Linking dynamics and structure in highly asymmetric ionic liquids
我们探索了一个理想化的理论模型，在高度不对称的离子液体混合物中的离子传输。原始模型（PM）启发的系统用作不对称离子材料（例如液晶盐）的代表，其猝灭以形成无序的部分停滞相。应用自洽广义朗之万方程（SCGLE）理论研究了电荷匹配盐的粒径比与平均迁移率之间的关系。在这个模型中，我们确定新的玻璃态，其中两个带电物种（无论是大阳离子或微阴离子）被逮捕，而其他保留流动性。我们讨论了如何这一结果是有用的，在离子液体为基础的材料中的新型单离子导电相的发展。
2021-08-27 cond-mat.soft
Mean field approach to first and second order phase transitions in ionic liquids
离子液体是一种无溶剂电解质，其中一些具有有趣的自组装性质。使用平均场框架（基于Onsager的关系），我们表明，散装纳米结构出现通过I型和II型相变（PT），这直接影响双电层（EDL）结构。导出了Ginzburg-Landau方程，并将PT与温度、势和相互作用联系起来。I型PT发生几何上不同的阴离子/阳离子比，令人惊讶的是，是由扰动的顺序的热波动。最后，我们比较的见解与衰减的电荷层内的EDL，广泛观察到的实验。
2017-01-10 cond-mat.soft nlin.AO physics.chem-ph
A variational approach to the liquid-vapor phase transition for hardcore ions in the bulk and in nanopores
我们采用场论变分方法研究离子溶液在巨正则系综中的行为。为了正确描述离子之间的核心相互作用，我们使用傅立叶空间中的截止值作为巨势的静电贡献，并使用具有修改的化学势的Carnahan-Starling状态方程作为压力势。我们首先校准我们的方法，通过比较其预测在室温下与Monte Carlo结果的过剩化学势和能量。然后，我们验证我们的方法在体相描述的经典的“离子液体-蒸汽”相变诱导的离子相关性在低温下，在室温下将其应用到电解质局限于纳米孔嵌入在低介电介质中，并耦合到外部的离子库。然后正确地描述纳米孔中的离子浓度，从非常低的本体浓度（其中介电排阻将过渡转移到室温，用于足够紧密的纳米孔）到高浓度（其中硬核相互作用占主导地位，如预期的那样，仅稍微改变这种离子“毛细管蒸发”）。
2016-04-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Impact of single-particle compressibility on the fluid-solid phase transition for ionic microgel suspensions
我们研究了离子微凝胶悬浮液组成的各种单颗粒刚度的溶胀颗粒。我们测量这些悬浮液的渗透压$π$，并表明它是由溶液中的自由离子的贡献占主导地位。由于该离子渗透压取决于悬浮液$ϕ$的体积分数，因此我们可以从$π$确定$ϕ$，即使体积分数高到微凝胶颗粒被压缩。我们发现，使用$ϕ$测量的流体-固相共存的宽度大于其硬球值，我们研究的较硬的微凝胶，并逐渐减少较软的微凝胶。对于足够软的微凝胶，悬浮液是流体状的，与体积分数无关。通过计算微凝胶颗粒的平均体积对$ϕ$的依赖性，我们表明相共存宽度的行为与微凝胶颗粒是否在对应于流体-固体共存的体积分数下被压缩相关。
2014-10-17 cond-mat.soft
Ionic exclusion phase transition in neutral and weakly charged cylindrical nanopores
采用场论变分法研究了离子在与大体积储层相平衡的充水圆柱形纳米孔中的渗透。结果表明，（i）位于中性孔中的离子经历两种相反的机制：其周围的相反电荷的离子云相对于储层的变形，这增加了表面张力并倾向于将离子排除在孔之外，和（ii）与溶剂和孔壁之间的介电跳跃相关的排斥性镜像力对离子自能的吸引作用，当离子进入孔时，其变得越来越被屏蔽。对于孔半径约1 nm和本体浓度低于0.2 mol/L，这种机制导致一级相变，类似于毛细管“蒸发”，从离子渗透状态到离子排斥状态。在生物浓度范围内（~ 0.15 mol/L），当膜介电常数小于5时，不连续的相变仍然存在。在弱荷电孔隙中，反离子渗透表现出非单调行为，并具有两个特征：在低储层浓度或小孔隙半径时，共离子被排除，反离子的能垒降低，但镜像力仍然足够强，因此反离子在孔隙中的分配系数随储层浓度的增加而降低，直到一个特征值;对于较大的储层浓度，镜像力被屏蔽，并且抗衡离子的分配系数随着储层电解质浓度而增加。
2011-05-13 cond-mat.soft
Nanotribology of ionic liquids: transition to yielding response in nanometric confinement with metallic surfaces
室温离子液体（RTIL）是一种具有独特物理和化学性质的熔融盐，通常用于润滑和能源应用。RTIL的纯离子性质导致液体之间的强静电相互作用，并且在界面和限制的存在下增强。在这项工作中，我们使用的音叉为基础的动态表面力摩擦计（TF-SFT），它允许探测的流变学和摩擦学性能的RTILs薄膜之间的毫米球和表面，在广泛的限制。当RTIL被限制在金属表面之间时，我们证明了其流变特性在阈值限制以下的突然变化。这让人想起最近报道的约束诱导毛细管冻结，在这里观察到一个广泛的接触面积。在平行，我们探测下施加纳米剪切变形的膜的摩擦学响应，并揭示了低于此阈值限制的界面固相的屈服行为。这是其特征在于从弹性过渡到塑性制度，表现出惊人的相似性与玻璃材料的响应。RTIL在金属约束下的这种屈服过渡导致摩擦力的总体降低，并提供了表面的自修复保护，避免了直接接触，在摩擦学中具有明显的应用。
2021-02-18 cond-mat.soft
Critical-like behavior of ionic-related, low-frequency dielectric properties in compressed liquid crystalline 8OCB and its nanocolloid
该报告介绍了与压力相关的宽带介电谱（BDS）的液晶辛氧基氰基联苯及其纳米胶体与钛酸钡纳米粒子的研究，重点是低频离子域和pretransitional波动的影响。因此，基本外源（压力）和内源（纳米粒子）对介电性能的影响。创新的衍生物为基础的分析揭示了功能的“临界”的描述离子的贡献，介电常数和电导率。补充介电常数扫描，产生洞察到偶极-偶极安排，也提出。研究涵盖了复杂的液体（钐）-固体晶体相变的令人困惑的情况下，揭示了相对较强的临界预熔效应，这几乎没有观察到的不连续的“熔化过渡”到目前为止。
2022-10-23 cond-mat.soft
Ionic Capillary Evaporation in Weakly Charged Nanopores
使用变分场论，我们表明，限制在中性圆柱形纳米孔穿越低介电膜的电解质表现出一阶离子液体-蒸汽伪相变从离子渗透“液体”相到离子排斥“蒸汽”相，由纳米孔改性的离子相关性和介电斥力控制。对于带弱电荷的纳米孔，这种伪过渡存活下来，并可能揭示实验中观察到的纳米孔电导率快速切换背后的机制。
2010-10-10 cond-mat.soft
Electronic access to glass transition in supercooled ionic liquids using ambipolar transistor
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化研究所）
利用双极性PdSe2场效应晶体管，通过电学方法探测过冷离子液体的弛豫动力学，半定量推断流变参数，并提取玻璃转变特征温度。
2026-06-17 cond-mat.soft
Ionic glass formers show an inverted relation between fragility and relaxation broadness
本研究发现离子玻璃形成体的脆性与弛豫宽度呈反向关系，提出一类新型离子交联聚合物，为开发兼具可加工性和机械耗散的材料开辟新途径。
2025-09-07 cond-mat.soft
Interfacial ordering and accompanying divergent capacitance at ionic liquid-metal interfaces
构建了一个理论附近的带电平面壁，是有效的强离子间的相关性的致密离子溶液。该理论预测的波动引起的，一阶跃迁和自发电荷密度在界面处的顺序，在存在的，否则无序的体相溶液。表面排序是由施加的电压驱动，并导致在一个异常的微分电容，在最近的模拟结果一致，并与实验观察在广泛的系统。给出了电荷密度分布和电容的显式形式。该理论与电荷受挫伊辛模型，这也被发现表现出一个电压驱动的一级转变的数值结果进行了比较。
2016-06-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Ion-sensitive phase transitions driven by Debye-Hückel non-ideality
我们发现，Debye-Hückel非理想性的稀水电解质是足够的驱动体积相变和临界，即使在没有自吸引或弹性网络。我们的结果来自于朗道平均场论，该理论适用于混合价反离子外溶液中的受限离子系统，其中单价离子与二价离子浓度的平方比为相变提供了类似温度的变量。我们的分析是出于长期研究的体积相变通过离子凝胶中的离子交换，但我们的研究结果同意现有的理论，体积-温度相变在带电的硬球模型和其他系统的Fisher和Levin，和McGahay和Tomozawa。我们的平均场模型预测了一条连续的气-液型临界点线，将一个极端的纯单价、二价敏感临界点与另一个极端的二价、单价敏感临界点连接起来;朗道泛函的另一种表示方法处理了这第二个极限。由此可见，对离子价态的临界灵敏度可调节到任何所需的价态比。临界或不连续的因变量可以是限制体积;或者，内部电势在应用中可能更方便。我们的简化条件离子相变发生，连同我们相对简单的理论来描述它们，可能有助于探索可调的临界灵敏度的领域，如离子检测技术，生物开关和渗透控制。
2011-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Re-entrant phase transitions and dynamics of a nanoconfined ionic liquid
离子液体被限制在界面处或被限制在亚纳米孔中，越来越多地用于现代技术，包括能源应用。因此，了解它们在这些条件下的行为细节至关重要。通过分子动力学模拟，我们从理论和数值上阐明了纳米尺度的限制对离子液体静态和动态性质的影响。特别是，我们专注于离子的大小之间的相互作用，狭缝孔的宽度，和长度尺度与长程组织的极性和非极性域存在于散装材料。通过调节温度和限制的程度，我们证明了存在一个复杂的重入相行为，包括各向同性的液体和具有不同对称性的液晶相。我们展示了这些变化如何影响离子的相对组织，库仑有序的实质性修改，以及它们的动力学状态。在这方面，我们揭示了一个显着的反离子的动力学解耦，指出这些在约束下的电荷传输中发挥了非常不同的作用。最后，我们讨论我们的研究结果与最近的实验和理论工作。
2018-09-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Isotropic-nematic phase transition in suspensions of filamentous virus and the neutral polymer Dextran
我们提出了一个实验研究的各向同性的相变在带电的半柔性杆（fd病毒）和中性聚合物（葡聚糖）的水溶液混合物。完整的相图是根据离子强度和聚合物分子量测量的。在高离子强度下，聚合物的加入拓宽了各向同性相和非各向同性相的共存区域，聚合物优先分配到各向同性相中，而在低离子强度下，聚合物的加入对相变没有影响。双折射测量确定的双折射序参量，并发现是独立的聚合物浓度（或等效的吸引力的强度）。实验结果与现有的理论预测的各向同性的吸引相互作用杆中的相变进行了比较。
2004-02-12 cond-mat.soft
Criticality in confined ionic fluids
本文提出了一种二维受限电解质理论。通过$1/r$电势相互作用的正离子和负离子被限制在分离具有介电常数$ε_1$和$ε_2$的两种溶剂的界面上移动。结果表明，德拜-休克尔类型的理论预测，这种2d库仑流体应该经历相分离，变成共存的液相（高密度）和气相（低密度）。然而，我们认为，交替的正离子和负离子的聚合物样链的形成可以防止这种相变发生。
2001-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electronic screening using a virtual Thomas-Fermi fluid for predicting wetting and phase transitions of ionic liquids at metal surfaces
提出基于 Thomas-Fermi 形式体系的虚拟流体方法，通过可调屏蔽长度描述不完美金属表面的电子屏蔽，预测离子液体在绝缘至金属条件切换时的润湿转变。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Fractal conduction pathways governing ionic transport in a glass
Instituto de Investigaciones Físicas de Mar del Plata (IFIMAR)（马德普拉塔物理研究所）；Universidad Nacional de Mar del Plata（马德普拉塔国立大学）；Universidad Tecnológica Nacional - Facultad Regional San Rafael (FRSR)（国家技术大学圣拉斐尔地区学院）；INQUISUR-UNS-CONICET（南方大学-INQUISUR-国家科学研究委员会）；Universidad Nacional del Sur（南方国立大学）
研究通过分子动力学模拟揭示非晶固体中离子传输的分形传导路径，发现其在短时间尺度上近似一维并演变为分形结构，具有约1.7的分形维度。
2025-12-31 cond-mat.soft
Lithium-salt-based deep eutectic solvents: Importance of glass formation and rotation-translation coupling for the ionic charge transport
基于锂盐的深共熔溶剂，其中唯一的阳离子是Li+，是作为电化学储能设备如电池中的电解质的有前途的候选者。我们已经进行了宽带介电谱三个这样的系统，涵盖了广泛的温度和动态范围，从低粘度的液体在室温下的玻璃态接近玻璃化转变温度。我们检测到的弛豫过程，可以归因于偶极重取向动力学，并表现出明确的签名玻璃冻结。我们发现离子直流电导率的温度依赖性及其室温值也受这些系统的玻璃态动力学的支配，例如，玻璃化转变温度和脆性。与先前研究的相应系统相比，含有氯化胆碱而不是锂盐，由于玻璃化转变温度的变化和锂离子的较高离子电势，重取向和离子动力学都显着降低。这些锂基深共晶溶剂部分表现出显着的偶极重取向和离子平移动力学的解耦，并大致遵循分数Debye-Stokes-Einstein关系，导致直流电导率的增强，特别是在低温下。所提出的结果清楚地揭示了去耦效应的重要性和这些系统的典型的玻璃形成性能的技术相关的室温电导率。
2021-07-20 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Molecular dynamics and charge transport in highly conductive Polymeric Ionic Liquids
研究了高分子离子液体（PIL）聚的玻璃化动力学和电荷传输具有不同分子量的三（2-（2-甲氧基乙氧基）乙基）丙烯酰氧基丙基磺酸铵（PAAPS）（9700，44200，51600和99500 g/mol），通过宽带介电谱（BDS）在宽频率下测定（0.01 - 10 E7 Hz）和温度范围（100 - 400 K）以及DSC-和AC-芯片量热法。介电谱的特征在于（i）弛豫过程、（ii）电荷传输和（iii）电极极化的叠加。弛豫过程（i）被分配给动态玻璃化转变和二次弛豫。电荷输运（ii）可以用Dyre等人提出的随机自由能垒模型来描述; Barton-Namikawa-Nakajima（BNN）关系在80多年的时间里得到了很好的实现。电极极化（iii）遵循Serghei等人分析的特征;低频侧存在偏差。动态玻璃化转变的弛豫速率与载流子跳跃速率之间的比例反映了作为玻璃化转变辅助跳跃的电荷传输的性质。因此，研究中的PIL暴露了迄今为止在100 oC以下这类材料中观察到的最高直流电导率值，并且第一次通过提高聚合度来提高电导率。聚合物离子液体的研究与其他的比较意味着新的高导电性PIL的设计的结论。
2018-10-09 cond-mat.soft
The impact of ionic contribution to dielectric permittivity in 11CB liquid crystal and its colloids with BaTiO3 nanoparticles
该报告显示了11 CB和BaTiO 3基纳米胶体的体样品中静态（介电常数）和低频（LF）域中介电常数实部的温度行为。该研究涵盖了各向同性液体（I），向列型（N），Smectoc A（SmA）和固体晶体（Cr）相。对于每个阶段，pretransitional波动，显着缓和的纳米粒子的主导地位。作者分别考虑了介电常数（Eps（T））在静态域和低频（LF）域中的演化，前者主要由永久偶极矩及其排列产生响应，而后者仅与离子相关的极化机制有关。这些都为I-N、N-SmA和SmA-Cr相变提供了新的实验证据，重点是相变前效应的强度和程度、临界指数和相变不连续性。SmA-N相变附近的相变前效应的强有力证据是值得注意的，特别是关于DeltaEps '（f，T）。研究补充了直流电导率-参数也与LF域。最后，对常用于讨论LC化合物及其纳米粒子介电谱的关系式Eps '（f，T）= Af^（-3/2）+Eps（其中f为频率，A为常数）在LF域的有效性进行了检验。
2022-07-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
