An ubiquitous mechanism for waterlike anomalies
利用碰撞驱动的分子动力学，研究了球形粒子通过有效双尺度势相互作用的系统。可以通过单个参数$λ$将电势从斜坡$(λ=0.5)$调谐到方肩电势$(λ=1.0)$，方肩电势代表两个长度尺度电势的族，其中最短的相互作用距离具有比最大的相互作用距离更高的势能。对于所有的潜力，范围之间的斜坡和方肩，密度和结构异常被发现，而扩散异常被发现在所有，但在方肩潜力。在方肩势中存在的反常现象，在以前的模拟中没有观察到，证实了双尺度势是系统呈现水状反常现象的普遍成分的假设
2008-12-31 cond-mat.soft
Solid-amorphous transition is related to the waterlike anomalies in a fluid without liquid-liquid phase transition
本文通过分子动力学模拟研究无液-液相变的水样异常流体，揭示双尺度竞争导致BCC晶体中非晶团簇形成及低温非晶化，并关联流体结构转变与kT最大值，阐明无液-液临界点系统水样行为的起源。
2023-02-12 cond-mat.soft
Anomalies in a waterlike model confined between plates
利用分子动力学模拟，我们研究了两个固定的疏水板之间的类水模型。该系统进行了测试的密度，扩散和结构的异常行为，并与散装的结果进行比较。在我们探索的限制距离范围内，我们观察到，在压力-温度相图中，最大密度的温度（TMD线），最大和最小扩散的温度发生在较低的温度下时，与体积值相比。对于两层之间的距离低于某一阈值$d\le d_c$，仅形成两层颗粒，对于$d\ge d_c$，形成三层或更多层。在三层的情况下，中心层保持液态，而接触层结晶。这一结果与原子模型的模拟结果一致。
2012-12-14 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Hydration of an apolar solute in a two-dimensional waterlike lattice fluid
在以前的工作中，我们研究了一个二维格子流体模型，显示出一些水的热力学异常。该模型，定义在一个三角形晶格，现在扩展到非极性物种的水溶液。水分子是“奔驰”型的，即，它们具有D3（等边三角形）对称性，具有三个等价的键臂。键的形成取决于取向和局部密度。惰性分子的插入显示疏水水合的典型特征：大的正转移自由能、大的负转移熵（在低温下）、转移焓和熵的强温度依赖性，即，大（正）传递热容量。模型的性质是由一个广义的一阶近似三角形集群。
2005-01-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Multiple liquid-liquid critical points and anomalies in core-softened potentials
在一维可解晶格模型和具有类费米势的三维流体中，利用分子动力学研究了流体的液-液相变与核软化势中的类水密度异常之间的关系.这两个系统被证明是目前三个液相，两个液-液相变紧密连接到两个不同的区域的异常密度增加。我们建议，上观察到的热膨胀系数作为压力的函数的振荡行为可以被用作液-液相和密度之间的连接的签名。
2012-06-19 cond-mat.soft
Thermodynamic and dynamic anomalies in a one dimensional lattice model of liquid water
研究了一维格子气模型中类水热力学和动力学反常行为的发生。用传递矩阵法得到了系统热力学，发现了密度和热力学响应函数的异常，当氢键（分子被空穴隔开）比范德华相互作用（分子接触）更吸引时，在零温高压下发现了两种流体结构之间的转变。这种转变类似于一个“临界点”，并密切联系在密度和热力学响应函数的异常。蒙特卡罗模拟进行了附近的这种转变，并用于计算的自扩散常数，随着密度增加，在液态水。
2010-09-23 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
Thermodynamic and Dynamic Anomalies for Dumbbell Molecules Interacting with a Repulsive Ramp-Like Potential
采用碰撞驱动离散分子动力学（DMD）方法，研究了由500个哑铃分子组成的系统在一个由等大小的$n$台阶组成的纯排斥斜坡型离散势作用下的热力学和动力学行为.我们比较了这两个系统的行为，$n = 18$和$n = 144$步骤。每个系统都表现出热力学和动力学异常，密度最大值和平移和旋转迁移率显示异常行为。从非常稠密的系统开始并降低密度，两种迁移率首先增加，达到最大值，然后减少，达到最小值，最后增加;这种行为类似于SPC/E水的行为。在压力-温度平面中的平移和旋转的流动性异常的区域强烈地依赖于$n$。与大多数液体的行为相反，平移扩散系数和取向相关时间的乘积随温度而增加。
2006-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Integral equation study of soft-repulsive dimeric fluids
利用积分方程理论研究了二聚体粒子通过纯排斥核软化势相互作用系统的流体结构和类水反常现象。在我们的模型中，二聚体相互作用通过一个排斥对势的反幂形式与软化的排斥强度。采用Ornstein-Zernike方法和参考相互作用位点模型（RISM）理论，研究了二聚体从单体构型（λ = 0）到正切构型（λ = 1）伸长λ逐渐增大时的类水反常行为.对于每个值的伸长率，我们考虑两个不同的值的相互作用的潜力，对应于一个和两个长度尺度，目的是提供一个全面的描述可能的流体的情况下，该模型。我们的理论结果与已有的或新生成的Monte Carlo数据进行了系统的比较：我们发现，理论和模拟一致提供了一个流体的图像，表现出密度和结构异常的低λ值和两个值的相互作用势。积分方程理论给出了准确的预测压力和径向分布函数，而温度发生异常被低估。在增加伸长率时，RISM理论仍然预测存在异常;后者在模拟中不再观察到，因为它们的发展可能被结晶的开始所阻止。我们讨论了我们的结果的可靠性积分方程理论在预测存在的水样异常的核心软化流体。
2016-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of The Excess Entropy Scaling for the Systems with Thermodynamic Anomalies
本文模拟研究了Rosenfeld熵标度对不能用有效硬球近似的系统的适用性。研究了三个系统：赫兹球、高斯核模型和软排斥肩势。这些系统在低温下表现出扩散异常：扩散随着密度或压力的增加而增加。结果表明，对于属于有界势类的前两个系统，Rosenfeld标度公式只在无限温度极限下才有效，在无限温度极限下不存在反常现象。对于软排斥肩标度公式是有效的已经在足够低的温度，但是，异常范围之外。
2009-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Structural anomalies of fluids: Origins in second and higher coordination shells
压缩或冷却流体通常增强其静态粒子间相关性。然而，也有明显的例外。等温压缩可以降低流体的平移顺序，这些流体在其热力学和输运性质中表现出异常的水状趋势，而等容冷却（或加强吸引力相互作用）可以对具有短程吸引力的粒子的流体产生类似的影响。Yan等人[Phys. Rev. E 76，051201（2007）]对前一种类型的系统和Krekelberg等人[J. Chem. Phys. 127，044502（2007）]对后一种类型的系统的最近模拟研究提供了这样的结构异常可以与径向分布函数的第二和更远的配位壳层中的特定变化相关的例子。在这里，我们通过分析，通过分子模拟和积分方程理论，协调壳贡献的两体过剩熵的几个相关的模型流体，其中包括不同水平的分子分辨率确认的一般性，这种微观图片。结果表明，积分方程理论可以是一种有效的和计算成本低廉的第一遍工具，用于评估，仅基于对势，新的模型系统是否是表现出结构（因此热力学和运输）异常的良好候选人。
2008-01-11 cond-mat.soft
Anomalous Melting Scenario of the Two-Dimensional Core-Softened System
本文研究了二维（$2D$）粒子质点系的相行为，其中引入了各向同性核软化势.正如人们可以预期的三维情况下的定性考虑，该系统演示了一个再入熔融过渡，在低密度随着熔融最大值附近的流体相的水状异常。与三维的情况下，在二维熔融是一个连续的两阶段过渡的低密度部分的相图与中间六角相对应的Kosterlitz-Alberless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）的情况。同时，在高密度下，系统通过一个一级转变熔化。我们还表明，与$3D$情况相比，异常扩散区域以及密度和结构异常区域的顺序是颠倒的，并且具有硅质序列。
2014-10-27 cond-mat.soft
Dynamical anomalies and structural features of Active Brownian Particles characterised by two repulsive length scales
本文研究具有软壳和硬核双排斥长度尺度的二维主动布朗粒子，揭示势垒强度与活性比值接近1时产生的新结构及首次观测到的异常动力学。
2022-03-24 cond-mat.soft
Thermodynamic and structural anomalies of the Gaussian-core model in one dimension
研究了一维经典粒子系统的平衡性质，系统通过高斯型有界排斥势相互作用。尽管没有一个适当的流体-固体相变，我们发现，该系统表现出一个复杂的行为，“异常”的密度和热力学响应功能，密切回顾那些观察到的散装和封闭的液态水。我们还讨论了出现在一个不寻常的结构制度的压缩下的冷流体，其特征在于密度相关性让人想起在集群晶体中发现的有序安排。
2012-01-10 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
Core-softened Fluids, Water-like Anomalies and the Liquid-Liquid Critical Points
利用分子动力学模拟研究了一类具有多高斯核软化对相互作用的模型流体中类水异常与液-液临界点之间的关系。的核心软化对相互作用有两个长度尺度，这样的较长的长度尺度与浅，有吸引力的井保持不变，而较短的长度尺度与排斥肩是从一个小的点变化到最小的逐渐增加的深度。随着肩井深度的增加，形成高密度液体所需的压力降低，高密度液体稳定的温度升高，导致液-液临界点向低得多的压力和高得多的温度移动。对相关熵的计算表明，过剩熵异常随着肩井深度的增加而减小。在这类流体中的扩散系数的过剩熵标度的证明，显示出的过剩熵异常的强度随着肩深度的增加而降低，结果在逐步失去的水一样的热力学，结构和运输异常。瞬时正常模式分析被用来索引的整体曲率分布的流体和虚频模式的分数示出相关以及与扩散率和对相关熵的异常行为。结果表明，在核心软化电位的情况下，除了存在两个长度尺度，能量和熵的影响与当地的最小值和曲率的对相互作用发挥了重要作用，在确定存在的水状异常和液-液相变。
2011-03-21 cond-mat.soft
