The need for inertia in nonequilibrium steady states of sheared binary fluids
我们研究了二元流体在二维剪切流作用下的相分离。要做到这一点，我们引入了一个混合的有限差分/频谱模拟技术，与变换，使平凡的实施Lees-Edwards剪切周期性边界条件。对于系统的惯性，我们重现非平衡稳态在最近的格子玻尔兹曼研究报告。在零剪切下发生的畴变粗被施加的剪切流阻止，这恢复了由逆剪切速率设定的有限畴尺寸。相反，对于无惯性系统，我们没有发现没有有限尺寸效应的非平衡稳态的证据：粗化无限期地持续，直到典型的域尺寸达到系统尺寸，如在零剪切。我们提出了一个分析的论点，支持这一观察，并进一步提供了一个迄今为止令人困惑的性质的非平衡稳态与惯性可能的解释。
2007-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chapman-Enskog expansion about nonequilibrium states: the sheared granular fluid
求解动力学方程（例如玻尔兹曼方程）的Chapman-Enskog方法基于流体动力学场与均匀参考状态（例如，局部均衡）。本文提出了该方法的扩展，以便允许对远离平衡参考态的\emph{arbitrary}进行扩展。主要结果是一组流体动力学方程，用于研究从任意参考状态的变化，不同于通常的Navier-Stokes流体动力学，不以任何方式限制参考状态。该方法说明了剪切颗粒气体，不能使用通常的Navier-Stokes流体力学研究的应用程序。
2005-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium steady states in bead-spring models: Entropy production and probability distributions
本研究通过有效温度技术与数值模拟，求解了耦合双温浴的珠簧模型，推导了单珠及双珠系统的稳态位置分布与熵产生率，并检验了遍历性。
2025-10-15 cond-mat.stat-mech
Fluctuation relations without microscopic time reversality: Generalized Green-Kubo relation and integral fluctuation theorem for uniformly sheared granular systems
我们推导出广义格林-久保关系和适用于均匀剪切颗粒系统中的微观时间反演对称性被打破的波动定理的积分形式。前一个关系提供了一个精确的表示非平衡稳态性能的时间-关联函数描述从初始静态到最终剪切稳态的瞬态动力学的积分。我们还调查的影响，积分波动定理的方法走向稳定状态和稳定状态的分布函数的可能形式的过剩热力学函数。
2009-06-10 cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium Fluctuation Relation for Sheared Micellar Gel in a Jammed State
我们表明，在一个固定的剪切应力在胶束凝胶在堵塞状态下的剪切速率表现出很大的波动，表现出正值和负值，平均剪切速率为正值。由此产生的概率分布函数（PDF）的全球功率通量的系统从高斯到非高斯变化，这取决于驱动应力，并在所有情况下显示类似的对称性预测的Gallavotti-Cohen稳态波动关系。波动关系使我们能够确定一个有效的温度有关的堵塞状态的结构约束。我们测量了有效温度的应力依赖性。此外，实验还表明，有效温度和剪切速率波动的标准偏差随着系统尺寸的减小而增大。
2008-10-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelastic active diffusion governed by nonequilibrium fractional Langevin equations: underdamped dynamics and ergodicity breaking
研究非平衡分数阶朗之万方程的主动动力学与遍历性破缺，发现主动噪声与长时黏弹性记忆效应的相互作用导致复杂非平衡动力学，系统在恢复遍历性前存在长期破缺状态。
2023-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Melting-freezing cycles in a relatively sheared pair of crystalline monolayers
在布朗动力学模拟中，研究了两个有序的二维单层粒子相互剪切时产生的非平衡动力学行为。随着驱动速率的增加，观察到一系列奇怪的非平衡态，其中最引人注目的是无序和有序状态之间不规则交替的滑动状态。我们评论这些周期的可能机制，以及可以观察到它们的实验。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonequilibrium dynamics and fluctuation-dissipation relation in a sheared fluid
用分子动力学模拟研究了二元Lennard-Jones混合物在简单剪切流中的非平衡动力学行为。研究的温度范围涵盖了液体，过冷和玻璃态，而剪切速率涵盖了线性和非线性的流变学制度。结果可以解释的非平衡，示意模式耦合理论的背景下，最近开发的，这使得该理论适用于广泛的软玻璃材料。首先研究了粘度的行为。在非线性区域，得到强剪切稀化。研究了中间散射函数的标度性质。在这种非平衡状态下，因式分解和时间叠加的标准“模式耦合特性”成立。在剪切流中，波动耗散关系以与理论预测非常相似的方式被违反，允许定义流体的慢模式的有效温度Teff。Teff的温度和剪切速率的依赖性进行了研究，使用密度波动作为一个观察。Teff的可观察的依赖性也进行了研究。许多不同的观测量被发现，导致相同的值Teff，建议几个实验程序来访问Teff。有人提出，大质量的示踪粒子可能起到“有效温度计”的作用。当示踪剂的爱因斯坦频率变得小于流体的弛豫时间的倒数时，非平衡均分定理成立。这最后一个结果提供了强有力的支持Teff的热力学解释，并使它在实验上可以在一个非常直接的方式。
2002-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exactly solvable nonequilibrium Langevin relaxation of a trapped nanoparticle
在这项工作中，我们研究的非平衡统计性质的弛豫动力学的纳米粒子被困在一个谐波势。我们报告一个精确的时间依赖性的分析解决方案，所产生的随机微分方程的系统的能量在欠阻尼制度的朗之万动力学。利用这种随机热力学方法，我们能够完整地描述纳米颗粒与周围环境之间的热交换过程。作为我们的结果的一个重要后果，我们观察到的热交换波动定理（XFT）在我们的设置，它适用于系统任意远离平衡条件的有效性。通过扩展我们的结果的情况下，$N$ noninterating纳米粒子，我们进行分析渐近极限和直接的数值模拟，证实了我们的分析预测。
2016-10-21 cond-mat.stat-mech
Entropy Production by Underdamped Langevin Dynamics
针对欠阻尼朗之万系统熵产生估计难题，推导了结合累积量与随机电流的修正热力学不确定关系，仅需少量动力学参数即可估计EP，且可实现关系饱和，经数值验证有效。
2024-06-24 cond-mat.stat-mech physics.bio-ph physics.chem-ph
String Model Predicts Relaxation in Sheared Glass-Forming Liquids
Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences（中国科学院长春应用化学研究所）；University of Science and Technology of China（中国科学技术大学）；Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Shanghai Research Center for Quantum Sciences（上海量子科学研究中心）
研究玻璃物理中结构弛豫从平衡态到非平衡态的演变，通过模拟稳态剪切下的模型玻璃形成体，基于集体运动和有效温度理论定量预测弛豫时间，揭示平衡与非平衡弛豫受相同机制支配，提供统一微观描述。
2026-09-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mpemba effect in inertial suspensions
Mpemba效应（一种违反直觉的热松弛过程，最初较热的系统可能会比最初较冷的系统更快地冷却到稳态）的惯性悬浮液剪切下的模型进行了研究。松弛到一个共同的稳定状态的悬浮液最初准备在准平衡态进行了比较，最初准备在非平衡剪切状态的悬浮液。两类Mpemba效应被确定，正常的和异常的。前者是通用的，在这个意义上，从冷的非平衡剪切状态开始的动力学温度被从热的准平衡态开始的动力学温度超过，由于在后者中没有初始粘性加热，导致更快的初始冷却。反常的姆奔巴效应与正常的姆奔巴效应相反，因为尽管非平衡剪切态的初始冷却较慢，但它最终可以超过初始较冷的准平衡态。基于动力学理论的理论结果与非弹性硬球的事件驱动模拟结果一致。同时也证实了在这些悬浮液中存在一种特殊的加热过程--逆Mpemba效应。更具体地说，我们发现存在一个混合的过程中，加热和冷却可以观察到在放松。
2021-02-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inferring nonequilibrium thermodynamics from tilted equilibrium using information-geometric Legendre transform
本文提出利用倾斜平衡态测量信息和信息几何勒让德变换，仅凭少量可观测量即可为任意经典随机弛豫系统推断最小熵产生及其下界，并在附加条件下进一步推断熵产生率、热力学力和弛豫路径约束。
2024-04-03 cond-mat.stat-mech
Time reversibility and nonequilibrium thermodynamics of second-order stochastic processes
研究了一般二阶随机系统的非平衡态热力学。我们证明了在稳态下，在速度反演下，相空间上的时间可逆性条件等价于空间通量的反对称性和速度通量的对称性。然后，我们表明，时间可逆性的条件单独不能总是保证麦克斯韦-玻尔兹曼分布。比较这两个条件，我们发现，摩擦力自然出现的唯一奇项的热力学平衡的总的力量，其次是爱因斯坦关系。这两个条件分别对应于两个先前报道的不同的熵产生率。当外力仅与位置有关时，两个熵产生率为一。我们证明了这样的熵产生率可以分解成两个非负项，分别表示为条件的平均值和方差的热力学力与不可逆的速度通量在任何给定的空间坐标。在小惯性极限下，前一项成为过阻尼动力学的熵产生率，而反常熵产生率则来源于后一项。此外，关于第一定律和第二定律之间的联系，我们发现，在这种极限的稳态下，异常熵产生率也是欠阻尼和过阻尼动力学空间散热密度之间的波尔兹曼因子加权差的主导阶数，而它们的未加权差总是趋于消失。
2015-10-27 cond-mat.stat-mech
Kinetic temperatures and inertial effects in a nonequilibrium bead-spring model
Indian Institute of Science Education and Research Mohali（印度科学教育研究所穆哈里分校）
本文研究两珠耦合非平衡稳态模型，用协方差矩阵与朗之万动力学模拟，揭示动力学温度的核心作用，推导有效温度，发现时间平均可观测量收敛更快。
2026-09-01 cond-mat.stat-mech
Shearing a Glassy Material: Numerical Tests of Nonequilibrium Mode-Coupling Approaches and Experimental Proposals
在剪切二元Lennard-Jones混合物中，非平衡模式耦合理论的预测被用来描述软玻璃材料的非线性流变学。该理论对系统的应力/温度“干扰相图”给出了极好的描述。在本文中，我们专注于一个有效的温度Teff的慢模式的流体，定义从广义波动耗散定理的问题。正如理论上预测的那样，许多不同的观测量被发现导致相同的Teff值，建议几个实验程序来测量Teff。新的，简单的实验协议，以访问Teff从广义均分定理也提出了，这样的实验数值进行。这些结果提供了有力的支持Teff的热力学解释，并使其实验上可以在一个非常直接的方式。
2002-06-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scale Separation of Shear-induced Criticality in Glasses
本文研究玻璃在剪切稳态下的屈服临界性，发现响应和涨落由不同临界关联长度控制，尺度分离源于弹性传播屏蔽，且影响取决于微观耗散机制。
2023-10-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Brownian gyration of an inertial ellipsoid
University of Calcutta（加尔各答大学）；CY Cergy Paris Université（塞吉-蓬图瓦兹CY大学）
研究非球形粒子在欠阻尼条件下的布朗旋转，通过惯性朗之万动力学分析陷阱不对称性、温度差及粒子形状和取向对旋转的影响，揭示球形与非球形粒子的差异。
2026-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
