变得对数缓慢甚至比对数更慢。通过分析两个时间的关联函数,我们表明,这些缓慢的粗化过程是伴随着一个放缓的微观动力学,这与老化动力学没有相分离的定性相似。基于这些结果,我们讨论了玻璃-玻璃相分离过程中的缓慢粗化和类老化微观减慢之间的可能联系。
2020-04-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lateral phase separation in mixtures of lipids and cholesterol systems
为了理解生物膜中的“筏”,我们提出了饱和和不饱和脂质混合物以及脂质-胆固醇混合物的唯象模型。我们认为简单的本地组合物和内部的膜结构之间的耦合,和它们的液体和“凝胶”膜相之间的过渡的影响。假设的凝胶转变温度的饱和脂质的不饱和脂质的存在下移动,和胆固醇作为一个外部字段上的链熔融转变,得到各种相图。饱和/不饱和脂质和脂质/胆固醇的二元混合物的相图与实验半定量一致。我们的研究结果也适用于区域的脂质/脂质/胆固醇系统的三元相图。
2004-02-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Nanoscale heterogeneous phase separation kinetics in binary mixtures: Multistage dynamics
为了研究液体二元混合物旋节线分解过程中相分离动力学的动力学特征,(如水和环己烷、水和2,6-lutidiene或甲醇和环己烷),我们研究了初始快速指数增长(Cahn-Hilliard政权)和随后的交叉到一个慢得多,非指数长时间增长(所谓的标度制度),通过结构破坏二元液体混合物的原子分子动力学(MD)模拟。特别是,我们结合了我们的MD模拟与粗粒度多尺度建模(CGMSM)能够捕获的长度和时间尺度的相分离动力学模拟框内。将系统从较高的温度淬火到远低于相图的共存温度的两个较低的温度。我们观察到多尺度相分离动力学。最初的增长是指数高达80- 100 ps的制度,具有强烈的依赖于淬火深度。随后出现一个交叉政权的动力学大大放缓,由于粗化通过幂律阶段。对于更深的淬火幂律增长占主导地位的初始指数和交叉成为瞬态。我们发现,对于目前的参数值的二元混合物,结构形成的初始快速增长实际上是在200 ps内,其次是缓慢的结构粗化。当通过相应的粘度缩放时,对于水-二甲基吡啶二元混合物,该时间转化为50-200 ns。动力学的最后一部分可能会延伸到ms。相分离的动力学是最慢的区域,具有公平的分布的两个物种,可以观察到的签名“上山扩散”,这是一个商标的spinodal分解。
2016-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation dynamics in a symmetric binary mixture of ultrasoft particles
本研究利用分子动力学模拟探究超软粒子对称二元混合物的相分离动力学,发现淬火至临界温度以下时,组分自发分离形成的畴域以指数1/3的幂律生长,符合Lifshitz-Slyozov定律,且静态结构因子呈指数4的幂律衰减,符合Porod定律。
2024-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase Separation in Binary Fluid Mixtures with Continuously Ramped Temperature
我们考虑在重力作用下,通过缓慢升温使二元流体混合物稳定地进入两相区的分层。我们假设,作为一个第一近似,该系统保持空间等温,并检查两个竞争的非线性的相互作用。其中之一是因为过饱和度在远离弯月面的地方最大,造成密度反转,导致流体运动;虽然是等温的,但这有点像贝纳德问题(从下面加热的单相流体)。另一种是内在的扩散不稳定性,这导致在大的过饱和度下的成核或旋节分解。一个简单的二元混合物的实验结果表明,有趣的振荡的热容和光学性质的斜坡参数范围很广。我们认为,这些振荡的条件下,两个非线性是重要的。
2003-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in binary mixtures of active and passive particles
我们研究了小的主动和大的被动非热粒子的二元混合物通过软排斥力相互作用在摩擦基板上。已知无热自推进颗粒在相当低的填充分数下相分离成致密聚集体和稀气体状相。这种现象被称为{ \emph {运动诱导相分离}},它控制着二元混合物在小到中等尺寸比的颗粒物质中的行为。被动颗粒之间的有效吸引力,由于周围的活性介质,导致真正的相分离的大尺寸比和体积分数的活性颗粒。活性和无源颗粒之间的有效相互作用可以是吸引或排斥在短距离取决于颗粒的尺寸比和体积分数。这会影响被动粒子的聚集。我们发现三个不同的阶段的基础上的被动粒子的空间分布。被动粒子的团簇尺寸分布在{ \emph{homogeneous phase} }中呈指数衰减。它在{ \emph{clustered phase} }中以指数截止的幂律衰减,并且随着系统接近向{ \emph{phase separated state} }的过渡而趋向于幂律。我们提出了一个平面上的相图定义的尺寸比和体积分数的被动粒子。
2018-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Metastable phase separation and information retrieval in multicomponent liquids
Gulbenkian Institute of Molecular Medicine(古尔本基安分子医学研究所);Centro de Física Teórica e Computacional, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa(里斯本大学理学院理论计算物理中心);Department of Mathematics, King’s College London(伦敦国王学院数学系)
本文发展了亚稳态相分离的热力学形式,应用于高阶相互作用二元混合物,并重点研究霍普菲尔德液体中的亚稳态相分离及其信息检索能力。
2026-11-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in a mixture of proliferating and motile active matter
本文模拟仅含排斥作用的运动与增殖粒子致密二元混合物,发现生长相诱导运动粒子有效吸引并在弱自推进下产生相分离,从而提出新型相变并为细菌菌落、肿瘤等细胞群体提供混合活性物质解释。
2025-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Aggressive Phase Separation in Dense Mixtures of Passive and Active Particles
Theoretical Sciences Unit and School of Advanced Materials, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research(贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心理论与材料学院)
采用类Vicsek自推进规则研究被动与活性粒子混合物的液-液相分离动力学,发现畴生长指数强烈依赖最终状态点,特定参数下可实现指数级快速生长,对生物群集和机器人群体有实际意义。
2026-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simultaneous Phase Separation and Pattern Formation in Chiral Active Mixtures
手性活性颗粒,或自推进的圆形游泳者,从精子细胞到不对称的Janus胶体,形成了一组丰富的模式,这与线性游泳者中看到的模式不同。这种模式主要是针对相同的圆形游泳者进行探索的,而现实世界的圆形游泳者通常具有频率分布。在这里,我们表明,即使是最简单的混合物(速度对齐)圈游泳者与两个不同的频率,主机一个复杂的世界的上层结构:最显着的例子包括一个microflock模式,形成一个物种,而其他物种相分离,形成一个macrocluster,与气相共存。在这里,一个物种的微相分离和选择的特征长度尺度,而另一个宏相分离和选择的密度。第二个值得注意的例子,在此出现在各向同性系统中,是包括两个不同特征长度尺度的图案,其可通过单个颗粒的频率和游动速度来控制。
2019-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A diffusion-induced transition in the phase separation of binary fluid mixtures subjected to a temperature ramp
进行缓慢的温度斜坡的二元流体的分层显示重复的成核波,这是由于产生的过饱和度的温度斜坡和松弛的过饱和度的扩散运输和流动之间的竞争而产生的。在这里,我们使用对流反应扩散模型来研究弱扩散和强扩散制度的振荡。在这两种状态之间有一个急剧的过渡,这只能根据成分的概率分布函数而不是平均成分来理解。我们认为,这种转变可能是负责一些尚未明确的功能的实验,如二次振荡和双峰液滴尺寸分布的外观。
2011-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.ao-ph
Nanosecond kinetics of phase separation in binary fluid studied by a combination of Laser-induced temperature jump and Forster Resonant Excitation Transfer probing
提出结合激光诱导温度跃迁和福斯特共振激发转移技术,以纳秒级时空分辨率研究二元流体相分离动力学,发现相分离指数增长阶段在5至20纳秒,可广泛应用于化学与生物系统。
2023-11-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamics and structural transition of binary atomic Bose-Fermi mixtures in box or harmonic potentials: A path-integral study
各种原子二元玻色-费米混合物的实验实现为研究具有不同自旋统计的复合量子系统带来了机会。随着玻色子-费米子相互作用的增加,二元原子混合物可以表现出从混合到相分离的结构转变。通过使用路径积分形式计算巨配分函数和热力学巨势,得到了二元玻色-费米混合物的有效势。还导出了在广泛的温度和相互作用范围内的热力学量。结构转变可以用有效势曲线的一个环来表示,相分离的体积分数可以用杠杆法则来确定。对于$^6$ Li- $^7$ Li和$^6$ Li- $^{41}$ K混合物,我们给出了零温和有限温时箱势下混合物的相图。由于原子气体的灵活密度,相分离的构造与单个密度固定的常规液体或固体混合物相比更加复杂。对于谐波捕获的混合物,我们使用的局部密度近似映射出有限温度的密度分布,并提出了典型的陷阱结构,包括混合物,部分分离相,完全分离相。
2018-02-19 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph