Activated bond-breaking processes preempt the observation of a sharp glass-glass transition in dense short-ranged attractive colloids
我们研究-使用分子动力学模拟-在一个密集的短程有吸引力的胶体玻璃的动力学的温度依赖性，找到证据的动力学玻璃-玻璃转变的理想模式耦合理论预测。根据这一理论，两种不同的玻璃是稳定的，一种是通过排斥体积，另一种是通过短程吸引相互作用。通过研究密度自相关函数，我们发现短程吸引玻璃是不稳定的。事实上，激活的键断裂过程慢慢地将有吸引力的玻璃转化为硬球玻璃，从而抢先观察到急剧的玻璃-玻璃转变。
2003-09-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Dynamical Arrest in Attractive Colloids: The Effect of Long-Range Repulsion
我们通过三维荧光共聚焦显微镜研究了具有短程吸引和长程排斥相互作用的模型胶体颗粒悬浮液中的凝胶化。在低填充分数下，颗粒形成稳定的平衡团簇。在增加填充分数时，簇的尺寸增大并且变得越来越各向异性，直到最终在凝胶化时缔合成完全连接的网络。我们在凝胶结构中发现了令人惊讶的顺序。空间和取向的相关性分析表明，凝胶是由致密链的颗粒从共享四面体集群。我们的研究结果意味着，动态逮捕发生通过集群的增长和协会。
2005-06-22 cond-mat.soft
Laser induced reentrant freezing in two-dimensional attractive colloidal systems
利用蒙特卡罗模拟研究了外加一维周期势对具有短程吸引相互作用的二维胶体粒子系统的冻结/融化行为的影响。在这样的系统中，当外部势的周期性与吸引势的最小值出现时的长度尺度不匹配时，就会产生诱导。为了研究这种抑制的影响，我们考虑两种不同的模型的系统。我们对这两种模型的模拟表明，当周期势的强度变化时，会出现重入冻结现象。我们的模拟还表明，不同的异国情调的阶段，可以形成时，周期性的潜力的强度是高的，这取决于长度尺度的吸引力对潜在的最小值发生。
2005-09-11 cond-mat.soft
A cluster mode-coupling approach to weak gelation in attractive colloids
模式耦合理论（MCT）预测逮捕的胶体在其体积分数，以及颗粒间的吸引力的范围和深度。我们讨论了这些参数的有效值如何演变下集群聚集。我们认为，弱凝胶化的胶体可以理想化为两个阶段的遍历性打破：首先在短尺度（近似由裸MCT），然后在较大的尺度（由MCT适用于集群）。逮捕和相分离之间的竞争被认为是在最近的实验。我们预测一个长寿命的“半遍历”阶段的移动集群，显示对数松弛接近凝胶线。
2004-04-05 cond-mat.soft
Glasses in Colloidal Systems. Attractive Interactions and Gelation
在这一章中，胶体系统中的玻璃化转变的研究，与凝胶化，主要是从理论和模拟结果。本文回顾了模耦合理论对引力驱动玻璃的预言，并讨论了它对引力玻璃的预言。计算机模拟的结果将为不同的模型和理论的预测进行测试。从高密度开始，在那里找到合理的协议，研究将扩展到低密度，出现新的模式的密度关联函数的衰减。在所有情况下，结果也将与实验联系起来，我们将以目前对导致凝胶化的机制的理解的讨论来结束。
2008-10-03 cond-mat.soft
Columnar and lamellar phases in attractive colloidal systems
在胶体悬浮液中，吸引力和排斥力之间的竞争产生了丰富而复杂的现象。本文采用分子动力学模拟和数值方法研究了一个模型体系的平衡相图。其结果是，我们发现在低体积分数的管状和层状相。这些相与设计新材料极其相关，但由于弛豫时间长和存在缺陷，在实验中可能不容易观察到。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the relationship between rheology and percolation in the gelation of weakly attractive colloids: Beyond "snapshot" percolation
本文讨论了弱吸引胶体的粘弹性质及其与新发展的逾渗理论的关系。需要考虑到粒子-粒子键的寿命，以比较流变学和渗流估计的溶胶-凝胶转变的强调。最近的分子动力学模拟和广义逾渗理论，使用键寿命标准的定义中的聚集体表明，可以调和的流变溶胶-凝胶过渡的逾渗过渡。逾渗的概念在这里被用作一个“测量”工具，以评估系统的粘弹性行为。
2004-06-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-stage coarsening mechanism in a kinetically constrained model of an attractive colloid
利用Stella等人提出的实空间重整化群（RG）研究了East模型的一个有吸引力的版本。前者是一个动力学约束模型，激发态之间具有Ising类相互作用，与有吸引力的胶体系统的现象学表现出惊人的一致性。我们发现，RG预测两个非普适的动态指数，这表明在平衡制度的模型粗化通过两个阶段的机制。我们从物理上解释了这一机制，并从数值上验证了这一预测。此外，我们发现该模型的特征弛豫时间是吸引力强度的非单调函数，这与数值结果再次一致。
2005-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effective Attractive Range and Viscoelasticity of Colloidal Gels
我们提出了一个模拟研究的胶体粒子具有很短的距离吸引力。特别是，我们调查的有效吸引力的范围和形成的凝胶的粘弹性之间的相互作用时，系统的温度足够低。使用布朗动力学模拟，我们研究了不同尺寸和相互作用范围的颗粒，并通过进行小振幅振荡和瞬态启动剪切模拟来表征凝胶的力学性能。我们发现，有效吸引范围是影响凝胶粘弹性的关键参数。储能模量和损耗模量之间的交叉频率以及在启动测试中达到最大应力的时间都是有效吸引范围的简单函数。
2013-07-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Crystallization and gelation in colloidal systems with short-ranged attractive interactions
本文系统地研究了短程吸引胶体体系的平衡相图与非平衡相图之间的关系。使用Monte Carlo和布朗动力学模拟，我们发现一个窗口的增强结晶，这是有限的，在高的相互作用强度的动力学放缓，并在低的相互作用强度的高成核势垒。我们发现，通过两个阶段的结晶过程中的亚稳态气-液双节点的结晶是增强。首先，观察到稠密液体的形成，其次晶体在稠密流体内成核。此外，我们发现，在低胶体包装分数的流体的集群，并在较高的胶体包装分数的一个deletating网络由于逮捕气-液相分离，我们确定与凝胶化。我们发现，这种逮捕是由于结晶在低相互作用能，它是由在高相互作用强度的动力学减慢。同样，我们观察到，在低胶体填充分数形成的集群是结晶在低的相互作用能，但在高的相互作用能玻璃。星系团在相遇时合并。
2008-10-02 cond-mat.soft
Scaling of dynamics with the range of interaction in short-range attractive colloids
我们数值研究了短程方阱势的动力学对相互作用范围$Δ$的依赖性。我们发现，对于小的$Δ$，动力学的规模完全以同样的方式热力学，无论是牛顿和布朗微观动力学。对于从百分之几到Baxter极限的相互作用范围，吸引玻璃线和液-气线的相对位置不依赖于$Δ$。这证明，在这一类的潜力，无序的逮捕状态（凝胶）可以产生的动力学逮捕相分离的结果。
2004-10-14 cond-mat.soft
Stiffening attractive suspensions with solid inclusions or granularity effect in loaded colloidal gels
软物质材料的弹性性质可以通过固体夹杂物的存在而大大改变，固体夹杂物的微观性质，例如它们的尺寸和相互作用，可以具有显著的影响。为了阐明这些影响，我们使用广泛的流变学计算机模拟研究不同尺寸的固体夹杂物的胶体凝胶。我们表明，弹性性能的变化在一个高度不平凡的方式作为凝胶骨架和夹杂物之间的相互作用的后果。特别是，我们表明，关键方面是存在的凝胶骨架和其机械改变起源于夹杂物。为了证实我们的观察结果及其普遍性，我们对与胶体凝胶具有强烈相似性的乳液进行了实验，并证实了模拟中观察到的趋势。
2021-10-30 cond-mat.soft
Diffusivity and configurational entropy maxima in short range attractive colloids
本文研究了大填充率下的标记粒子扩散问题，模型中粒子与广义Lennard-Jones 2n-n势相互作用，且n较大。由此产生的短程电位模拟了胶体系统中的相互作用。在协议与以前的计算短程电位，我们观察到的扩散率最大值作为温度的函数。通过研究的温度依赖性的构型熵-我们用两种不同的方法进行评估-我们发现，观察到一个构型熵最大值在温度接近的扩散率最大值。我们的研究结果表明，短程电位的动力学和不同的状态的数量之间的关系。
2004-04-25 cond-mat.soft
Phase behavior and far-from-equilibrium gelation of charged attractive colloids
在这个快速通信中，我们证明了增强吉布斯系综蒙特卡罗方法的适用性，用于确定模型胶体系统的相行为与短程耗尽吸引力和长程排斥。该技术允许定量确定这种系统中的相边界和基态。我们表明，凝胶化可能发生在这种类型的系统作为逮捕的微相分离的结果，即使当系统的平衡态的特点是由紧凑的微相结构。
2007-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Numerical study of the glass-glass transition in short-ranged attractive colloids
我们报告了广泛的数值模拟在{ \it玻璃}区域的一个简单的模型，短程有吸引力的胶体，方井模型。我们调查的行为的密度自相关函数和静态结构因子的温度和包装分数的区域中的玻璃-玻璃转变，预计根据理论预测。我们通过研究数值结果的等待时间和历史依赖性来加强我们的观察。我们提供的证据支持的可能性，激活键断裂过程不稳定的有吸引力的玻璃，防止充分观察到一个尖锐的玻璃-玻璃动力学转变。
2004-06-01 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Relaxation dynamics of functionalized colloids on attractive substrates
基于粒子的模拟进行研究后弛豫动力学功能化（补丁）胶体吸附在一个有吸引力的基板。动力学逮捕的结构，取决于吸附的颗粒的数量和颗粒-颗粒和颗粒-基材相互作用的强度被确定。径向分布函数的特征在于由一系列的峰，与依赖于吸附颗粒的数量的相对强度。第一层覆盖率是颗粒数量的非单调函数，在一层吸附颗粒周围具有最佳值。对这些结构的初始弛豫的特征在于快速（指数）和缓慢（幂律）的动态。的快速弛豫时间尺度是一个线性增加的函数的吸附粒子的数量在亚单层政权，但它饱和的一个以上的吸附层。慢动力学表现出两个特征指数，取决于表面覆盖。
2015-09-01 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneities in attractive colloids
我们研究了形成的胶体凝胶的分子动力学模拟的胶体悬浮液模型的装置。在低温和低体积分数下观察到具有凝胶状特征的减缓，这是由于形成了持久性结构。我们发现，在低体积分数的动态磁化率，描述动态的异质性，表现出一个大的高原，主要由集群的长寿债券。在较高的体积分数下，当颗粒的拥挤效应开始出现时，它向以峰值为特征的状态过渡。我们引入了一个合适的平均集群大小的集群的单体连接的“持久”键，很好地描述了动态的敏感性。
2007-07-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Higher order glass-transition singularities in colloidal systems with attractive interactions
在模式耦合理论的框架内，研究了通过硬核加吸引方阱势相互作用的胶体颗粒悬浮液中从液体到玻璃的转变。当吸引势的宽度远小于硬核直径时，在模型的温度-密度平面内发现了液态-玻璃线的重入行为和玻璃-玻璃转变线。当阱宽较小时，玻璃-玻璃转变线终止于三阶分岔点，即A_3（尖点）奇点。随着方阱宽度的增加，玻璃-玻璃线消失，在临界阱宽处出现四阶A_4（燕尾）奇异性。在A_3和A_4奇点附近，密度泛函的衰减表现出巨大的动力学窗口的展宽，特别是对数时间依赖性。
2000-08-24 cond-mat.soft
Microscopic theory of two-step yielding in attractive colloids
有吸引力的胶体显示出两种不同的非晶态固体相：由于颗粒键合而产生的吸引玻璃相和由于硬核排斥而产生的排斥玻璃相。通过一个微观平均场的方法，我们分析了它们的响应准静态剪切应变。我们发现，存在两个不同的相互作用的长度尺度可能会导致一个尖锐的两步屈服过程，这可能与滞后应力响应，或与可逆的，但非单调的应力-应变曲线。我们推导出一个通用的相图，其特征在于由两个不同的屈服线，逆屈服，和一个临界点分离的滞后和可逆制度。我们的研究结果应适用于一大类玻璃质材料，其特征在于两个不同的相互作用的长度尺度。
2018-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Evidence of a higher-order singularity in dense short-ranged attractive colloids
我们研究了一个模型，在该模型中，粒子通过一个硬核排斥辅以短程吸引力的潜力，在胶体悬浮液中发现的那种。结合理论和数值计算工作，我们定位线的高阶玻璃化转变的奇异性和它的终点-命名为$A_4$ -流体玻璃线。接近的$A_4$点，我们检测到对数衰减的密度相关性和次线性幂律增加的均方位移，时间间隔高达四个数量级。我们建立的$A_4$奇异性的存在，通过研究如何影响的范围内的潜在的时间窗口，观察到异常动态。
2005-03-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Shear Thickening and Scaling of the Elastic Modulus in a Fractal Colloidal System with Attractive Interactions
具有吸引力的范德华相互作用的分形炭黑颗粒的稀油分散体在高剪切速率下显示连续的剪切增稠，然后是剪切变稀。剪切增稠转变发生在$\dotγ_{c}\approx 10^{2}-10^{3}s^{-1}$处，并由团簇的流体动力学破碎驱动。在剪切速率下的预剪切分散体$\dotγ>\dotγ_{c}$产生增强模量的凝胶，其中$G' \sim σ_{pre-shear}^{1.5-2}$和与在固定样品年龄下测量的凝胶中的残余应力成正比。观察到的数据可以解释为使用一个简单的缩放模型的分形集群在剪切应力下的破碎。
2008-05-13 cond-mat.soft
Effect of bond lifetime on the dynamics of a short-range attractive colloidal system
我们进行分子动力学模拟的短程吸引力的胶体粒子模拟的窄（硬球直径的3%）的单位深度的方阱势。我们比较系统的动力学相同的热力学，但不同的键寿命，通过添加到方势阱的边缘的吸引力很薄的障碍。对于永久键合，随着填充分数$τ$接近与渗透相关的阈值，弛豫时间$τ$发散，而对于短暂键合，$τ$的$τ$依赖性在玻璃态系统中更为典型。在中间键寿命下，$τ$的$ϕ$依赖性在低$ϕ$下由渗滤驱动，但随后在较高$ϕ$下过渡到玻璃态行为。我们还研究了渗流动力学的波矢依赖性。
2004-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mechanical Properties of a Model of Attractive Colloidal Solutions
本文综述了玻璃化转变的性质和窄深阱方势阱玻璃。我们的讨论是基于模式耦合理论，我们所做的玻璃预测是指由该理论预测的“理想”玻璃。我们相信，方井系统以及代表胶体粒子与吸引力的相互作用产生的接枝聚合物，或耗尽相互作用。它最近已被证明，两种类型的玻璃，一个吸引力和排斥的，预测MCT为这个模型。前者可以在相当低的密度下形成。我们大部分的注意力都集中在这个理论所预测的玻璃的机械性能上。特别地，我们计算了零频率下的弹性剪切模量和长波长极限下的纵向应力模量。两者的结果沿玻璃-液体转变曲线，并解释其有趣的行为的基本物理系统。
2000-11-03 cond-mat.soft
Nonuniversal routes to universality: Critical phenomena in colloidal dispersions
我们研究临界现象的胶体通过重整化群为基础的分层参考理论的流体（HRT）。我们专注于三个实验相关的模型系统：即，Asakura-Oosawa模型的聚合物诱导的吸引力耗尽力的影响下的胶体分散体;流体与竞争的短程吸引力和长程排斥力的相互作用;解决方案的星型聚合物，其对潜在的同时提出了一个有吸引力的井和超软排斥在较短的距离。我们的研究结果表明，调整胶体粒子之间的有效相互作用的能力，使之能够产生各种交叉的渐近临界行为，这是没有观察到的原子流体。
2008-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase equilibria and glass transition in colloidal systems with short-ranged attractive interactions. Application to protein crystallization
本文研究了一个复杂流体模型，该模型由通过硬核和短程吸引势（汤川势和方阱势）相互作用的粒子组成。使用混合的方法，包括一个自洽的和相当准确的近似的液体积分方程的情况下的汤川流体，微扰理论来评估的晶体自由能，和模式耦合理论的玻璃化转变，我们确定了系统的平衡相图和过冷流体和玻璃相之间的平衡线。对于这些潜在的，我们研究的相图为不同的值的潜在范围，排斥核的直径的相互作用的范围的比率是主要的控制参数。我们的论点是相关的各种系统，从密集的胶体系统与耗尽力，通过颗粒凝胶，纳米颗粒聚集，和球状蛋白质结晶。
2001-11-12 cond-mat.soft
Attractive interaction and bridging transition between neutral colloidal particles due to preferential adsorption in a near-critical binary mixture
我们研究了溶剂介导的两个中性胶体颗粒之间的相互作用，由于优先吸附在近临界二元混合物。我们使用最近的局部泛函理论$[$ J. Chem. Phys. { \bf 136}，114704（2012）$]$考虑了由于临界涨落引起的重整化效应。我们计算了自由能和两个胶体粒子之间的力作为温度$T$，远离胶体粒子的组成$c_\infty$，和胶体分离$\ell$的函数。当储层中受胶体表面青睐的组分较差时，相互作用大大增强。对于这样的非临界组合物，我们发现一个表面的一阶桥接过渡$\ell= \ell_{\rm cx}(T,c_\infty)$在$T$ - $c_\infty$ - $\ell$空间中的一个普遍的，缩放的形式，跨越其中的不连续的变化之间发生分离和桥接状态。该表面从体共存表面（CX）开始并且在桥接临界线$\ell= \ell_{c}(T)$处结束。在接近临界线时，不连续性消失，并且力相对于$T$和$\ell$的导数都发散。此外，如果$c_\infty$（或$T$）在$\ell$保持小于$\ell_c(T)$的情况下从CX上的值变化到远离CX的值，则桥接状态连续地变为分离状态。
2013-07-03 cond-mat.soft
Delayed Gravitational Collapse of Attractive Colloidal Suspensions
本研究通过将胶体凝胶建模为基于局部键密度的粘弹性连续介质，捕捉其沉降前的延迟时间，数值模拟再现致密层积累，并识别出决定动力学的时间与长度尺度，为工业相关研究奠定基础。
2024-05-25 cond-mat.soft
The interaction between colloids in polar mixtures above Tc
本文计算了在临界温度附近或之上的含盐混合水溶液中两种胶体之间的相互作用势。我们发现，由于在胶体表面的优先溶剂吸附和优先离子溶剂化的组合，吸引相互作用远离共存曲线。我们表明，离子特异性相互作用强烈依赖于盐的加入量以及混合物的组成。我们的结果与最近的实验结果是一致的。对于亲水性阴离子和疏水性阳离子的高度拮抗性盐，预测在中间胶体间距离的排斥相互作用，即使单独的静电力和吸附力是有吸引力的。
2012-01-17 cond-mat.soft
From Hindered to Promoted Settling in Dispersions of Attractive Colloids: Simulation, Modeling, and Application to Macromolecular Characterization
通过高分辨浸没边界模拟研究了具有短程吸引力的胶体颗粒的沉降。在适度的体积分数，我们表明，胶体间的吸引力导致集群，减少流体回流所施加的阻碍沉降。对于足够的吸引力强度，增加颗粒浓度使颗粒簇生长，这进一步增加了称为促进沉降的物理模式中的平均沉降速率。浸没边界模拟相比，最近的实验测量的沉降速率在纳米粒子分散体的颗粒被驱动聚集的短程耗尽吸引力。模拟能够定量再现实验结果。我们表明，一个简单的，经验模型的粘合剂硬球分散体的沉降速率可以从实验和计算数据的组合，以及有效的浓度和吸引力强度在一定的渐近极限的分析结果。这个模型自然地扩展了Richardson-Zaki形式主义，用于描述硬排斥球的受阻沉降。集体扩散系数的球形蛋白质的浓缩溶液中的实验测量被用来说明推理的粘性，球状大分子使用这个新的经验模型的有效相互作用参数。最后，讨论了模拟方法和经验模型在其他胶体体系中的应用。
2018-03-28 cond-mat.soft
Structure and dynamics of colloidal depletion gels: coincidence of transitions and heterogeneity
通过短程吸引相互作用形成的胶体耗尽凝胶的结构异质性的转变与它们的动力学逮捕。该系统是一个密度和折射率匹配的悬浮液的体积分数为0.20聚（甲基丙烯酸甲酯）胶体与非吸附的消耗剂聚苯乙烯添加在消耗剂胶体的尺寸比为0.043。随着短程吸引相互作用强度的增加，团簇的结构变得越来越不均匀，其特征在于数量密度波动，并动态固定，其特征在于单粒子均方位移。悬浮液中游离胶体的数量也逐渐下降。当穿过一个不动的团簇到凝胶的转变时，结构的不均匀性突然降低。同时，平均单粒子动力学饱和的本地化长度的顺序的短程吸引力的潜力范围。不动的集群和凝胶制度表现出动力学的不均匀性。单粒子位移的非高斯分布揭示了两个不同长度尺度上的动力学轨迹的增强种群。类似的依赖关系的数量密度波动，自由粒子数和动态长度尺度的顺序的范围内的短程吸引力表明一个集体的结构起源的动态异质性胶体凝胶。
2006-06-06 cond-mat.soft
Short-ranged attractive colloids: What is the gel state ?
我们评估的热力学，几何和动力学性质的短程方阱二元混合物，提供一个连贯的画面，这个简单的，但丰富的，模型的胶体相互作用。特别是，我们比较的位置，在温度包装分数平面，的几何逾渗轨迹，亚稳的液-气调幅和玻璃化转变线。这种比较提供了证据，凝胶状态不能直接与吸引玻璃化转变线。指示给出了两者之间的间接联系的可能性，通过逮捕相分离过程。最后，我们讨论了球形短程吸引力可能不足以在低填充率和低温下产生平衡团簇相的可能性。
2003-10-31 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effects of Flow on Measurements of Interactions in Colloidal Suspensions
胶体颗粒的相互作用的流体动力学机制被认为是。该机制基于Grier等人[1-6]在测量期间实验细胞中存在微小背景流的假设。平凡（剪切流）和非平凡（通过粘性流体的力传播）的影响被考虑为两个胶体粒子附近的边界的溶剂壁。径向（吸引或排斥）力和极性扭矩的表达式。给出了产生所观测到的引力强度所需的流量的定量估计，并考虑了其它必要条件。得出结论：所提出的机制很可能不是格里尔等人实验中观察到的吸引力相互作用的原因;然而，它可能适用于其他实验实现，并且在进行高灵敏度的胶体测量时应记住。由于这种机制的相互作用的几个显着特点被确定。
2002-04-29 cond-mat.soft
Phonon Spectra, Nearest Neighbors, and Mechanical Stability of Disordered Colloidal Clusters with Attractive Interactions
我们研究了具有吸引力相互作用的无序胶体颗粒团簇的振动性质的形态和大小的影响。从每个集群中的粒子之间的位移相关性的测量，我们提取相应的“影子”玻璃状集群的振动特性，具有相同的几何配置和相互作用的“源”集群，但没有阻尼。的振动模式的光谱特征强烈依赖于最近邻的平均数，$\bar{NN}$，但只有弱的粒子在每个玻璃状集群的数量。特别地，对于$\bar{NN}$ $<2$，中值声子频率$ω_{med}$基本恒定，然后对于$\bar{NN}$ $>2$，中值声子频率随$\bar{NN}$线性增长。这种行为与关于局部均衡结构的同时观测相平行，局部均衡结构在具有$\bar{NN}$ $<2$的簇中不存在，然后对于$\bar{NN}$ $>2$在数量上线性增长。因此，簇振动性质似乎与簇的机械稳定性密切相关（即，局部均衡区域的分数），并且$ω_{med}$与$\bar{NN}$的缩放使人想起在堵塞过渡处具有排斥相互作用的球体的填充行为。随机弹簧网络的模拟证实了观测结果，并表明声子谱和最近邻数之间的连接是通用的无序网络。
2011-03-17 cond-mat.soft
Structure and Fragmentation in Colloidal Artificial Molecules and Nuclei
最近的实验与竞争的吸引力和排斥力的相互作用的胶体系统的动机，我们模拟了一个二维系统的胶体与竞争的相互作用，可以进行破碎。在没有任何其他限制势的情况下，胶体可以形成稳定的团簇，这取决于短程吸引项的强度。通过突然改变其中一个相互作用项的强度，我们发现了各种各样的碎裂行为，这些行为受到“神奇”簇数的存在的影响。这种软物质系统可用于构建人造核。
2007-01-31 cond-mat.soft nucl-th
Confirmation of Anomalous Dynamical Arrest in attractive colloids: a molecular dynamics study
先前的理论，以及早期的模拟和实验研究表明，具有短程吸引力的粒子表现出一系列新的动力学逮捕现象。这些包括非常明显的再入动力学逮捕曲线，在密度关联函数的对数奇异性，和存在的“吸引力”和“排斥”的玻璃。在这里，我们进行了广泛的分子动力学计算密集系统通过方势阱相互作用。这是具有所需性质的最简单的系统之一，可以被视为解释相图的典范，现在也是动力学逮捕。我们确认的理论预测重新入口，对数奇点，并给出了第一个直接的证据的共存，独立的理论，两个共存的玻璃。我们现在认为以前对这些现象的预言已经成立。
2002-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Studies on electrostatic interactions of colloidal particles under two-dimensional confinement
本文研究了二维体系中不含盐离子的一对带电胶体粒子之间的有效静电相互作用。特别是，我们使用简化模型来阐明反离子分布中旋转涨落的影响。结果显示，在适当的条件下，有效的胶体吸引力。与此同时，在我们研究的大多数病例中，长距离排斥仍然存在。排斥力的产生是因为在二维空间中，带电胶体不能被反离子完全屏蔽，因为剩余的四极矩有助于更长距离的排斥。通过多重展开，我们发现在短距离观测到的吸引力主要来自高阶电矩之间的静电相互作用。我们认为，在这项工作中讨论的有吸引力的相互作用的情况是适用于带电的纳米粒子或胶体溶液与大离子的系统。
2010-06-22 cond-mat.soft
Hunting Mermaids in Real Space: Known Knowns, Known Unknowns and Unknown Unknowns
我们回顾努力实现所谓的美人鱼（或短程吸引/长程排斥）在三维真实空间的相互作用。排斥和吸引力的贡献，这些相互作用在带电的胶体和胶体聚合物的混合物，可以准确地实现，通过比较粒子分辨的研究与胶体的计算机模拟。然而，当我们回顾这些相互作用相结合的工作时，尽管早期迹象表明行为与预测一致，但更仔细的分析表明，在用于粒子分辨研究的非水体系中，将吸引力和排斥力分量相加的想法导致了与实验的严重偏差。我们认为，起源在于这些系统中的弱离子解离低介电常数溶剂。最终，这甚至会导致非中心对称的相互作用，并使这些系统的复杂性达到新的水平。
2018-05-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Energy and entropy effects of counterions in salt-free colloidal solutions
本文用壳层模型研究了胶体溶液中的相互作用。在这个壳模型中，反离子被限制在围绕其宿主胶体颗粒的球形区域内移动。特别是，我们应用蒙特卡罗模拟，以获得有效的胶体相互作用的能量和熵的贡献。我们的结果揭示了一个有吸引力的静电能量，这是压倒了反离子之间的渗透斥力，因为后者可以很好地估计由理想气体近似。我们还提供了一个可选的算法，即使当云不重叠时，也可以在两个计数器云之间进行计数器混合。反离子的剩余混合熵使自由能降低，这与热涨落相当，表明在非平衡条件下胶体颗粒之间可能存在吸引机制。
2012-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Multicomponent adhesive hard sphere models and short-ranged attractive interactions in colloidal or micellar solutions
我们调查的粘性参数$t_{ij}=1/(12τ_{ij})$的依赖性-其中$τ_{ij}$是传统的巴克斯特参数-溶质直径$σ_{i}$和$σ_{j}$在多组分粘性硬球（SHS）模型的介观中性粒子的流体混合物。各种简单但现实的相互作用势，在文献中使用的模型\textit{short-ranged attractions}存在于真正的解决方案的胶体或反胶束，进行了审查。我们认为：i）范德华吸引力，ii）硬球损耗力，iii）聚合物包覆的胶体，iv）溶剂化效应（特别是油包水微乳液的反胶束之间的疏水键合和吸引力）。我们映射到一个等效的SHS模型，通过要求第二维里系数的平等，这些潜力。主要的发现是，对于大多数考虑的潜力，大小依赖的$t_{ij}(T,σ_{i},σ_{j})$可以近似由基本上相同的表达式，即一个简单的多项式变量$σ_{i}σ_{j}/σ_{ij}^{2}$，系数取决于温度$T$，或-耗尽相互作用-上的填充分数$η_{0}$的耗尽粒子。
2006-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrostatics of Colloidal Particles Confined in Nanochannels: Role of Double-Layer Interactions and Ion-Ion Correlations
我们进行计算调查的电解质介导的相互作用的带电胶体粒子限制在纳米通道。我们研究了离散离子效应，价态和电解质强度对胶体壁相互作用的作用。我们发现，对于一些多价电荷制度，带电胶体和墙壁可以有吸引力的相互作用。我们详细研究了这些相互作用和自由能分布的胶体壁分离。我们发现，有能量障碍和能量最小值给出首选的胶体位置在通道中心附近，并在距离附近，但从通道壁分离。我们表征的贡献，从表面过充电，凝聚层，和重叠的离子双层。我们使用粗粒布朗动力学模拟（BD），经典的密度泛函理论（cDFT）和平均场泊松-玻尔兹曼理论（PB）进行我们的调查。我们讨论了我们的研究结果的影响，在纳米器件的现象。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Colloid-colloid and colloid-wall interactions in driven suspensions
我们调查的非平衡流体结构介导的两个胶体之间的驱动力通过悬浮液的相互不相互作用的布朗粒子，以及胶体和一个固定的情况下的墙壁。我们解决Smoluchowski方程在双球坐标系中，以及与反射的方法，无论是在线性近似的小速度和数值中间速度，我们比较的结果，以前考虑的叠加近似。特别是，我们发现一个增强的摩擦（相比于一个孤立的颗粒上的摩擦），两个胶体驱动并排以及沿壁的胶体。减少了尾涂胶体上的摩擦。并排行进的胶体经历溶质诱导的排斥，而尾随的胶体彼此吸引。
2007-06-06 cond-mat.soft
Interaction between like-charged polyelectrolyte-colloid complexes in electrolyte solutions: a Monte Carlo simulation study in the Debye-Hückel approximation
我们通过蒙特卡罗模拟研究了不同电荷的聚电解质-胶体复合物在电解质溶液中的有效相互作用。当短而灵活的双链吸附到分散在电解质溶液中的带相反电荷的胶体球上时，形成这些复合物。在我们的模拟中，与静电能相比，相邻单体之间的弯曲能很小，并且链一旦被吸附，就不与溶液交换，尽管它们在颗粒表面上重新排列以容纳进一步吸附的链或由于与相邻复合物的静电相互作用。相当出乎意料的是，当两个相互作用的粒子彼此接近时，表面电荷分布的重新排列总是产生反平行的偶极双峰，在等电点处反转它们的取向。这些发现清楚地排除了偶极-偶极相互作用对所观察到的复合物之间的吸引力相互作用的贡献，指出这种悬浮液不能被认为是偶极流体。在改变电解质的离子强度时，我们发现，为了观察由于电荷在其表面上的不均匀分布而引起的类似带电复合物之间的吸引力（“补丁吸引”），需要与胶体颗粒的尺寸相比短的屏蔽长度。另一方面，通过改变电荷/粒子的电荷比，在短的间隔，带电荷的聚电解质装饰（PD）粒子之间的相互作用，从纯粹的排斥性发展到强烈的吸引力。因此，复合物之间的有效相互作用的特征在于势垒，其高度取决于净电荷和其表面电荷分布的不均匀性。
2010-05-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Tunable interactions between paramagnetic colloidal particles driven in a modulated ratchet potential
我们从实验和理论上研究了分散在水中的顺磁粒子与驱动到条纹图案化磁性石榴石膜表面上方的顺磁粒子之间的相互作用。外部旋转磁场调制石榴石膜的杂散场，并产生诱导定向粒子运动的平移势场。通过改变旋转场的椭圆率，我们将粒子间的相互作用从净吸引调整为净排斥。对于有吸引力的相互作用，我们表明，粒子对可以相互接近，形成稳定的双峰，然后沿着调制景观以恒定的平均速度。我们测量运动粒子之间的吸引力的强度，并提出了一个易于分析的模型，解释了观测结果，并与实验定量一致。
2014-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystal nuclei in melts: A Monte Carlo simulation of a model for attractive colloids
作为一个模型的悬浮液的硬球一样的胶体颗粒，其中小的非吸附溶解的聚合物创建一个耗尽的吸引力，我们引入了一个有效的胶体胶体势密切相关的朝仓大泽模型，但没有任何不连续性。在模拟中，该模型直接允许从维里公式计算压力，并且可以从研究中准确地定位从液体到结晶固体的本体中的相变，其中结晶板与周围液相稳定共存。对于这个模型，被流体包围的结晶核的研究，通过识别晶体-流体界面上的颗粒水平（使用合适的键取向序参量，以区分相）和“热力学”手段。即，后一种方法相当于计算化学势和压力相对于其共存值的增强。我们表明，化学势可以从模拟厚膜，其中一个壁与一个相当长的距离排斥是存在的，因为在这个壁附近的Widom粒子插入方法的作品，利用的事实，即在系统中的化学势是均匀的。最后，表面过剩的自由能的核得到，为广泛的核体积。从这种方法中，它是建立经典的成核理论的作品，表明对于本模型的各向异性的界面多余的自由能的晶体和它们所产生的非球形形状的障碍只有一个非常小的影响。
2015-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic Theory of Nonlinear Rheology and Double Yielding in Dense Attractive Glass Forming Colloidal Suspensions
本文针对稠密吸引性胶体悬浮液提出自洽微观理论，耦合键断裂与去笼效应，揭示阶跃剪切下塑性响应、静态屈服和双重屈服三种瞬态行为，解释了多种实验现象。
2025-03-10 cond-mat.soft
Interaction of Spherical Colloidal Particles in Nematic Media with Degenerate Planar Anchoring
采用有限元方法，通过最小化Landau-de Gennes体能和表面能，研究了两个具有退化平面锚定的球形胶体粒子在介质中的相互作用.我们发现，当粒子紧密接触，并使一个角度$θ= 28^\circ \pm 2$相对于散装的指向矢，在协议的实验能量达到其全局最小值。虽然四极结构的导演场被保存在大多数的配置，我们表明，对于较小的取向角，并在较小的粒子间的分离，拓扑缺陷对的轴对称性不断打破，导致出现的吸引力的相互作用。
2010-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Scattering Approach for Fluctuation--Induced Interactions at Fluid Interfaces
我们发展的散射形式主义计算胶体粒子之间的相互作用被困在流体界面。由于，除了接口，胶体也可能在这个系统中波动，我们实施的波动的边界到散射形式主义和调查如何修改胶体之间的相互作用的波动。这种通用方法可以应用于界面处具有各种几何形状的任何数量的胶体。我们应用在这项工作中推导出的形式主义的两个流体相之间的界面处的球形胶体系统。对于两个球形胶体，该方法非常有效地再现了以前已知的结果。对于三个粒子，我们发现大分离渐近能量的解析表达式和数值计算的Casimir相互作用在所有的分离。我们的研究结果表明，一个有趣的三体效应的固定和波动的胶体。三体效应增强了涨落胶体之间的吸引作用，但减弱了固定在界面上的胶体之间的吸引力。
2013-06-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Attractions between charged colloids at water interfaces
分析了带电胶体在水界面处的有效势。它由一个排斥静电和吸引毛细管部分，这两个渐近都显示偶极-类行为。对于足够大的胶体电荷，毛细吸引力在大分离处占主导地位。如果水的德拜屏蔽长度和胶体半径具有可比的大小，则总有效势在中间分离时呈现最小值。
2005-08-01 cond-mat.soft
Capillary-induced interactions between colloids at an interface
在一个一般的框架内，我们研究了有效的，变形引起的相互作用被困在流体界面处的两个胶体之间。作为应用，我们考虑了带电胶体在静电场作用下的界面变形。有效的相互作用是有吸引力的，并克服了直接的静电斥力在大分离，如果系统不是机械隔离。否则，净吸引力似乎只有在足够大的胶体电荷时才有可能。
2005-09-13 cond-mat.soft
Effective interaction between active colloids and fluid interfaces induced by Marangoni flows
我们从理论上表明，在流体-流体界面附近，单个活性胶体颗粒产生，例如，化学品或温度梯度经历流体动力学起源的有效力。这种力是由于颗粒活动引起的马兰戈尼应力驱动的流体流动;它随着与界面的距离而非常缓慢地衰减，并且可以是吸引力或排斥力，这取决于活动如何改变表面张力。我们表明，对于典型的系统，这种相互作用可以主导的动态相比，布朗运动，分散力，或自泳效应的粒子。在有吸引力的情况下，相互作用促进粒子在界面处自组装成晶体状单层。
2015-12-15 cond-mat.soft
A numerical study of one-patch colloidal particles: from square-well to Janus
我们进行数值模拟的一个简单的模型的一个补丁胶体粒子调查：（i）的行为的气-液相图从一个球形吸引力的潜力，以Janus潜力和（ii）的集体结构的Janus粒子系统。我们表明，对于两个半球之一是有吸引力的，一个是排斥性的情况下，该系统组织成分散的取向有序胶束和囊泡，并在低$T$，该系统可以近似为这样的集群的流体，相互作用基本上通过排除体积。这种团簇相的稳定性产生了气体和液体共存密度的非常特殊的形状，其中气体共存密度在冷却时增加，在非常低的$T$下接近液体共存密度。
2010-07-30 cond-mat.soft
Colloidal attraction induced by a temperature gradient
胶体晶体在光子晶体技术等应用研究和统计力学的基础研究中具有极其重要的意义。长程吸引相互作用，如毛细作用力，可以驱动这种介观有序结构的自发组装。然而，长程引力在胶体界是非常罕见的。在这里，我们报告了一种新的强大的和远程的吸引力诱导的热梯度存在的墙壁。打开和关闭热梯度，我们可以快速和可逆地形成稳定的六方二维晶体。我们发现，所观察到的吸引力是流体动力学的性质，并产生热诱导颗粒表面上的滑移流。我们使用光镊直接测量力法，并将其与基于Marangoni力驱动的Stokes流的分析预测进行比较。
2008-11-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A simple patchy colloid model for the phase behavior of lysozyme dispersions
本文提出了一个具有异位对相互作用的球形蛋白质的极小模型来描述溶菌酶的平衡相行为。考虑到颗粒之间的排斥屏蔽库仑相互作用，假设净电荷均匀地涂抹在球形蛋白质表面上。我们将有吸引力的表面补丁，补丁之间的相互作用，在不同的领域建模的一个有吸引力的汤川潜力。进入吸引力汤川势部分的参数确定使用的实验访问的气体-液体的临界点上的信息。采用二阶热力学微扰理论计算了液固相的亥姆霍兹自由能。我们对溶解度曲线的预测与实验数据相当一致。此外，我们提出了新的实验数据的气液共存曲线在不同的盐浓度，并比较这些与我们的模型计算。与先前的研究结果一致，我们观察到的强度和范围的吸引力的潜力的一部分，只有弱依赖于盐的含量。
2009-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Repulsive and attractive depletion forces mediated by nonadsorbing polyelectrolytes in the Donnan limit
在胶体和非吸附性聚电解质的混合物中，道南电位出现在耗尽胶体的表面和系统的其余部分之间的区域。这种唐南电位倾向于将胶体密度分布向胶体表面移动，并导致聚电解质的局部积累。本文导出了两平行平板间分离压力的零场论。聚电解质被允许进入有限的板间区域的构象自由能惩罚的成本。当板间距离小于链的尺寸时，分离压力表现出向排斥状态的过渡，然后是吸引部分。我们找到了一个定量的模型和自洽场计算，考虑到充分的泊松-玻尔兹曼静电之间的匹配。
2021-04-13 cond-mat.soft
