Phase behavior of three-component ionic fluids
本文研究了由z价正负离子组成的溶液的相行为，其中加入了第三种Z>z价的离子。使用离散化的Debye-Hueckel理论，我们分析了这样的系统的相位行为为不同的值的比率Z/z。我们发现，对于Z/z>1.934，一个三相共存区，Z/z>2，在高温下，一个封闭的（重入）共存环。我们表征这些三元离子混合物作为电荷不对称性和温度的函数的行为，并显示完整的相图的实验相关的情况下，Z/z=2和Z/z=3，对应于二价和三价离子分别添加到单价离子流体。
2000-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetics of non-ionic surfactant adsorption at a fluid-fluid interface from a micellar solution
从理论上研究了非离子表面活性剂在液-液界面上从胶束溶液中吸附的动力学。我们的模型考虑了胶束松弛对自由表面活性剂分子扩散的影响。结果表明，非离子表面活性剂进行扩散或动力学限制的吸附根据胶束的特征弛豫时间。这对胶束溶液的动态表面张力给出了新的解释。
2005-07-22 cond-mat.soft
Thermomechanical Approach to Calculating Mechanical Stresses in Inhomogeneous Fluids and Its Applications to Ionic Fluids
本文提出基于热力学势不变性计算非均匀流体应力张量的热力学方法，并将其应用于离子流体及矢量序参量流体模型，验证了其稳健性并取得新结果。
2024-12-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Describing screening in dense ionic fluids with a charge-frustrated Ising model
稠密离子流体中的电荷关联产生了经典的Debye-Huckel理论所不能预测的新效应，如长程屏蔽和胶体稳定。我们表明，库仑或电荷受挫的伊辛模型，它占远程库仑和短程分子相互作用，简单地描述了这些离子的相关性。特别是，我们得到在平均场水平和模拟中，非单调的屏蔽长度对温度的依赖。使用模拟和平均场论的组合，我们研究了如何在各种制度的相关性的影响的强度的短程相互作用。
2018-10-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Screening Lengths in Ionic Fluids
离子流体中相关性的衰减是软物质物理学中的一个经典问题，它支持从控制胶体自组装到电池和超级电容器的应用。传统的智慧，基于分析无溶剂电解质模型，表明物种之间的所有关联函数在渐近远场极限中以共同的衰减长度衰减。尽管如此，溶剂存在于许多电解质系统中。我们表明，使用分析理论和分子动力学模拟，多个衰变长度可以共存的渐近极限，以及在中间距离，一旦被认为是硬球溶剂。我们的分析提供了一个解释，最近观察到的结构力的不连续变化的离子液体-溶剂混合物的薄膜的组成是不同的，以及重新架构最近的争论在文献中的屏蔽长度在浓缩电解质。
2018-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Self-Consistent Description of Vapor-Liquid Interface in Ionic Fluids
离子关联的不均匀性广泛存在于许多物理化学、软物质和生物体系中。在这里，我们应用改进的高斯重整化涨落理论来研究离子流体汽液界面的经典例子。的离子相关性被分解成一个短期的贡献与当地的静电环境和长期的贡献占空间变化的离子强度和介电常数。对于对称盐，我们的理论预测的共存曲线和界面张力与文献报道的模拟数据定量一致。此外，我们提供了第一个不对称盐的界面结构的理论预测，突出了捕获局部电荷分离的重要性。
2022-10-12 cond-mat.mtrl-sci 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
Vapour-liquid phase diagram for an ionic fluid in a random porous medium
本文研究了由不带电的硬球粒子构成的无规多孔基质中离子流体的汽液相行为。离子流体被建模为带相反电荷的等尺寸硬球的等摩尔二元混合物，即所谓的受限原始模型（RPM）。考虑到矩阵流体系统作为一个部分淬火模型，我们开发了一个理论方法，结合集体变量的方法与扩展的标度粒子理论（SPT）的硬球流体限制在无序硬球矩阵。该方法使我们能够制定微扰理论使用SPT的热力学描述的参考系。RPM在不同孔隙率的矩阵和不同的矩阵和流体颗粒的尺寸比的相图计算在随机相位近似，也当考虑到离子之间的高阶相关性的影响。这两种近似法都正确地再现了多孔介质对汽液相图的基本影响，即，随着孔隙度的减小，临界点向低流体密度和低温度方向移动，共存区变窄。对于固定的基体孔隙率，随着基体颗粒尺寸的增大，临界温度和临界密度均增大，并趋于体积RPM的临界值。
2016-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dipole fluid as a basic model for the equation of state of ionic liquid in the vicinity of their critical point
提出了类似熔融NaCl的离子液体的偶极流体模型。临界参数的估计得到的帮助下的范德华状态方程。讨论了转动对偶极子对特性和临界点位置的影响。考虑了这种流体在临界点附近的离解。
2002-04-15 cond-mat.soft
Connecting systems with short and long ranged interactions: local molecular field theory for ionic fluids
离子流体的结构和热力学性质与一个更简单的“模拟”系统有关，该系统具有在空间变化的有效场中的短程分子间相互作用，通过使用局部分子场（LMF）理论，已经成功地应用于非均匀简单流体。通过一贯使用LMF近似来描述只有缓慢变化的库仑相互作用的一部分，我们认为所产生的刚性高斯电荷分布与适当选择的宽度$σ$，异常准确的结果可以found. In本文中，我们研究了一个统一的系统中的统一的中性背景下，这些想法可以在其最简单的形式。在低密度下，LMF理论简化为广义的Poisson-Boltzmann近似，但预测的结构因子满足精确的Stillinger-Lovett矩条件，并且通过最佳选择$σ$，最低阶近似对于更强的耦合仍然是准确的。在高密度和强耦合下，短程相互作用均匀模拟体系的对关联函数与全离子体系的对关联函数非常相似。一个简单的解析公式可以描述离子系统和相关模拟系统之间的内能差异。
2004-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamic Analysis of Confined Ionic Liquids and Ionic Magnetic Fluids: Highlighting Long Range Elastic Interactions
通过使用全润湿边界条件来增强液体相对于表面的相互作用能，液体对机械剪切应力的响应更强，并且在亚毫米尺度下表现出弹性特性。这项研究在这里延伸到液体与强静电相互作用，如离子液体和顺磁性液体。我们表明，它也是可能的，以确定和测量非零的低频剪切弹性在亚毫米尺度。在通常被认为是粘性远离任何相变的液体中观察到的介观弹性性质以及没有扩展结构证实了考虑弹性相互作用作为外部电场或磁场下的集体效应的相关性。
2022-07-28 cond-mat.soft
The liquid-vapor interface of the restricted primitive model of ionic fluids from a density functional approach
本文用密度泛函方法研究了离子流体受限原始模型的气液界面。应用的理论包括静电贡献的自由能功能所产生的散装能量状态方程和平均球近似的限制原始模型，以及缔合的贡献，由于对离子的形成。我们比较的密度分布和表面张力的值与以前的理论方法。
2011-06-16 cond-mat.soft
Learning classical density functionals for ionic fluids
本文将机器学习cDFT方法从短程作用体系扩展到离子流体，利用神经网络学习局部直接相关函数与密度分布关系，并以平均场方式处理长程相互作用，成功准确描述了电解质溶液和离子液体的结构与热力学性质。
2025-04-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A new approach for efficient simulation of Coulomb interactions in ionic fluids
我们提出了一个简化的局部分子场（LMF）理论来处理离子流体模拟中的库仑相互作用。LMF理论依赖于将库仑势分裂成与其他短程核相互作用相结合的短程部分，并且被明确地模拟。通过自洽确定的有效外场，考虑了其余长程部分的平均效应。该理论包含一个可调的长度参数西格玛，指定的短程相互作用的截止距离。这可以被选择为最小化由互补长范围部分的平均场处理所导致的误差。在这里，我们建议，在许多情况下，有效场的精确近似可以直接从德拜屏蔽理论给出的平衡电荷密度得到，从而消除了自洽处理的需要。在极限σ-> 0时，这个假设简化为经典的德拜近似。我们研究了一个简单的模型的对称离子混合物的这种近似的数值性能。均匀离子混合物的热力学和结构性质的结果与Ewald模拟的完整离子系统的类似结果吻合得很好。此外，我们已经使用简化的理论中的一个非均匀的离子混合物，其中一个离子已被固定在原点的巨正则模拟。使用短程截断的库仑相互作用单独的模拟不满足固定离子的完全屏蔽的确切条件，但当考虑到有效场时，该条件被恢复。我们认为，这种简化的方法也可以用于更复杂的非均匀系统的模拟。
2008-02-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crossover Scales at the Critical Points of Fluids with Electrostatic Interactions
表现出伊辛型行为的介电常数为D的流体中的临界性被研究为额外的静电（即，对通过静电能与短程非离子的强度之比测量的小离子性进行探索性微扰计算（即，范德华力）相互作用。借助于不同的变换的短程和库仑相互作用，一个有效的哈密顿系数取决于电离度推导出在Debye-Hueckel极限定律水平的完全对称模型。经典（平均场）和伊辛行为之间的交叉，然后估计使用金兹伯格标准。这表明，减少交叉温度仅弱依赖于离子性（和非离子电位的范围）;然而，趋势确实与实验观察到的更强的依赖性相关。
1999-02-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour in ionic solutions: restricted primitive model of ionic liquid in explicit neutral solvent
我们研究了最简单的离子溶液模型中的流体-流体平衡，其中明确包括溶剂，即，一种由受限原始模型（RPM）和中性硬球（RPM-HS混合物）组成的二元混合物。首先，使用集体变量方法，我们发现自由能，压力和部分化学势的随机相近似（RPA）的一个相当一般的模型，考虑到溶剂-溶剂和溶剂-离子的相互作用以外的硬核。在RPM-HS混合物的特殊情况下，我们考虑硬核内部库仑势的两种正则化，即，Weeks-Chandler-Andersen（WCA）正则化导致WCA近似，并且优化正则化给出优化RPA（ORPA）或平均球面近似（MSA）。此外，我们使用关联平均球近似（AMSA）计算相共存。一般来说，这三种近似产生了RPM-HS混合物的定性相似的相图，即，具有上临界溶解点的流体-流体共存包络，共存区域随着压力的增加而向更高的总数密度和更高的溶剂浓度移动，以及临界温度随着压力的增加而小幅增加。对于纯RPM，当使用Olaussen和Stell提出的缔合常数时，AMSA导致与可用的模拟数据的最佳一致性。我们还讨论了WCA近似中相图的特殊性。
2019-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Impact of single-particle compressibility on the fluid-solid phase transition for ionic microgel suspensions
我们研究了离子微凝胶悬浮液组成的各种单颗粒刚度的溶胀颗粒。我们测量这些悬浮液的渗透压$π$，并表明它是由溶液中的自由离子的贡献占主导地位。由于该离子渗透压取决于悬浮液$ϕ$的体积分数，因此我们可以从$π$确定$ϕ$，即使体积分数高到微凝胶颗粒被压缩。我们发现，使用$ϕ$测量的流体-固相共存的宽度大于其硬球值，我们研究的较硬的微凝胶，并逐渐减少较软的微凝胶。对于足够软的微凝胶，悬浮液是流体状的，与体积分数无关。通过计算微凝胶颗粒的平均体积对$ϕ$的依赖性，我们表明相共存宽度的行为与微凝胶颗粒是否在对应于流体-固体共存的体积分数下被压缩相关。
2014-10-17 cond-mat.soft
Gas-liquid critical parameters of asymmetric models of ionic fluids
在基于集体变量方法的统计场论框架内，研究了离子流体原始模型（PM）的尺寸和电荷不对称性对气液临界参数的影响.最近，这种方法使我们能够获得正确的趋势的两个关键参数的等尺寸的电荷不对称PM，而无需假设离子缔合。在本文中，我们专注于一般情况下，其特征在于由两个参数：硬球直径，$λ=σ_{+}/σ_{-}$和电荷，$z=q_{+}/|q_{-}|$，两个离子物种的比率的非对称PM。我们推导出一个明确的表达式的化学势共轭的序参量，其中包括的影响的相关性高达三阶。基于此表达式，我们考虑了三种形式的PM：单价尺寸不对称PM（$λ\neq 1$，$z=1$），等尺寸电荷不对称PM（$λ=1$，$z\neq 1$）和尺寸和电荷不对称PM（$λ\neq 1$，$z=2$）。与模拟结果类似，我们的理论预测，随着尺寸不对称性的增加，临界温度和临界密度降低。关于电荷不对称的影响，我们得到正确的趋势的临界温度与$z$，而在这种近似下得到的临界密度的趋势是不一致的模拟，以及与我们以前的结果发现在高阶近似。我们期望高阶关联的考虑将导致电荷不对称的临界密度的正确趋势。
2009-12-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-crystal coexistence for proteins and inorganic nanocolloids: dependence on ionic strength
我们从理论上研究了球状带电纳米粒子（如蛋白质和无机胶体）溶液的流体-晶体共存。通过优化的Baxter模型计算流体相的热力学性质。这是专门为溶菌酶和silicotungstates的裸露的粘附参数进行评估，通过实验的第二维里系数。晶体的静电自由能是通过假设颗粒之间的间隙相中的空穴是球形的形式来近似的。在无盐的情况下，求解泊松-玻尔兹曼方程来计算粒子上的有效电荷，并使用唐南近似来推导盐存在下的化学势和渗透压。溶菌酶和silicotungstates共存的数据进行了分析，特别是在这个计划中的化学势的离子强度依赖。后者在两个阶段内是一致的，只要允许有效收费向上调整。
2006-04-11 cond-mat.soft q-bio.BM
Development of Statistical Associating Fluid Theory for Aqueous Ionic Liquid Solutions by Implementing Monte Carlo Simulations and Ornstein-Zernike Integral Equation
本文将统计缔合流体理论（SAFT）的最新版本SAFT 2与vanderWaals和Platteeuw理论相结合，研究了烷烃水合物的相平衡条件。该模型被发现提供了一个准确的表示的烷烃水合物的解离条件，有和没有抑制剂，如盐，醇，以及混合盐和醇。基于SAFT 2模型，建立了一个用于模拟离子液体（IL）水溶液热力学性质的非均相SAFT状态方程。在模型参数可调的情况下，异片段SAFT能较好地反映咪唑离子液体的液体密度、活度系数和渗透系数。利用多嵌段SAFT和vanderWaals和Platteeuw理论研究了咪唑离子液体对甲烷水合物的抑制作用。通过蒙特卡罗模拟和Ornstein-Zernike积分方程的求解，对SAFT模型进行了修正，使其更好地表征离子液体水溶液的热力学性质.提出了一种简单的修正MSA模型，简称KMSA模型，用于准确预测含中性组分的电解质体系的过剩能。蒙特卡罗模拟也进行了灵活的带电硬球链分子，并提出了一个SAFT模型，该模型实现了二聚体或二聚体单体的方法来考虑带电链的连接。
2017-05-17 cond-mat.soft physics.chem-ph
Fragility, Stokes-Einstein violation, and correlated local excitations in a coarse-grained model of an ionic liquid
采用分子动力学模拟研究了室温离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐的粗粒模型的动力学行为。该模型的动态非均匀行为类似于脆弱的过冷液体。在室温或接近室温时，模型离子液体表现出缓慢的动力学，其特征在于非指数结构弛豫和亚扩散行为。结构弛豫时间与粘度密切相关，表现出超阿氏行为。局部激发，定义为超过阈值距离的离子的位移，被认为是主要负责的阳离子和阴离子的交替结构中的结构弛豫。随着温度的降低，激发变得越来越相关。这导致交换和持续时间的解耦，反映了斯托克斯-爱因斯坦关系的违反。
2010-02-03 cond-mat.soft physics.chem-ph
Attraction between Neutral Dielectrics Mediated by Multivalent Ions in an Asymmetric Ionic Fluid
我们研究了两个中性平面平行的电介质体在一个高度不对称的离子流体的存在下，含有多价以及单价（盐）离子之间的相互作用。图像电荷相互作用，由于在边界处的介电不连续性，以及从离子限制在表面之间的狭缝区域的影响被充分考虑，导致图像产生的耗尽吸引力，离子相关吸引力和空间的排斥相互作用。我们研究这些影响，采用的方法，包括显式离子和隐式离子的蒙特卡罗模拟，以及一个有效的相互作用势分析理论的组合。后者采用强离子图像电荷相关性，这在混合物中的高价离子的存在下发展。我们表明，隐式离子模拟和建议的分析理论可以描述显式的模拟结果在定性水平上，而良好的定量协议，可以得到足够大的单价盐浓度。中性表面之间的相互作用所产生的吸引力是显着的，与通常的范德华相互作用之间的半无限大，因此可以发挥重要的作用，在纳米尺度。
2012-08-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electronic screening using a virtual Thomas-Fermi fluid for predicting wetting and phase transitions of ionic liquids at metal surfaces
提出基于 Thomas-Fermi 形式体系的虚拟流体方法，通过可调屏蔽长度描述不完美金属表面的电子屏蔽，预测离子液体在绝缘至金属条件切换时的润湿转变。
2021-12-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Gas-liquid critical point in ionic fluids
基于集体变量方法，我们发展了一种研究简单电荷非对称$1:z$原始模型（SPM）的统计场论。结果表明，众所周知的近似的自由能，特别是DHLL和ORPA，可以得到在这个理论的框架内。为了研究SPM的气液临界点，我们提出了一种计算化学势与总密度共轭的方法，这种方法可以考虑高阶涨落的影响。计算了$z=2-4$的气液相图。计算结果与MC模拟结果定性一致：临界温度随$z$的增加而降低，临界密度随$z$的增加而迅速增加。
2006-06-27 cond-mat.soft
Fluid-fluid phase behaviour in the explicit solvent ionic model: hard spherocylinder solvent molecules
我们研究了一个流体-流体相变的显式溶剂模型表示为一个混合物的限制原始模型（RPM）的离子流体和中性硬spherocylinders（HSC）。为此，我们结合两种理论方法，即，标度粒子理论（SPT）和结合平均球近似（AMSA）。尽管SPT足以提供考虑到硬核相互作用的参考系的相当好的描述，但已知AMSA在处理离子之间的库仑相互作用方面是有效的。或者，我们也使用平均球面近似（MSA）进行比较。一般来说，这两种近似都会导致相图的类似定性结果：当压力增加时，共存包层区域变得更宽，并向更大的密度和更高的温度转变。然而，AMSA和MSA产生不同的浓度依赖性，即，与MSA相反，AMSA相图表明，对于所考虑的所有压力，高密度相主要由离子组成。为了证明溶剂分子的非球面性对流体-流体相变的影响，我们考虑了一种“等效”混合物，其中HSC颗粒被相同体积的硬球（HS）取代。据观察，在HSC溶剂的情况下（RPM-HSC模型），相共存的区域比溶剂分子是球形的情况下（RPM-HS模型）更宽。RPM-HSC模型的临界温度比RPM-HS模型的高，但在MSA模型中，当压力升高时，临界温度相同，而在AMSA模型中，这一差异仍然是重要的。
2022-07-25 cond-mat.soft
Switching the structural force in ionic liquid-solvent mixtures by varying composition
高浓度电解质中的结构和相互作用具有从能量储存到生物分子相互作用的影响。然而，许多实验观测尚未在这些混合物中得到解释，这远远超出了平均场模型的有效性。在这里，我们研究的结构力的离子液体和溶剂的混合物，是在室温下混溶的所有比例。使用表面力平衡来测量宏观光滑表面之间的力，在液体混合物中，我们发现了一个突然增加的阈值离子浓度以上的波长。在阈值浓度以下，波长由溶剂分子的大小决定，而在阈值以上，决定波长的是阳离子-阴离子对的直径。
2017-02-13 cond-mat.soft
Critical behaviour of ionic fluids
最近，我们提出了一个微观的方法来描述二元流体混合物的相行为和临界现象。它是基于集体变量（CV）与参考系的方法。该方法使我们能够获得功能的Ginzburg-Landau-Wilson（GLW）的哈密顿量表示的CV（波动密度）。相应的CV集包括与序参量相关的变量。在本文中，我们使用这种方法来研究离子流体的临界行为。对于限制原始模型，我们得到了与涨落密度共轭的两个涨落场的相空间中的巨配分函数的泛函。首先，我们在平均场（MF）近似下计算RPM的相图，然后考虑有效哈密顿量中的高阶项进行计算。在这两种情况下，相图表明气-液（GL）和电荷有序相不稳定性。在后一种情况下，所获得的GL临界温度值与MC模拟数据吻合良好，而临界密度被低估。在GL临界点附近的大热力学势的显式表达式意味着RPM的经典临界行为。
2003-01-04 cond-mat.soft
Crossover behavior in fluids with Coulomb interactions
根据大量的实验发现，离子流体的金斯堡温度$t_{G}$与非离子流体的金斯堡温度显著不同[Schröer W.，魏格特纳河2004 { \it Pure Appl. Chem.} { \bf 76} 19]。在这里提出了一个理论研究的结果是由平均场分析的相互作用的短期和长期的价值$t_{G}$。我们考虑一个相当普遍的连续电荷不对称模型，由带电硬球与额外的短程相互作用（没有静电相互作用的模型属于相同的普适性类的三维伊辛模型）。导出了整个体系在气液临界点附近的有效Landau-Ginzburg哈密顿量，并由此计算了Ginzburg温度随离子性的变化。以这种方式获得的结果为$t_{G}$是在良好的定性和足够的定量协议与现有的实验数据。
2007-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electric-field-induced oscillations in ionic fluids: a unified formulation of modified Poisson-Nernst-Planck models and its relevance to correlation function analysis
本研究利用随机密度泛函理论建立了浓电解质原始模型的统一动力学表述，论证了Poisson-Nernst-Planck模型修正的合理性，并通过关联函数分析揭示了电场诱导的振荡同步、条纹态及转变特性。
2022-03-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusiophoresis of a non-polar fluid droplet laden with soluble ionic surfactants
Indian Institute of Technology Kharagpur（印度理工学院卡拉格普尔分校）；Southern University of Science and Technology（南方科技大学）
研究非极性液滴中带可溶性离子表面活性剂的扩散电泳，揭示有限速率表面活性剂动态和界面传输对液滴运动的关键作用。
2026-02-06 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Empirical correlation of the surface tension versus the viscosity for saturated normal liquids
1966年Pelofsky提出了表面张力的自然对数与粘度的倒数之间的经验线性关系，这似乎适用于广泛的流体。特别是，它已被证明是有用的情况下，正构烷烃及其二元和三元混合物。然而，最近已经发现，它不适用于几种离子液体，除非倒数粘度提高到幂。至少对于所研究的离子流体，该幂的指数固定为0.3。在目前的工作中，原始Pelofsky关联和修改后的表达式，包括指数的性能和精度进行了研究，为56个不同种类的非离子流体在很宽的温度范围内。此外，限定了温度范围，对于该温度范围，每个表达式以低于1%的平均绝对偏差再现表面张力值。所需的系数都给出了广泛的和界定的温度范围为每个表达式。不幸的是，结果表明，在修改Pelofsky表达式的指数值是物质依赖的正常流体研究。
2016-06-29 cond-mat.soft physics.chem-ph
Linear response functions of an electrolyte solution in a uniform flow
我们研究了一种稀的一价电解质溶液的稳态响应的外部源与恒定的相对速度的流体。该源被视为三个扰动的组合：作用在流体上的外力、外部施加的离子化学势和外部电荷密度。的线性响应函数得到解析，可以解耦成三个独立的条款，对应于（i）流体流量和压力，（ii）总离子数密度和电流，和（iii）电荷密度，静电势和电流。它示出了如何均匀流打破平衡的径向对称的响应函数，导致离子云和静电势，偏离标准的德拜-休克尔结果的失真。运动电荷的电势在其运动方向上是欠屏蔽的，而在相反方向和法向平面上是过屏蔽的。结果，在远离带电源的地方感应出未屏蔽的偶极电场和电流。我们与我们的一般形式主义的几个实验设置，如胶体沉降。
2018-08-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dense ionic fluids confined in planar capacitors: in- and out-of-plane structure from classical density functional theory
对双电层（EDL）的性质和结构的持续科学兴趣源于它们在（超级）电容储能，能量收集和水处理技术中的关键作用。经典的密度泛函理论（DFT）是研究双电层平面内和平面外结构性质的一个很有前途的理论框架。在分子动力学模拟的支持下，我们证明了DFT分析垂直于电极的EDL中的电荷分层的足够性能。我们讨论了电荷存储和电容的电介质溶剂和筛选的影响。我们进一步计算，第一次，在DFT的框架内的EDL的平面结构。虽然我们的面外结果已经暗示了最近在模拟和实验中观察到的EDL内部的结构面内转变，但与模拟相比，我们的DFT方法在预测面内结构方面表现不佳。然而，我们的研究结果隔离的基本问题，在理论上描述的EDL内的原始模型和指向的限制，在描述的平面外的结构的EDL在高浓度和电位的DFT的性能。
2016-04-27 cond-mat.soft
Percus-Yevick theory for the structural properties of the seven-dimensional hard-sphere fluid
考虑了七维硬球流体的直接关联函数和（静态）结构因子。这些量的分析结果是在Percus-Yevick理论中推导出来的
2006-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure and dynamics of ionic liquids under shear flow
本文利用C4mim-PF6粗粒化模型和ESPResSo++中的Lees-Edwards边界条件，比较Ewald与反应场方法，揭示静电处理对离子液体剪切动力学的影响及临界剪切速率。
2025-05-16 cond-mat.soft physics.chem-ph
Dynamical properties across different coarse-grained models for ionic liquids
室温离子液体（RTILs）因其丰富的物理化学性质（包括结构和动力学的不均一性）而在分子液体中脱颖而出。RTIL中静电相互作用的重要性导致了长的特征长度和时间尺度，并促使了一些粗粒度（CG）模拟模型的发展。在这项研究中，我们的目标是更好地了解某些CG参数化策略和动力学性质和所产生的模型的可转移性之间的联系。我们系统地比较了五个CG模型：一个模型主要参数化的实验热力学观测值;这个模型的改进，以增加其结构的准确性;和三个模型，再现一组给定的结构分布函数的建设，不同的分子内参数化和参考温度。所有五个CG模型显示有限的结构可转移性随温度的变化，也导致各种有效的动力学加速因子，相对于一个参考原子模型。另一方面，结构为基础的CG模型往往会导致更一致的阳离子-阴离子相对扩散比基于的模型，为一个单一的热力学状态点。通过连接短时间尺度和长时间尺度的动力学行为，我们证明了不同的粗粒度模型的不同的动力学性质可以在很大程度上崩溃到一个单一的曲线，这提供了证据的路线，以构建动态一致的CG模型的RTIL。
2021-02-04 cond-mat.soft
A Theoretical Study of Aqueous Humor Secretion Based on a Continuum Model Coupling Electrochemical and Fluid-Dynamical Transmembrane Mechanisms
眼内压是由房水（AH）的产生和排出平衡引起的，是青光眼中唯一被批准的可治疗的风险因素。AH的产生是由纤毛过程中的离子泵和水通道蛋白的共同作用决定的，但它们各自的贡献很难通过实验来表征。在这项工作中，我们提出了一种新的统一建模和计算框架的有限元模拟的作用，主要离子泵参与AH分泌，即钠钾泵，钙钠泵，阴离子通道和氢钠泵。理论模型是在细胞尺度上开发的，并且是基于电化学和流体动力学跨膜机制之间的耦合，其特征在于由离子对通道内流体施加的包括电化学和渗透校正的电压的新颖描述。考虑到一个现实的几何形状的离子泵，所提出的模型被证明正确地预测其功能的函数（1）的永久电荷密度在通道泵表面;（2）的渗透梯度系数;（3）的化学计量比之间的离子泵电流在入口和出口部分的通道。特别是，每个模拟泵/通道的跨上皮膜电位的理论预测，使我们能够执行第一个显着的模型与猴子的实验数据进行比较。这是一个重要的一步，为未来的多学科研究的行动分子AH生产。
2017-12-08 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.QM
Kinetics of Surfactant Adsorption: The Free Energy Approach
本文综述了表面活性剂在流体/流体界面吸附动力学的自由能方法。形式主义适用于几个系统。对于非离子表面活性剂的解决方案，结果与以前的模型相吻合，同时表明其有效性的限制。我们研究的情况下，表面活性剂的混合物，专注于混合动力学和其个别成分的属性之间的关系。无盐离子表面活性剂溶液中的强静电相互作用大大改变了吸附动力学。在这种情况下，理论解释了以前不能理解的实验结果。并对加盐筛选的效果进行了研究。我们的理论预测与现有的实验进行了比较。
2001-06-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Interface structures in ionic liquid crystals
离子液晶（ILC）是另外携带电荷的各向异性介晶分子。这种组合产生了一个复杂的相互作用的基础（各向异性）的贡献对相互作用。它结合了液晶和离子液体的性质，有望在离子液体色谱系统中产生有趣的和独特的结构和取向性质。虽然以前的理论研究都集中在ILC的相行为和相应的体相的结构，在本研究中，我们提供了新的结果，在密度泛函理论，关于（平面）之间的自由界面的各向同性液体$L$和两种类型的近晶-A相（$S_A$或$S_{AW}$）。我们讨论了这些接口的结构和取向性质的包装分数配置文件$η(\vec{r})$和取向序参量配置文件$S_2(\vec{r})$有关的倾斜角$α$之间的（散装）近晶层正常和界面正常。讨论了$η(\vec{r})$和$S_2(\vec{r})$在各向同性体相中的渐近衰减。
2019-05-27 cond-mat.soft
Stability of the Liquid Phase in Colloidal Electrolytes
用蒙特卡罗模拟计算了由带相反电荷的胶体组成的1：1对称混合物的平衡相图。我们用DLVO有效相互作用势来模拟系统。相图是类似于它的原子模拟（离子流体），其中液体-气体的一级转变出现在低$T-ρ$地区是稳定的结晶。在离子流体中，我们发现了两种不同的晶体：在高$T$的流体结晶在FCC晶格，而在低$T$，液体与BCC晶体共存。随着相互作用范围的减小，气液稳定区域变窄。
2005-11-28 cond-mat.soft
Criticality in an imidazolium ionic liquid fully wetting a sapphire support
本研究通过分子动力学模拟发现咪唑鎓离子液体单层在蓝宝石基底上于约300K发生从固态到液态的结构相变，揭示了限域对相行为的关键影响。
2024-03-13 cond-mat.soft physics.comp-ph physics.data-an
Structural Reorganizations and Nanodomain Emergence in Lipid Membrane Driven by Ionic Liquids
本研究探讨咪唑类离子液体对DPPC模型细胞膜结构的影响，发现长链离子液体DMIM[Br]能在膜内形成纳米畴并增加渗透性，其与细胞毒性直接相关，为设计更安全的离子液体提供了依据。
2024-07-26 cond-mat.soft
Interfacial structure and boundary lubrication of a dicationic ionic liquid
我们报告的正常的表面力和摩擦力的测量两个云母表面之间的纳米膜的双阳离子离子液体使用表面力天平。双阳离子离子液体1，10-双（3-甲基咪唑）癸烷二- [双（三氟甲基磺酰基）]酰亚胺形成纳米限制的层状结构，通过振荡结构力揭示。在不同的膜厚度进行摩擦测量显示量化的摩擦，即摩擦层被挤出和摩擦系数取决于表面之间的液体层的数量的不连续性。摩擦痕迹的细节表明液体状的薄膜，令人惊讶的是，随着水含量的增加，摩擦力降低，我们讨论了这些观察的可能机制。后一种特性在离子液体润滑剂不能与潮湿环境绝缘的应用中可能是有用的。这篇文章是为了纪念雅各布·N。Israelachvili
2019-07-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrotunable friction with ionic liquid lubricants: how important is the molecular structure of the ions?
利用非平衡分子动力学模拟和离子液体的粗粒模型，研究了离子的形状和分子内电荷分布对离子液体纳米薄膜电调摩擦的影响.我们表明，电场引起显着的结构变化的膜，导致戏剧性的修改的摩擦力。本工作与以前的研究使用不同的模型的离子液体的比较表明，这里提出的现象适用于广泛的离子液体。特别是，电场诱导的滑移平面从固液界面的内部的膜和摩擦力的非单调变化的移动是离子润滑剂在强约束下的共同特征。我们还表明，离子的分子结构中起着重要的作用，在确定的电致伸缩和电溶胀的限制膜，因此显示的重要性，离子特定的电调谐摩擦的影响。
2015-08-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
How to quantify structural anomalies in fluids?
已知某些流体的行为是有害的。所谓的构造异常，即流体在等温压缩下变得更少的结构，是最经常讨论的一种。文献中描述了几种用于量化结构有序度的方法，并用于计算结构异常区域。这意味着，所有的结构顺序的测定产生定性相同的结果。然而，没有进行明确的比较。本文首次提出了这样的比较。某些定义的结果与流体的直观概念相矛盾。在此比较的基础上，我们表明，结构异常可以最可靠地确定的行为的过剩熵。
2014-06-02 cond-mat.soft
A molecular dynamics computer simulation study of room-temperature ionic liquids. I. Equilibrium solvation structure and free energetics
用分子动力学计算机模拟方法研究了1-乙基-3-甲基咪唑氯化物和1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐在平衡态附近的溶剂化过程。结果表明，电致伸缩在溶剂化结构和自由能中起着重要的作用。随着溶质电荷分离的增加，阳离子和阴离子的角向和径向分布变得更加结构化，并且它们在溶质附近的密度变得增强。由于电致伸缩引起的结构刚性的增强，与电荷转移和转移过程相关的溶剂构型波动相关的力常数也被发现增加。分析了这些离子液体的有效极性和重组自由能，并与高极性乙腈的有效极性和重组自由能进行了比较。研究了它们对电荷的屏蔽行为。
2005-01-13 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
Three-state structural heterogeneity in a model two dimensional fluid
通过分子动力学模拟了在恒定温度和不同密度下的平衡二维Lennard-Jones流体，确定了三种具有不同平均迁移率的结构种群。通过曲面细分来量化粒子的直接邻域的结构，允许我们通过曲面细分单元的形状来识别三种不同的结构状态。不考虑这些群体之间的动态粒子交换，每个观察到保持自己的热力学和平均动力学性质的液体-固体过渡。我们希望这些发现是有价值的，更好地了解在复杂的流体中定义的局部流动性波动的动力学异质性的结构基础。
2018-02-02 cond-mat.soft
Thermotropic reentrant isotropy and antiferroelectricity in the ferroelectric nematic material RM734
本文报道了在掺杂离子液体的液晶化合物RM734中，通过简单冷却或温度循环实现从铁电向列相向具有重入各向同性对称性的低温反铁电流体相的转变，并发现了额外的层状调制反铁电相。
2023-09-10 cond-mat.soft
Water confined in self-assembled ionic surfactants nano-structures
我们提出了一个粗粒化模型的离子表面活性剂在明确的水溶液中，并研究通过计算机模拟的影响，水含量对系统的形态，以及随之而来的影响所形成的界面上的结构特征的吸附流体。在环境条件下增加水化水平，该模型表现出一系列的三个不同的阶段：层状，圆柱形和胶束。我们表征的衍射图案和中子散射静态结构因子方面的不同结构。我们证明了自组装水畴的纳米尺寸的变化率在不同的阶段显示出奇特的变化。我们还深入分析了水/限制矩阵接口的结构，其可调程度的曲率的影响，以及水分子在不同的限制环境中的性质。最后，我们讨论了我们的结果相比，实验数据和它们对广泛的重要的科学和技术领域的影响，在软材料的界面处的水的行为是至关重要的。
2014-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
