Water-Like Anomalies for Core-Softened Models of Fluids: Two-Dimensional Systems
我们使用分子动力学模拟在两个维度调查的可能性，核心软化的潜力可以重现静态和动态异常实验发现在液态水：（i）在冷却时的比容增加，（ii）在冷却时的等温压缩性增加，和（iii）在扩散系数随压力的增加。我们把这些反常现象与势的形状联系起来。我们得到的系统的相图，并确定两个固相：一个正方形晶体（高密度相），和一个三角形晶体（低密度相）。我们还讨论了所观察到的异常与固体的多晶型之间的关系。最后，我们比较我们的模型系统的相图与实验数据，特别注意的最大密度的温度线，最大扩散常数的压力线，和最小等温压缩性的温度线。
2000-10-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid crystal phase and waterlike anomalies in a core-softened shoulder-dumbbells system
利用分子动力学研究了250个双原子分子在核软化势作用下的热力学、动力学和结构。该系统表现出热力学、动力学和结构异常：在恒压下密度-温度平面上存在极大值，在恒温下扩散系数和平移序参量对密度存在极大值和极小值.从非常致密的系统开始，密度逐渐降低，低温下的迁移率首先增加，达到最大值，然后减少，达到最小值，最后增加。在压力-温度相图中，最大平移序参量线位于包围最大密度线的温度的扩散率极值线之外。我们比较我们的结果与单体系统表明，由于哑铃的各向异性导致一个更大的固相和液晶相的外观。热力学和动力学双重异常。
2009-12-17 cond-mat.soft
Core-softened water-alcohol mixtures: the solute-size effects
在最近的一项工作中[ \textit{J. Mol. Liq}，2020，\textbf{320}，114420]，使用分子动力学模拟和核心软化势方法，我们已经表明，添加简单的溶质甲醇可以“杀死”密度异常行为，因为LLCP被LLPT附近六方密堆积（HCP）晶体中的自发结晶所抑制。现在，我们扩展这项工作，以实现如何长链醇将影响水-醇混合物在过冷制度的复杂行为。除了核心软化（CS）的甲醇，乙醇和1-丙醇被添加到一个系统的相同的颗粒，通过连续肩井（CSW）的潜力相互作用。我们观察到，密度异常逐渐减少其在相图中的延伸，直到消失的增长的非极性链和醇的浓度，不同的液-液相变（和LLCP），这仍然存在于所有分析的混合物中，根据\textit{Nature}，2001年，\textbf{409}，692。对于我们的模型，较长的非极性链和较高的浓度逐渐影响CS势中尺度之间的竞争，导致异常逐渐消失，直到当第一配位壳结构也受到影响时观察到TMD完全消失：短程排序是有利的，导致短程和长程排序之间的竞争较小，因此，异常点的灭绝此外，非极性链的尺寸和浓度对固相有影响，有利于六方密堆积（HCP）固体和非晶态固体相而不是体心立方（BCC）晶体。
2021-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hexatic phase and water-like anomalies in a two-dimensional fluid of particles with a weakly softened core
我们研究了二维流体中粒子通过球对称和轻微软二体排斥相互作用。该模型可以存在于三种不同的晶相中，其中一种具有正方形对称性，另两种具有三角形对称性。我们表明，虽然三角形固体第一次融化成六角流体，正方形固体加热时直接转化为各向同性流体通过一阶过渡，没有中间的四次相。在低压下，三角形和正方形晶体的熔化在温度不太低的情况下是可重入的，但在一定压力范围内不需要两个竞争的最近邻距离。整个光谱的水状流体异常完成了这个模型的潜力。
2012-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density affects the nature of the hexatic-liquid transition in two-dimensional melting of core-softened systems
我们发现，连续和不连续的六方液体转变可以发生在软核盘的二维固体熔化。对于三个典型的模型系统，赫兹，谐波和高斯核心模型，我们观察到相同的情况。这些系统表现出最大熔融温度$T_m$发生在交叉密度$ρ_m$下的凹入结晶（熔融）。密度小于$ρ_m$的六方相-液体转变是不连续的。液相和六方相共存于一个密度区间内，该密度区间随着温度的升高而变窄，并且在$T_m$处趋于近似消失。在$ρ_m$以上，转变是连续的，与Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young理论一致。对于这些软核系统，六方相-液体转变的性质取决于密度（压力），其中在$ρ_m$处的熔融是从不连续到连续六方相-液体转变的合理转变点。
2016-08-18 cond-mat.soft
Density and structural anomalies in soft-repulsive dimeric fluids
我们报告的Monte Carlo结果的二聚体粒子相互作用通过一个核心软化的潜力系统的流体结构。更具体地说，二聚体通过一个反幂形式的排斥对势相互作用，以这样一种方式修改，即排斥强度在给定的距离范围内软化。这样一个研究的目的是调查如何伸长的二聚体和柔软的潜力影响模型的一些功能。我们的结果表明，即使相互作用不具有两个长度尺度的特征，二聚流体也表现出密度和结构异常。在增加二聚体的纵横比时，这种异常逐渐受阻，即使在密度异常消失后，结构异常仍然存在。这些结果揭示了非球形分子系统的特殊行为，显示几何和相互作用参数如何为异常的存在发挥根本作用。
2016-03-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase classification using neural networks: application to supercooled, polymorphic core-softened mixtures
软物质体系的相态表征是许多物理化学问题面临的挑战。对于多晶型流体，这是一个更大的挑战。具体地，玻璃形成流体，如水，除了固体多晶型物之外，还可以具有多于一种的液相和玻璃相，甚至具有液-液临界点。在这个意义上说，我们应用神经网络（NN）算法来分析具有液体多晶型和液-液临界点的芯软化CSW流体的芯软化混合物的相行为，类似于水。我们还将NN应用于CSW流体和核心软化醇模型的混合物。我们结合并扩展了两种基于键取向序参量的方法来研究混合物，Boattini和合著者[Molecular Physics 116，3066-3075（2018）]应用于硬核流体的混合物，Martelli和合著者[The Journal of化学物理153，104503（2020）]应用于过冷水，以包括更长范围的配位壳。由此，训练好的神经网络（NN）能够正确地预测纯CSW和CSW-醇混合物的结晶固相、流体相和非晶相，具有高效率。更重要的是，从NN方法获得的相种群的信息，可以帮助验证如果相变是连续的或不连续的，也可以解释如何亚稳非晶区域沿稳定的高密度流体相蔓延。这些发现有助于理解过冷多晶型流体的行为，并扩展了对两亲性溶质如何影响相行为的理解。
2021-10-11 cond-mat.soft physics.comp-ph
Structuro-elasto-plasticity (StEP) model for plasticity in disordered solids
用于固体对变形的响应的弹塑性格构模型通常仅通过分配给每个站点的局部屈服应变隐式地包含结构。然而，局部屈服应变可以响应于系统中的附近甚至远处的塑性事件而改变。这种相互作用是理解雪崩等现象的关键，在雪崩中，一个塑性事件可以触发另一个塑性事件，导致一连串事件，但通常在弹塑性模型中被忽略。为了包括相互作用，可以计算给定颗粒系统的局部屈服应变并跟踪其演变，但这是昂贵的，并且需要颗粒相互作用的知识，这通常很难从实验中提取。相反，我们引入了一个结构量“柔软度”，它是使用机器学习获得的，与即将发生的塑料重排相关。我们发现，柔软度也与局部屈服应变。我们将柔软度构建一个“结构弹塑性”模型，再现粒子模拟结果定量几个可观察到的数量，确认我们捕捉到的局部结构，塑性和弹性的相互作用对材料响应的影响。
2022-05-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Random pinning elucidates the nature of melting transition in two-dimensional core-softened potential system
尽管进行了大约40年的研究，但二维熔化转变的性质并不完全清楚。在最流行的Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（BKTHNY）理论的框架下，2D系统通过两个连续的Berezinskii-Kosterlitz-Thouless-Nelsonless（BKT）转变与中间六角相熔化。传统的一阶跃迁也是可能的。另一方面，最近在计算机模拟的基础上，提出了新的熔化方案，包括连续的BKT型固-六方相转变和一级六方相-液相转变。然而，在模拟中的六角相是非常狭窄的，这使得它的研究困难。在本文中，我们提出了应用随机钉扎更详细地调查六角相。概述了具有类似于软磁盘系统的窄排斥步长的核软化势的二维系统的分子动力学模拟结果。该系统有一个小部分的钉扎粒子提供淬火无序。随机钉扎加宽了六角相，而不改变熔化的情况下，并给出了可能性，研究的行为的扩散率和序参量在附近的熔化过渡和内的六角相。
2017-01-13 cond-mat.soft
Complex crystalline structures in a two-dimensional core-softened system
研究了二维粒子质点系在核软化势作用下从正方晶格到六方晶格的级联相变。由于存在两个长度尺度的排斥，不同的本地配置与四个，五个和六个邻居启用，导致复杂的晶体的形成。本文将以前提出的插值方法推广到由多个粒子组成的晶体中的电子对关联的计算。一个高效率的方法示出使用一个snub正方形晶格作为一个代表性的例子。利用分子动力学模拟，发现在加热条件下，Snub正方形晶格被破坏，生成具有12重对称性的高密度准晶相。提出了一个简单的理论模型来解释这一现象的物理机制：随着密度的增长（从正方形到六边形相），通过平面耕作随机实现的不同局部配置的浓度正在改变，使系统的能量最小化。在密度的中间区域计算的相图证明了HD 12相的存在，并演示了一个级联的一级转变“正方形-HD 12-六方”的固相密度增长。这些结果有助于我们更好地理解准晶形成的物理机制，因此，对材料科学和软物质的广泛研究具有重要意义。
2017-12-13 cond-mat.soft
Metastable liquid-liquid coexistence and density anomalies in a core-softened fluid
线性倾斜或“斜坡”势属于一类核心软化模型，除了通常的液-气临界点外，还具有液-液临界点。此外，它们在密度和压缩性方面表现出热力学异常，其性质可能类似于水中发生的那些。以前的斜坡电位模拟研究集中在一个功能的形式，LLCP是化学稳定的。在这项工作中，我们构建了一系列的斜坡电位，这之间的插值先前研究的形式和基于斜坡的近似Lennard-Jones（LJ）的潜力。通过蒙特卡罗模拟，我们确定了低密度液体（LLCP）、一阶高密度液体（HDL）-低密度液体（LDL）共存线和密度极大值线的位置。我们观察到，作为LJ极限接近，LLCP成为亚稳态相对于冷冻成六方密堆积的结晶固体。在这个政权的相行为的定性性质显示出显着的相似之处，在精确的水模型的模拟研究。具体而言，液相的密度超过固体的密度;亚稳态LDL-HDL线的梯度在压力（p）-温度（T）平面中为负;而在p-T平面中密度最大值的线具有与在水中看到的形状类似的形状，并且很好地延伸到相图的{ \em稳定}液体区域中。因此，我们的研究结果有助于重量的“第二个临界点”的假设作为一种解释的异常行为的水。
2006-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competing Length Scales and Symmetry Frustration Govern Non-Universal Melting in 2D Core-softened Colloidal Crystals
本文通过分子动力学模拟研究具有竞争长度尺度的二维核软化胶体晶体，揭示三角相和kagome相经历一阶熔化而条纹相呈KTHNY-like连续熔化，证明二维软物质熔化非普适并受对称性阻挫与多尺度竞争支配。
2025-07-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
Coupling of Rotational Motion with Shape Fluctuations of Core-shell Microgels Having Tunable Softness
利用动态光散射（DLS）和去偏振光散射（DDLS）研究了形状起伏对水溶液中可变形温敏微凝胶的影响。所研究的系统由聚苯乙烯的固体核和交联聚（N-异丙基丙烯酰胺）（PNIPA）的热敏外壳组成，没有和嵌入钯纳米粒子。PNIPA可溶于水，但其临界溶解温度较低，为32 ℃（LCST）。在LCST以下，PNIPA壳溶胀。在这里，我们发现，除了平移和旋转扩散，粒子表现出额外的动态形状波动。这导致旋转扩散系数的显著增加。在转变温度以上，壳层塌陷，形成一个相当紧密的核壳。在这种状态下，壳层的动力学被冻结，核-壳粒子的行为就像硬球一样。一个简单的物理模型，捕捉和解释的旋转运动和形状波动的耦合的本质。
2009-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour and thermodynamic anomalies of core-softened fluids
我们报告了广泛的模拟研究相行为的单组分系统的粒子相互作用，通过核心软化粒子间的潜力。最近提出的两个这样的潜力的例子被认为是一个，其中的硬核表现出一个肩膀，（Sadr-Lahijany等人，物理评论快报。81，4895（1998））和其中软化采取线性斜坡形式的另一种（Jagla，Phys.Rev.E63，061501（2001））。使用国家的最先进的蒙特卡罗方法的组合，我们得到的气体，液体和固体相行为的肩膀模型在两个维度。然后，我们专注于液相的热力学异常，即最大的密度和压缩性作为温度的函数。这些最大值的有限尺寸行为的分析表明，而不是源于一个亚稳态的液-液临界点，如先前所假设的，他们实际上是由二维冻结过渡的准连续性质引起的。对于三维斜坡模型，我们确认存在一个稳定的液-液（“第二”）临界点发生在更高的压力和更低的温度比液-气临界点。这些临界点及其相关共存曲线的部分都以高精度定位。与肩模型相反，发现该模型所观察到的热力学异常是真实的，即它们不是由初期的新相产生的。我们跟踪的轨迹的密度和压缩性的最大值，前者似乎收敛于第二个临界点。
2002-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bulk and interfacial stresses in suspensions of soft and hard colloids
我们探讨了颗粒的柔软度和内部结构对胶体悬浮体的本体和界面流变学性质的影响。我们探测体应力通过常规的流变学，通过测量流动曲线，剪切应力与应变率，软，可变形的微凝胶颗粒和近硬球状二氧化硅颗粒的悬浮液的悬浮液。类似的行为被认为是这两种颗粒在悬浮液中的浓度高达随机紧密堆积的体积分数，在最近的理论预测亚微米胶体。瞬态界面应力的测量通过分析由悬浮液和它们自己的溶剂之间的界面形成的图案，由于广义的Saffman-Taylor流体动力学不稳定性。在奇怪的散装行为，我们发现，微凝胶和硬颗粒悬浮液表现出截然不同的界面应力特性。我们认为，这种令人惊讶的行为主要是由于颗粒内部结构的差异（微凝胶的聚合物网络与二氧化硅颗粒的致密固体），而不仅仅是柔软性。
2014-11-09 cond-mat.soft
Applications of the Stell-Hemmer Potential to Understanding Second Critical Points in Real Systems
我们认为新的性能的Stell-Hemmer核心软化的潜力。首先，我们探讨如何理论预测的第二临界点，这些潜力是有关的实验观察到的固-固同构临界点的发生。然后，我们将讨论如何这一类的潜力可以产生类似的异常实验中发现的液态水。
1999-11-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the accuracy of the melting curves drawn from modelling a solid as an elastic medium
在经典多体系统的研究中，一个正在进行的问题是通过理论或数值模拟来表征其平衡行为。对于纯排斥粒子，如果粒子间势具有软化核或包含一些可调参数，则在压力-温度平面中定位熔化线可能特别困难。据此提出了一种方法，产生可靠的熔化曲线拓扑结构，可以忽略不计的计算工作。它是通过结合林德曼熔化标准与描述的固相作为一个弹性连续体。一些例子，以说明该方法的范围和可能的缺点。对于高斯形状的两体排斥，本方法的结果与更准确但计算要求更高的自洽谐波近似相比毫不逊色。
2012-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft Granular Particles Sheared at a Controlled Volume: Rate-dependent dynamics and the solid-fluid transition
我们研究的响应流体浸没的软水凝胶球，在受控的体积分数下剪切。滑动的、可变形的颗粒以及密度匹配的组织间液被夹在两个相对的粗糙锥体之间，允许研究颗粒悬浮液堵塞上方和下方的宽范围的体积分数$ϕ$。我们利用剪切的突然停止，伴随着折射匹配的内部成像，以补充传统的流动曲线测量。在足够高的体积分数下，在剪切速率的变化下，颗粒在终止后的沉降表现出连续而明显的过渡。这种变化抵消了停止之前流动状态的质的差异：紧密堆积的网络的准静态屈服，而不是由间隙液介导的颗粒的快速滑动，间隙液的动力学取决于驱动速率。此外，我们确定的固体-流体的过渡使用两个独立的方法：外推的应力残余和估计屈服应力从高值的$ϕ$，和颗粒的沉降后剪切cessations作为$ϕ$跨越过渡。我们还验证了幂律值的特征应力与干扰$ϕ- ϕ_c$的距离，与指数接近2。这些结果表明，软颗粒的动力学背后的松弛时间尺度众多，并引发了问题，我们如何扩展现有的范式上的密集包装系统的流动时，积极参与的柔软性。
2020-06-13 cond-mat.soft
Structural Color from Solid-State Polymerization-Induced Phase Separation
结构色是由纳米结构的光的波长依赖性光的散射产生的。虽然活的生物体经常利用相分离来直接从大分子组装结构着色材料，但合成结构颜色通常在涉及结构单元的顺序合成和组装的两步法中产生。相分离因其简单而具有吸引力，但由于缺乏鲁棒的控制方法，应用受到限制。一个主要的挑战是在所需的长度尺度上阻止相分离。在这里，我们表明，固态聚合诱导相分离可以产生稳定的结构，在光学长度尺度。在该过程中，聚合物固体被第二单体溶胀和软化。在其聚合过程中，两种聚合物变得不混溶并相分离。当游离单体耗尽时，基质重新固化并阻止粗化。所得PS-PMMA复合材料具有蓝色或白色外观。我们将这些仿生纳米结构与结构着色的羽毛倒钩进行比较，并通过在细丝和大片中产生结构颜色来展示这种方法的灵活性。
2021-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Order-Disorder Transitions and Thermal Pathways in Frustrated 2D Colloidal Crystals
本文通过NPT分子动力学模拟研究二维胶体晶体中三种固相的热转变，揭示晶格几何与受挫如何导致不同的熔化与再结晶路径。
2025-08-19 cond-mat.soft
Influence of non-hydrodynamic forces on the elastic response of an ultra-thin soft coating under fluid-mediated dynamic loading
液体介质中两个接近的固体之间的力随着分离的减小而变得越来越大，这种现象阻止了两个固体之间的接触。这种力的增长是由于液体的介入而发生的，对这种物理系统的研究构成了润滑的经典学科。此外，当固体是软的时，由于固体的变形，在力的相互作用中存在定量和定性的变化。当非流体动力学起源的力起作用时，基本的物理学以及由此产生的系统行为甚至更加复杂，两种主要的此类力是DLVO（Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek）力和非DLVO分子力。研究评估这些物理现象的耦合是当代研究的途径。有了这个观点，我们进行了一个分析研究的流体介导的振荡运动的刚性球在超薄软涂层，描绘溶剂化力以及基板的顺应性的独特效果。我们的主要发现是，当约束减少到几个纳米时，由于溶剂化力，系统的力和衬底变形特性的主要增强。溶剂化力的考虑导致高达四个数量级和高达三个数量级的增量分别在力和基板变形。虽然更高的柔软度导致更高的变形（如预期的），其对力和基板变形特性的影响表现出改善由于溶剂化力的增量的趋势。
2019-08-11 cond-mat.soft
Anomalous phase behavior of a soft-repulsive potential with a strictly monotonic force
我们研究了一个经典的粒子质点系通过一个严格凸的软排斥势相互作用的相行为，该势与文献中迄今为止所考虑的成对软化排斥势不同，缺乏一个向下或零曲率的区域。尽管如此，这种相互作用的特点是由两个长度尺度，由于存在一系列的粒子间的距离，其中的斥力增加，减少距离，比在相邻区域慢得多。我们调查，使用广泛的蒙特卡罗模拟结合准确的自由能计算，所考虑的系统的相图。我们发现，该模型表现出多重入区的流固共存线，一个非常丰富的固体多态性与固-固过渡，和水一样的异常。尽管各向同性性质的粒子间的潜力，我们发现，在该系统可以存在的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，如cI 16和金刚石。
2009-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The zero-temperature phase diagram of soft-repulsive particle fluids
与软排斥组分的有效对相互作用是聚合物溶液和胶体悬浮液的一个众所周知的特征，但它们也提供了解释简单元素的高压行为的关键。我们已经计算了零温度相图的四个不同的模型势与不同程度的核心软。在回顾的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，从实际系统中观察到的晶格中选择。这些晶体中的一些确实被发现对于所选择的电势是稳定的。我们认识到一个明显的普遍趋势无限的潜力，从高到低协调的晶体相，并返回后增加的压力。相反，有界排斥可能导致具有压缩的紧凑结构的间歇性出现，并且最终不会在特定相中稳定下来。在这两种情况下，流体相在中间压力下反复重新进入，正如固体的细胞理论处理所建议的那样。这些发现是相关的软物质一般，但他们也提供了新的见解的机制，对固体多晶型元素物质。
2009-05-08 cond-mat.soft
Hard core-soft shell particles near repulsive interfaces: interplay between adsorption, aggregation and diffusion
具有硬核和软壳的胶体颗粒的行为已经引起了物理化学界面研究人员的注意，不仅由于大量的应用，而且由于这些系统在本体和界面处的独特性质。两相界面的吸附可以提供分子排列的信息。通过这种方式，我们进行Langevin动力学模拟聚合物接枝纳米粒子。我们采用最近获得的核心软化势分析之间的关系，结构和动力学性质的纳米粒子附近的固体排斥表面的吸附。考虑了两种情况：平坦的或结构化的墙壁。在低温下，在吸附中观察到最大值。它与流体到簇的过渡有关，并且在接触层扩散中具有最小值，并且通过核心软化相互作用中的尺度之间的竞争来解释。由于长程排斥，颗粒在低密度下停留在对应于该长度尺度的距离处，并且随着填充增加而克服排斥势垒。然而，增加温度，动能的增益允许胶体即使在低密度下也克服长程排斥势垒。因此，在吸附中不存在竞争且未观察到最大值。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Critical points, phase transitions and water-like anomalies for an isotropic two length scale potential with increasing attractive well
分子动力学和蒙特卡罗研究是在一个家庭的核心软化（CS）的潜力，由两个长度尺度组成：排斥肩在短距离和另一个可变的规模，可以是排斥或强烈的吸引力，这取决于所使用的参数。压力-温度相图中的密度、扩散和结构反常区域随着系统的吸引力增大而减小。液-液转变是由于密度-压力等温线随吸引势阱的增大而呈现非单调行为的结果。我们发现，对于所有的CS势，液-气相变都是类Ising相变，其临界温度随吸引力的增大而增大。在蒙特卡罗模拟中没有发现液-液相变的类伊辛行为，这可能是由于稳定固相的存在。
2016-07-11 cond-mat.soft
Waterlike anomalies in hard core-soft shell nanoparticles using a effective potential approach: pinned vs adsorbed polymers
在这项工作中，聚合物接枝纳米粒子的二维系统进行了分析，使用大规模的朗之万动力学模拟。有效的核心软化的潜力，获得了两种情况下：一个聚合物是自由旋转的纳米粒子的核心和第二个聚合物是固定的，与它们之间的$45^\circ$角。有效的核心软化电位的使用使我们能够探索完整的系统相空间。以这种方式，获得了每个电势的$PT$、$Tρ$和$Pρ$相图，其中包括所有流体和固体相。通过分析定压比热、系统均方位移、径向分布函数和密度-压力相图中的不连续性，确定了相边界。此外，由于在系统中的竞争，我们已经观察到的存在下的水状异常，如温度的最大密度-此外与TMD的趋势，以移动到较低的温度（负斜率）-和扩散异常。观察到每种纳米颗粒的不同形态（条纹、蜂窝状、无定形）。我们观察到，对于固定的聚合物的情况下，水状异常起源于潜在的特征长度尺度之间的竞争，而对于自由旋转的情况下，异常出现由于在相图中的稳定区域较小，没有观察到尺度之间的竞争。
2019-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Enhanced Dip Coating on a Soft Substrate
从液池中取出的固体夹带着一层薄液膜。这个简单的过程，首先由Landau，Levich和Derjaguin（LLD）描述，在日常生活中经常观察到。它在动物捕获液体方面也起着核心作用，并广泛用于工业中的表面涂层。出于新兴的兴趣在力学非常软的材料，特别是由此产生的弹性毛细耦合，我们开发了一个浸涂模型，占额外存在的软固体层的刚性板顶部。这个软层的弹性响应由Winkler地基描述。使用数值，缩放和渐近匹配的方法相结合，我们找到了一个新的软度相关的幂律制度的夹带液体的厚度在小毛细管数，这对应于一个修改后的物理在发挥动态弯月面。当基材的变形与夹带液膜的厚度相当时，这种制度与经典浸涂制度之间发生交叉。
2022-03-01 cond-mat.soft physics.class-ph
Nanoscale fluid structure of liquid-solid-vapour contact lines for a wide range of contact angles
我们研究了一个简单的流体的密度在平衡接触线附近的一个广泛的杨氏接触角40和135度之间的纳米级行为。切割的密度分布在不同位置沿接触线，解开的密度等高线图中观察到的膜的高度分布的明显的逐步增加。密度分布被用来计算沿接触线作用在基底上的法向压力。我们观察到，对于全范围的接触角，最大法向压力不能仅由吸附膜高度的曲率来预测，而是被软化-可能由液体-蒸气界面的宽度。然而，有些令人惊讶的是，吸附膜高度分布可以通过从平面计算获得的Derjaguin-Frumkin分离压力以非常好的精度预测，如在[Nold等人，Phys. Fluids，26，072001，2014]，在此我们证明该结果对于整个接触角范围都是有效的。这表明，虽然二维效应不能被忽略的正常压力分布沿基板的计算，一维平面计算的Derjaguin-Frumkin分离压力是足够的，以准确地预测吸附高度分布。
2017-08-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Drying of Soft Colloidal Films
本研究利用核壳微凝胶界面单层作为模型系统，通过视频显微镜和计算机模拟等方法，揭示了微凝胶粘附力与毛细管力在干燥过程中的相互作用，发现在疏水基底上使用较软胶体可更准确地复制界面微观结构。
2024-11-09 cond-mat.soft
Colloidal liquids of yolk-shell particles
在本文中，我们开发统计力学工具来描述中间和长时间的集体和自扩散性质的液体强相互作用的空心球形粒子（壳），每个轴承一个较小的固体球（蛋黄）在其内部。为了解耦两个复杂的影响，我们假设的水动力相互作用可以通过有效的短期自扩散系数$D^0_s$和$D^0_y$，描述的短期布朗运动的蛋黄和壳颗粒，并开发一个自洽的广义Langevin方程理论来描述的中期和长期的影响的直接壳，蛋黄-壳和蛋黄-蛋黄的相互作用。在一个具体的应用中，我们考虑最简单的蛋黄-壳模型系统，涉及所有（壳和蛋黄）粒子之间的纯排斥性刚体相互作用。使用软化版本的这些粒子间的潜力，我们进行布朗动力学模拟，以确定这两种类型的颗粒的均方位移，以及中间的蛋黄壳复合物的散射函数。我们比较了它们之间的理论和模拟结果，并与相同的系统中的蛋黄的情况下的结果。我们发现，蛋黄，这对壳-壳的静态结构没有影响，影响动态性能的可预测的方式，完全捕获的理论。
2014-07-23 cond-mat.soft
Thermodynamics and Structural Properties of the High Density Gaussian Core Model
我们数值研究了单组分高斯核模型（GCM）在非常高密度下的热力学和结构性质。固体-流体相边界被仔细地确定。我们发现，冻结温度和融化温度的密度依赖性都服从渐近关系$\log T_f$，$\log T_m \propto -ρ^{2/3}$，其中$ρ$是数密度，这与Stillinger猜想是一致的.热力学量，如能量和压力和结构功能，如静态结构因子也研究了在流体相的相边界以上的温度范围宽。我们比较的数值结果与预测的液体理论与无规相近似（RPA）。在高温下，结果与RPA在广泛的密度范围内几乎完全一致，正如先前的研究所示。在相边界线附近的低温区，RPA虽然不能描述粒子间距离尺度下的结构因子和径向分布函数，但能成功地预测它们在更短尺度下的行为。RPA还几乎完美地预测热力学量，例如能量、压力和热膨胀系数变为负值时的温度。RPA预测热力学量的惊人能力，即使在高密度和低温度下被理解的解耦的长度尺度决定热力学量从粒子间的距离，占主导地位的静态结构因子的峰值结构，由于高斯核势的柔软性。
2011-07-20 cond-mat.soft
Large Attractive Depletion Interactions in Soft Repulsive-Sphere Binary Mixtures
我们考虑软排斥性球形粒子的二元混合物，并使用不同的理论和模拟方法计算两个大球体之间的耗尽相互作用介导的流体的小球。理论方法的有效性，一个维里膨胀的小球的密度，检查对模拟结果。注意的是对硬球极限的方法，并对密度和温度的影响的强度上的耗尽潜力。我们的研究结果表明，令人惊讶的是，即使是适度的柔软度对潜在的直接相互作用的颗粒之间的管理可能会导致一个显着更具吸引力的总有效潜力的大球比在硬球的情况下。这可能会导致显着差异的相行为，结构和动力学的软排斥球的二元混合物。特别地，当大小球尺寸比为0.2时，用微扰方法预测了大球通过耗尽力相互作用的有效系统的相图;该图包括通常的流体-固体转变，但在软球情况下，包括亚稳态流体-流体转变，这在硬球混合物中可能不存在，相对于直接的流体-固体共存接近稳定。从这些结果有趣的可能性出现，足够软排斥粒子，这种相变可能变得稳定。真正的胶体分散体的相行为的可能影响进行了讨论。
2007-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The elusive fluid-and-crystal coexistence state in simulations of monodisperse, hard-sphere colloids
University of Missouri（密苏里大学）；Eindhoven University of Technology（埃因霍温理工大学）
本文探讨了单分散纯排斥硬球（MPRHS）模拟中难以实现自发流体-晶体共存态的问题，分析了熵竞争机制及绕过亚稳态的方法，指出Frenkel机制的计算证明需依赖大型系统与精细硬度扰动。
2025-11-03 cond-mat.soft
