Microscopic theory of glassy dynamics and glass transition for molecular crystals
本文导出了分子晶体动态取向子的微观运动方程。我们的方法是基于模式耦合理论。与液体相比，我们发现四个主要区别：（i）记忆核包含Umklapp过程，（ii）除了静态两分子取向相关器之外，还需要静态单分子取向密度作为输入，其中后者是非平凡的，（iii）静态取向电流密度相关器确实对记忆核贡献各向异性的、与惯性无关的部分，（iv）如果假定分子固定在刚性晶格上，则张量取向子和记忆核具有为零的l，l '= 0分量.由此产生的模式耦合方程求解硬旋转椭球上的刚性SC-晶格。使用静态取向的percus-Yevick理论，我们发现一个理想的玻璃化转变产生的取向顺序，这取决于X和p，长径比和包装分数的椭球体的前体。与长椭球体相比，扁椭球体的玻璃形成增强。对于X <~ 0.7的扁椭球和X >~ 4的长椭球，倒易空间中的临界对角非遍历性参数在带中心或多或少地表现出尖锐的极大值，而在其他地方的值很小，而对于2 <~ X <~ 2.5的长椭球，我们在带边缘有极大值。非对角非遍历性参数不限于正值，并表现出类似的行为。当0.7 <~ X <~ 2时，没有发现玻璃化转变，在玻璃相中，非遍历性参数表现出明显的q依赖性。
2005-06-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
How glassy are orientational dynamics of rodlike molecules near the isotropic-nematic transition?
为了定量描述最近观察到的液晶各向同性相和非晶相的慢动力学，我们在计算机模拟的一系列热致液晶模型系统中研究了棒状分子在各向同性-非晶转变过程中的单粒子取向动力学。玻璃态动力学的几个显着特点是显示，包括非指数松弛，动力学的异质性，和非阿氏温度依赖的取向弛豫时间。为了获得一个定量测量的玻璃态动力学与estbalished方法在过冷液体，我们构建了一个弛豫时间与缩放的逆温度图，并证明，人们确实可以定义一个“脆性指数”的热致液晶，这取决于密度和纵横比。脆性参数的值令人惊讶地在对于玻璃形成液体观察到的范围内。一个合理的能源景观功能和观察到的脆弱性之间的相关性进行了讨论。
2007-03-06 cond-mat.soft
Ionic conductivity of deep eutectic solvents: The role of orientational dynamics and glassy freezing
我们已经进行了彻底检查的重取向弛豫动力学和离子电荷传输的三个典型的深共熔溶剂，乙醇，甘氨酸和reline宽带介电谱。我们的实验涵盖了广泛的温度范围从低粘度的液体到深度过冷状态，允许调查在这些系统中的离子电荷传输的玻璃冻结的显着影响。此外，我们提供的证据，在这些材料中的离子电导率的紧密耦合的重定向偶极运动时，应考虑寻找深共晶溶剂优化的电化学应用。
2019-02-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamic heterogeneity in an orientational glass
化合物CBr $_n$ Cl $_{4-n}$家族已被证明有助于揭示玻璃态行为的微观机制。一些家庭成员显示平移有序相与最小的障碍，似乎揭示玻璃的功能，因此值得特别注意的普遍玻璃异常的搜索。在这项工作中，我们研究了CBrCl $_3$动力学进行广泛的分子动力学模拟。该化合物的分子进行重新取向离散跳跃，其中原子彼此之间交换相等的位置，从而揭示了完全可与过冷液体中的笼旋转平移跳跃运动相媲美的笼取向跳跃运动。相关时间计算旋转自相关函数显示良好的协议与以前报道的介电结果。从平均等待时间和持久性直接计算的轨迹结果，我们能够解释哪些微观机制导致特征时间与$α$和$β$ -实验测量的弛豫时间。我们发现两个不等价的分子组比另外两个不等价的分子组具有更长的特征时间，它们都属于单斜（C2/c）晶格的非对称单元。
2017-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Orientational orders of small anisotropic molecules confined in slit pores
本文研究了小各向异性参数的硬高斯重叠分子在两个平面平行的无结构硬壁中的相行为。我们的调查的基础上，标准的常数NPT蒙特卡罗分子模拟导致我们一些有趣的发现。对于小的各向异性分子，α相在本体中是不稳定的，而如果壁之间的距离足够小，则可以形成取向有序相。该结果表明，形成液晶相所需的分子伸长在限制中比在体相中小。考虑到分子伸长的大小，计算结果表明小分子液晶可能存在禁闭状态。
2003-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Machine learning of a density functional for anisotropic patchy particles
本文针对Kern-Frenkel各向异性斑块粒子模型，提出用经典密度泛函结合机器学习构建平均场核函数的方法，以描述壁面附近的取向密度分布，并分析了该方法相比随机相位近似的优势与局限。
2023-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local orientational ordering in fluids of spherical molecules with dipolar-like anisotropic adhesion
我们讨论了一些有趣的物理特性，源于我们以前的分析研究的一个简单的模型，除了通常的各向同性巴克斯特潜在的粘性球的偶极类相互作用的非常短的范围内的流体。虽然各向同性的部分被发现统治的全球结构和流体的热平衡特性，较弱的各向异性的部分引起一个有趣的近球形凝聚集群，包含短部分的链具有鼻子到尾巴的平行排列，运行反平行于相邻的类似的链的短程局部排序。
2009-12-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shear Induced Orientational Ordering in Active Glass
自推进粒子的密集集合体，也被称为活性或活性玻璃，在我们周围比比皆是，覆盖不同的长度和时间尺度：从细胞质到组织，从细菌生物膜到交通堵塞，从Janus胶体到动物群。由于结构上的无序和强烈的非平衡性，这些系统表现出了迷人的动力学和力学性质。利用广泛的分子动力学模拟和一些不同的动力学和力学序参量，我们区分了剪切模型活性玻璃体系中的三种动力学稳态：（a）无序相，（b）推进诱导有序相，和（c）剪切诱导有序相。我们补充这些观察与分析理论的基础上onan有效的单粒子福克-普朗克描述合理化的存在的新的剪切诱导取向有序行为在我们的模型活性玻璃体系，没有explicitaligning相互作用，例如Vicsek型。这种有序现象发生在大的持续时间限制，并可能只通过施加稳定的剪切。使用Fokker-Planck假设，我们可以在没有任何拟合参数的情况下对单个粒子位置和方向的联合分布进行可检验的预测。这些预测与直接数值模拟测量的联合分布相吻合。我们的研究结果对于探索致密活性胶体和堵塞的活性颗粒物质体系的流变学响应的实验是相关的。
2021-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientational order and glassy states in networks of semiflexible polymers
受交联细胞骨架生物聚合物网络结构的启发，我们研究了随机交联半柔性聚合物二维网络中的取向有序相。我们考虑永久的交联，规定了一个有限的角度，并把它们作为淬火无序在一个半微观副本场论。从未交联的聚合物和小聚合物簇（溶胶）的流体开始并增加交联密度，发生连续的凝胶化转变。在所得凝胶中，半柔性链要么显示长程取向顺序，要么冻结在随机方向上，这取决于交叉角的值，交联浓度和聚合物的刚度。交叉角$θ\sim 2π/M$导致长程$M$ -折叠取向顺序，例如，对于$θ=60^{\circ}$或$90^{\circ}$，分别为“六元”或“四元”。过渡是不连续的，临界交联密度取决于聚合物的弯曲刚度和交联几何形状：刚度越高，$M$越低，交联的临界数量越低。在溶胶和长程有序状态之间，我们总是观察到一种凝胶，它是一种统计各向同性的非晶态固体（SIAS），参与聚合物具有随机的位置和随机的取向定位。
2011-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Ideal glass transitions for hard ellipsoids
对于硬旋转椭球，我们计算理想化玻璃化转变的相图。我们的方程涵盖了玻璃物理在整个相空间，所有的包装分数和所有的纵横比X $_0$。随着纵横比的增加，我们发现理想化的玻璃化转变主要由取向自由度驱动。对于针状或板状系统的过渡是强烈的影响，由一个前体的不稳定性。我们得到三种类型的玻璃化转变线。第一个（$ϕ_c^{(B)}$）对应于由笼效应驱动的球形颗粒的常规玻璃化转变。在第二个阶段（$ϕ_c^{(B')}$），其发生于相当非球形的颗粒，形成由域组成的玻璃相。在每一个领域内有一个有序的质心运动是准遍历，而域间的取向建立一个取向玻璃。第三条玻璃化转变线（$ϕ_c^{(A)}$）出现在接近球形的椭球体上，其中具有奇宇称的取向自由度，例如180 $^o$翻转，与位置无关地冻结。
2000-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Universal Critical Behavior of Percolation in Orientationally Ordered Janus Particles and Other Anisotropic Systems
我们结合渗流理论和蒙特卡罗模拟，在二维的相互作用的Janus磁盘，自组装成一个取向有序的条纹相在低温下的平衡晶格模型的连接性研究。随着补丁大小的增加或温度的降低，补丁连接的磁盘集群增长，并在阈值处出现一个扩展集群。在条纹相中，临界团簇在平行于条纹的方向上比在垂直方向上延伸得更长，因此渗流是各向异性的。研究发现，在适当的空间尺度下，Janus系统的临界渗流行为与标准各向同性渗流的临界行为是一致的。重标度过程可以应用于理解其他各向异性系统，如对齐的刚性杆和$q$状态Potts模型与各向异性相互作用的渗流。
2022-12-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Neutron scattering in molecular liquids: Influence of orientational degrees of freedom and the prepeak in a fragile glass former
本文将中子散射的中间散射函数S（q，t）展开成一组完整的描述分子液体中动力学关联的关联函数。对于双原子分子系统的静态ns结构因子S（q），将其展开结果与MD模拟的精确结果进行了比较，结果表明，常用于解释这些数据的Sears展开在过冷区失效。S（q）的表示用于得出关于q依赖性的结论，特别是预峰的起源。
1998-08-07 cond-mat.soft
Anisotropic translational diffusion in the nematic phase: Dynamical signature of the coupling between orientational and translational order in the energy landscape
我们发现，在一个模型系统的热致液晶平行于导演$D_{\parallel}$的平移扩散系数首先增加，然后减少，温度下降通过的相变，这种逆转发生在近晶序参量的基础上的固有结构变得显着的第一次。我们认为，基于能量景观分析，取向和平移顺序之间的耦合可以发挥作用，诱导非单调的温度行为的$D_{\parallel}$。这样的观点很可能形成一个理论框架来解释各向异性平移扩散的基础。
2006-05-29 cond-mat.soft
Importance of many-body correlations in glass transition: an example from polydisperse hard spheres
大多数的液态理论，包括玻璃化转变理论，都是建立在两体密度关联的基础上。然而，我们最近表明，多体相关性，特别是键取向的相关性，在玻璃化转变和结晶转变中起着关键作用。在这里，我们表明，与过冷多分散硬球系统的数值模拟，与任何两点空间关联函数的长度尺度不增加对玻璃化转变。一个不断增长的长度尺度，而不是通过考虑多体关联函数，如取向顺序，它遵循的动态不均匀性的长度尺度的传播。尽管晶体状键取向顺序的增长，我们发现，对结晶的多分散性增加的稳定性是由于人口的二十面体排列的颗粒。我们的研究结果表明，对于这种类型的系统，多体相关性是玻璃化和结晶现象之间的联系的表现。系统是玻璃化还是结晶化可以通过对结晶的阻碍程度来控制，在这种情况下是多分散性。
2012-11-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelastic shear stress relaxation in two-dimensional glass forming liquids
二维玻璃形成流体的平移动力学强烈地受到由D。Mermin和H.瓦格纳作为这些波动的结果，玻璃态动力学的特征，如平台的均方位移和自中间散射函数，是不存在的两个维度。与此相反，Mermin-Wagner波动不影响取向弛豫和发达的高原观察取向关联函数。有人建议，通过监测粒子相对于其邻居的平移运动，可以恢复玻璃态动力学的特征，从而从二维玻璃化转变中解开Mermin-Wagner波动。在这里，我们使用分子动力学模拟研究粘弹性松弛在二维和三维。我们发现不同的行为的动态模量低于发病缓慢的动态（由取向或笼相对关联函数）在二维和三维。二维过冷流体的动态模量比三维过冷流体更拉伸，它不表现出平台，这意味着没有玻璃粘弹性松弛。在较低的温度下，二维动态模量开始表现出一个中间的时间平台和衰减类似的三维动态模量。二维和三维玻璃形成流体的玻璃化行为的差异平行于二维和三维有序方案的差异。
2018-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of attractions on correlation length scales in a glass-forming liquid
有越来越多的证据表明，缓慢的动态和动态异质性具有结构的玻璃形成液体的签名。然而，即使在弱挫折的玻璃形成液体，是否有一个结构起源的动态不均匀性是一个有争议的问题。通过分子动力学模拟，我们提出了一个研究的动态不均匀性和键的取向顺序之间的联系，在一个弱阻挫玻璃形成液体在两个维度上，利用评估的影响的吸引力的相关长度尺度。我们发现，吸引力可以强烈地影响松弛动力学，动态不均匀性和相关的动态相关长度的液体，但它们对键取向顺序和相关的静态相关长度的影响显示了一种方式，让人想起吸引力对液体热力学的影响。这意味着键取向序和静态关联长度尺度的增长可能仅仅是弱阻挫玻璃形成液体中有利于构型熵的表现。因此，我们的研究结果导致强有力的证据表明，键取向顺序不能提供一个完整的描述动态异质性，即使在弱挫折玻璃形成系统。
2012-10-06 cond-mat.soft
Interplay of orientational order and roughness in simulated thin film growth of anisotropically interacting particles
利用动力学蒙特卡罗模拟研究了立方晶格上各向异性颗粒薄膜的粗糙度和取向有序性。选择晶格粒子之间的各向异性相邻相互作用来模拟形状各向异性在盘状或棒状分子与范德华吸引力的相互作用中的影响。增加各向异性首先导致膜中的优选取向（其接近于相应的平衡转变），而粗糙度演变的定性模式（从各向同性系统已知）不改变。在强的各向异性，一个有效的台阶边缘（Ehrlich-Schwoebel）的障碍出现，并发现一个非平衡的粗糙化效果，伴随着重新排序的薄膜，这可以解释为成核和生长的域躺下盘或杆。的顺序和粗糙度的信息被组合成一个图的动态增长模式。
2022-09-07 cond-mat.soft
Activity driven orientational order in active nematic liquid crystals on an anisotropic substrate
本文研究了各向异性衬底对模拟的二维主动湍流动力学的影响。这被引入为各向异性摩擦和有效各向异性粘度，各向异性的取向由基底限定。在这个系统中，我们观察到出现的全球性的拓扑缺陷，这是由粘度和主动应力的大小的各向异性程度控制的顺序。在具有各向异性粘度或摩擦的被动液晶中没有看到全局缺陷对准，这证实了有序化是由主动应力驱动的。然后，我们仔细研究了由单个缺陷产生的主动流动，以表明流动的动能是取向依赖性的，从而导致缺陷上的扭矩使它们与衬底中的各向异性对准。
2018-10-10 cond-mat.soft
Microscopic Dynamics of Hard Ellipsoids in their Liquid and Glassy Phase
为了研究取向自由度对过冷和玻璃态分子系统动力学的影响，我们数值求解了旋转硬椭球的模式耦合方程。对于广泛的体积分数$ϕ$和纵横比$x_{0}$，我们发现在质谱$χ_{000}^{''}(q,ω)$和$ϕ_{000}^{''} (q,ω)$的质心的取向峰约一个十年以下的高频峰。该取向峰是四极谱$χ_{22m}^{''}(q,ω)$和$ϕ_{22m}^{''}(q,ω)$中出现的峰的对应物。后一个峰对于接近1的$x_{0}$（即对于弱空间位阻）在$ϕ$上几乎不敏感，并且随着$x_{0}$的增加而强烈加宽。在玻璃的深处，我们发现在取向峰和高频峰之间有一个额外的峰。我们有证据表明，这个中间峰是由于静态散射子的非对角性，在具有$l=0$和$l=2$的模式之间耦合的结果。
2001-09-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Bond orientational ordering in liquids: Towards a unified description of water-like anomalies, liquid-liquid transition, glass transition, and crystallization
物质至少有三种基本状态，取决于温度和压力：气体，液体和固体（晶体）。这些状态由它们之间的一阶相变分离。在气相和液相中都存在完全的平移和旋转对称性，而在固相中，这两种对称性都被打破。在液体和固体之间的中间相中，包括液晶和塑性晶体相，仅保留两种对称性中的一种。在物质的基本状态中，人们对液态的了解最少。我们认为，这是至关重要的，更好地了解液体认识到，液体一般有一种倾向，有本地的结构秩序和它的存在是内在的和普遍的任何液体。这样的结构排序是许多体相关性的结果，更具体地说，键角相关性，我们相信这是描述液态的关键。我们表明，这种物理图像可以自然地解释与液态相关的困难的未解决的问题，例如水型液体（水，Si，Ge，...）的异常，液体-液体转变、液体-玻璃化转变、结晶和准晶形成，以统一的方式。换句话说，我们需要一个新的序参量来代表低的局部自由能组态，在许多情况下，这是键取向序参量，除了密度序参量的物理描述这些现象。在这里，我们回顾我们的两个顺序参数模型的液体，并考虑如何将瞬态局部结构排序与所有上述现象。并对这些现象之间的关系进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Power law relaxation and glassy dynamics in Lebwohl-Lasher model near isotropic-nematic phase transition
利用Lebwohl-Lasher（LL）模型的分子动力学模拟，研究了液晶体系在各向同性液晶（I-N）相变附近的取向动力学.当从各向同性侧接近I-N转变温度时，我们发现取向时间关联函数（OTCF）的衰减明显减慢，在中间时间尺度上出现幂律衰减。角速度时间关联函数在I-N边界附近也呈现出相当明显的幂律衰减。在可比的时间尺度的均方角位移，我们观察到的\emph{subdiffusive regime}的出现，其次是一个\emph{superdiffusive regime}的发病前的长时间扩散行为。我们通过\emph{pronounced non-Gaussian behavior in orientational motion}观察到动力学不均匀性的特征，特别是在较低的温度下。这种行为非常类似于通常在过冷液体中观察到的行为。利用转移矩阵蒙特卡罗方法，得到了自由能随取向序参量的变化关系。自由能表面是平坦的，这里考虑的系统和各向同性和无规相之间的障碍是消失的小，这种弱的一阶相变，因此允许大规模，集体和相关的取向密度波动。这可能是观察到的OTCF的幂律衰减的原因。
2006-03-14 cond-mat.soft
Structural phase transition of anisotropic particles and formation of orientation-strain glass with addition of impurities
本文采用改进的各向异性粒子Lennard-Jones模型，对二维颗粒进行了分子动力学模拟。在单组分系统中，我们发现结晶，Berezinskiii-Kosterlitz无晶相，和结构相变，随着温度的降低。在最低温度范围内，晶体由六方晶格上的三个马氏体变体组成，表现出形状记忆效应。通过添加较大的球形颗粒（杂质），这些域被细分，产生具有缓慢时间演变的玻璃。随着杂质尺寸的增加，结构或翻译无序也增加。
2011-12-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy dynamics and hysteresis in a linear system of orientable hard rods
我们研究了具有非粗粒化微观促进机制的可定向硬矩形一维流体的动力学。矩形所占的长度取决于其方向，该方向与外部场耦合。我们的模型的平衡性质基本上是那些Tonks气体，但在高密度，定向自由度成为有效冻结由于堵塞。这是一个简单易解的玻璃相模型。在压力的循环变化下，观察到滞后。压力淬火后，取向持久性表现出两个阶段的玻璃体系的衰减特性。
2011-06-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Structure, diffusion and orientational freezing in lithium metasilicate
我们报告的动态和结构表征偏硅酸锂$Li_2SiO_3$，网络形成离子玻璃，通过分子动力学模拟。该系统的特征在于$SiO_4$四面体的网络，该网络被扩散通过网络的$Li$离子破坏。通过测量$Si$和$O$原子的均方位移，我们可以确定四面体停止相对运动的温度。该温度$T_c\approx 1500\,K$可以在模式耦合理论的框架内表征。在低得多的温度$T_g\approx 1000\,K$下，体积对温度数据的斜率的变化允许挑出玻璃化转变。我们发现这两个过渡的签名结构序参数，有关的四面体的方向。随着温度的降低，我们发现，在模式耦合转变温度附近，测量四面体相对取向的一组序参数停止增加，并在低于$T_c$时保持恒定。另一个众所周知的测量取向顺序，键取向顺序参数，在所研究的系统中测量单四面体内的局部顺序，被发现继续增长低于$T_c$，直到$T_g$，低于它保持不变。我们的研究结果允许相关的两个特征的动态转变与相应的结构转变，观察到在两个不同的取向顺序参数。此外，结果表明，网络的四面体继续放松远低于点，其中相邻的四面体不能重新排列相对于彼此，和玻璃达到后，只有在一个过程中的原子，形成的四面体的松弛，量化的变化键取向顺序参数。
2013-08-07 cond-mat.soft
Dynamic Monte Carlo Simulations of Anisotropic Colloids
我们提出了一个简单的程序提取动力学信息的蒙特卡罗模拟，适当匹配的短期扩散张量与其无限稀释极限对应，这是应该是已知的。这种方法-丢弃流体动力学相互作用-首先使我们能够提高以前的球形布朗粒子的动态蒙特卡罗算法的效率。在第二步中，我们解决的情况下，各向异性胶体的取向度的自由。作为一个例子，我们提出了一个详细的研究薄血小板的动力学，重点是长时间的扩散和取向的相关性。
2012-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Topological Description of the Solidification of Undercooled Fluids and the Temperature Dependence of the Thermal Conductivity of Crystalline and Glassy Solids Above Approximately 50 K
采用四元数取向序参量描述凝固过程，研究了晶态和非晶态固体热输运性质的拓扑起源。全局取向秩序，实现了自发对称性破缺，是防止在有限的温度下的系统，存在于有限的尺寸（Mermin-Wagner定理）。正如复杂的有序系统在二维和一维中存在于有限维中一样，由于序参量的维数，四元数有序系统在四维和三维中也存在于有限维中。就在熔化温度以下，自发产生的拓扑缺陷形式的取向偏差波动阻止了固态的发展。使用O（4）量子转子模型很好地描述了这样的凝固系统，并且预期缺陷驱动的Berezinskiii-Kosterlitz-无相变（BKT）转变将过冷流体与结晶固体状态分离。在受限的维度中，除了取向有序的基态之外，取向无序的基态可以通过调整相关O（n）量子转子模型哈密顿量中的非热参数来实现;因此，预期玻璃状固体状态作为O（4）量子转子模型的不同基态而存在。在这种凝固的拓扑框架内，有限的Kauzmann温度标志着晶体和玻璃态之间的一级转变，在属于O（4）量子转子模型的“自对偶临界点”。这种跃迁是属于O（2）约瑟夫森结阵列（JJAs）的量子相变的高维模拟。晶体和玻璃态固体的热输运性质，高于约50 K，被认为是沿着电传输性质的JJA跨超导体到超绝缘体的过渡。
2018-11-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientational orders in binary mixtures of hard HGO molecules
研究了非球形分子二元混合物的液晶相。混合物的组分是两种硬高斯重叠（HGO）分子，一种分子伸长参数小（小HGO分子）在本体中不能形成稳定的液晶相，另一种分子伸长参数大（大HGO分子）在本体中容易形成液晶相。在混合物中，与大分子HGO一样，小分子HGO也可以形成取向有序相，这是因为大分子HGO可以形成复杂的限制面，诱导小分子的取向，并在整个二元混合物中产生各向同性-各向异性的相变。我们还研究了由不同延伸率和不同浓度的HGO小分子和大分子组成的不同混合物的跃迁。结果表明，各向异性小分子在受限条件下可能表现出液晶行为。
2003-06-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic Brownian particles under resetting
本文解析研究了二维各向异性布朗粒子在不同随机重置方案下的动力学，发现取向重置可使各向异性持续到长时间，并揭示平动-转动耦合与重置结合产生的独特稳态行为，对非对称胶体控制具有应用价值。
2024-06-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic crystallization of Brownian squares through pathways governed by orientational dynamics
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究揭示取向动力学通过调控熵晶化路径，影响各向异性形状粒子的构型有序化，通过分析平动与取向动力学及其对自由能最小化的影响，发现取向熵主导晶化过程，不同压力下形成六方或菱形结构。
2026-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory of orientational ordering in colloidal molecular crystals
带电胶体在正方形或三角形二维周期性基底上的冻结最近已被证明可以实现丰富多样的取向顺序。我们提出了一个理论框架来分析相应的结构。一个基本成分是电解质中的非球形带电物体会产生一个在任何距离上都是各向异性的屏蔽静电势。我们的方法是在良好的协议与已知的实验和数值计算结果，并解释了在这些所谓的胶体分子晶体中观察到的重入取向熔化简单的条款。我们还研究了矩形周期衬底的情况，并预测了一个不寻常的取向有序状态之间的相变，作为单位细胞的纵横比的变化。
2004-05-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Formation of double glass in binary mixtures of anisotropic particles
我们研究了在两个维度的椭圆形和圆形颗粒的混合物中的玻璃化转变，使用取向相关的Lennard-Jones势。通过改变势、尺寸比和浓度等各向异性参数，我们实现了双玻璃，其中粒子的位置和取向都是无序的，但仍保持介观有序。椭圆在垂直或平面方向上锚定在圆形杂质周围。我们研究旋转和平移的时间-关联函数的减速。翻转运动的椭圆被激活更频繁的配置变化，后者导致结构松弛。
2013-05-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Configurational Entropy and its Crisis in Metastable States: Ideal Glass Transition in a Dimer Model as a Paragidm of a Molecular Glass
我们讨论了离散化的必要性，以评估在一般模型中的构型熵。我们还讨论了用限制配分函数方法研究亚稳态的定态极限的方法。我们引入二聚体的晶格模型作为分子流体的范例，并在其中研究亚稳性，以探讨玻璃态行为的根本原因。我们证明了在亚稳态中熵危机的存在，由此得出熵危机是各种尺寸粒子系统中理想玻璃化转变的根本原因。在模型中的取向相互作用控制近年来在分子玻璃中观察到的液-液转变的性质。
2004-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic and kinetic fragility of Freon113: the most fragile plastic crystal
我们提出了一个动态和热力学研究的取向玻璃前体氟里昂113（CCl 2F-CClF 2），以分析其动力学和热力学的脆弱性。氟利昂113显示内部分子自由度，促进了复杂的能源景观。实验比热和它的微观起源，非弹性中子散射态的振动密度，以及通过介电谱获得的取向动力学揭示了最高的脆性值，热力学和动力学，发现这个取向玻璃形成。德拜约化比热和态密度（玻色子峰）的过剩证明了玻璃态低能激发的存在。我们表明，早期提出的玻色子峰值和德拜比热值之间的相关性是难以捉摸的，所研究的情况下，明确的反例所揭示的。
2017-11-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Generic behavior of ultrastability and anisotropic molecular packing in co-deposited organic semiconductor glass mixtures
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
研究六种共沉积有机半导体玻璃混合物的稳定性与各向异性分子堆积，用差示扫描量热法等研究发现其有超稳定行为，且混合物双折射可由纯组分玻璃双折射预测，有助于设计新型电子器件。
2026-07-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Transport signatures of fragile-glass dynamics in the melting of the two-dimensional vortex lattice
在二维（2D）系统中，从固体到各向同性液体的熔化可以通过保持取向有序的中间相发生。然而，在二维超导涡旋晶格中，取向关联对输运的影响，以及它们与无序的相互作用仍然是一个悬而未决的问题。在这里，我们研究了二维弱钉扎涡旋系统在非晶钼锗薄膜在广泛的温度范围（$\bm{T}$）和垂直磁场（$\bm{H}$）使用线性和非线性输运测量。我们发现，在低场，电阻率服从Vogel-Fulcher-Tamman（VFT）形式，$\bm{ρ(T)\propto\exp[-{W}(H)/(T-T_0(H))]}$，脆性玻璃的特征。随着$\bm{H}$的增加，$\bm{T_0(H)}$被抑制到零，并且观察到与$\bm{T=0}$超导转变一致的标准涡旋液体行为。我们的研究结果，也支持模拟，表明存在的取向相关性引起的异质动态负责的VFT行为。淬火无序的影响在高$\bm{H}$下变得占主导地位，其中观察到向强玻璃行为的交叉。这是一个新的洞察力的动态融化的2D系统与竞争订单。
2021-12-29 cond-mat.soft cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Orientational dynamics of anisotropic colloidal particles in a planar extensional flow
本文提出理论框架，通过解析求解Fokker-Planck方程预测各向异性粒子在平面拉伸流中的取向动力学，理论结果与Stokes trap实验相符。
2023-07-02 cond-mat.soft
Two new topologically ordered glass phases of smectics confined in anisotropic random media
我们发现，近晶相液晶局限于各向异性多孔结构，例如，应变气凝胶或Aerosil显示出两种新的玻璃相。应变既保证了这些相的稳定性，又决定了它们的性质。一种类型的应变诱导“XY布拉格玻璃”，而另一种则产生一种新颖的三轴各向异性“m=1布拉格玻璃”。后者表现出异常的弹性，其特征在于我们计算到高精度的指数。我们预测系统的相图，和许多其他的实验观测。
1999-03-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vapor deposition rate modifies anisotropic glassy structure of an anthracene-based organic semiconductor
我们控制的各向异性分子堆积的气相沉积玻璃ABH113，氘代蒽衍生物与未来的OLED材料的承诺，通过改变沉积速率和基板温度，在它们的制备。我们发现，在基板温度从0.65 Tg到0.92 Tg，沉积速率显着修改的取向顺序的气相沉积玻璃，其特征在于通过X射线散射和双折射。这两个措施的各向异性秩序可以描述由一个单一的沉积速率基板温度叠加（RTS）。这支持了表面平衡机制的适用性，并将RTS原理从先前的液晶有序模型系统推广到非介晶有机半导体。我们发现，ABH 113气相沉积玻璃具有显着提高的密度和热稳定性相比，其对应物制备的液体冷却。对于有机半导体，本研究的结果提供了一个有效的指导使用沉积速率，以制备稳定的玻璃与控制分子堆积。
2021-10-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientational frustration drives enhanced diffusion of anisotropic particles in a liquid labyrinth
Université de Bordeaux（波尔多大学）；LP2N, Institut d’Optique Graduate School, CNRS UMR 5298（光电子与纳米科学实验室，巴黎高等光学学院，法国国家科学研究中心）；Sorbonne Université, CNRS, Laboratoire Jean Perrin, LJP（索邦大学，法国国家科学研究中心，让·佩兰实验室）；Sorbonne Université, CNRS, Inserm, Institut de Biologie Paris-Seine, IBPS（索邦大学，法国国家科学研究中心，法国国立健康与医学研究院，巴黎塞纳生物学研究所）
通过3D单粒子追踪发现，一维碳纳米管在软物质迷宫中的扩散表现出反常且反持久的特性，长纳米管通过动态对齐通道实现几何辅助逃逸，从而弱化长度对逃逸时间的影响。
2026-10-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Shortcomings of the Bond Orientational Order Parameters for the Analysis of Disordered Particulate Matter
用键取向序参量q4，q6，.由Steinhardt等人引入的“凝聚态”已经成为凝聚态物理中的标准工具，其应用包括玻璃化、堵塞、熔化或结晶转变以及团簇形成。在这里，我们讨论了这些参数的定义，显着影响他们的解释无序系统的研究中的两个基本缺陷，并提供了一个补救措施。首先，键取向的序参量的定义考虑了一组相邻的球NN（p）周围的一个给定的中心粒子p的几何排列，我们表明，程序来选择构成的邻域NN（p）的球可以有更大的影响，ql的数值和定性的趋势比的物理参数，如包装分数的变化。其次，邻域的离散性质意味着NN（p）不是粒子坐标的连续函数; ql继承的这种不连续性导致ql作为结构度量缺乏鲁棒性。这两个问题都可以通过导致鲁棒Minkowski结构度量ql '的形态度量方法来避免。这些ql'具有与常规键取向序参量类似的数学形式，并且在数学上等价于最近引入的Minkowski张量[Europhys. Lett. 90，34001（2010）; Phys.Rev.E. 85，030301（2012）]。
2012-12-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientational order and morphology of clusters of self-assembled Janus swimmers
由于各向异性相互作用和活动的综合效应，Janus游泳者能够以各种各样的结构自组装，比它们的平衡对应物多得多。这可能会导致开发出能够在没有任何中央控制的情况下执行任务的新型活性材料。它们在设计此类材料方面的潜在应用使得人们能够尝试了解这些游泳者自组装的基本机制。在目前的工作中，我们研究了两类两亲性球形游泳者的准二维半稀悬浮液，其运动方向可以调节：无论是游泳者在疏水补丁（WP）的方向推进，或游泳者在相反的方向推进（朝向亲水侧）（AP）。在这两个系统中，我们已经系统地调整游泳者的疏水强度和签名，并观察到各向异性的相互作用，其特征在于角吸引力的潜力和其相互作用范围，在竞争与主动应力，指向或反对有吸引力的补丁引起了丰富的聚集现象。
2019-05-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Reduced-variance orientational distribution functions from torque sampling
本文提出基于精确力矩平衡方程的力矩采样方法，通过取向积分重建取向分布函数，在二维和三维模拟中均比传统计数方法精度更高，且精度与直方图区间大小无关，可实现任意小的角分辨率。
2023-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Dynamical and orientational structural crossovers in low-temperature glycerol
在玻璃形成材料和蛋白质中的氢原子的均方位移，如非相干弹性中子散射所报道的，显示出它们的温度依赖性的扭结。这种交叉被称为动态转变，连接了两个近似线性的状态。它通常被分配到动态冻结的分子模式的子集之间的平等点，其相应的弛豫时间和仪器的观察窗口。本文通过广泛的分子动力学模拟研究了甘油玻璃形成过程中动力学转变的起源。我们发现在相同的温度下，分子的质心平移和转动都发生了动力学跃迁，对观测窗口的变化不敏感。甘油的平移和旋转动力学都表现出从结构到二次弛豫的动态过渡温度下的动态交叉。在相同的温度范围内观察到的取向柯克伍德因子和介电常数的显着和不连续的增加。然而，我们没有发现任何迹象表明一个真正的热力学过渡到一个有序的低温相。因此，我们认为，所有观察到的交叉是动态的字符。介电常数的增加与模拟时间尺度上偶极域的动态冻结有关。
2016-03-24 cond-mat.soft
Tracer diffusion inside fibrinogen layers
我们调查的阻碍运动的示踪剂（测试）粒子在拥挤的环境中进行模拟的二维高斯随机游走模型纤维蛋白原单层的不同取向排序。纤维蛋白原分子是显著各向异性的，因此它们可以形成取向有序的结构，类似于在液晶中观察到的取向有序。这项工作的重点是水平的取向顺序（环境拥挤程度）的纤维蛋白原分子内的层和非Fickian字符的扩散过程中移动的领域内的球形示踪剂颗粒之间的依赖关系。结果表明，在一般情况下，粒子运动是亚扩散的，具有强各向异性，其特征随取向序参量、纤维蛋白原浓度和扩散探针半径的变化而显著变化。
2014-03-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Long-wavelength fluctuations and static correlations in quasi-2D colloidal suspensions
非线性强烈地影响平衡系统的热涨落和临界动力学。这些影响在经历非平衡玻璃化转变的非晶系统中持续存在。在这里，我们的实验研究的准二维悬浮液的球形和椭球形颗粒在不同程度的圆形限制下的玻璃化转变。我们发现，长波长波动的强度随系统尺寸的增加而增加，并显示Mermin-Wagner波动的签名。此外，使用约束作为一种工具，我们还测量静态结构相关性，并提取一个不断增长的静态相关长度在二维过冷液体。最后，我们探讨了Mermin-Wagner波动对二维椭球悬浮液的平移和取向弛豫的影响，从而对各向异性颗粒的两步玻璃化转变和取向玻璃相进行了新的解释。我们的研究揭示了长波长波动在二维过冷液体中的重要性，并为维度在玻璃化转变中的作用提供了新的见解。
2019-04-29 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The orientational structure of a model patchy particle fluid: simulations, integral equations, density functional theory and machine learning
本文针对四面体四斑块Kern-Frenkel流体，结合积分方程、分子密度泛函理论与机器学习方法构建非均匀密度泛函，并通过与模拟对比验证其性能，旨在发展适用于一般各向异性流体的机器学习增强泛函。
2025-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Symmetry-specific orientational order parameters for complex structures
提出了一个用取向序参量表征复杂自组装结构的综合框架。这在使用具有各种对称性的各向异性构建块的上下文中尤其相关。两类张量序参量分别与多面体有序度和键取向序有关。对于后者，引入了经典键序参量的变化，其利用了组成颗粒和/或预期结晶相的对称性。这些对称化焊接序参量（SymbBOP）可以在整个系统上取平均值，或局部分配给单个焊接。通过结合键渗透过程，人们能够识别自组装结构中的相干域。作为一个示范的建议框架，我们将其应用到一个模拟的混合系统，结合各向同性和补丁粒子与八面体对称。该方法不仅允许人们识别单个结晶域，而且还检测不具有空间填充且缺乏任何长程序的奇特紧凑无定形结构的相干簇。
2021-10-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ordering and Dynamics of Vibrated Hard Squares
我们研究了一个实验系统的硬颗粒广场在两个维度上，由振动激励。各向异性颗粒的取向和位置中的顺序的相互作用允许一组丰富的相。我们测量作为粒子密度的函数的稳态的结构和动力学。这使我们能够确定一个阶段的进展，其中一个低密度的各向同性流体让位于一个阶段的四次取向顺序，短程平移相关性，和减慢旋转动力学。在这个范围内的密度，我们还观察到分子取向顺序和键取向顺序之间的耦合。在较高的密度下，颗粒冻结成一个平行和取向有序的正方形晶相，其中平移扩散被抑制。
2016-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fundamental differences between glassy dynamics in two and three dimensions
二维冻结转变与三维冻结转变有很大不同。相反，玻璃化转变通常被认为在二维和三维中具有相似的特征。利用计算机模拟，我们表明，在过冷的二维和三维流体的玻璃动力学是根本不同的。具体而言，在接近玻璃化转变时，颗粒的瞬时定位在二维中是不存在的，而在三维中是非常明显的。此外，取向相关的弛豫时间的温度依赖性是解耦的平移弛豫时间在二维，但不是在三维。最后，动态非均匀区域的特征尺寸和弛豫时间之间的关系在二维和三维中是非常不同的。这些结果强烈表明，在二维的玻璃化转变是不同于在三维。
2015-04-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic super-attenuation of capillary waves on driven glass interfaces
计量AFM测量上进行的光子带隙光纤和空心毛细管的二氧化硅玻璃界面。在绘制过程中的衰减的平衡毛细波的冻结示出，导致在减少的表面粗糙度。相对于预期的机械极限的粗糙度衰减被确定为随拉伸应力遵循幂律而变化。观察到高度相关性的显著各向异性特征：玻璃表面因此保留了液体所提交的流动方向的结构记录。
2017-06-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.app-ph
Field induced anisotropic cooperativity in a magnetic colloidal glass
用时间分辨X射线光子相关谱研究了排斥性胶体玻璃形成体的平移动力学。在这种电荷稳定和磁性纳米颗粒的密集分散体中，可以通过施加外部磁场来调节相互作用势，从准各向同性到各向异性。结构和动力学各向异性的报道与高度各向异性的协同，几乎两个数量级的场方向比在垂直方向和零场的粒子间的长度尺度。
2015-02-03 cond-mat.soft
Tunneling conductivity in anisotropic nanofibre composites: a percolation-based model
关键路径近似（“CPA”）与基于晶格的逾渗方法相结合，以提供基于纳米纤维的复合材料中的导电性模型。我们的治疗结合了最近的估计隧道电导的各向异性作为细长纳米粒子的轴之间的相对角度的函数。电导率作为一个功能的体积分数，聚类程度，和取向序参量的平均值和标准偏差的检查。从我们的计算结果表明，电导率可以强烈依赖于取向序参量的标准偏差，即使当所有其他变量（包括平均值的序参量<S>）保持不变。
2015-03-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Orientational and induced contributions to the depolarized Rayleigh spectra of liquid and supercooled ortho-terphenyl
用分子动力学模拟计算了玻璃形成液体邻三联苯在低频区的退偏振光散射光谱。现实系统的配置是通过使用最近的灵活的分子模型，并结合两个极限极化率计划，他们都使用偶极诱导偶极贡献在第一和第二阶。在很大的温度范围内，计算的拉曼光谱形状与实验结果符合得很好。拉曼光谱的不同贡献的分析强调，取向和碰撞诱导（平移）的条款在于相同的时间尺度上，是可比的强度。此外，交叉项总是被发现是一个重要的贡献的散射强度。
2002-02-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Microscopic theory for the glass transition in a system without static correlations
本文研究了长为L的无限细硬杆的取向动力学，其质心固定在晶格常数为a的简单立方晶格上.通过引入有效转动扩散常数D（l），l=L/a，我们近似了周围硬杆对一对硬杆动力学的影响.我们得到D（l）~ [1-v（l）]，其中v（l）是通过一对孤立杆的含时矩-矩相关器的积分给出的。当v（l_c）=1时，在l_c处发生玻璃化转变.我们给出了v（l）的变分和数值精确计算，在l_c附近扩散常数随D（l）~（l_c-1）^γ而减小，其中γ=1.我们的方法预测在没有任何静态相关的玻璃化转变，与目前形式的模式耦合理论。
2002-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
