Numerical study of surface-induced reorientation and smectic layering in a nematic liquid crystal
基于扩展的Landau理论，数值计算了从取向衬底到“无穷远”范围内，双晶型液晶和近晶型液晶序参量的表面诱导分布。为了得到解在“无穷远”处的光滑性态，通过线性化平衡解附近的朗道能，导出了边界能泛函。我们发现，内禀波数的近晶结构，它起着一个耦合的作用，近晶和近晶顺序，强烈影响董事重新取向。当远离表面时，近晶有序迅速衰减，而单轴向列相序参量在靠近衬底时表现出振荡行为，并伴有非零的局部双轴性。
2000-10-08 cond-mat.soft
Chiral oily streaks in a smectic-A liquid crystal
将液晶辛基氰基联苯（8 CB）与手性试剂CB 15掺杂并旋涂到经平面取向处理的基底上，得到厚度为几百nm的近晶-A相的膜。在掺杂和未掺杂的样品中，竞争的边界条件-在基板处的平面对准和在自由表面处的垂直对准-导致液晶分裂成一系列平坦的半圆柱体以满足边界条件。当在具有交叉偏振器的光学显微镜下观察时，该结构导致一系列周期约为1 $μ$ m的明暗条纹（“油性条纹”）。在不存在手性掺杂剂的情况下，条纹垂直于衬底的易磁化轴延伸。然而，当掺杂浓度高达c = 4重量%的手性CB 15时，条纹取向相对于c = 0条纹取向旋转温度依赖性角度$ϕ$，其中$ϕ$随c单调增加。$ϕ$是最大的正下方的邻-近晶-A的转变温度TNA，并随着温度的降低而降低。当温度降低时，$ϕ$在TNA的~1 $^\circ$ C内松弛至接近零的稳态取向。我们认为，旋转现象是一种表现形式的表面电斜效应：旋转是由于弱的近晶序参量，并导致大的指向矢倾斜磁化率相对于近晶层正常附近的TNA，结合有效的表面电场由于极性之间的相互作用的液晶和基板。
2016-09-09 cond-mat.soft
Pinning and Dynamics of Colloids on One Dimensional Periodic Potentials
利用数值模拟，我们研究了周期性一维衬底上相互作用胶体的钉扎和动力学。作为胶体密度，温度和基板强度的函数，我们发现各种钉扎和动态状态，包括钉扎近晶，钉扎屈曲，两相流，和移动部分有序结构。我们发现，对于增加胶体密度，在脱钉阈值的峰值发生在相称的状态。当胶体经历从一维链到屈曲配置的过渡时，钉扎阈值与衬底强度的比例变化。
2004-09-21 cond-mat.soft
Dewetting of thin films on heterogeneous substrates: Pinning vs. coarsening
本文研究了周期性异质衬底（模板）上的液膜脱湿模型。计算了获得稳定的周期性条纹图案所需的条纹模板异质性的振幅和周期性，即钉扎。这需要在均匀衬底上的薄膜的去湿期间驱动典型的粗化动力学的纵向和横向模式的稳定。如果异质性具有比临界去湿模式更大的空间周期，则弱异质性足以进行钉扎。粗化动力学和钉扎之间的共存的大区域被发现。
2001-12-10 cond-mat.soft
First order isotropic - smectic-A transition in liquid crystal-aerosil gels
使用高分辨率同步辐射X-射线衍射研究了由二氧化硅纳米颗粒（aerosils）的凝胶扰动时，各向同性到近晶-A过渡的短程有序。凝胶已创建\textit{in situ}在癸基氰基联苯（10 CB），它具有强烈的一阶各向同性近晶-A的转变。通过对近晶结构因子的温度和凝胶密度依赖性的详细分析来确定这些影响。在以前的研究中，在各种各样的热致液晶中，气溶胶凝胶似乎随机地钉扎了近晶密度调制的相位。对于各向同性到近晶-A的转变，相同的凝胶扰动产生不同的结果。近晶相关长度随随机场方差的增加而减小得更慢，这与随机钉扎场在从均匀相直接过渡到具有一维平移阶的相时的效果具有良好的定量一致性。因此，我们比较了随机场对\textit{freezing}过渡的影响，并没有干预取向有序相。
2003-11-27 cond-mat.soft
Droplet spreading and pinning on heterogeneous substrates
本文用扩散接触线的统计动力学方法分析了液滴在非均匀表面上的接触角。应用非局部弹性接触线的脱钉过渡和钉扎-脱钉动力学特征，得到了液滴最终半径和接触角的统计特性。这些性质不仅取决于无序强度和表面细节，而且还取决于液滴体积和无序相关长度。与Wenzel或Cassie/Baxter行为的偏差在小液滴体积和小接触角的情况下特别明显。
2012-07-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Domain and Stripe Formation Between Hexagonal and Square Ordered Fillings of Colloidal Particles on Periodic Pinning Substrates
利用大规模的数值模拟，我们研究了有序的胶体颗粒的方形周期性的二维松饼锡基板组成的平面与本地化的钉扎网站。我们发现，当有四个粒子每个钉扎网站，粒子采用六角排序，而五个粒子每个钉扎网站，出现一个正方形的顺序。对于每个钉扎位点的四个和五个粒子之间的填充物，我们确定了丰富多样的不同的有序制度，包括无序的晶界，晶体条纹结构，超晶格有序，无序的补丁安排。我们使用Voronoi分析，能量色散和有序的域的不同制度的特点。我们发现，我们观察到的许多边界形成功能发生在广泛的其他填料。我们的研究结果表明，可以实现与松饼锡周期性钉扎基板的晶界剪裁。
2012-11-16 cond-mat.soft
Pseudo-Casimir interactions and surface anchoring duality in bookshelf geometry of smectic-A liquid crystals
我们分析的横向intersubstrate伪Casimir力，所产生的结果的液晶层的近晶-A膜限制在两个平面基板之间的书架的几何形状，其中等距近晶层被放置垂直于边界表面的热波动。我们讨论的相互作用力的变化作为一个函数的基板间的分离在存在的表面锚定到基板上，显示出的限制波动引起的力是有吸引力的，并取决于穿透长度以及层间距。最强的效果发生在紧密限制的波动，其中表面锚定能量被设置为无穷大，其中单位面积的力与热能成线性比例，与衬底间分离的四次方成反比。通过降低表面锚定能的强度，力的大小首先变弱，但随后随着表面锚定强度进一步降低到零而增加，在这种情况下，力趋于在强锚定的极限下获得的力。
2018-11-27 cond-mat.soft
Surface alignment disorder and pseudo-Casimir forces in smectic-A liquid crystalline films
在近晶-A液晶膜的表面锚定中的随机（无序）组分通常修改热伪Casimir相互作用。淬火型的退火无序通常与热赝卡西米尔力解耦，并产生额外的无序生成的相互作用，与退火无序不同，退火无序对赝卡西米尔力的影响是非加性的。我们认为表面锚定无序的影响，通过假设膜的基板之一是由无序源污染，导致在该基板上的优选分子锚定取向（易轴）的高斯加权分布，具有有限的平均值和方差，或更一般地说，一个均匀的面内，两点关联函数。我们表明，存在的障碍，无论是淬火或退火类型，导致一个显着减少的净热波动力的大小之间的限制基板的膜。在淬火的情况下，这是一个直接后果的附加自由能依赖于方差的障碍，而在退火的情况下，抑制的相互作用力可以理解的基础上的障碍重整化，有效的锚定强度。
2019-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Droplet control based on pinning and substrate wettability
本文通过分子动力学模拟研究液滴在固体基底上的钉扎与脱钉机制，分析了钉扎势垒高度和基底润湿性等关键参数的影响，揭示了脱钉过程的驱动力与动力学，为微纳系统中基底设计和液滴运动控制提供理论指导。
2023-11-27 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Freezing of a soft-core fluid in a one-dimensional potential: Appearance of a locked smectic phase
本文研究了超软粒子在沿一个空间方向周期性变化的基片上的二维胶体模型系统的相行为。我们的计算是基于平均场密度泛函理论的粒子通过超软势相互作用的系统，即指数为四的广义指数模型（\mbox{GEM-4}）。对于适当的基板周期性（与可调参数$p=2$），我们发现一系列的相变从调制液体锁定近晶，然后锁定浮动固相。锁定近晶相的出现与早期的理论预测和实验相一致，用于在结构化表面上冻结更排斥的系统（使用$p=2$）。然而，目前的超软系统不显示重入熔化。我们在这里研究了不同相的密度分布的细节，从而补充了早期使用$p=1$对GEM-4系统的工作[Phys. Rev. E \textbf{101}，012609（2020）]。有趣的是，所观察到的连续的相变可以通过不同的路径被触发，沿着这些路径物理控制参数被改变。
2021-03-16 cond-mat.soft
Liquid crystal cells with "dirty" substrates
我们探讨液晶秩序在一个细胞与“脏”基板施加随机表面钉扎。模拟这样的系统由一个随机场xy模型与表面异质性，我们发现，在三维系统中的取向顺序是轻微不稳定的表面钉扎。我们计算拉金长度尺度，以及相应的表面和体积失真。在较长的尺度上，我们计算关联函数使用功能重整化群和匹配的方法，找到一个普遍的对数和双对数粗糙度在二维和三维，分别。对于一个有限厚度的细胞，我们探讨的相互作用的异质衬底对和详细的交叉作为无序强度和细胞厚度的函数。
2009-10-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Live Soap: Order, Fluctuations and Instabilities in Active Smectics
我们构建了一个嘈杂的，非极性的活性smectics，在散装悬浮液或基板上的流体动力学理论。我们的预测包括：d = 2维的准长程近晶有序和d = 3维的长程近晶有序，将以前发表的结果扩展到所有动力学区域;在d = 2维的高浓度和低浓度下，Kosterlitz-无规熔化为活性的近晶有序;平行于层的非零秒声速;近晶弹性对巨数涨落的抑制;体收缩近晶中自发波动和流动的不稳定性;层间距的不稳定性，可能是振荡的，足够大的可扩展的主动应力。
2012-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dewetting and Spreading Transitions for Active Matter on Random Pinning Substrates
我们发现，空间相互作用的自推进磁盘中存在的随机钉扎基板表现出各种不同的状态之间的转换。特别地，从相分离的簇状态，盘可以展开并均匀地覆盖衬底，这可以被视为活性物质润湿转变的示例。我们映射的活动，磁盘密度和基板强度的函数的这种转变的位置，我们还确定其他阶段，包括集群状态，集群和迷宫润湿相之间的共存，和固定的液体。这些阶段可以确定使用簇的大小，在润湿-去湿过渡，和六重协调的颗粒，当发生去湿下降的分数下降。
2016-08-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Surface and smectic layering transitions in binary mixtures of parallel hard rods
研究了胶体硬棒与固体基底（硬壁）接触的二元混合物的表面相行为，特别强调了包括近晶A相的相图区域。胶体棒被建模为相同直径和不同长度的硬圆柱体，近似完美对齐。一个基本的测量密度泛函被用来获得平衡密度分布和热力学性质，如表面张力和吸附系数。体相图表现出向列-近晶相和近晶-近晶相分层，近晶相具有不同的组成;在某些情况下，它们是微分馏的。计算出的表面相图的壁面的界面显示出非常丰富的相行为，包括分层过渡和在高压下完全润湿，从而无限厚的近晶膜生长在壁上通过一个无限序列的逐步一阶分层过渡。对于较低的压力完全润湿也获得，但在这里的近晶膜生长在一个连续的方式。最后，在非常低的压力下，壁-面界面表现出临界吸附的近晶相，由于体向列相-近晶相转变的二阶字符。
2010-02-02 cond-mat.soft
Highly organized smectic-like packing in vapor-deposited glasses of a liquid crystal
研究人员制备气相沉积伊曲康唑液晶玻璃，发现衬底温度高于Tg时所得玻璃结构有序性优于热退火膜，为优化有机光电器件活性层分子堆积提供新策略。
2026-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Topological defects and geometric memory across the nematic-smectic A liquid crystal phase transition
我们研究了自组织缺陷阵列在向列-近晶A型液晶相变的转变，并表明这些缺陷配置是相关的，或“记住”，跨越相变。通过空气界面和水基底对热致液晶薄膜进行混合锚定，并在偏光显微镜下观察。当从近晶A加热到100 ℃时，焦锥域的堆积熔化成密集的boojums阵列-表面缺陷-然后通过对湮灭变粗。借助Landau-de Gennes数值模拟，我们阐明了这种转换的拓扑和几何规则。在过渡到smectic-A，我们表明，焦锥域包装组织在大尺度上的图案，保留了几何记忆的的mooboojum配置，这可以恢复显着的保真度。
2019-04-11 cond-mat.soft
Stability and distortions of liquid crystal order in a cell with a heterogeneous substrate
研究了具有随机异质衬底的液晶盒中液晶有序的稳定性和畸变。将该系统建模为具有局限于表面的淬火无序的体xy模型，我们发现，这种表面钉扎的顺序是稍微不稳定的。我们计算的长度尺度，超过该尺度，扭曲变得很大，并计算取向关联函数使用功能重整化组和匹配的方法，找到普遍的对数和双对数的扭曲，在二维和三维，分别。我们将这些结果扩展到具有第二均匀衬底的有限厚度液晶单元，详细描述了作为随机钉扎强度和单元厚度的函数的交叉。我们的结论与分析的实验签名，这些扭曲在传统的交叉偏振分析光学显微镜。
2010-05-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Lipid exchange enhances geometric pinning in multicomponent membranes on patterned substrates
支持的脂质双层具有液体有序/无序域的实验已经表明，脂质域的空间排列和它们的化学组成强烈地受基板的曲率的影响。此外，理论预测表明，这两种效果是密切相关的双层的封闭拓扑结构。在这项工作中，我们测试这一假设制造支撑膜组成的各种形状的胶体颗粒躺在一个平面基板。单个脂质双层包覆胶体和基质两者，允许它们之间的局部脂质交换，从而使系统在化学上开放，即能够与胶体附近的外部储库交换热量和分子。通过重建该系统的吉布斯相图，我们表明，自由能景观直接影响的几何形状的胶体。此外，我们发现，当地的脂质交换增强钉扎的液体无序相在高度弯曲的地区。这使我们能够提供域的弯曲模量差的估计。最后，通过结合实验和数值数据，我们预测的结果可能的实验悬链线和锥形颈部，并表明，这些几何形状可以大大提高精度的弯曲模量的当前估计。
2019-12-04 cond-mat.soft
Orientational Ordering, Buckling, and Dynamic Transitions for Vortices Interacting with a Periodic Quasi-One Dimensional Substrate
我们研究的静态和动态的旋涡中存在一个周期性的准一维基板，专注于限制的涡旋晶格常数小于基板晶格周期。作为衬底强度和填充因子的函数，在钉扎状态下，我们观察到一系列与屈曲现象相关的有序-无序转变，其中适合相邻衬底最大值之间的涡行数量增加。这些转变与脱钉阈值中的步骤、拓扑缺陷密度中的跳跃以及结构因子中的变化相一致。在屈曲过渡的旋涡是无序的，而在屈曲过渡之间的旋涡形成各种结晶和部分有序的状态。在弱基板限制，屈曲过渡是不存在的，涡流形成一个有序的六边形晶格，经历了其方向的变化相对于基板作为一个函数的涡流密度。在中间基板强度，某些有序的状态出现，是相关的峰值在脱钉力。在外加驱动下，系统呈现出丰富多样的不同动力学相，包括塑性流动、密度调制的移动晶体和移动的浮动固体相。我们还发现了一个动态的近晶向近晶过渡，其中近晶有序的变化，从与基板对齐的外部驱动器对齐。不同的动力学阶段可以使用速度直方图和结构因子来表征。我们讨论了这些结果是如何与最近的实验有关的准一维周期性调制基板上的涡旋排序。我们的结果也应该是相关的其他类型的系统，如离子，胶体，或维格纳晶体与周期性准一维基板相互作用。
2015-08-21 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Trapping/Pinning of colloidal microspheres over glass substrate using surface features
由聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅等微纳米颗粒组成的悬浮液体系已成为理解胶体物理的标准模型体系。.这些系统已被证明是对自组装等现象的有用见解。胶体模型系统也被广泛用于模拟许多凝聚态现象，如淬火无序系统的动力学和玻璃化转变。使用光学或全息光镊对粒子进行精确控制对于此类研究至关重要。然而，由于光捕获技术的低通量，对无序空间中的聚集现象如堵塞和群集行为的研究受到限制，本文提出了一种在微流体环境中将聚苯乙烯微球捕获并钉扎在三角形脊状微结构上的技术。由于流体动力学相互作用和非特异性粘附力的综合作用，发生捕获/钉扎。该方法允许以具有高度空间准确性的任意图案捕获和钉扎微球，这可以用于研究各种集体现象的基本原理以及诸如基于珠分离测定的生物传感器的应用。
2017-10-03 cond-mat.soft
Active Rheology and Anti-Commensuration Effects For Driven Probe Particles on Two Dimensional Periodic Pinning Substrates
本研究通过主动流变学模拟，发现驱动探针粒子在二维周期性钉扎基底上于公度状态下出现阻力减小的反公度效应，并绘制了不同流动相区域，该效应在多种基底和粒子系统中具有稳健性。
2021-12-11 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Indentation of an elastic arch on a frictional substrate: Pinning, unfolding and snapping
Ritsumeikan University（立命馆大学）
研究弹性拱在摩擦基底上的力学行为，揭示三种配置类型及 snapping 转变机制，通过理论与数值模拟分析弹性、几何与摩擦的相互作用。
2026-01-02 cond-mat.soft
Statics and Dynamics of Vortex Liquid Crystals
利用数值模拟，我们研究了最近提出的涡旋液晶态的静态和动态特性。我们证实了在没有钉扎的情况下存在近晶-A相。即使在T=0时，淬火无序也可以诱导近晶态。当施加外部驱动时，发生具有不同电压特征的各种各向异性动态流动状态，包括在硬方向上的弹性脱钉和在易方向上的塑性脱钉。我们讨论了各向异性输运对其他表现出脱钉现象的系统，如条纹和电子液晶的影响。
2005-06-30 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
A criterion for the pinning and depinning of an advancing contact line on a cold substrate
凝固对液体扩散的影响是解决在$T_p < T_f$，无限导热率，其中$T_f$是熔化温度的冷基板上的前进液体楔的情况下。我们提出了一个模型，来自润滑理论的接触线动力学，毛细压力和粘性应力之间的平衡是在发挥作用，在这里适应的几何形状的四重线的蒸汽，液体，固化液体和基底满足。Stefan热问题在分子和介观尺度之间的中间区域得到解决，从而可以预测固化液体表面的形状。表观接触角与前进速度$U$的关系存在一个最小值，该值被设定为从连续前进到钉扎的转变。我们假设，这种转变对应于实验观察到的临界速度，依赖于过冷温度$T_f-T_p$，低于该温度下的液体被钉扎，并与粘滑动力学的进步。模型的解析解与实验数据在定性上吻合较好。我们讨论的方式，以获得更好的定量协议，特别是可以获得时，介观截止长度是温度依赖性。
2020-01-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Peak Effect and Dynamics of Stripe and Pattern Forming Systems on a Periodic One Dimensional Substrate
本文研究二维图案形成系统在周期性一维基底上的有序化、钉扎与动力学，揭示条纹公度时的临界脱钉力峰值、塑性脱钉后的垂直运动条纹重排及多重重入钉扎相图。
2024-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Chevron patterns in an active nematic liquid crystal film in contact with Smectic A
本文研究ATP激活的微管活性向列薄膜与Smectic A液晶接触时的约束机制，建立接触流动模型，通过渐近、线性与非线性分析预测实验观察到的V形条纹图案，并验证了最小能量耗散原理下的结论在实验设置中仍然成立。
2024-07-01 cond-mat.soft math.CA
The influence of Gaussian pinning on the melting scenario of a two-dimensional soft-disk system: First-Order versus Continuous Transition
本文通过分子动力学模拟研究高斯钉扎对二维软盘系统熔化情景的影响，发现钉扎中心势阱深度的增加可改变熔化情景，表明淬火无序能显著影响二维系统的相变行为。
2023-11-17 cond-mat.soft
Brownian dynamics study of driven partially pinned solid in the presence of square array of pinning centers: Enhanced pinning close to the melting transition
一组相互作用的旋涡在$2D$中的存在下，具有正方形对称性的基板和填充率$1$可以显示低温固相，其中只有一个倒易晶格矢量的基板是存在的\cite{toby1,fasano}。这种部分钉扎的涡旋晶格通过连续过渡\cite{toby1}熔化成调制液体。利用布朗动力学方法研究了不同温度下受驱动的部分钉扎固体的行为。对于脱钉阈值以上的力，平均涡旋速度随温度表现出非单调行为，在接近熔点的平均速度中具有最小值。这让人想起在具有随机无序的涡旋系统中看到的峰值效应。当前系统中的这种效应可以定性地解释为当接近$T_c$时颗粒遇到的势垒的有效增加。模拟中对能量垒作为温度函数的近似计算支持了这一说法。
2020-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Pinning of a drop by a junction on an incline
在斜面上局部平衡时液滴的形状是一个长期存在的问题。基底可以是均质的或非均质的，我们在此考虑钉扎在亲水半平面（上半部分）和疏水半平面（下半部分）之间的连接处的斜面上的液滴。依赖于平衡方程的力量平衡，我们表现出三个依赖于基板上的液滴的接触线的方式要么简单地靠在交界处或过度填充（部分或全部）的疏水侧。我们得出一些结论的重叠的几何形状和这些暂定的平衡态的稳定性。在相应的保持力因子，我们发现，一个主要的作用是由连接线的润湿长度。理论的预测说明和支持广泛的分子动力学模拟。
2017-10-11 cond-mat.soft
Stripe Systems with Competing Interactions on Quasi-One Dimensional Periodic Substrates
我们用数值方法研究了在准一维波纹衬底上存在长程排斥和短程吸引竞争的粒子形成质点系的二维有序性。作为一个函数，增加基板强度或基板的最小值的数量的颗粒的数量的比率，我们表明，可以实现一个显着的各种不同的排序，包括调制条纹，长块状相，二维有序扭结结构，结晶空隙相，近晶相。另外，在一些情况下，条纹垂直于衬底槽对齐。我们的研究结果表明，一个新的途径自组装的竞争相互作用系统可以通过添加一个简单的周期性调制基板。
2014-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Sliding Dynamics for Bubble Phases on Periodic Modulated Substrates
本文研究准一维周期基底上具有竞争相互作用的粒子气泡系统的钉扎与滑动动力学，揭示塑性脱钉到弹性滑动的转变机制及重入钉扎现象。
2024-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Monte Carlo Simulation of Liquid-Crystal Alignment and of Chiral Symmetry-Breaking
我们进行了蒙特卡罗模拟研究分子形状对液晶有序性的影响。在我们的方法中，每个模型介晶由几个软球刚性结合在一起。球的排列可以是直的（代表单轴分子），Z形（代表双轴分子），或香蕉形（代表双轴核分子）。使用这种方法，我们调查的平行脊装饰基板的取向相。我们比较宽和窄的脊间距的结果，并检查附近的基板的本地秩序，并表明我们的结果是一致的朗道理论的预测。我们还研究了双核分子体系中的手征对称性破缺。我们发现了一个手性结晶相以及一个非手性近晶-A相，但不是一个手性近晶-C相。
2001-06-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Can random pinning change the melting scenario of two-dimensional core-softened potential system?
在实验中，二维系统主要是在固体基底上实现的，由于一些固有的缺陷，固体基底引入了淬火无序。衬底的缺陷会影响系统的熔化情况，在解释实验结果时必须考虑到。本文给出了二维核软化势系统的分子动力学模拟结果，其中一小部分粒子被钉扎，导致淬火无序，这类势广泛用于定性描述具有类水反常的系统.在我们以前的出版物中，它表明，该系统演示了一个异常的熔化方案：在低密度下，系统熔化通过两个连续的过渡根据Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）理论与中间六角相，而在高密度下，传统的一级熔融过渡发生。我们发现，众所周知的无序引起的增宽的六角相发生在低密度，而在高密度的相图随机钉扎的一阶熔融转化为两个过渡：连续KTHNY样固体六角过渡和一阶六方各向同性液体过渡。
2015-12-18 cond-mat.soft
Friction as a probe of surface properties of a polymer glass
我们探测玻璃态聚（甲基丙烯酸甲酯）透镜和涂有甲基封端的自组装单层的平面基板之间的界面处的摩擦温度依赖性。单层表现出密度缺陷，作为钉扎网站的聚合物链。我们表明，这样的界面的剪切响应支持存在，在玻璃状聚合物的表面，一个纳米厚的层的移动链。摩擦可以归因于在该层中的粘性耗散和吸附在衬底上的链的脱钉之间的相互作用。我们进一步证明了钉扎动力学是由局域在界面的β旋转运动控制的。
2007-07-13 cond-mat.soft
Weakly nonlinear theory of grain boundary motion in patterns with crystalline symmetry
我们研究了分离两个六边形对称的静止区域的晶界的运动。从适合于六边形图案的序参量方程开始，多尺度分析导致与结晶固体的边界共享许多属性的运动的分析运动方程。我们发现，缺陷运动一般反对由钉扎力所产生的非绝热修正的标准振幅方程。这种力的大小取决于相邻畴之间的取向差角，因此最容易钉扎的晶界是那些角度在4度和8度之间的晶界。虽然钉扎效应可能是小的，他们不渐近消失的发病附近的亚临界分叉，可以是数量级大于那些存在于近晶相分叉超临界。
2002-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical Ordering and Directional Locking For Particles Moving Over Quasicrystalline Substrates
我们使用分子动力学模拟来研究粒子（如涡旋或胶体）在十次准周期基底上运动的驱动相。在钉扎态具有准晶有序的情况下，驱动相可以有序地进入移动的正方形或近晶态，或者进入具有正方形和三角形平铺的对齐行的状态，我们称之为动态诱导的阿基米德式平铺。我们表明，当驱动器的角度是不同的相对于基板，定向锁定效应发生在粒子运动锁定到一定的角度。正是在这些锁定角度，动态诱导阿基米德平铺出现。我们还表明，不同的动力学排序和锁定阶段显示出明显的变化作为填充分数的函数。
2010-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On droplets coalescence in a quasi-2D fluid
液滴的聚结在自然界和现代技术中起着至关重要的作用。各种实验和理论研究探索了3D和2D固体或液体基底上的液滴动力学。在本文中，我们证明了各向同性液滴的聚结限制在薄准二维液体-过热近晶薄膜。我们使用高速成像技术观察了微米级扁平液滴的合并过程，并分析了液滴在毫秒级时间尺度上的形状变化。我们的研究揭示了聚结时间的标度律，这表现出不同的依赖于液滴的几何形状比在固体基板上的液滴的情况下。提出了一个理论模型来解释行为的差异。
2020-03-28 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Heterogeneities and Topological Defects in Two-Dimensional Pinned Liquids
我们模拟了一个模型的排斥相互作用的胶体在一个相称的二维三角形钉扎基板上的量的异质运动，出现在熔化可以控制系统关闭一小部分的钉扎网站。我们关联的平均拓扑缺陷数，随时间变化的缺陷波动，胶体扩散，和范霍夫关联函数的形式的非均匀运动的量。当钉扎位点全部关闭或全部打开时，熔化在单个步骤中发生。当一小部分的网站被关闭，熔化变得相当广泛，并出现了两步熔化过程的签名。当钉扎位置的一半被移除时，与拓扑缺陷数量波动相关的噪声功率达到最大值，并且在非均匀区域中噪声谱具有明显的1/f^α结构。我们发现，高流动性的区域与高位错密度的区域。
2006-01-05 cond-mat.soft
Roughening Transition in a Moving Contact Line
考虑到局部和流体动力学耗散机制，在无序衬底上的移动接触线的变形的动力学制定。结果表明，涂层过渡在接触线后退，在相对较高的速度，和缓慢移动的接触线的钉扎过渡，可以理解在一个统一的框架，粗糙化过渡的接触线。我们提出了一个相图的系统中，对应于涂层过渡和钉扎过渡的相边界满足在一个交界点，并建议，足够强的无序后退接触线将离开一个朗道-Levich膜后立即脱钉。这种效应可能与最近在铯衬底上的液氦接触线中的实验观察有关[C。古斯曼河Gombrowicz，V. Repain，和E. Rolley，Phys. Rev. Lett. { \bf 80}，2865（1998）]。
2002-04-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Homogeneous Alignment of Liquid Crystalline Dendrimers Confined in a Slit-Pore: Computational Simulation Study
在这项工作中，我们提出的结果从NPT（等压等温）蒙特卡罗模拟研究液晶树枝状大分子（LCDr）系统限制在一个狭缝孔由两个平行的平面壁。我们研究了在均匀（单向）锚定条件下，不同热力学状态点的体系的衬底诱导构象和排列性质。从我们以前的工作中已经使用了易处理的粗粒度力场来模拟单体-单体和单体-基底相互作用势。在这种锚定条件下，在较低的压力下，几乎所有的单体都锚定到基底上，并且介晶与取向方向完美地取向。随着压力的增加，这种对准并不均匀地传递到体区域，相反，它随着从表面到体区域的距离而衰减。由于这个原因，整体的取向序参量随压力（密度）的增加而减小。在上下壁附近（2-3介晶直径），介晶单元形成近晶A型结构，其层被球形珠层隔开。在该区域中，单个LCD具有杆状形状。
2015-11-05 cond-mat.soft
Structural Transitions and Dynamical Regimes for Directional Locking of Particles Driven over Periodic Substrates
我们数值研究集体有序和无序的影响，在第二类超导体相互作用的正方形和三角形基板阵列下的直流驱动器，是缓慢旋转相对于固定的基板。当粒子运动锁定在基底的对称方向上时，会发生一系列的方向锁定转变，从而在速度-力曲线上产生一系列的台阶。锁定过渡与三角形，正方形，近晶，或无序的颗粒排列之间的结构过渡相一致，这可以使用结构因子来识别。我们发现，锁定步骤的宽度通过局部极小值和极大值作为一个函数的比例的粒子的数量基板极小值的数量。不像一个静态系统，匹配效应发生在简单的整数倍比，我们的系统表现出动态倍比效应，其中一个整数数量的粒子链之间的一维线的基板极小值流动。当系统进入和退出锁定步骤时，在运动粒子组装体的结构中发生有序-无序转变。我们确定了两个不同的对称锁定制度作为基板强度的函数，产生不同的锁定步骤的特点。对于弱衬底，所有的粒子都在运动中，并且一部分粒子流过衬底最小值，从而导致在某些驱动角处的结构转变。对于坚固的基底，一些颗粒被永久地钉扎，而其余的颗粒围绕它们流动。在这两个制度的基板强度之间的交叉，锁定步骤被破坏，由于混沌塑性流动的发病产生显着的变化，在运输特性。在正方形和三角形基板阵列上驱动的胶体颗粒也会出现类似的效果。
2011-03-15 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Statics and Dynamics of Yukawa Cluster Crystals on Ordered Substrates
我们研究的静态和动态的粒子与排斥汤川相互作用的存在下，一个二维的三角形衬底填充高达12个粒子每个潜在的最小值。我们术语的有序状态汤川集群晶体，并表明它们是不同的胶体分子晶体状态下发现的低填充。作为一个函数的基板和相互作用强度在固定的粒子密度，我们发现了一系列新的结晶状态，我们使用的结构因子的特征。对于大于4的填充物，在每个潜在的最小值处形成壳和环结构，并且可以表现出样品范围的取向顺序。当衬底强度变化时，无序状态可以出现在有序状态之间。在外部驱动下，不同排序的起始产生临界脱钉力的明显变化，包括通常仅在具有随机衬底的系统中观察到的峰值效应现象。我们还发现了丰富多样的动态有序的转变，可以观察到通过在速度-力曲线的结构因子和功能的变化。动力学状态包括各种各样的运动结构，包括一维条纹，近晶有序，多晶态，三角晶格，和对称锁定状态。尽管该系统的复杂性，我们确定了几个通用的功能，我们映射出一系列的相图的动态相变。我们的研究结果对周期性衬底上的胶体结构和脱钉、超导体和玻色-爱因斯坦凝聚体中的涡旋、维格纳晶体和尘埃等离子体都有影响。
2012-02-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Extrinsic Curvature, Geometric Optics, and Lamellar Order on Curved Substrates
当热能较弱时，限制在弯曲基底上的二维层状结构显示出复杂的图案，这是由于存在几何约束时层弯曲和压缩之间的竞争而产生的。我们提出了广泛的设计原则，工程师的几何形状的底层基板，以便可以通过自组装获得所需的层状图案。两个不同的物理效应被确定为关键因素，有助于底层表面的形状和由此产生的层状形态之间的相互作用。第一个是一个局部排序字段的方向，每个单独的层，往往最小化其曲率相对于三维嵌入。第二种是由表面的固有几何形状控制的非局部效应，其迫使（几乎不可压缩的）层的法线位于测地线上，导致光学中的焦散形成。因此，主要具有正或负高斯曲率的不同表面形态可以分别充当会聚或发散透镜。通过组合这些成分，如将与不同的光学元件，可以获得复杂的层状形态。这种近晶验光使得能够操纵用于设计新型材料的层状配置。
2009-08-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Spontaneous translation of charged droplets during evaporation on dry surfaces
King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Johns Hopkins University（约翰斯·霍普金斯大学）；Stanford University（斯坦福大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
研究干燥聚合物基底上水滴蒸发时电荷演化，发现电荷在蒸发初期保持恒定，在液滴达到小体积状态后突然下降，伴随自发平移而非喷射或分裂，归因于接触线钉扎与脱钉机制。
2026-06-09 cond-mat.soft physics.app-ph
Depinning and nonequilibrium dynamic phases of particle assemblies driven over random and ordered substrates: a review
我们回顾了在随机或周期性衬底上驱动的集体相互作用粒子系统的脱钉和非平衡相。这种类型的系统与II型超导体中的涡旋、滑动电荷密度波、电子晶体、胶体、条纹和图案形成系统以及skyrmions有关，并且还可能与干扰、玻璃行为和活性物质有关。这些系统是理想的探索表征瞬态和稳态非平衡流相以及不同的动态相之间的非平衡相变，类似于不同的平衡态之间的相变更广泛的问题。我们讨论了弹性和塑性脱钉随机基板和不同类型的非平衡相，产生的速度-力曲线，波动谱，标度关系，和本地或全球的粒子排序的功能。我们描述了这些量如何根据尺寸，各向异性，无序强度和滞后的存在而变化。在移动相，我们讨论从液态到动态有序的移动晶体，近晶，或nanostates状态的过渡。具有周期或准周期衬底的系统在混沌相和相干相之间的运动状态中可以具有多个非平衡转变，并且可以表现出滞后。我们还讨论了竞争排斥和吸引力的相互作用，经过动态过渡到条纹和其他复杂的形态时，驱动随机基板的系统。在整个这项工作中，我们强调开放的问题和未来的方向，如吸收相变，非平衡工作关系，惯性，非耗散动力学的作用，如马格努斯效应，以及如何将这些结果可以扩展到更广泛的问题，在晶体，非晶态固体的塑性，和干扰现象。
2016-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Continuous and Discontinuous Transitions in the Depinning of Two-Dimensional Dusty Plasmas on a One-Dimensional Periodic Substrate
本研究通过朗之万动力学模拟，发现二维尘埃等离子体在一位周期基底上的脱钉相变性质受基底深度调控，可呈现连续或不连续转变，并影响无序塑性流态的存在。
2020-10-14 cond-mat.soft physics.plasm-ph
