Crystalline Assemblies and Densest Packings of a Family of Truncated Tetrahedra and the Role of Directional Entropic Forces
多面体和它们的排列方式从古希腊时代起就引起了人类的兴趣，并且是今天凝聚态物质的重要图案，适用于许多种类的液体和固体。然而，人们对多面体形状的构建块（如多面纳米颗粒和胶体）的结晶稳定相知之甚少。虽然已知硬颗粒仅由于熵而组织，并且在文献中报道了一些不寻常的相，但与多面体形状有关的熵力的作用还没有得到很好的理解。在这里，我们研究了一个家庭的截断四面体的热力学自组装，并报告了几个原子晶体的同构，包括金刚石，β-锡，高压锂，多面体形状从四面体到八面体变化。我们比较我们的研究结果与密度填充的截断四面体家庭通过数值压缩和报告一个新的空间填充多面体，这在以前的搜索中被忽视。有趣的是，自组装结构不同于密排填料。我们发现，自组装晶体结构可以理解为多面体的趋势，以最大限度地提高面对面的对齐，这可以概括为定向熵力。
2011-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chiral Symmetry Breaking in Bent-Core Liquid Crystals
通过分子模拟，我们证明了在双核液晶系统中发现的超长程有序应该揭示出进一步的空间均匀相。其中两种被鉴定为具有$D_{2d}$对称性的四面体双（$N_T$）相和具有$D_2$对称性的手性四面体双（$N_T^*$）相。这些新的相位被发现的四极和八极各向异性相互作用的晶格模型，使用平均场理论和蒙特卡罗模拟。相图显示出四面体（$T$）、$N_T$和$N_T^*$相，以及普通的各向同性（$I$）、单轴双相（$N_U$）和双轴双相（$N_B$）。据我们所知，这是第一个在非层状体系中具有自发手征对称性破缺的分子模型。
2009-02-04 cond-mat.soft
Monte Carlo simulation of growth of hard-sphere crystals on a square pattern
本文用蒙特卡罗模拟方法模拟了硬球在正方形图形上的胶态外延生长。这是先前模拟的延伸;我们观察到收缩的内在堆垛层错通过肖克利部分位错的滑动在倾斜方向上延伸，该部分位错终止于fcc（001）堆垛中的下端[Mori等人，Molec. 105（2007）1377]，这是对为什么胶体晶体中的缺陷被重力减少的问题的回答[Zhu等人，Nature 387（1997）883]。我们解决了以往模拟的不足之处，将fcc（001）堆积的驱动力，即小周期边界模拟箱的应力，改为底部图案的应力。我们已经观察到在这种可实现的条件下堆垛层错的消失。在重力能mgd略小于热能kT的条件下，重心的下沉是平滑的，且为单一的松弛模式。在快照中，四面体结构经常出现，这表明桩断层四面体的形成。
2010-11-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Sedimentation stacking diagrams of binary mixtures of thick and thin hard rods
本文用Onsager理论和局域密度近似研究了厚、薄硬棒二元混合物的沉积-扩散平衡密度分布。我们构建堆叠图的三个直径比，并发现，即使是一个简单的纺锤形的相图，只有各向同性的非混合可以导致反直观的堆叠序列，如各向同性相夹在两个非对称相。对于这里考虑的最复杂的相图，我们发现16个不同的堆叠序列，包括几个5沉积层。通过在组成-压力和密度-密度相图中加入沉降路径，并计算密度和组成分布，我们表明，在沉降-扩散平衡的基础上得出有关二元混合物体相图的结论应谨慎。
2016-05-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Fabrication of colloidal Laves phases via hard tetramers and hard spheres: bulk phase diagram and sedimentation behaviour
胶体光子晶体具有独特的光学性质，特别适合于在不同领域的应用。然而，目标结构的低填充分数通常在制造阶段构成真正的挑战。在这里，我们提出了一种新的路线，通过硬四聚体和硬球的二元混合物的胶体光子晶体。通过结合理论和计算机模拟，我们计算的相图以及混合物的堆积图，并表明，胶体类似物的MgCu 2 Laves相-这可以作为一个光子带隙结构的前体-是一个稳定的相位在一个大的区域的相图。我们的研究结果表明，流体和Laves相，这是潜在的实验访问之间的一个相对较大的共存区域。此外，我们确定建议的混合物的沉积行为，通过确定几个堆叠序列。我们的工作揭示了一个新的自组装路径，在可见光区的光子带隙结构。
2017-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Geometrical Frustration: A Study of 4d Hard Spheres
三维球体的最大吻数Voronoi多面体是二十面体，四面体是Delaunay镶嵌中可以显示的最小体积。没有周期性晶格是一致的，因此这些密集的包装是几何挫折。由于二十面体可以由几乎完美的四面体组装而成，因此术语“二十面体”和“多四面体”堆积经常互换使用，这使得几何挫折的真正起源不清楚。在这里，我们报告了一个计算研究冻结的4D硬球，其中的densitivVoronoi集群是兼容的densitivcrystal的对称性，而多四面体的顺序不是。我们观察到，在其他可比的条件下，晶体成核在4D是不太容易比在3D。这表明，这是几何挫折的多面体结构，抑制结晶。
2008-11-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identification of triangular-shaped defects often appeared in hard-sphere crystals grown on a square pattern under gravity by Monte Carlo simulations
在本文中，我们已经成功地识别了三角形缺陷结构与堆垛层错四面体。这些结构通常出现在重力下以正方形图案生长的硬球（HS）晶体中。到目前为止，我们已经在重力作用下对HS晶体进行了蒙特卡罗模拟。在正方形模板的情况下，没有看到以前在平坦壁上生长的HS晶体中观察到的单个堆垛层错。相反，在$xz$ -和$yz$ -投影中具有三角形外观的缺陷结构是可感知的。我们已经通过逐层查看确定了它们。这些结构被沿着面心立方（fcc）的堆垛层错包围{111}。此外，我们看到孤立的空位和空位-间隙对，我们发现八面体结构被沿着fcc {111}的堆垛层错包围。
2014-06-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Density functional for hard hyperspheres from a tensorial-diagrammatic series
我们表示的自由能泛函的一个图表系列与张量系数索引的权力的长度尺度。对于硬核，我们得到了一维Percus的精确泛函和三维Kierlik-Rosinberg形式的基本测度理论。在五个维度上，泛函比Percus-Yevick理论更好地描述了体相流体。在平面壁密度曲线振荡的周期比在较低的维度。我们的研究结果开辟了治疗更一般的高维系统，以及三维混合物通过降维的途径。
2011-01-20 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
Phase diagram of colloidal hard superballs: from cubes via spheres to octahedra
通过蒙特卡罗模拟中的自由能计算，确定了胶体硬超球的相图，其形状介于立方体和八面体之间。我们不仅发现了一个稳定的面心立方（fcc）塑料晶体相的近球形颗粒，但也有一个稳定的体心立方（bcc）塑料晶体接近八面体形状，事实上，这两种塑料晶体的共存，甚至有很大的密度差距。塑性fcc和bcc晶体，然而，在立方体和八面体极限不稳定，这表明超级球的圆角在稳定转子相位中起着重要作用。此外，我们观察到一个两步熔化现象的硬八面体，其中闵可夫斯基晶体熔化成一个亚稳体心立方塑性晶体熔化成流体相之前。
2012-01-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Phase diagram of hard board like colloids from computer simulations
板状胶体丰富的中间相多晶型性和相序主要取决于其形状的不对称性。实施广泛的蒙特卡罗模拟，我们计算了空间相互作用的板状粒子的完整相图，为实验可访问的分子尺寸/这种形状的胶体的各向异性的范围。各种自组织的中间相，包括单轴和双轴向列相，近晶相，立方相和柱状相已被确定。我们的研究结果清楚地表明，分子的各向异性的影响不仅严重的结构和对称性的中间相，但也可能更有趣的是，它们之间的相序列。新类别的相序列，如向列相，并首次，从discovery和双轴向的直接过渡到正交近晶A相已被确定。这种相行为的分子几何形状的要求已被定位。
2013-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of hard colloidal platelets: a theoretical account
我们构建了完整的液晶相图的硬板状圆柱体的可变纵横比，使用Onsager的第二维里理论与Parsons-Lee解耦近似占各向同性和非线性流体相的更高的身体相互作用。固体（柱状）状态的稳定性在高填充分数包括通过调用一个简单的状态方程的基础上的Lennard-Jones-Devonshire（LJD）细胞模型，已被证明是定量可靠的在很大范围内的填充分数。通过采用高斯近似的基础上的渐近分析，我们能够表明，向列相柱过渡是普遍的和独立的颗粒形状。预测的相图与模拟结果定性一致。
2009-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Revisiting the Phase Diagram of Hard Sphere Dumbbells with Nested Sampling: Known Phases and New Packing Variants
University of Warwick（华威大学）
本研究利用嵌套采样技术重新审视硬球哑铃的相图，发现新的排列变体并验证了现有状态方程的预测。
2025-12-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of two-dimensional hard rods from fundamental mixed measure density functional theory
本文提出了二维可取向硬棒体相图的密度泛函理论，并用Monte Carlo计算机模拟数据进行了验证。详细地说，一个显式的密度泛函来自基本的混合测度理论和自由最小化的硬discorectangles的数值。相图，其中包括稳定的各向同性，双晶，近晶相和结晶相，得到了与模拟数据显示出良好的一致性。我们的功能是有效的多组分混合物的硬粒子与任意凸形状，并提供了一个可靠的起点，探索各种不均匀的情况下，二维硬棒及其布朗动力学。
2017-10-06 cond-mat.soft
Pomelo, a tool for computing Generic Set Voronoi Diagrams of Aspherical Particles of Arbitrary Shape
我们描述了一个新的软件工具，称为“柚子”，用于计算集Voronoi图的发展。Voronoi图是将颗粒周围的空间划分为单独的Voronoi单元的空间划分，例如适用于颗粒材料。点或单分散球体的常规Voronoi图的推广是集合Voronoi图，也称为导航图或影响区镶嵌。在此构造中，“Set Voronoi”单元包含的体积距离一个粒子的曲面比距离任何其他粒子的曲面更近。这对于非球面或多分散系统是必需的。Pomelo被设计成易于使用和尽可能通用。它直接支持常见的粒子形状，并提供了一个通用模式，允许处理任何类型的粒子，可以用数学描述。Pomelo可以以不同的标准格式创建输出，这允许直接可视化和进一步处理。最后，我们描述了SetVoronoi码在颗粒和软物质物理中的三个应用，即具有不同程度颗粒-颗粒摩擦的椭球颗粒的堆积问题，四面体的机械稳定堆积和梨形颗粒的液晶系统模型
2017-03-10 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.data-an
Density functional for ternary non-additive hard sphere mixtures
基于基本测度理论，构造了具有一般非加性相互作用距离的三组分硬球混合物的Helmholtz自由能量密度泛函.的功能构成了一个推广的二元非添加剂混合物的先前给出的理论。这两个泛函中的空间积分的图解结构是星形（或树形）拓扑。三元图比二元图具有更高的复杂性。通过Ornstein-Zernike途径从过量自由能泛函的二阶导数得到的部分对关联函数的结果与蒙特卡罗模拟数据吻合得很好。
2011-09-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics in the presence of attractive patchy interactions
我们报告了广泛的蒙特卡罗和事件驱动的分子动力学模拟的液体组成的粒子相互作用通过硬球相互作用补充的四个四面体协调的短程吸引（“粘”）点，一个模型介绍了几年前由Kolafa和Neidenda [J. Kolafa和I.内格罗尔达山161，87（1987）]。要访问的模型的动力学特性，我们引入并实现了一个新的事件驱动的分子动力学算法，适合于研究的演变的刚体相互作用，旁边的排斥硬核，与短程间补丁方势阱。我们评估的热力学性质的模型在深过冷状态下，键网络是充分发展，密度异常的证据。我们表明，不同于球对称相互作用粒子的模型，在一个很宽的区域内的包装分数的液体可以过冷，而不会遇到气液旋节线。特别是，我们建议，有一个最佳的包装分数（不是很不同的六角形冰包装分数），在该键四面体网络充分发展。我们发现的动态异常网络形成液体的特点的证据。事实上，在最佳网络填充周围，动态都取决于增加和减少填充分数。最后，我们确定了等扩散系数线在填充分数-温度平面上的形状，并建立了模型相图中动态停滞线的形状。结果进行了讨论，在连接到胶态分散体的粘性颗粒和凝胶形成蛋白质和它们的能力，形成动态逮捕状态。
2005-11-04 cond-mat.soft
Fluids of hard ellipsoids: Phase diagram including a nematic instability from Percus-Yevick theory
分子流体的一个重要方面是两粒子关联的取向和平移部分之间的关系。特别是需要详细了解取向相关性的影响，以详细解释和计算双相的发生。最简单的模型系统，既显示方向和平移的相关性是一个系统的硬椭球。利用Percus-Yevick理论研究了由硬椭球构成的各向同性流体。在高密度区域自洽求解Percus-Yevick方程给出了向列不稳定性的明确标准。本文详细计算了旋转硬椭球流体的平衡相图。我们的结果与蒙特卡罗模拟和密度泛函理论进行了比较。
1999-05-05 cond-mat.soft
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
Monte Carlo simulation of defects in hard-sphere crystal grown on a square pattern
对重力作用下在正方形图案壁上生长的硬球（HS）晶体进行了蒙特卡罗模拟。虽然以前的模拟是用逐步控制的重力进行的，但在本模拟中，从第一次开始就应用恒定重力。在使用平壁作为底壁的情况下，如果突然施加大的重力，则系统确实多晶化。另一方面，在目前的模拟中，尽管突然施加重力，系统没有多晶化。晶体在正方形上成核，然后向上连续生长，以克服内部的均匀成核，从而得到。缺陷的消失，这已基本上是相同的情况下，与逐步控制的重力，也观察到本案件。具有大水平系统尺寸的方形图案化底壁模拟的特征是存在三角形缺陷，这表明堆叠四面体。
2012-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Universal Jamming Phase Diagram in the Hard-Sphere Limit
提出了一类玻璃形成流体的堵塞相图的新公式，该流体由在温度$T$、填充分数$ϕ$或压力$p$和外加剪切应力$Σ$下通过有限范围排斥相互作用的球体组成。我们认为，相图的轴的自然选择是无量纲量$T/pσ^3$，$pσ^3/ε$和$Σ/p$，其中$T$是温度，$p$是压力，$Σ$是应力，$σ$是球体直径，$ε$是相互作用能量尺度，$m$是球体质量。我们表明，相图是普遍的低$pσ^3/ε$ ;在低压下，如弛豫时间的观测值是不敏感的相互作用势的细节和崩溃的硬球的值，提供的观测值是无量纲的压力。我们确定的形状的干扰表面的干扰相图，组织以前的结果有关的干扰相图，并讨论了各种限制的意义。
2010-11-30 cond-mat.soft
Phase diagram of two-dimensional hard ellipses
我们报告的二维硬椭圆的相图副本交换蒙特卡罗模拟。副本交换是通过扩大等压系综的压力。相图显示了四个区域：各向同性、塑性、塑性和固体（在各向同性-塑性两步转变时不考虑六方相[PRL 107，155704（2011）]）。在低各向异性下，各向同性流体变成塑性相，塑性相又产生用于增加压力的固体（面积分数）。中间各向异性导致单一的一级转变（各向同性固体）。最后，大的各向异性在低压下产生各向同性-相变，在高压下产生向列相-固体相变。我们得到了连续的各向同性的相变。对于涉及准长程位置序的跃迁，i。e.各向同性塑性、各向同性固体和向列相固体，我们观察到双峰概率密度函数。这支持第一阶转换场景。
2014-05-09 cond-mat.soft
Kinetic phase diagrams of a ternary hard sphere mixture
本文用自洽广义朗之万方程理论（SCGLE）研究了三种硬球胶体体系（尺寸比为1：3：9）的动力学滞止跃迁。我们发现，包含最小的物种有一个耗尽的效果，驱动系统的第二个玻璃液体玻璃重新进入类似的方式，包括一个小的物种，否则单分散系统导致（第一）重新进入。我们还发现，第二次再入后的新玻璃具有很小的局域化长度。此外，我们还比较了用模式耦合理论（MCT）和SCGLE理论得到的尺寸不对称度为1：5的二元硬球混合物的动力学相图，并展示了两种理论之间的显着差异。
2013-08-21 cond-mat.soft
Crystallization and phase-separation in non-additive binary hard-sphere mixtures
本文首次计算了非对称非加性硬球混合物的全相图。非加和性强烈影响结晶和流-流相分离。相图的整体拓扑结构由有效尺寸比y_{eff}控制，而流固共存与有效势阱的深度成比例。
1999-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagrams and crystal-fluid surface tensions in additive and nonadditive two-dimensional hard disk mixtures
使用密度泛函的基本测量理论，相图和晶体流体表面张力在添加剂和非添加剂（Asakura-Oosawa模型）的二维硬盘混合物确定的整个范围内的磁盘之间的尺寸比$q$，假设随机无序的晶体相。由于密度泛函计算中周期性晶胞的假设，流体-晶体转变是一阶的。定性地，相图的形状类似于三维硬球混合物的情况。对于非加性的情况下，一个扩大的流体-晶体共存区域被发现为小$q$，而较高的$q$的蒸汽-流体过渡介入。在添加剂的情况下，我们发现一个序列的纺锤型，共沸和共晶相图后降低$q$从1到0.6。从共沸到共晶的转变不同于三维情况。表面张力一般在加入第二种物质后变小（最多2倍），并且它们相当小。泛函的最小化不受限制地进行，并且使用优化的图形卡例程。
2018-05-09 cond-mat.soft
Hard-core Yukawa model for two-dimensional charge stabilized colloids
本文用超网链近似和Percus-Yevick近似研究了一个简单的硬核Yukawa电荷稳定胶体粒子模型的二维相图。我们计算了在很宽的参数范围内的静态结构因子和对分布函数。利用静态关联函数，我们提出了一个估计的液-固相图的参数范围很广。
2001-10-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Melting upon cooling and freezing upon heating: Fluid-solid phase diagram for Svejk-Hasek model of dimerizing hard spheres
提出了一个简单的模型，二聚硬球具有高度非平凡的流-固相行为。利用最近提出的有心力热力学微扰理论（RTPT-CF）研究了该模型。该相图具有流体-固体共存曲线的流体分支，其温度低于固体分支的温度。这种不寻常的行为与系统排除体积对温度的强烈依赖性有关，对于手头的模型，温度随着温度的升高而降低。这种效果也可以看到一个广泛的家庭的流体模型与有效的相互作用，结合短距离的吸引力和排斥在一个更大的距离。我们预计，足够高的排斥势垒，这样的系统可能会显示出类似的相行为。
2016-07-25 cond-mat.soft
Stabilizing the Hexagonal Close Packed Structure of Hard Spheres with Polymers : Phase diagram, Structure, and Dynamics
我们使用蒙特卡罗模拟研究了胶体硬球和自由连接的珠链的二元混合物的相行为。最近Panagiotopoulos和同事预测[国家通讯社。5，4472（2014）]，硬球的六方密堆积（HCP）结构可以在这样的混合物中稳定，这是由于聚合物与晶相中的空隙结构之间的相互作用。他们的预测是基于在HCP和竞争的面心立方（FCC）相中添加单个硬聚合物链的自由能惩罚的估计。在这里，我们使用自由能计算的完整的二元混合物的相图计算，并找到一个广泛的流体-固体共存区域和亚稳态气液共存区域。对于在这项工作中考虑的胶体单体的尺寸比，我们发现，HCP相是稳定的，只有在一个小的窗口，在相对较高的聚合物储层填充分数，共存的HCP相是近紧密堆积。此外，我们调查这些混合物的结构和动态行为。
2016-05-02 cond-mat.soft
Cubatic phase for tetrapods
我们研究了四角体的相行为，四角体是由四个杆在四面体角下连接而成的硬非凸体。我们预测，根据杆的相对长度，这些颗粒可以形成单轴晶相，更令人惊讶的是，它们可以表现出立方相，双轴晶相的特殊情况。这些预测可能是实验测试，作为实验实现的四足动物最近已经成为可用。
2004-01-01 cond-mat.soft
Phase diagram of the hard-sphere potential model in three and four dimensions using a pseudo-hard-sphere potential
针对硬球势模拟因接触不连续性导致的挑战，本文利用伪硬球（pHS）势研究三维和四维硬球系统的状态方程，通过模拟与理论对比验证其在流体及流体-固体共存区的适用性。
2025-04-18 cond-mat.soft
Phase Diagram Of A Hard-sphere System In A Quenched Random Potential: A Numerical Study
我们报告的数值结果的相图中的密度无序平面的硬球系统中存在的淬火，随机，钉扎无序。局部极小值的离散版本的Ramakrishnan-Yussouff自由能泛函位于数值和它们的相对稳定性研究作为一个函数的密度和无序的强度。对应于液体，玻璃态和近结晶态的相图中的区域被绘制出来，并确定的过渡的性质。随着无序强度的增加，液体到玻璃化转变从第一级变为第二级。对于弱无序体系，随着密度的增加，体系经历一级结晶转变。超过无序强度的临界值，这种转变被连续的玻璃化转变所取代。我们的数值计算结果进行了比较，在同一系统上的分析工作。我们的结果的影响，II型超导体的场-温度相图进行了讨论。
2000-02-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Rationalizing Euclidean Assemblies of Hard Polyhedra from Tessellations in Curved Space
本研究通过蒙特卡洛模拟，利用弯曲空间中的镶嵌来解释硬多面体的熵驱动自组装，将欧几里得晶体分为弯曲空间镶嵌残余和几何挫折导致的非镶嵌组装两类。
2023-05-12 cond-mat.soft
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
Infinite-pressure phase diagram of binary mixtures of (non)additive hard disks
在纳米到微米尺度上产生二维晶体结构的一种通用途径是胶体颗粒在界面处的自组装。在这里，我们探索的晶体相，可以预期从两个不同大小的球形颗粒的混合物，我们映射到（添加剂或非添加剂）硬盘混合物的自组装。我们绘制出这些混合物的无限压力相图，使用软盘盒蒙特卡罗模拟系统地采样候选晶体结构，在晶胞中具有多达12个磁盘。作为两种粒子的尺寸比和数量比的函数，我们发现了丰富多样的周期性晶体结构。此外，我们确定随机平铺区域预测随机平铺准晶稳定范围。增加非加和性既产生额外的晶相，又拓宽了涉及大量大小接触（包括随机镶嵌）的晶体结构的稳定性范围。我们的研究结果提供了有用的指导方针，控制界面处的胶体粒子的自组装。
2020-05-28 cond-mat.soft
Sedimentation profiles and phase stacking diagrams in polydisperse hard rounded rectangle fluids
German Aerospace Center (DLR)（德国航空航天中心）；Universität Bayreuth（拜罗伊特大学）；Institut für Theoretische Physik, Universität Tübingen（蒂宾根大学理论物理研究所）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Universidad Carlos III de Madrid（卡洛斯三世马德里大学）
本文利用基于标度粒子理论的密度泛函方法研究多分散硬质圆角矩形流体的沉降行为，揭示了由粒子多分散性与重力耦合产生的复杂多相堆叠、倒置堆叠及重入堆叠现象。
2025-11-10 cond-mat.soft
Particle Shape Effects on the Stress Response of Granular Packings
我们提出了测量的压力响应的填料形成的颗粒形状范围很广。除了球体，这些包括凸形，如柏拉图固体，截头四面体和三角双锥，以及更复杂的非凸几何形状，如具有各种臂长的六足，dolos和四面体框架。所有颗粒都是在硬树脂中3D打印的。在给定的围压下，通过循环加载预处理，建立了定义明确的初始堆积状态。从这样的初始状态开始，针对每种颗粒类型获得了四种不同围压下的轴向压缩应力-应变关系。虽然围压对力学响应的整体影响最大，但我们发现颗粒形状控制着应力-应变曲线的细节，并可用于调整填充刚度和屈服。通过相关的实验测量值的压缩下的有效杨氏模量，屈服应力和循环加载过程中的能量损失，我们确定的各种形状之间的趋势，允许设计一个填料的总行为。
2013-10-15 cond-mat.soft
Distribution Functionals for Hard Particles in N Dimensions
本文通过确定硬粒子的分布泛函来完成我们对硬粒子相互作用的研究。从一个简短的审查的自由能泛函的微扰展开，我们推导出两个表示的相关泛函在有根和无根的迈耶图，这是相关的功能衍生物。这个地图允许转移的数学方法，以前开发的无根图，在有根图的当前表示。然后将Mayer图转换为Ree-Hoover图，并确定它们的自同构群，得到所有r粒子分布的泛泛函。从这一点上，我们得到的例子2-和3-粒子的相关性高达4个交叉中心，并表明，已经领先的顺序再现的Wertheim，Thiele，巴克斯特解决方案的接触概率领域。另一个计算表明，柯克伍德叠加近似对于任何r粒子关联都是失败的。
2015-02-15 cond-mat.soft
