Anisotropic de Gennes narrowing in confined fluids
通过结合高能（21 keV）X射线光子相关谱和填充胶体的微流体通道的小角度X射线散射，研究了空间约束下稠密流体的集体扩散.我们发现，在禁闭的结构弛豫是缓慢的散装相比。集体动力学依赖于波矢量，类似于通常在体相流体中观察到的de Gennes窄化。然而，在形成鲜明对比的散装，结构因子和de Gennes狭窄的限制是各向异性的。这些实验观察是必不可少的，以发展一个微观的理论描述的集体扩散的致密流体在有限的几何形状。
2016-03-10 cond-mat.soft
Structure and relaxation processes of an anisotropic molecular fluid confined into 1D nanochannels
用中子散射和光谱技术研究了多孔硅柱状结构中近晶相液晶的结构序参量。结果表明，限制相的平移和取向各向异性特性强烈耦合到多孔硅基质的一维字符。讨论了这种限制诱导的各向异性局域结构对皮秒时间尺度内分子重取向的影响。
2006-05-04 cond-mat.soft
Fluids confined in wedges and by edges: From cluster integrals to thermodynamic properties referred to different regions
最近，新的见解之间的关系的几何形状的容器，限制流体和它的热力学性质的跟踪通过研究集群积分的非均匀流体。在这项工作中，我分析了流体的热力学性质限制在楔形或边缘，强调这些属性所指的区域的问题。在这种情况下，线热力学性质之间的关系，涉及到不同的区域推导出作为二面角$α$的解析函数，为$0<α<2π$，这使得一个统一的方法，以边缘和楔。作为这些结果的一个简单应用，我分析了低密度区的受限气体的性质。最后，利用最近的分析结果的第二集团积分的限制硬球流体，分析研究的低密度行为的线热力学性质的二阶密度为$0<α<2π$，并通过采用不同的参考区域。
2015-06-25 cond-mat.soft
Self-assembly of Colloids with Competing Interactions Confined in Spheres
本文利用分子动力学模拟研究球形限制下短程吸引、长程排斥胶体的自组装，揭示多种有序结构及小球体促进穿孔结构形成的能量—壁弯曲机制。
2023-12-11 cond-mat.soft
Rheology of confined non-Brownian suspensions
本文采用直接数值模拟方法研究了平面库埃特流中中性浮力刚性单分散球受限悬浮液的流变特性。我们发现，如果通道的宽度是球体直径的（小）整数倍，则球体自组织成彼此滑动的二维层，并且悬浮液的有效粘度显著降低。每个二维层被发现在结构上是液体状的，但它们的动力学在时间上是冻结的。
2015-06-29 cond-mat.soft
Isotropic-Nematic Transition and Demixing Behaviour in Binary Mixtures of Hard Spheres and Hard Spherocylinders Confined in a Disordered Porous Medium: Scaled Particle Theory
我们发展了定标粒子理论来描述无序多孔介质中硬球（HS）和硬球柱（HSC）二元混合物的热力学性质和取向有序性。利用该理论导出了HS和HSC的自由能、压强和化学势的解析表达式。通过引入Carnahan-Starling型和Parsons-Lee型修正，改进了所得结果。各向同性的相变的相图计算从分支分析的取向单重态分布函数的积分方程和从热力学平衡的条件。这两种方法都正确地预测了在低浓度的硬球的各向同性的相变。然而，热力学方法提供了更准确的结果，并能够描述在各向同性和双相的分层现象。讨论了多孔介质对HS/HSC二元混合物各向同性-非均匀相变和分层行为的影响。
2019-02-09 cond-mat.soft
Distinct dynamical and structural properties of a core-softened fluid when confined between fluctuating and fixed walls
我们研究了流动性的约束介质的结构和动力学性质的核心软化流体约束下的影响。流体建模使用一个两个长度尺度的潜力，在批量再现在水中观察到的异常行为。我们进行模拟的$NVT$合奏与固定的平壁和$NpT$合奏使用波动壁控制的压力，研究流体的行为是如何受到固定和非固定的墙壁。我们的研究结果表明，流体动力学和结构特性的强烈影响壁的流动性。在两个长度尺度势的框架下解释了所观察到的不同行为。
2013-06-14 cond-mat.soft
Empty liquid state and re-entrant phase behavior of the patchy colloids confined in the porous media
在随机多孔介质中，具有三个和四个等效块体的胶体模型在液相密度趋于零的可能性下发生重入式气液相分离。这种不寻常的行为是由强的流体-流体键合相互作用和弱的流体-基质吸引力之间的相互作用引起的。在高温下，相图的形状由流体粒子之间的吸引力相互作用决定;流体和障碍物之间的弱汤川吸引力仅略微增强流体-流体结合。在足够低的温度下，流体粒子的网络形成，相图的形状由汤川流体障碍吸引力定义。由于这种相互作用，在障碍物周围形成了一层相互结合的颗粒，并且网络变成了流体颗粒，网络中的流体颗粒由基质颗粒的空间布置限定。这些特征可能为制备具有预定不均匀颗粒分布的平衡凝胶开辟了新的可能性。
2021-12-14 cond-mat.soft
Nonergodicity parameters of confined hard-sphere glasses
在最近开发的模式耦合理论的流体局限于一个狭缝，我们阐述了适当的广义中间散射函数的长时间限制的数值结果。该理论需要作为输入的密度分布垂直于板，我们从基本测量框架内的密度泛函理论，以及可计算依赖于非均匀Percus-Yevick封闭的自适应静态结构因子。我们的计算的非遍历性参数的集体以及自我运动是在定性协议与我们广泛的事件驱动的分子动力学模拟的中间散射功能稍微多分散的硬球系统在高包装分数。我们发现，作为波数的函数的非遍历性参数的变化与面内静态结构因子相关，而微妙的影响变得明显的结构因子和弛豫时间较高的模式指数。提出了一种从平面内静态结构的变化预测多重再入的判据。
2021-10-27 cond-mat.soft
Multiple reentrant glass transitions in confined hard-sphere glasses
玻璃形成液体在限制时表现出丰富的现象学。这通常与壁面-流体相互作用引起的效应有关。在这里，我们专注于有趣的限制，其中的隔离墙成为几个粒子直径的顺序。对于一个适度的多分散，密集的硬球流体之间的两个光滑的硬壁，我们通过事件驱动的分子动力学模拟的出现后，一个多重入的玻璃化转变的情况下，壁分离的变化。使用热力学关系，这种重入现象被证明是持久不变的化学势下。这允许直接的实验研究，并开辟了在微米和纳米技术的各种应用的方式，其中通道尺寸是所包含的颗粒的大小相媲美。计算结果与结合密度泛函理论和模式耦合理论得到的玻璃化转变的理论预测一致。
2014-06-20 cond-mat.soft
Static properties of quasi-confined hard-sphere fluids
由于分层和局部填充，受限流体表现出复杂的行为。在这里，我们通过将硬球流体限制在圆柱体的表面来解开这些效应，使得圆周仅在几个颗粒直径上延伸。我们比较了静态结构因子和计算机模拟中测得的压力与液态理论中的Percus-Yevick封闭。静态结构因子的峰值和压力的非单调演化观察后的限制长度的变化，类似于两个板之间的液体限制。这表明，密度分布和颗粒的相关性可能不是内在联系在真正的封闭液体。
2020-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active particles in geometrically confined viscoelastic fluids
实验研究了粘弹性流体中活性粒子在各种几何约束条件下的动力学行为，如平板、球形障碍物和圆柱形空腔。我们观察到，受限的粘弹性流体的主要效果是诱导一个有效的排斥AP移动接近刚性表面时，这取决于入射角，表面曲率和粒子的活动。此外，几何限制强加了一个不对称的运动，这导致强大的流体动力扭矩，从而导致在壁面上的滞留时间的数量级短于建议的热扩散。我们发现，这种粘弹性介导的相互作用有显着的后果的行为多AP系统强烈限制在一个圆形孔。特别地，这些系统在增加其活性时表现出从液体状行为到高度有序状态的转变。进一步增加活动融化秩序，从而导致一个可重入的液体样行为。
2019-08-27 cond-mat.soft
A three-sphere microswimmer in a structured fluid
我们讨论的运动的三个球体的微游泳在粘弹性结构的流体，其特征在于典型的长度和时间尺度。我们推导出一个一般的表达式来连接平均游泳速度的球迁移率。在这种关系中，粘性的贡献存在时，时间反演对称性被打破，而弹性的贡献是存在时，结构对称性的microswimmer被打破。作为结构化流体的一个例子，我们考虑聚合物凝胶，这是由“双流体”模型描述。我们详细证明了游泳者的大小和聚合物网格大小之间的竞争引起了丰富的动态的三个球体的microswimmer。
2018-07-29 cond-mat.soft
Asymptotic methods for confined fluids
本文提出用渐近方法将巨正则系综可观测量变换到正则系综，以消除小粒子数受限流体计算中的非物理伪影，并通过复逸度平面围道积分揭示Yang-Lee零点对渐近级数收敛性的影响，最终在一维硬棒模型上验证了正则配分函数与单体密度展开的有效性。
2025-03-12 cond-mat.soft
An Analytic Model for Nano Confined Fluids Phase-Transition (Applications for Confined Fluids in Nanotube and Nanoslit)
在这份报告中，一个分析模型来预测相变的受限流体在纳米系统中，它是用来预测的行为的受限流体在纳米管和纳米缝。在我们的方法中，除了包括一个第三自由度，由于壁面效应来定义系统的状态，张量的压力字符被认为是。利用统计力学的微扰理论，证明了范德瓦尔斯状态方程对小系统和大系统同样有效。所提出的模型被证明是预测液-汽相变以及在任何尺寸的受限流体系统的临界点。临界温度随纳米系统尺寸的增大而增大，当纳米管直径（或纳米缝宽度）趋于无穷大时，临界温度达到宏观临界温度值。该模型还可以解释受限纳米体系在相变过程中局部密度和相破碎的存在。
2018-03-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Computer Simulations and Mode-Coupling Theory of Glass-Forming Confined Hard-Sphere Fluids
本文通过模式耦合理论与计算机模拟定量比较，首次求解完整矩阵方程组，研究受限硬球流体的动力学性质，在玻璃转变附近实现理论预测与模拟的定量一致，揭示笼效应与弛豫动力学。
2023-05-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topological generalization of the rigid-nonrigid transition in soft-sphere and hard-sphere fluids
当系统密度增加到熔化密度时，流体粒子的动力学从扩散变为振荡。因此，在集体粒子动力学的基础上，引入了Frenkel线的概念，将流体区域划分为刚性和非刚性液体子区域。在这项工作中，我们应用一个拓扑框架来定位的软球和硬球模型依赖于系统配置的弗伦克尔线。首先分析了理想气体和最大随机阻塞态的拓扑特征，然后应用我们前期工作中设计的分类方案。分类结果表明，在刚性液体区域，类固体原子的比例从零增加到1。根据流体多形作用理论，了解了类固体分数对堆积密度的依赖关系。基于类固体分子的分数，以综合的方式描述了类固体团簇的逾渗行为。交叉密度是通过检查固体状团簇的逾渗得到的。由此产生的交叉密度的软球流体收敛到硬球流体。因此，拓扑方法成功地突出了弗伦克尔线的一般性。
2018-11-10 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneities and non-Gaussian behavior in two-dimensional randomly confined colloidal fluids
超顺磁性胶体颗粒的二元混合物被限制在玻璃板之间，使得大颗粒变得固定，并为仍然移动的小颗粒提供二维无序基质，其形成流体。通过改变流体和基质面积分数，并通过外部磁场调节超顺磁性颗粒之间的相互作用，探索了状态图的不同区域。移动粒子在小的基质面积分数下表现出离域动力学，在高的基质面积分数下表现出局域运动，并且局域化转变被软相互作用圆化[T. O. E. Skinner等人，Phys.Rev.Lett. { \bf 111}，128301（2013）]。扩展以前的工作，我们发现的动力学示踪剂是强烈的异质性，并表明，分子动力学模拟的理想气体局限在一个固定的矩阵表现出类似的行为。模拟显示了这些软相互作用如何使动力学比无序洛伦兹气体更不均匀，并导致强烈的非高斯波动。
2016-08-17 cond-mat.soft
Depletion potential in hard sphere fluids
本文提出了一种计算硬球混合物中耗尽势的通用新方法。这对任意数量的组件和任意密度都有效。我们描述了两种不同的路线耗尽潜力的限制，其中一个组件的密度为零。这两条路线都可以在密度泛函理论和模拟中实现。我们说明的方法，通过计算一个大的硬球在流体中的小球体附近的平面硬壁的耗尽电位。密度泛函的结果与模拟结果非常吻合。
1999-02-12 cond-mat.soft
On the correlation lengths of confined spheres in a cylindrical pore
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）
研究硬球在准一维圆柱孔道中的结构相关性，利用径向分布函数的拉普拉斯空间公式确定相关长度和振荡频率，发现全局RDF不总是反映最长的横向相关。
2026-06-07 cond-mat.soft
Binary hard-sphere fluids near a hard wall
通过使用Rosenfeld密度泛函，我们确定了两个组件的二元硬球流体接近一个平面硬壁的数密度分布以及相应的过剩覆盖度和表面张力。与已发表的模拟数据的比较表明，罗森菲尔德功能，其原始版本和简化，是优于以前的方法，并表现出相同的优秀的准确性，从相应的单组分系统的研究。
2000-03-16 cond-mat.soft
Diffusion of hard sphere fluids in disordered porous media: Enskog theory description
本文用Enskog理论描述了无序多孔介质中硬球流体的自扩散系数。使用我们以前开发的用于描述硬球流体的热力学性质的标度粒子理论，得到流体-流体和流体-矩阵对分布函数的接触值的简单解析表达式，并用作Enskog理论的输入。所获得的接触值的表达式仅由几何孔隙度描述，并且不包括对其他类型的孔隙度的依赖性，这对于热力学性质的描述是重要的。它示出，这样的接触值的应用忽略了由矩阵和至少探针颗粒孔隙度$ϕ$的流体颗粒的捕获的效果应包括在Enskog理论的矩阵的影响的正确描述。在本文中，我们扩展了Enskog理论通过改变接触值的流体矩阵和流体-流体对分布函数的新的性质，其中包括依赖于不仅对几何孔隙率，而且对探针粒子的孔隙率$ϕ$。结果表明，这种半经验改进的Enskog理论对应于SPT 2b 1近似的热力学性质的描述，它预测正确的趋势多孔介质上的硬球流体在无序多孔介质中的扩散系数的影响。良好的协议与计算机模拟示出。讨论了流体密度、流体与基体球尺寸比、基体孔隙率和基体形貌对硬球流体自扩散系数的影响。
2020-05-25 cond-mat.soft
Mechanical impulse propagation in a packing of 3D spheres confined at constant pressure
机械脉冲在颗粒介质中的传播强烈地依赖于所施加的约束条件。在这项工作中，包含的柔性壁，使限制在静水压力条件下的颗粒填料中的声音的传播进行了研究。这种配置还允许通过仪表化冲击摆来控制输入脉冲的形式。分析了机械波传播的主要特征，发现机械波传播速度与传播脉冲振幅的函数关系符合赫兹接触定律的预言。在增加约束压力，观察到从非线性到线性传播的连续过渡。我们的研究结果表明，在低约束制度，衰减增加与非线性脉冲的脉冲幅度的增加，而它是一个弱的函数的约束压力的线性波。
2015-11-13 cond-mat.soft
Influence of Wetting Properties on Diffusion in a Confined Fluid
我们简要地讨论了流体/固体界面的润湿性如何间接地影响两个固体壁之间的流体的扩散性质。这种影响与界面处的流体动力学边界条件的可变性有关，该界面处的流体动力学边界条件与润湿性质相关。
1999-12-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Confinement dynamics of a semiflexible chain inside nano-spheres
我们研究了半柔性链的构象，限制在纳米尺度的球形腔，在两个不同的过程中的限制。径向收缩和包装作为两个限制程序。前一种方法是通过逐渐减小包围受限链的球壳的直径来执行的。后一个过程是通过将链通过壳体表面上的孔注入到球形壳体内来进行的。链建模与刚体分子动力学模拟和它的参数调整到DNA碱基对弹性。采用方向序参量对受限链进行了分析和比较，并对两种不同尺寸球的受限链构象进行了研究。结果表明，对于我们研究的球体尺寸内的受限链，它们呈现螺旋或网球结构，并且在更紧凑的受限空间中更容易观察到网球结构。我们的结果还表明，动力学过程中的限制和限制率的球腔中的链的结构的影响参数。
2014-09-26 cond-mat.soft
Dynamic properties of quasi-confined colloidal hard-sphere liquids near the glass transition
由于分层和局部填充之间的竞争而产生的受限流体的复杂行为可以通过考虑准受限液体来解开，其中沿限制方向的周期性边界条件恢复平移不变性。该系统提供了一种手段来调查的限制和当地秩序的相关长度尺度的相互作用。本文提出了准受限液体玻璃化转变的模式耦合理论，并详细阐述了数值实现的有效方法。在MCT的非遍历性参数进行比较，计算机模拟结果为硬球流体。我们评估的非平衡态图，并调查集体中间散射函数。对于这两种方法，非单调行为取决于限制长度观察。
2020-08-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Semiflexible Chains in Confined Spaces
本文发展了一种分析方法来研究受限几何中无相互作用的蠕虫链的性质。类平均场理论用平均约束代替了约束的刚性约束，从而使我们能够发展出一种处理包裹在球表面上的WLC的方法，并将其完全封装在球内.通过精确地再现局限于球表面的WLC的关联函数，建立了该理论的有效性.此外，还精确地计算了自由能中的系数.我们还描述了在外部张力下的表面限制链的行为，这与组蛋白-DNA复合物的单分子实验有关。力-延伸曲线显示空间振荡，链的延伸，其最大值由球体直径界定，在大的力下按$f^{-1}$缩放，与接近轮廓长度的无约束链相反，其为$f^{-1/2}$。包封在球体中的WLC也可以使用MF方法进行处理，这与研究DNA的病毒包封有关。对各种关联函数的理论预测与Langevin模拟结果吻合得很好。我们发现，强约束链的高度结构化的相关性检查使用当地的缠绕轴。该系统的预测压力与模拟非常一致，但众所周知，明显低于包装在病毒衣壳中的DNA的压力。
2008-08-12 cond-mat.soft
Shear thickening in densely packed suspensions of spheres and rods confined to few layers
我们调查有限的剪切增稠悬浮液的样品厚度是可比的颗粒尺寸。流变测量提出了密集包装的悬浮液的球体和杆的纵横比为6和9。通过在恒定剪切速率下沿剪切梯度的方向改变悬浮液厚度，我们发现应力的明显振荡。随着间隙尺寸的减小，这些振荡变得更强，并且当样品厚度与整数个颗粒层相称时，应力最小化。尽管这种约束诱导的效果，粘度曲线显示剪切增稠，保持散装行为下降到样品薄至两个粒径的球体，低于该悬浮液堵塞。棒表现出与颗粒宽度相称的类似行为，但当厚度减小到低于约颗粒长度时，它们表现出额外的效果，因为它们被迫对齐;应力在固定剪切速率下随着间隙尺寸的减小而增加，而剪切增稠机制逐渐过渡到牛顿缩放机制。这种削弱的剪切增稠作为一个有序的配置接近对比剪切增稠的加强时，填充分数增加在无序的散装限制，尽管事实上，这两种类型的限制最终导致堵塞。
2010-03-22 cond-mat.soft
Packing Confined Hard Spheres Denser with Adaptive Prism Phases
我们发现，硬球之间的两个平行的硬板包装密集的周期性自适应棱柱结构，这是由交替的棱柱球。棱镜的内部结构与狭缝高度相适应，这导致了一系列板分离的紧密填充，刚好高于三个相交的正方形层正好适合板之间的距离。自适应棱镜相也观察到在实际空间实验中的空间稳定的胶体和有限压力下的蒙特卡罗模拟。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Finite-size scaling for non-linear rheology of fluids confined in a small space
我们进行分子动力学模拟，以研究在一个小空间内的流体的流变转变。通过进行有限尺寸标度分析，我们表明，这种流变转变的结果之间的竞争系统的尺寸和合作的粒子运动的长度尺度。
2006-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local structure-mobility relationships of confined fluids reverse upon supercooling
我们研究的结构和动力学性质的限制二元硬球混合物，旨在模仿可实现的胶体薄膜。使用计算机模拟，由牛顿或过阻尼朗之万动力学，连同其他技术，包括福克-普朗克方程为基础的方法，我们测量粒子的位置相关的平均扩散率沿结构各向同性和不均匀的尺寸的流体。在中等包装分数，当地的单颗粒扩散系数的限制方向的法线是较高的总包装分数高的区域，然而，这些趋势是相反的，因为膜过冷在更密集的平均填料。实验过冷胶体系统获得的粒子位移镜数据的辅助短时测量。我们发现，平均动态可以近似预测的基础上分布的可用空间的粒子插入跨数量级的扩散率，而不管管理的微观动力学。
2015-04-10 cond-mat.soft
Comment on "Layering transition in confined molecular thin films: Nucleation and growth"
当流体被限制在两个分子光滑表面之间到几个分子直径时，它显示出其粘度的大幅度增强。从实验中可以清楚地看出，流体是一层一层地被挤出的。本文给出了准二维受限流Stokes方程的一个简单解，并考虑了逐层流动，修正了Phys.Rev.B，50，5590（1994）中的结果，同时指出，受限流体的运动粘度和表面阻力系数都可以由挤出面积的时间关系求得。将我们的解决方案与可用的实验数据进行拟合，得到的粘度值比本体中的粘度值高约7个数量级。
2006-04-20 cond-mat.soft
Ground state of dipolar hard spheres confined in channels
研究了一个经典的二维硬球偶极子系统的基态。使用晶格和最小化技术，我们发现，在固定的壁分离，一阶过渡从真空到直的一维链的偶极子发生时，增加密度。密度的进一步增加产生波动链的稳定性以及非平凡的屈曲结构。我们详细地研究了偶极子的密堆积结构，发现一般情况下，密堆积的偶极子沿着狭缝的主轴具有复杂的磁化强度。我们的预测作为一个指导方针的实验与颗粒状的偶极和磁性胶体悬浮液限制在狭缝状通道的几何形状。
2018-03-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic memory effects in confined colloidal diffusion
在流体动力学记忆是显着的时候，一个光学捕获的球附近的壁的运动进行了研究。首先，我们量化，在散装，所产生的限制对球体的速度自相关函数$C(t)$的捕获潜力的影响。接下来，我们研究了当球体朝向表面时，$C(t)$分裂成$C_\parallel(t)$和$C_\perp(t)$。因此，我们监测的交叉，从一个缓慢的$t^{-3/2}$长时间的尾巴，远离墙壁，一个更快的$t^{-5/2}$衰减，由于流体动力学回流和壁效应之间的微妙的相互作用。最后，我们讨论了由此产生的非对称的时间依赖的扩散系数。
2008-05-21 cond-mat.soft
Local pressure of confined fluids inside nanoslit pores -- A density functional theory prediction
在这项工作中，在密度泛函理论的框架内预测的纳米缝孔内的流体的局部压力。利用统计力学的密度泛函理论中的欧拉-拉格朗日方程，得到力平衡方程，从而得到预测压力张量局部法向分量的一般方程。我们的方法产生了一个一般方程预测的正常压力的封闭流体，它满足确切的体热力学方程时，孔隙宽度接近无穷大。作为两个基本的例子，我们报告的解决方案的硬球（HS）和Lennard-Jones（LJ）流体之间的两个平行的无结构的硬壁限制的一般方程。为此，我们使用修改的基本测量理论（mFMT），以获得正常的硬球约束流体的压力和mFMT结合Rosenfeld微扰DFT的LJ流体。不同的变量，包括孔隙宽度，体积密度和温度的正常压力的行为的影响进行了研究和报告。计算结果表明，在HS和LJ两种情况下，受限流体法向压力都具有振荡特性，振荡次数随体积密度和温度的增加而增加。在温度和体积密度恒定的情况下，随着孔宽的增加，振荡也变得宽而平滑。与HS约束流体相比，LJ约束流体的法向压力值及其在距壁面所有距离处的振荡都不那么严重。
2013-07-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode expansion for the density profile of crystal-fluid interfaces: Hard spheres as a test case
我们提出了一种技术，用于分析全三维密度分布的平面晶体-流体界面的密度模式。这些密度模式也可以与结晶度序参数配置文件中使用的粗粒度，相场类型的静态和动态的晶体-流体界面的模型，是一个替代的结晶度序参量提取的模拟使用本地结晶度标准。我们说明了我们的硬球系统使用精细分辨，三维密度分布从密度泛函理论的基本措施类型的结果。
2012-03-16 cond-mat.soft
Liquid-glass transition of confined fluids: Some insights from a mode-coupling theory
限制玻璃形成液体的动力学讨论的基础上，最近扩展的模式耦合理论的液体玻璃化转变的淬火退火的二元混合物的模型。它特别表明，在禁闭中，密度关联函数总是衰减到一个非零的无限时间值，即使在流体状态，和一些澄清的问题，结构和动力学之间的关系，在封闭的流体。
2005-06-22 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
High pressure induced phase transition and superdiffusion in anomalous fluid confined in flexible nanopores
利用分子动力学模拟研究了高压下受限球对称反常流体的行为。流体模拟的矿石软化势与两个特征的长度尺度，在批量再现的动力学，物理和结构的异常行为观察到的水和其他异常流体。我们的研究结果表明，该系统具有足够的高压和低温的超扩散制度。同时，我们的研究结果表明，这种超扩散机制与流体的结构性质密切相关，超扩散到扩散的转变是一级相变。我们展示了如何模拟时间和统计是重要的，以获得正确的动力学行为的封闭流体。我们的结果进行了讨论的基础上的两个长度尺度。
2014-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Layering and position-dependent diffusive dynamics of confined fluids
本文研究了硬球流体在平行光滑硬壁之间的扩散动力学。垂直于壁的位置相关扩散系数在局部堆积密度高的区域中较大。高密度区域也具有最大的可用体积，与快速局部扩散率一致。事实上，作为Widom插入概率的函数的局部和全局扩散率近似地塌陷到主曲线上。平行和平均正常扩散率强烈耦合在高密度和偏离体相流体的行为。
2008-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Confined disordered strictly jammed binary sphere packings
在约束条件下的无序堵塞填料受到的关注比它们的对应物\textit{bulk}少得多，但在各种实际情况下也会出现。在这项工作中，我们研究了限制在两个平行硬平面之间的二元球填充，并推广了Torquato-Jiao（TJ）顺序线性规划算法[Phys. Rev. E { \bf 82}，061302（2010）]，以获得推定的最大随机堵塞（MRJ）填充，其在大范围的平面分离距离$H$上精确均衡且具有高保真度，小球与大球半径比$α$和小球相对浓度$x$。我们发现，包装特性可以从他们的散装类似物，这是由于我们所谓的“约束挫折”有很大的不同。密闭包装中的响尾蛇通常比散装包装中的响尾蛇更为普遍。我们观察到，填充分数，rattler分数和MRJ填料的无序度一般增加与$H$，虽然存在例外。当$H$在$H$的某些值附近变化时，填充特性的不连续性是由于不同堵塞状态之间的相关不连续转变。我们还应用局部体积分数方差$σ_τ^2(R)$来表征约束填料，并发现这些填料具有基本上相同的水平的超均匀性作为他们的散装同行。我们的发现通常与生物学中出现的受限包装有关（例如，鸟类和昆虫的结构颜色），并可能对高密度粉末的产生和改进电池设计产生影响。
2015-12-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of nanopore and fluid structure on anomalies and phase transitions of confined core-softened fluids
我们使用分子动力学模拟来研究纳米孔和流体结构如何影响受限异常流体的动力学、热力学和结构性质。流体建模使用的ST 4原子模型的水的有效对电位。该系统具有密度，结构和动力学异常和汽-液和液-液临界点类似于散装水中观察到的量。限制是由光滑和结构化的墙壁。对于光滑约束和结构约束，约束流体的极值密度和扩散温度向较低的值移动，而压力向较高的量移动。在光滑壁的情况下，当纳米孔尺寸增加时，流体相和非晶相之间的临界点和极限显示温度和压力的非单调变化。在结构化壁的情况下，临界点的压力和温度随多孔尺寸单调变化。我们的结果解释的基础上的不同长度尺度的流体和壁面流体相互作用之间的竞争。
2015-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid transitions of hard spheres with a very short-range attraction
吸引力范围为球体直径的十分之一到百分之一的硬球体即使在平衡状态的单分散颗粒结晶的密度下也被限制保持流体，以便与保持流体的实验系统进行比较。发现它们在高密度下具有流体-流体转变。当引力范围趋于零时，临界点处的密度趋于硬球的随机密堆积密度。
1999-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Confined packings of frictionless spheres and polyhedra
通过数值模拟，研究了重力作用下约束对三维随机密排（RCP）颗粒材料的影响。颗粒形状（球形或多面体）和多分散性对这种依赖性的影响进行了研究。与一个简单的几何模型一致，固相分数被发现线性减少，无论晶粒形状的约束增加。这种下降仍然有效的双分散球填料，虽然梯度似乎显着降低时，小颗粒的比例达到40%的体积。上述模型被扩展到捕获的约束上的配位数的效果。
2013-07-22 cond-mat.other cond-mat.soft
Modulus-Pressure Equation for Confined Fluids
超声波实验允许人们测量散装固体或流体样品的弹性模量。最近已经在流体饱和的纳米多孔玻璃上进行了这样的实验，以探测受限流体的模量。在我们以前的工作[J. Chem. Phys.，（2015）143，194506]，使用蒙特卡罗模拟我们显示了限制在中孔中的流体的弹性模量$K$是孔径的函数。在这里，我们专注于模量压力依赖性$K(P)$，这是线性的散装材料，一个关系称为泰特-默纳汉方程。使用过渡矩阵蒙特卡罗模拟，我们计算了体相氩的弹性模量作为压力的函数，并作为拉普拉斯压力的函数限制在二氧化硅介孔中的氩。我们的计算表明，虽然弹性模量是强烈的约束和温度的影响，模量与压力的斜率是不是。此外，计算的斜率是在一个很好的协议与参考数据为散装氩和实验数据为约束氩来自超声波实验。我们建议使用$K(P)$的斜率值来估计未知多孔介质的弹性模量。
2016-08-24 cond-mat.soft physics.chem-ph
Self-diffusion and structural properties of confined fluids in dynamic coexistence
研究了强约束Lennard-Jones流体中的自扩散函数和径向分布函数。令人惊讶的是，在固-液相变区域，系统表现出动态共存，自扩散常数示出呈现高达三倍的变化，在固定的温度下，从固相到液相，而对应于液相和固相的径向分布函数基本上是不可区分的。
2016-02-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Fragile-Strong Fluid Crossover and Universal Relaxation Times in a Confined Hard Disc Fluid
我们发现，一个系统的硬盘局限于一个狭窄的通道表现出脆弱的强大的流体交叉位于最大的等压热容和弛豫时间为不同的通道宽度落在一个单一的主曲线时，重新缩放的弛豫时间和温度的交叉。构型熵和固有结构状态方程的计算发现，交叉的干扰景观的模型的属性，但亚当斯-吉布斯关系不能预测的松弛行为。我们还表明，一个方便的动力学描述的系统，动力学激发区域被确定与当地的包装安排的光盘，成功地描述了脆弱的强交叉。
2012-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Order-Disorder structural transition in a confined fluid
本文利用局域分形维数分析了反常受限流体的非晶/固态到无序液态结构相变。该模型是一个由两个无限大的板约束的双尺度势相互作用的粒子质点系。在本体中，这种流体表现出类似水的异常，并在约束下形成颗粒层。它们的颗粒分布呈现出与非晶/固相有关的不同排列。本文仅对接触层进行了分形奇异谱分析。在高密度下，结构转变通过有序度来量化，以确定受约束影响的相。这一映射表明，随着温度的升高，系统的分形维数减小，这与在此类系统中研究的行为是一致的。这一结果表明，在热力学扰动下，反常受限液体呈现不同的相变，从而达到分形特征。
2015-08-07 cond-mat.soft physics.chem-ph
Diffusion Enhancement in Core-softened fluid confined in nanotubes
我们研究了约束效应对核软化流体动力学行为的影响。流体被建模为两个长度尺度的潜力。这种潜在的散装复制的异常行为中观察到的密度和扩散的液态水。利用$NpT$分子动力学模拟对这两种长度尺度的纳米管中的流体进行了模拟。我们得到的扩散系数随着纳米管半径的增加，如预期的正常流体的宽通道。然而，对于窄通道，限制显示出增强的扩散系数时，纳米管半径减小。这种行为，观察到的水，解释的框架中的两个长度尺度的潜力。
2012-08-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Strongly confined fluids: Diverging time scales and slowing down of equilibration
强约束流体的牛顿动力学表现出丰富的行为。其受限和非受限自由度对于受限长度$L \to 0$解耦。在这种情况下，对于狭缝几何形状，中间散射函数$S_{μν}(q,t)$简化，导致$(μ,ν) \neq (0,0)$在受限自由度的克努森气体行为中，否则在$S_{\parallel}(q,t)$中，描述非受限自由度的结构弛豫。考虑到耦合，我们证明了能量波动指数松弛。对于光滑势的弛豫时间发散为$L^{-3}$和$L^{-4}$，分别为限制和无限制的自由度。$L^{-3}$发散的强度可以通过分析计算。它取决于对势和二维对分布函数。实验装置，建议测试这些预测。
2016-06-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inherent Structure Landscape of Hard Spheres Confined to Narrow Cylindrical Channels
固有的结构景观系统的硬球局限于一个硬的圆柱形通道，使球体只能接触他们的第一个和第二个邻居，研究使用的分析模型，扩展以前的结果[物理学评论快报。115，025702（2015）]，以提供在一定范围的填料密度上的堵塞填料的全面图片。在该模型中，填料被描述为$k$螺旋部分的排列，由缺陷分离，具有交替的螺旋扭曲方向，并且所有球体满足局部干扰约束。每个螺旋部分的结构由单个螺旋扭转角确定，并且通过使每个颗粒的通道长度相对于$k$螺旋部分角最小化来获得堵塞填料。一个小系统的$N=20$领域的分析表明，盆地的固有结构景观与这些螺旋排列分裂成许多不同的堵塞状态，分离的低障碍，产生一定程度的层次组织。该模型准确地预测使用Lubachevsky和Stillinger压缩方案（$N=10^4$）产生的填料的几何性质，并提供洞察螺旋段长度的概率分布的性质。
2021-08-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial instabilities in confined displacements involving non-Newtonian fluids
本文综述了受限几何中非牛顿流体驱替的界面不稳定性，重点分析毛细、黏性、弹性与摩擦力竞争驱动的图案生长机制，并展望了该领域的开放问题。
2023-11-17 cond-mat.soft physics.flu-dyn
A Transition State Theory for Calculating Hopping Times and Diffusion in Highly Confined Fluids
采用蒙特卡罗模拟研究了窄通道内流体从单列扩散到正扩散的动力学交叉。我们表明，涉及硬和软的相互作用势的一系列系统的长时间扩散系数可以描述在跳跃时间，测量所需的时间为一个粒子逃脱的笼子中形成的孔隙中的邻居。粒子跳跃过程的自由能垒的计算和使用表明，过渡态理论有效地描述了跳跃时间的所有系统的研究，在一定范围内的孔径。我们的工作表明，结合跳跃时间和过渡态理论提供了一个有用的和一般的框架来描述这些高度受限的流体的动力学。
2013-10-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid phase separation in hard spheres with a bimodal size distribution
多分散性对硬球相行为的影响是使用矩投影法检查。结果表明，当大球体具有足够的多分散性，且大球体与小球体之间的平均尺寸存在足够的差异时，Bjerlik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程具有双峰分布的失稳不稳定性.旋节线不稳定性方向指向大球体的非常致密相的出现。
1999-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An orientationally ordered helical fluid phase in a quasi-one-dimensional system of confined hard spheres
我们使用了一系列的分子动力学模拟，和分析理论，证明了一个系统的硬球局限于一个狭窄的圆柱形通道表现出连续的相变从各向同性流体在低密度，在高密度的取向有序，但螺旋无序，螺旋流体。有序的流体相包含由拓扑缺陷分开的螺旋的小部分，所述拓扑缺陷改变扭曲的方向，从而改变局部chirailty。缺陷破坏了平移有序，但流体发展了长程取向有序。颗粒填料的分析表明，缺陷之间的长度分离控制的螺旋部分的几何特性，包括方向，和对缺陷经历一个弱的，但长范围的吸引力导致熵自由体积效应。这些集体长程相互作用克服了准一维跃迁的限制，即使粒子-粒子相互作用是短程的。
2014-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
