Vapour-liquid critical parameters of a $2$:$1$ primitive model of ionic fluids confined in disordered porous media
本文用集合变量法和扩展的标度粒子理论相结合的方法研究了无序多孔介质中离子流体的汽液临界参数。离子流体被描述为一个两个组件的电荷和大小不对称的原始模型，和多孔介质被建模为由硬球障碍物形成的无序矩阵。在固定化合价$2$：$1$的特定情况下，对于不同的基质孔隙率以及对于不同直径的基质和流体颗粒计算共存曲线和相应的临界参数。结果表明，约化临界温度和约化临界密度随微观特征的变化趋势与单价体的变化趋势相似。同时，注意到离子电荷不对称性显著削弱了基质存在的影响。
2018-06-13 cond-mat.stat-mech
Stability of the homogeneous steady state for a model of a confined quasi-two-dimensional granular fluid
本文对准二维受限颗粒气体模型的流体动力学方程组进行了线性稳定性分析。稳定性分析是在系统经过一个暂态过程后最终达到的均匀稳态（HSS）附近进行的。与以前的研究（考虑稀释或准弹性系统）相比，我们的分析是基于从非弹性Enskog动力学方程，其中考虑到（非线性）的依赖性的传输系数和冷却速率耗散和适用于中等密度得到的结果。在早期的研究中，分析表明，HSS是线性稳定的足够长的波长激发。
2020-11-25 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
Effects of weak surface fields on the density profiles and adsorption of a confined fluid near bulk criticality
本文用蒙特卡罗模拟和Lennard-Jones流体的密度泛函理论研究了近临界流体在两相同平面壁面之间的密度分布和Gibbs吸附。通过降低壁-流体相互作用相对于流体-流体相互作用的强度，我们观察到从正常表面普适性类的行为特征、强临界吸附到“中性”壁的行为特征的交叉。交叉是让人想起发生在伊辛薄膜的表面场消失的普通表面附近的过渡。对于“中性”壁的密度分布，远离壁，几乎是恒定的整个狭缝毛细管，并引起沿临界等容线是恒定的吸附。相同的“中性”壁产生毛细管共存线，其几乎与本体共存线相同。在交叉制度中，我们观察到的密度分布中的功能类似于发现在磁化曲线的临界伊辛膜受到弱表面场，即两个光滑的最大值，位于远离壁，合并成一个单一的最大值在中点的壁-流体相互作用的强度降低或壁之间的距离减小。我们讨论的相似性和差异的表面临界行为的流体和伊辛磁铁。
2003-06-02 cond-mat.stat-mech
Exact closure and solution for spatial correlations in single-file diffusion
单行传输，其中粒子在狭窄的通道中扩散，而不是超越对方，是一个基本模型的示踪剂亚扩散中观察到的封闭系统，如沸石或碳纳米管。这种异常的行为起源于强烈的浴示踪剂相关性在1D，其中，尽管广泛的努力，但仍然难以捉摸，因为它们涉及到一个无限层次的方程。在这里，对于对称排斥过程，一个范例模型的单文件扩散，我们打破了层次结构，揭示了一个封闭的精确方程满足这些相关性，我们解决。除了量化的相关性，这个关键方程作为一种新的工具，相互作用的粒子系统的核心作用，进一步证明了它适用于平衡的情况下，其他可观的和其他代表性的单文件系统。
2022-02-01 cond-mat.stat-mech
Relation Between Pore Size and the Compressibility of a Confined Fluid
当流体被限制在纳米孔中时，其热力学性质不同于体相流体的性质，因此测量受限流体的这种性质可以提供关于孔径的信息。在这里，我们报告了一个简单的孔隙大小和等温压缩氩气局限在这些孔隙之间的关系。可压缩性是从巨正则系综中的粒子数的波动计算的，使用两种不同的模拟技术：传统的巨正则蒙特卡罗和巨正则系综过渡矩阵蒙特卡罗。我们的研究结果提供了一个理论框架，提取信息的流体饱和样品的孔隙尺寸通过测量的压缩性从超声实验。
2015-11-03 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
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
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
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
Generalized fluctuation-dissipation relations in confined geometries and concentrated conditions
该研究提出一种全新的涨落-耗散理论实施方式，从平衡态热力学原理同时推导受限几何中复杂流体的流体力学力与热涨落力表达式，可拓展至浓缩体系、悬浮液及活性粒子场景。
2024-09-11 cond-mat.stat-mech
Tracer diffusion beyond Gaussian behavior: explicit results for general single-file systems
本文针对一般单文件系统，推导出第四累积量的显式公式，量化示踪粒子对环境扰动的关联剖面，为获得闭合方程奠定基础。
2024-05-24 cond-mat.stat-mech
Theory of Viscosity of Confined Fluids in Small / Nano Systems (Theory of Interfacial Viscosity)
本文介绍了小尺度或纳米尺度下受限流体粘度的分子理论。该理论也适用于界面粘度。本研究工作的基础是Enskog动力学理论和Boussinesq本构方程。首先将Enskog动力学理论转化为二维形式。导出了通量矢量中的势能碰撞转移部分以及碰撞转移对表面压力张量的贡献。然后得到通量矢量的动能部分，从而得到分子流动对表面压力张量的贡献。将势能碰撞传递部分和动能贡献相加，得到了总表面压力张量的微观表达式。通过对微观和宏观两种表面压力张量方程中相应项的比较，得出了界面剪切粘度和界面粘性的表达式。最后导出了界面剪切粘度、界面粘性粘度和表面张力方程的无量纲形式，并绘制了它们与折合表观数密度的关系曲线。
2008-06-14 cond-mat.stat-mech
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
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
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
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
Criticality in confined ionic fluids
本文提出了一种二维受限电解质理论。通过$1/r$电势相互作用的正离子和负离子被限制在分离具有介电常数$ε_1$和$ε_2$的两种溶剂的界面上移动。结果表明，德拜-休克尔类型的理论预测，这种2d库仑流体应该经历相分离，变成共存的液相（高密度）和气相（低密度）。然而，我们认为，交替的正离子和负离子的聚合物样链的形成可以防止这种相变发生。
2001-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Controlling the composition of a confined fluid by an electric field
从一个通用模型的孔/散装混合物平衡，我们提出了一种新的方法，用于调制的封闭流体的组成，而不必修改散装状态。为了实现这一点，两个基本的机制-灵敏度的孔隙填充体的热力学状态和电场效应-相结合。我们通过蒙特卡罗模拟表明，组成可以控制在一个连续的和跳跃的方式。在大体积分层不稳定性附近，我们证明了在孔隙中的场诱导的粒子数反转。实现该方法的条件应最好用胶体来满足，但基于稳健和通用的机制，它也应该适用于某些分子流体。
2009-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical point shift in a fluid confined between opposing walls
本文用密度矩阵重整化方法研究了被限制在$L \times \infty$几何中的流体或伊辛磁体的性质。特别是，我们专注于重力对系统的影响，这是由一个散装场，其强度随距离墙壁线性变化建模。众所周知，在没有重力的情况下，相共存限于低于润湿温度的温度。我们发现，重力恢复相共存体临界温度，与以前的平均场结果。详细的研究缩放到临界点，作为$L \to \infty$，进行。温度变化的标度为$1/L^{y_T}$，而引力常量的标度为$1/L^{1+y_H}$，其中$y_T$和$y_H$分别是体热和磁指数。对于弱表面场和$L$不太大，我们还观察到一个政权的引力常量规模为$1/L^{1+y_H - Δ_1 y_T}$（$Δ_1$是表面间隙指数）与交叉，足够大的$L$，类型$1/L^{1+y_H}$的缩放。
1998-03-28 cond-mat.stat-mech
Packing frustration in dense confined fluids
封闭流体的包装挫折，即，研究了在短距离处，在平面硬表面之间限制的致密硬球流体的流体颗粒的优选堆积和由限制表面施加的堆积约束之间的不相容性。的挫折的详细机制进行了研究，通过分析的各向异性对分布的封闭流体，从积分方程理论得到的非均匀流体在对相关水平内的各向异性的打击-Yevick近似。通过研究狭缝中每个粒子周围的粒子间碰撞产生的平均力，我们计算出密度分布的平均力的主分量-每个分量是粒子半球面对任一表面的碰撞力的总和。这些组分随狭缝宽度的变化引起表面之间的层结构的相当复杂的变化，但是，如本文所示，这些变化的基础可以很容易地定性地理解，并且通常也是半定量地理解。据发现，流体的顺序在本质上是由当地的包装约束在每个单一的固体-流体界面。一个简单的叠加的力量，由于每个表面的存在下，令人惊讶的好估计的密度分布，但仍然存在非平凡的限制效应，不能解释的叠加，最值得注意的是在狭缝中的颗粒相对于散装的过量吸附的幅度。
2014-09-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Computing chemical potentials of adsorbed or confined fluids
本研究提出一种利用静态结构因子、热力学积分和自由能微扰计算吸附或受限流体绝对化学势的框架，并成功应用于MOF中二氧化碳和碳纳米管中水的吸附等温线计算。
2023-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
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
Structural properties of hard-disk fluids under single-file confinement
本研究通过将受限单文件硬圆盘流体精确映射为一维非加和硬棒混合物，解析推导其结构与热力学性质，结果与模拟高度吻合，并揭示了高压缺陷消失的标度行为与长程结构特征。
2023-07-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.class-ph
Equation of state of hard-disk fluids under single-file confinement
本文利用精确传递矩阵解研究单列硬盘流体的状态方程，给出低压维里系数和高压渐近行为，并提出两种简单近似，与精确解和模拟结果进行系统比较。
2023-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Delocalization to self-trapping transition of a Bose fluid confined in a double well potential. An analysis via one- and two-body correlation properties
在全量子计算的背景下，我们重新审视了双势阱中相互作用玻色子量子流体中的相干或离域到自陷跃迁。我们证明了$N$粒子玻色-哈伯德流体通过两体相互作用达到定态。这些定态要么是离域的，要么是在其中一个阱中自陷的，前者在平均场近似下表现为相干振荡。通过研究能量本征态和一组相干态中的一体和二体性质，我们表明，离域的自陷过渡发生作为流体的能量的函数，提供粒子间的相互作用高于临界值或阈值。我们认为这是一种破缺连续相变。
2009-09-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech
Phase transitions and ordering of confined dipolar fluids
本文应用改进的平均场密度泛函理论研究了具有相同基底势的两壁狭缝孔中Stockmayer流体的相行为。基于Carnahan-Starling状态方程，采用基本测度理论来考虑短程硬球关联的影响，而长程关联对流体相互作用势的贡献则作微扰处理。研究了液-汽、铁磁液-汽和铁磁液-各向同性液的一级相分离。研究了各向异性非均匀铁磁液相的局域取向结构。我们讨论了如何改变孔隙宽度的相图移动和扭曲。
2008-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tuning density profiles and mobility of inhomogeneous fluids
密度剖面是封闭流体中非均匀结构的最常用的测量方法，但人们对它们与输运系数的关系知之甚少。我们通过模拟探索如何调整粒子壁相互作用，以平坦化或增强模型约束流体的粒子分层影响其自扩散率，粘度和熵。有趣的是，消除颗粒分层的相互作用显着降低了受限流体的流动性，而那些增强分层的相互作用可能会产生相反的效果。过量熵有助于理解和预测这些趋势。
2008-01-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical modeling of equilibrium phase transition in confined fluids
The University of Tokyo（东京大学）；Stanford University（斯坦福大学）
研究受限流体在多孔材料中的相变行为，通过统计方法分析宿主-客体及客体-客体相互作用，揭示大孔和小孔中相变的连续与不连续特性，以及受限流体相变的自由能障碍较低。
2024-03-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Available states and available space: Static properties that predict dynamics of confined fluids
虽然密度泛函理论提供了可靠的预测的静态性质的简单流体约束下，一个理论的比较准确的输运系数尚未出现。尽管如此，有证据表明，如何限制修改静态行为的知识可以帮助预测动态。具体而言，分子模拟研究表明，过量熵和自扩散率之间的关系的体积平衡流体的变化只有温和的流体时，等温约束，表明前者的知识可能允许半定量预测后者。其他静态测量，如表征自由或可用体积的测量，是否也与受限流体的单粒子动力学密切相关？在这里，我们研究这个问题的单组分硬球流体和硬球混合物。具体来说，我们使用分子模拟和基本测量理论来研究这些系统在近似$10^3$平衡态点。我们研究了三种不同的限制几何形状（狭缝孔，方形通道，圆柱形孔）和填充分数和颗粒边界相互作用的影响。虽然密度不能预测一些关键的定性趋势的动态约束流体，我们发现，一个新的广义措施的可用体积的非均匀流体强烈相关的自扩散系数在这些系统中的一个广泛的参数空间，大约独立的程度的限制。一个重要的后果，我们在这里证明，是密度泛函理论预测的静态属性可以一起使用的知识，散装流体的行为，以估计在平衡条件下的有限流体的扩散系数。
2009-01-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hydrodynamic modes in a confined granular fluid
受限颗粒流体，放置在一个浅箱，垂直振动，可以实现均匀的稳态由于能量注入机制，发生在整个系统。这些状态可以是稳定的，即使在高密度和非弹性允许的流体动力学模式，管理粒状流体的动力学进行详细的分析。分析的时间关联函数的衰减，它表明，有一个准弹性政权之间的交叉，其中能量演变为一个缓慢的模式，到非弹性政权，与其他保守领域的能量奴隶。这两个制度有很好的差异化的运输性能，在非弹性制度，动力学可以描述由一个减少流体力学与修改的纵向粘度和声速。这两个政权之间的交叉发生在波矢，是成比例的非弹性。一个二维颗粒模型，与碰撞，模仿发生在一个封闭的系统中的能量转移进行了研究，通过微观模拟。结果显示出良好的协议与理论框架，并允许流体动力学模型的验证。
2013-02-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enskog kinetic theory for a model of a confined quasi-two-dimensional granular fluid
Universidad de Extremadura（埃斯特雷马杜拉大学）；Universidad Complutense de Madrid（马德里康普顿斯大学）；Universidad de Chile（智利大学）
本文基于Enskog动能理论，推导出受限准二维颗粒流体模型的Navier-Stokes输运系数，适用于中等密度条件。
2026-02-25 cond-mat.stat-mech
Diffusion in confined geometries
颗粒或更一般地说，小物体的扩散传输是物理和化学反应系统的普遍特征。在包含限制壁或收缩的配置中，传输由抖动对象的波动统计和其动力学可用的相空间控制。因此，在宏观和纳米尺度上的输运研究必须解决布朗运动和熵效应。通过这次调查，我们报告的随机运输发生在不同的截面的微尺寸的几何形状或在狭窄的通道，其中的扩散粒子被阻止通过对方（单列扩散）的理论和数值研究的最新进展。对于在静态悬浮介质中进行偏置扩散的颗粒，由封闭的几何形状包围，运输表现出有趣的功能，如（i）随着温度的升高，非线性迁移率降低，或者，（ii）一个广泛的过剩峰的有效扩散以上的自由扩散限制。这些矛盾的方面可以理解的熵的贡献，从相空间中的限制动力学。此外，如果悬浮介质受到外部的、与时间相关的力，扩散的布朗粒子的整流或分离成为可能。同样地，在非常窄的空间调制通道中的扩散通过接触粒子-粒子相互作用而被修改，这引起异常子扩散。驱动单个文件的有效子扩散常数也发展出作为限制耦合常数的函数的共振状结构。
2008-08-18 cond-mat.stat-mech
Computer simulation of the phase diagram for a fluid confined in a fractal and disordered porous material
本文采用巨正则蒙特卡罗模拟方法研究了Lennard-Jones流体吸附在分形多孔气凝胶中的相图。凝胶环境是由非晶格扩散限制的簇-簇聚集过程产生的。模拟已经进行了多规范集成采样技术。通过直方图重加权计算得到了有偏采样函数。比较限制和散装系统的液体-蒸汽共存曲线，我们观察到的临界温度和密度的定性协议与实验和其他Monte Carlo研究局限于随机矩阵的球体的Lennard-Jones流体的减少。在这些数值研究的差异，我们没有观察到约束后的共存曲线与液-液相共存相关联的液体侧的峰。在我们的例子中，只有共存曲线的肩部出现在限制时。该肩部可与液相中的高密度波动相关联。在我们的系统中共存的汽相和液相表现出高度的空间无序性和不均匀性。
2004-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density Functional Theory Predictions of Derivative Thermodynamic Properties of a Confined Fluid
New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院）；Otto H. York Department of Chemical and Materials Engineering, New Jersey Institute of Technology（新泽理工学院 Otto H. York 化学与材料工程系）；Institut für Nichtklassische Chemie e. V.（非经典化学协会）
本文利用DFT方法预测受限流体的导数热力学性质，通过参数调整和分子模拟验证了等温压缩性和热膨胀系数的计算结果。
2026-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Active Brownian Particles Escaping a Channel in Single File
活动粒子可能恰好被限制在非常狭窄的通道中，以至于它们不能相互超越（单列条件）。这种有趣的情况揭示了由于集体重排中产生的强粒子间相关性而产生的非平凡的物理特征。我们考虑一个极小模型的主动布朗粒子的目的是研究的活动介绍的经典（被动）单文件图片的修改。根据它们的运动是由平移还是旋转扩散主导，我们发现单个文件中的主动布朗粒子可以排列成连续合并和分裂的簇（{ \it主动簇}）或仅仅再现被动运动范例。我们表明，活动传达给自推进粒子的一个战略优势，侵入狭窄的通道对外部偏见（例如，引力场）。
2014-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Single-file dynamics of colloids in circular channels: time scales, scaling laws and their universality
在胶体系统中，布朗运动来自与溶质和溶剂组分的特征动力学相关的时间和长度尺度的大量分离。这种尺度的分离在胶体动力学中产生了几个时间机制，当与粒子之间的相互作用、约束条件和状态变量（如密度和温度）的影响相结合时。一些例子是在二维和三维开放系统中的短时间和长时间制度，以及沿直线的单列动力学中观察到的扩散和亚扩散制度。这项工作研究的方式，其中一个限制几何诱导新的时间尺度。我们报告的动态相互作用的胶体粒子沿一个圆圈移动相结合的启发式理论分析所涉及的尺度，布朗动力学计算机模拟，和视频显微镜实验与顺磁性胶体局限于光刻圆形通道进行外部磁场。该系统显示四个时间制度，在这个顺序：一维自由扩散，单文件子扩散，自由集群旋转扩散，和预期的饱和度，由于限制。我们还报告的均方角位移和交叉时间从缩放参数，准确地再现实验和模拟的解析表达式。我们的通用方法可用于预测许多其他受限物理系统的长时间动态。
2021-06-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-liquid coexistence in the phase diagram of a fluid confined in fractal porous materials
多规范系综抽样模拟已被执行，以计算嵌入在分形随机矩阵通过扩散限制集群聚集生成的Lennard-Jones流体的相图。在不断增加的尺寸和恒定的孔隙率的系统的研究表明，结果是独立的矩阵实现，但不是从尺寸效应。发现了一个相对于体积移动的气-液转变，在气-液共存曲线的高密度侧，随着体系尺寸的增大，出现了两液相之间的第二共存区。这两个相的特征在于在相同的温度和化学势下互连的多孔结构内部的局部密度的不同行为。
2006-09-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.stat-mech
Equilibrium properties of strongly confined fluids
本研究聚焦极窄通道中单列排布的强受限流体，提出基于映射方法的理论框架将其转化为等效一维混合物，推导热力学与结构量表达式，经模拟验证揭示了维度效应和各向异性相关的新现象。
2025-10-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of confinement between attractive and repulsive walls on the thermodynamics of an anomalous fluid
本文用分子动力学模拟研究了一种受限于狭缝孔中的反常流体的热力学性质。我们发现，封闭流体的均匀部分的相图移动到更高的温度，密度和压力相对于散装，但它可以重新标度的散装情况下。我们计算了一个温和的增加流动性的均匀封闭的流体，我们解释为分层的结果，由于限制和集体模式，由于远程相关性。我们发现，在散装，封闭流体的结构，扩散和密度异常，该命令在水一样的层次结构，和液-液临界点（LLCP）。整体异常区域移动到更高的温度、密度和压力，并且LLCP与体相比较移位到更高的温度。受实验的启发，我们还计算了相图，不仅限于均匀的部分，但对于整个流体在孔隙中，并表明它是转向更高的压力，但保留了热力学，包括LLCP。由于我们的模型具有类似水的性质，我们认为，在实验中，过冷水被限制在狭缝孔中，如果亲水，宽度> 3 nm，如果疏水，宽度> 1.5 nm，LLCP的存在可能比在散装中更容易测试，在散装中它是不可直接访问的。
2016-11-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Does confining the hard-sphere fluid between hard walls change its average properties?
我们使用巨正则过渡矩阵蒙特卡罗和不连续分子动力学模拟来生成精确的热力学和动力学数据的平衡硬球流体之间的光滑硬壁。这些模拟表明，显着的不均匀结构的流体垂直于限制壁，通常是密度泛函理论研究的主要焦点，有一个可以忽略不计的影响，其许多平均性能在一个令人惊讶的广泛的条件。我们提出了一个后果，这种不敏感的限制：一个简单的分析方程有关的平均密度的封闭流体的散装流体具有相同的活动。在这个系统中确实出现了对平均流体性质的限制的重要影响，但只有当流体既（i）致密又（ii）被限制在小于大约三个颗粒直径的间隙时。对于这一组有限的条件，我们发现，“同相”的振荡偏差的过剩熵和自扩散（相对于在相同的平均密度的散装流体的行为）发生作为一个函数的间隙大小。这些成对的热力学/动力学偏离散装行为似乎反映了几何包装挫折时，所产生的有限空间不能自然地容纳整数个粒子层。
2007-05-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exploring anisotropic pressure and spatial correlations in strongly confined hard-disk fluids. Exact results
本文通过将窄通道中的硬盘系统精确映射为一维非相加硬棒混合物，解析计算了横向与纵向状态方程及结构关联函数，揭示了强受限条件下的各向异性热力学行为，并用模拟验证了结果。
2024-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
The phase behaviour and structure of a fluid confined between competing (solvophobic and solvophilic) walls
我们考虑一个模型流体与长距离，分散粒子间的潜力之间的竞争平行壁。一个壁是亲溶剂的，并且在本体液体-气体共存时将是完全湿润的，而另一个壁是疏溶剂的，并且在本体共存时将是完全干燥的。当壁间距L是大的，系统是低于散装临界温度和接近散装液-气共存，"离域界面“或”软模式“相形式与液-气界面附近的狭缝的中心，这通过幂律尾巴的粒子间的潜力与墙壁相互作用。我们使用一个粗粒度的有效哈密顿方法来获得明确的吉布斯吸附，表面张力，溶剂化力和总磁化率的标度表达式。使用非局部密度泛函理论（DFT），我们计算密度分布的非对称受限流体在不同的化学势，并充分大的L，确认的标度预测的四个热力学量。由于幂律势完全润湿的上临界尺寸<3，我们认为我们的（平均场）标度预测在结合界面波动影响的处理中仍然有效。由于壁分离L是减少在散装液-气共存，我们预测的毛细管蒸发过渡从“离域界面”相的稀释气体状态，只是一个薄的吸附膜的液体样密度旁边的亲溶剂壁。这种转变与半无限体系中发生在亲溶剂壁处的一级预润湿转变密切相关。我们比较的竞争壁系统的相图与相同的亲溶剂和相同的疏溶剂壁之间的流体限制的相图。
2012-07-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard sphere fluids confined between soft repulsive walls: A comparative study using Monte Carlo and density functional methods
硬球流体之间的平行板的距离$D$分开研究了广泛的包装分数，也包括开始结晶，应用蒙特卡罗模拟技术和密度泛函理论。壁排斥具有Weeks-Chandler-Andersen（WCA）势$V_{WCA}(z) = 4 ε[(σ_w/z)^{12}-(σ_w/z)^6 + 1/4]$的硬球（直径为$σ$），范围为$σ_w = σ/2$。我们在很宽的范围内改变强度$ε$，简单的硬墙的情况下也进行了比较。通过改变$ε$，可以改变表面过量堆积分数和壁流体$(γ_{wf})$和壁晶体$(γ_{wc})$表面自由能。实现了几种不同的从蒙特卡罗（MC）模拟中提取$γ_{wf}$和$γ_{wc}$的方法，并比较了它们的精度和效率。使用基本测量泛函的密度泛函理论（DFT）被发现在很宽的填充分数范围内是定量准确的; DFT和MC之间的小偏差附近的流体到晶体的过渡需要进一步研究。我们的研究结果的软壁附近的密度分布可能是有用的解释相应的实验与合适的胶体分散体。
2011-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscoelastic Multicomponent Fluids in confined Flow-Focusing Devices
采用基于格子玻尔兹曼模型（LBM）的数值模拟方法，研究了弹性对微流体交叉点中液丝断裂的影响。在小毛细管数下工作，我们研究了非牛顿相在从交叉结处的液滴形成（DCJ）和交叉结下游的液滴形成（DC）的转变中的影响（Liu & Zhang，${\it Phys. Fluids.}$ ${\bf 23}$，082101（2011））。粘弹性被发现影响的断裂点的线程，移动更接近交叉路口和稳定。这归因于在器件的侧通道与主通道相遇的拐角流中形成的聚合物反馈应力的增加。
2016-11-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Dynamics and steady states of a tracer particle in a confined critical fluid
研究了点状示踪粒子在受限临界流体中的动力学和稳态问题。流体是模拟场理论的序参量（浓度或密度场）服从耗散或保守的平衡动力学和（非）破环边界条件。示踪剂表示，例如，胶体颗粒通过局部改变其化学势或其相关性而与流体相互作用。示踪剂和流体之间的耦合产生了一个非线性和非马尔可夫示踪剂动力学，这是研究在这里解析和通过数值模拟的一维系统。从示踪剂-流体系统的耦合朗之万方程出发，通过绝热消去和弱耦合近似下的微扰理论，推导出示踪剂的有效福克-普朗克方程。有效的示踪剂动力学被发现是由波动引起的（Casimir）的潜力，空间依赖的流动性，和空间依赖的（乘法）噪声，其特性取决于相互作用和边界条件。示踪剂的稳态分布通常是不均匀的。值得注意的是，当细致平衡被打破时，时间相关噪声的驱动可以引起示踪剂朝向边界的有效吸引。
2022-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Phase Behavior of Binary Fluid Mixtures Confined in a Model Aerogel
实验发现，当流体被限制在具有高孔隙度（例如95%至99%的量级）的气凝胶中时，气-液系统或二元混合物的共存区域基本上变窄。最近已经引入了用于该系统的哈密顿模型（J.Donley PRE 55：539，1997）。我们对该模型进行了蒙特卡罗模拟，得到了该模型的相图。我们使用一个周期性的分形结构构造的扩散限制集群集群聚集（DLCA）方法来模拟一个现实的凝胶环境。所得相图与实验观察到的相图定性相似。在相图中还观察到了一些实验上没有发现的亚稳分支。然而，这些分支在最近的理论预测和其他模拟的背景下可能是重要的。
1998-04-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Domain Growth and Aging in a Phase Separating Binary Fluid Confined Inside a Nanopore
本文通过分子动力学模拟研究了纳米孔受限二元流体的相分离动力学，发现系统冻结成条纹形态前平均区域尺寸遵循温度无关的 $t^{2/3}$ 幂律，老化动力学指数为 $\lambda\simeq2.55$，揭示了受限条件下独特的流体力学效应。
2025-10-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Branching Paths Statistics for confined Flows : Adressing Navier-Stokes Nonlinear Transport
UPS, CNRS, INPT, LAPLACE UMR CNRS 5213, Université de Toulouse（图卢兹大学）；Université Clermont Auvergne, Clermont Auvergne INP, CNRS, Institut Pascal（克莱蒙奥弗涅大学）
本文提出将分支路径表示纳入纳维-斯托克斯强非线性传输框架，为流体动力学提供新型传播器表示，并开发新的反向蒙特卡罗算法以高效模拟受限域内的流体。
2026-04-17 cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Surface Phase Transition in Anomalous Fluid in Nanoconfinement
我们通过分子动力学模拟探索了刚性和柔性纳米孔内的反常流体的化学行为。流体由两个长度尺度势来模拟。在散装这一系统表现出密度和扩散的异常行为在液态水中观察到的。我们发现，刚性和柔性纳米孔内的异常流体形成层。随着纳米孔体积的减小，刚性表面表现出与层数变化相关的三个连续的一阶相变。这些相变对于柔性约束是不存在的。我们的研究结果表明，约束的性质是相关的约束液体的性质，这表明，在碳纳米管中的限制应该是完全不同的生物通道中的限制。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Resolving coupled transport in space and time from molecular fluctuations in confined fluids
Department of Civil and Environmental Engineering, Princeton University（普林斯顿大学土木与环境工程系）；High Meadows Environmental Institute, Princeton University（普林斯顿大学高梅多环境研究所）
该研究将纳米受限流体的耦合输运构建为时空分辨的Onsager响应矩阵，通过平衡态分子动力学模拟提取，解析了受限带电流体中多类输运的非局域与瞬态路径，为相关输运定律提供微观基础。
2026-08-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Effects of compressibility and wetting on the liquid-vapor transition in a confined fluid
本文研究了受限流体中压缩性和润湿性对液-汽相变的影响，提出了适用于任意流体及部分润湿情况的解析公式，并引入 Berthelot-Laplace 长度 λ 来定量描述有限体积效应。
2022-06-28 cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
