Spatial structure of disordered media: Unravelling the mechanical significance of disorder in granular materials
二十年来，微观结构在大量颗粒力学行为中的重要性一直是研究的热点。已经开发了许多方法来研究颗粒材料的微观结构，基于局部或介观测量或使用来自不同领域的想法，如渗流理论，复杂网络和持久同源性。然而，我们并不完全理解微观结构在简单和常见的包装（如一堆沙子或一盒谷物）的力学行为中的作用。在这里，通过表征局部微观结构的空间变化，我们揭示了有趣的大尺度的空间模式在重力的影响下沉积的颗粒包装。我们详细介绍了这些模式的出现，并提供了一个统一的基本解释的经典和令人困惑的力学行为的颗粒材料，如中心应力最小值和杨森效应。此外，我们显示了显着的依赖性的空间结构的历史上的准备，颗粒的尺寸分布和边界条件。我们的研究揭示了在局部无序介质中整体空间结构的存在，并阐明了它在颗粒材料力学行为中的意义。
2020-03-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Nonmonotonic Aging and Memory Retention in Disordered Mechanical Systems
我们观察到非单调老化和记忆效应，玻璃动力学的两个标志，在两个无序的机械系统：皱巴巴的薄片和弹性泡沫。在固定的压缩下，两个系统都表现出单调的非指数松弛。然而，当在一定的等待时间之后压缩部分地减少时，两个系统都表现出非单调响应：法向力首先在许多分钟甚至数小时内增加，直到达到峰值，并且仅在那时恢复松弛。峰值时间与等待时间呈线性关系，这表明这些系统保留了对先前条件的持久记忆。我们的研究结果和测量的标度关系是在良好的协议与最近用来描述在几个玻璃体系中的单调老化的观察的理论模型，这表明非单调的行为可能是通用的，并且a-热系统可以显示真正的玻璃态行为。
2017-04-13 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Diffuse waves in nonlinear disordered media
本文综述了我们最近关于非线性无序介质中波的多次散射的理论结果。特别是，我们讨论了散射波的角度相关性，相干后向散射锥，和时间不稳定的多重散射波在无序介质中具有足够强的非线性的新现象。导出了不稳定性阈值，讨论了超过阈值后散斑图的动力学行为。
2003-03-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.optics
Extreme resilience and dissipation in heterogeneous disordered materials
针对晶格架构非均匀材料力学各向异性限制功能的问题，本文提出引入随机空间点与子域连接的无序设计方法，经3D打印试样实验与仿真验证，可实现近各向同性的高回弹、高耗散等优异力学性能。
2025-03-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Vibrational spectrum derived from the local mechanical response in disordered solids
玻璃的低频振动明显不同于晶体的低频振动。这些振动最近被分为两种类型：空间扩展振动，其振动态密度（vDOS）遵循非德拜二次定律，和准定域振动（QLVs），其vDOS遵循四次定律。前者是由弹性理论解释的淬火无序和微观复制理论作为一个结果的弹性不稳定性，但后者的起源仍然是有争议的。在这里，我们表明，后者也可以直接从弹性理论与淬火无序。我们发现了该理论包含的另一种弹性不稳定性，但迄今为止一直被忽视，即系统对局部偶极力的不稳定性。这种不稳定性产生了额外的贡献的vDOS，和空间结构和能量的模式源自这种不稳定性是一致的QLV。最后，我们构建了一个模型，其中的vDOS的额外贡献遵循四次定律。
2019-07-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Self-stresses control stiffness and stability in overconstrained disordered networks
我们研究了随机弹性网络中预应力和力学性能之间的相互作用。要做到这一点，在一个可控的方式，我们介绍了一种算法，用于创建随机独立的框架，支持正是一个状态的自我应力。通过将这种自应力状态下的所有粘结张力乘以相同的数字-适当的归一化对应于框架内的物理预应力-我们系统地评估了框架作为预应力函数的线性机械响应。在证明了仿射变形框架的力学模量与预应力严格无关后，我们转向非仿射变形框架。在这样的框架中，预应力对线性响应有着深远的影响：它不仅可以改变线性模量的值-我们证明这种影响与预应力对非亲和力的抑制作用有关-而且预应力通常也会触发非线性机械响应。因此，可以利用预应力来增加网络架构的动态机械响应，并致动有限变形。这些控制方式可以在新型响应材料和软致动器的设计中使用。
2018-12-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Pairing Instability and Mechanical Collapse of a Bose Gas with an Attractive Interaction
本文研究了具有吸引相互作用的稀薄均匀玻色气体的配对不稳定性和机械坍缩。配对阶段被发现是一个鞍点，对配对波动不稳定。该配对鞍点存在于临界温度以上。低于该临界温度，系统在配对通道中完全不稳定。因此，除了机械崩溃之外，系统还可以在配对通道中崩溃。对不稳定性和机械坍缩的临界温度高于密度相同的理想玻色气体的BEC温度。当考虑涨落时，我们发现机械崩溃的临界温度甚至更高。塌陷温度和BEC温度之间的差与$(n|a_s|^3)^{2/9}$成比例，其中$n$是密度，$a_s$是散射长度。
2002-05-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Instabilities of waves in nonlinear disordered media
本文发展了弱非线性无序介质中相干波多次散射产生的散斑图时间涨落的自洽理论。散斑图被证明是不稳定的，如果非线性超过一个阈值。不稳定性是由于多重散射提供的反馈，并表现在散射强度的自发波动。不稳定性的发展与非线性的符号无关。
2000-06-08 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Acoustic excitations and elastic heterogeneities in disordered solids
近年来，无序固体中纳米尺度力学响应的非均匀性引起了人们的广泛关注。显然，在这种情况下，弹性不均匀性的特点，预计将强烈影响的声波的性质，与完美的晶体的情况下，不能完全合理化的声子。基于先前在显示非晶化转变的玩具模型上的工作[Mizuno H，Mossa S，Barrat JL（2013）EPL { \bf 104}：56001]，我们通过从完美晶体通过逐渐增加的缺陷相到完全发育的玻璃的连续内插，研究了统一框架中的声波和弹性不均匀性之间的关系。我们提供了强有力的证据之间的直接相关性声波功能和在纳米尺度上的非均匀的机械响应的程度。
2014-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Field theory for mechanical criticality in disordered fiber networks
本文针对无序纤维网络应变控制临界性中非平均场行为的起源问题，提出最小平均场模型并发展为唯象场论，预测其上临界维度为4，并首次确定了相变的序参量。
2024-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Machine learning-informed structuro-elastoplasticity predicts ductility of disordered solids
所有固体在足够高的机械负荷下屈服。在屈服点以下，所有无序固体的力学响应几乎是一样的，但在屈服点以上，每种不同的无序固体都以自己的方式响应。脆性系统可以在没有警告的情况下破碎，如普通的窗户玻璃，或者在断裂之前表现出应变局部化，如金属或聚合物玻璃。韧性系统，例如剃须膏等泡沫或蛋黄酱等乳液，可以无限流动，而不会产生应变局部化。虽然有调整应变局部化程度的经验策略，但没有解释其有效性或局限性的框架。我们发现，结构弹塑性（StEP）模型提供了微观理解应变局部化如何取决于结构，塑性和弹性的相互作用。
2023-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Atomistic modeling of heat treatment processes for tuning the mechanical properties of disordered solids
利用分子动力学模拟研究了单次热处理循环对金属玻璃势能态和力学性能的影响。我们考虑三维二元混合物，它最初以计算上缓慢的速度在远低于玻璃化转变的温度下从液态冷却到固相。发现加热和冷却的循环可以将玻璃重新定位到复原或松弛状态，这取决于最高温度和加载时间。因此，在最高温度略低于玻璃化转变温度且有效冷却速率慢于初始退火速率的循环之后获得最低势能。相反，当最高温度变得大于玻璃化转变温度并且加载时间足够小时，复原程度增加。结果进一步表明，势能的变化与弹性模量和屈服应力作为最高加载温度的函数的依赖性成反比。此外，热处理过程引起小原子径向分布函数形状的细微变化。这些结果对于优化具有预定性能的金属玻璃的热加工和机械加工具有重要意义。
2019-01-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Temporal fluctuations of waves in weakly nonlinear disordered media
本文研究了具有克尔型弱非线性的无序介质中标量波的多重散射。微扰理论，用于计算散射波的时间自相关函数，在短的相关时间失败。自洽计算表明，对于超过一定阈值的非线性，多次散射散斑图案变得不稳定，并表现出自发波动，即使在没有散射运动。这种不稳定性是由“相干波+非线性无序介质”系统中的分布反馈引起的。反馈由多重散射提供。不稳定性的发展与非线性的符号无关。
2001-01-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Phonon Spectra, Nearest Neighbors, and Mechanical Stability of Disordered Colloidal Clusters with Attractive Interactions
我们研究了具有吸引力相互作用的无序胶体颗粒团簇的振动性质的形态和大小的影响。从每个集群中的粒子之间的位移相关性的测量，我们提取相应的“影子”玻璃状集群的振动特性，具有相同的几何配置和相互作用的“源”集群，但没有阻尼。的振动模式的光谱特征强烈依赖于最近邻的平均数，$\bar{NN}$，但只有弱的粒子在每个玻璃状集群的数量。特别地，对于$\bar{NN}$ $<2$，中值声子频率$ω_{med}$基本恒定，然后对于$\bar{NN}$ $>2$，中值声子频率随$\bar{NN}$线性增长。这种行为与关于局部均衡结构的同时观测相平行，局部均衡结构在具有$\bar{NN}$ $<2$的簇中不存在，然后对于$\bar{NN}$ $>2$在数量上线性增长。因此，簇振动性质似乎与簇的机械稳定性密切相关（即，局部均衡区域的分数），并且$ω_{med}$与$\bar{NN}$的缩放使人想起在堵塞过渡处具有排斥相互作用的球体的填充行为。随机弹簧网络的模拟证实了观测结果，并表明声子谱和最近邻数之间的连接是通用的无序网络。
2011-03-17 cond-mat.soft
Phase coherent quantum mechanical spin tranport in a weakly disordered quasi one-dimensional channel
转移矩阵技术被用于模拟门控电子自旋干涉仪的弱无序准一维通道中的相位相干自旋输运[Datta和Das，Appl.Phys.Lett.，56，665（1990）]。它包括干涉仪通道中的轴向磁场（由铁磁接触引起）、Rashba自旋轨道相互作用和弹性（非磁性）杂质散射的影响。我们表明，在轴向磁场的存在下，非磁性杂质可以导致自旋弛豫的方式类似于Elliott-Yafet机制。的干涉仪的电导振荡的振幅和相位，和自旋电导极化的程度，被发现是相当敏感的接触处的界面势垒的高度，以及强度，位置和性质（吸引或排斥）的只是一些弹性的非磁性杂质在通道中。这会严重阻碍自旋干涉仪的实际应用。
2003-05-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Continuum mechanics of differential growth in disordered granular matter
针对无序颗粒物质力学响应缺乏完整连续介质描述的问题，提出将生长场纳入平衡方程的奇偶极屏蔽几何理论，预测并模拟验证了非均匀生长场引发的异常位移场，揭示了奇参数与泊松比的关系。
2024-08-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Relation of vibrational excitations and thermal conductivity to elastic heterogeneities in disordered solids
在晶体中，分子围绕周期性晶格位置热振动。振动运动可以用声子来理解，声子携带热量并控制热量传输。在无序固体中，情况明显不同，其中振动激发不是声子，甚至可以是局域的。最近的数值计算工作建立了弹性不均匀性的概念：无序固体显示不均匀的局部力学响应。显然，弹性性质的非均匀性强烈影响振动和热性质，预计它是异常特征的起源，包括玻色子峰，振动局域化和热导率的温度依赖性。这些都是材料物理学中长期存在的关键问题，我们将在本工作中解决这些问题。我们已经考虑了一个玩具模型，通过引入越来越多的尺寸无序，能够稳定不同的物质状态。通过分子动力学模拟生成的相图包括具有空间均匀弹性模量分布的完美结晶状态、具有增加的模量不均匀性的多个缺陷相以及最终的一系列非晶态。我们已经建立了明确的非均匀局部力学响应，振动状态和热导率之间的相关性。我们提供的证据表明，弹性不均匀性控制振动和热性能，是一个关键的概念，以了解无序固体的异常令人费解的功能。
2016-10-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Mechanical instability at finite temperature
许多物理系统，包括结构相变附近的晶格、玻璃、堵塞的固体和生物聚合物凝胶，具有使它们处于机械不稳定性边缘的配位数。它们的性质是由软机械模式和热波动之间的相互作用决定的。本文研究了一个简单的正方形格子模型，它的次近邻点之间有一个$ϕ^4$势，其二次系数$κ$可以从正到负调节。我们发现它的零温度基态$κ<0$是高度简并的，我们使用分析技术和模拟来探索其有限温度特性。我们发现，一个独特的菱形基态是熵有利于在非零温度在$κ<0$和存在的一个subextensive数量的“软盘”模式，其频率消失在$κ= 0$导致奇异贡献的自由能，使平方菱形过渡一阶，并导致幂律行为的剪切模量作为温度的函数。我们希望我们的研究提供了一个通用的框架，研究有限温度下的力学和相行为的其他系统与大量的软盘模式。
2014-07-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A Rayleigh criterion for mechanical instability: inducing activity by chemo-mechanical coupling
KU Leuven（荷语鲁汶大学）
本文提出基于Rayleigh分析的理论框架，研究机械活动的产生，推导出控制活动起始和旋转运动生成的Rayleigh-like准则，通过熵和 frenetic 贡献的相位关系提供条件。
2026-07-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Active vs. Passive Hard Disks Against a Membrane : Mechanical Pressure and Instability
我们实验研究了由一组分别被动各向同性和自推进极性盘施加到两个不同的柔性一维膜的机械压力。在各向同性磁盘的情况下，从膜的形状推断的机械压力对于两个膜是相同的，并且遵循硬盘的平衡状态方程。相反，对于自推进盘，机械压力强烈地依赖于使用中的膜，并且因此不是状态变量。当自推进盘存在于膜的两侧时，我们观察到膜的不稳定性，类似于理论上预测的活性布朗粒子对软壁的不稳定性。在这种情况下，通过膜的积分机械压差不能从两侧的填充分数的唯一知识计算;状态方程的缺乏的进一步证据。
2017-05-26 cond-mat.soft
Effects of coordination and stiffness scale-separation in disordered elastic networks
本文通过数值研究二维无序弹性网络的刚度尺度分离效应，揭示其力学响应由刚性子系统非声子软模与软相互作用的刚度竞争主导，建立了软相互作用区剪切模量等物理量的关系，对理解纤维生物物质非线性力学有意义。
2024-05-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Mechanical criticality of fiber networks at a finite temperature
本研究针对有限温度下连接度低于等静压阈值的无序纤维网络的力学相变，基于实空间重正化建立标度理论，经蒙特卡洛模拟验证标度关系并发现反常熵弹性，为相关半柔性聚合物网络研究提供预测。
2023-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Elasticity of self-organized frustrated disordered spring networks
本文研究可调力学无序的自组织阻挫弹簧网络，揭示多尺度弹性标度律和普适四次玻璃态振动谱，强调自组织对玻璃弹性的关键作用。
2024-01-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Morphological instabilities of stratified epithelia: a mechanical instability in tumour formation
复层上皮与其支持间质之间的界面通常呈现不规则形状。起伏在发育不良组织中特别明显，并且通常在癌中演变成长的指状突起。在先前的工作（Basan等人，物理修订信函106，158101（2011）），我们证明了由上皮细胞更新引起的恒定流动引起的粘性剪切应力引起的不稳定性可以驱动这种现象。虽然两种组织之间的界面张力以及基质的机械阻力倾向于保持平坦的界面，但是对于足够大的粘度、细胞分裂速率和上皮中分裂区域的厚度，会发生不稳定性。在这里，这项工作的扩展，上皮细胞分裂耦合到局部浓度的营养物质或生长因子从基质扩散。这通过类似于晶体生长的单扩散过程中的Mullins-Sekerka不稳定性的机制增强了不稳定性。此外，我们提出的粘弹性基质的广义情况下的不稳定性。
2013-06-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Mechanical instability generates monodisperse colloidosomes
本文利用棒状胶体粒子构建放大胶体膜模型，通过力学不稳定性实时观测盘状膜自发闭合为囊泡的过程，并用第一性原理理论定量预测转变点，最终生成尺寸可控的单分散选择性渗透胶体囊。
2025-11-10 cond-mat.soft
Nonlinear mechanosensation in fiber networks
在多种生理环境中，真核细胞粘附于细胞外基质（ECM），这是一种具有复杂非线性力学的无序网络。这些细胞可以执行机械感觉：使用局部力探测，它们可以测量并响应其基底的机械特性。然而，目前尚不清楚ECM在细胞尺度上的机械复杂性如何影响机械感觉。在这里，我们调查的物理限制机械感觉所施加的固有结构紊乱和非线性弹性响应的ECM。使用无序纤维网络的理论框架，我们发现，细胞可以用小的探测力局部感知的极端机械异质性随着力的增加而大大减少。具体来说，我们预测的准确性mechanosensation显着提高力，以下的普遍幂律不敏感的组成细节，我们定量确认使用胶原蛋白和纤维蛋白凝胶的微观流变学实验。我们通过引入一个非线性机械感觉的一般模型，基于与纤维屈曲相关的新兴非线性长度尺度的想法，提供了对这种行为的概念性见解。这种依赖于力的长度尺度增强了进行局部机械测量的范围，从而在扩大的区域上平均化无序网络的响应。我们展示了一个例子，一个细胞如何可以使用这种非线性mechanosensation来推断一个无序ECM使用本地测量的宏观力学性能。总之，我们的研究结果表明，细胞可以利用纤维网络的固有非线性来鲁棒地感知，控制和响应其机械环境。
2022-08-12 cond-mat.soft physics.bio-ph
Elasticity and mechanical instability of charged lipid bilayers in ionic solutions
我们使用粗粒度的蒙特卡罗模拟来研究一价和五价反离子溶液中带电膜的弹性性质。两种情况下的仿真结果显示出相反的趋势。抗弯刚度和投影面积的增加与膜电荷密度为单价抗衡离子，而五价离子的减少。这些观察结果可能与脂质电荷的计数器筛选有关。而单价抗衡离子仅弱屏蔽库仑相互作用，这意味着排斥库仑系统，多价抗衡离子凝聚在膜上，并通过空间电荷相关性，使有效的相互作用，由于带电的脂质吸引。在一价和多价反溶液中的带电膜的弹性性质的差异反映在导致它们在高电荷密度下的机械不稳定性的机制中。在前一种情况下，膜开发孔，以减轻静电拉伸应力，而在后一种情况下，膜表现出大的波长弯曲不稳定性。
2014-07-14 cond-mat.soft physics.bio-ph
Auxetic metamaterials from disordered networks
最近的理论工作表明，对由弹簧连接的节点组成的无序网络进行系统的修剪，可以导致材料表现出许多不寻常的机械性能。特别是，全球性的财产，如泊松比或局部响应有关的变形可以精确地改变。可调的机械响应将在从减轻冲击到机器人技术的领域中有用，更一般地说，用于创建具有工程特性的超材料。然而，基于基于修剪的理论思想来创建拉胀材料的实验尝试尚未成功。在这里，我们介绍了一个新的和更现实的网络模型，其中包括角度弯曲力和适当的实验边界条件。然后设计并实现了该模型中选择键的顺序修剪策略，该策略使得在线性和非线性制度下变形时能够工程化特定的机械行为。特别是，它示出的泊松比可以调整到任意值。通过准备以这种方式设计的网络的物理实现来验证这里讨论的模型和概念，所述网络是通过激光切割二维片材产生的，并且被发现表现为预测的。此外，通过依赖于优化算法，我们利用网络的敏感性来调整设计网络，该网络具有更硬和更柔顺的键的分布，并且其拉胀行为甚至大于同质网络。总之，这里报告的研究结果有助于建立修剪网络代表了一个有前途的平台，创造新的机械超材料。
2017-10-02 cond-mat.soft
The Perfect Glass Paradigm: Disordered Hyperuniform Glasses Down to Absolute Zero
液体在一定温度范围以下的快速冷却可导致向玻璃态的转变。对玻璃的传统理解包括它们相对于晶体的热力学亚稳性。然而，在这里，我们提出的相互作用，消除结晶和准晶相的可能性，同时创造机械稳定的非晶玻璃下降到绝对零度温度的具体例子。我们表明，这可以通过引入一种新的理想物质状态来实现，称为“完美玻璃”。“一个完美的玻璃代表了硬颗粒最大随机堵塞（MRJ）包装的软相互作用模拟。这些后一种状态可以被视为玻璃的缩影，因为它们是不平衡的、最大无序的、超均匀的、具有无限体积模量和剪切模量的机械刚性的，并且由于构型空间捕获而永远不会结晶。我们的模型完美的玻璃利用两个，三个，和四体软相互作用，同时保留MRJ状态的显着属性。这些模型构成了完美玻璃概念的理论证明，并拓宽了我们对玻璃物理学的基本理解。在正温度下全同粒子与理想玻璃势相互作用的平衡系统的一个新特征是它们具有无限的非相对论性声速。
2016-11-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dehydration induced mechanical instabilities in active elastic spherical shells
主动弹性不稳定性是自然界中常见的现象，具有突然的机械变形的方面。通常，不稳定性机制的驱动力具有化学机械性质，这使得这些不稳定性与标准弹性不稳定性非常不同。本文描述和研究了一个封闭的球形膨胀壳在脱水过程中的主动弹性失稳。描述是通过几个数值实验的结果的基础上的应力扩散模型，允许一瞥的现象。这项研究是从化学力学的角度进行的，通过一些简化的假设，允许推导出一个半分析模型，该模型考虑到了应力状态和水的浓度进入壁的壳在发病时的不稳定性。此外，也被认为是不稳定的发病时，这是由于不可能瞬间改变充满水的腔体体积的腔体体积的不变性。结果表明，半解析模型与数值试验结果吻合得很好。它也示出了作为一个更广泛的机械不稳定性时，可以被认为是不均匀的壳，即使当的不均匀性可以由少量的参数来描述。
2020-11-12 cond-mat.soft
An elasto-plastic approach based on microscopic insights for the steady state and transient dynamics of sheared disordered solids
在这封信中，我们开发了一个框架，研究非热非晶态固体的力学响应通过耦合的细观和微观模型。使用测量粗粒的数量从密集无序颗粒系统的模拟，我们提出了一个连贯的弹塑性模型方法的屈服应力材料的变形和流动。对于一组给定的参数，该模型允许匹配一致的瞬态和稳态特性的驱动无序系统下施加的剪切速率和蠕变协议。
2021-01-08 cond-mat.soft
A Mechanical Instability in Planar Epithelial Monolayers Leads to Cell Extrusion
在细胞挤出中，嵌入上皮单层中的细胞失去其顶面或底面，随后被相邻细胞挤出单层。细胞挤出发生在细胞凋亡、上皮-间充质转化或癌前细胞侵袭期间。它们在胚胎发生、稳态、癌发生和许多其他生物过程中起重要作用。虽然许多参与细胞挤出的分子因素是已知的，但对细胞挤出的机械基础知之甚少。我们使用了一个三维（3D）顶点模型，以调查的机械稳定性的细胞排列在一个单层与3D泡沫几何形状。我们发现，当构成单层的细胞具有均匀的机械性能时，当由于细胞密度的增加或单个细胞周围拓扑邻居的数量减少而破坏3D几何形状的对称性时，细胞从单层中挤出。这些结果表明，上皮单层的3D泡沫几何形状中固有的机械不稳定性足以驱动上皮细胞挤出。在单层中的细胞在内在遗传程序的控制下主动产生收缩力或粘附力的情况下，力用于破坏单层的对称性，导致细胞挤出，其通过顶侧和基底侧上的收缩力和粘附力的平衡而被引导至单层的顶侧或基底侧。虽然我们的分析是基于一个简单的机械模型，我们的结果是根据观察上皮细胞单层{ \it在体内}和一致的解释细胞挤出在广泛的生理和病理生理条件下。我们的研究结果说明了细胞挤出的机械理解的重要性，并提供了一个基础，通过它链接到物理过程的分子调控。
2020-04-23 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Convective Instability Driven by Diffusiophoresis of Colloids in Binary Liquid Mixtures
本文实验发现二元液体混合物中均匀分散的胶体因扩散泳迁移破坏力学平衡，导致瞬态对流不稳定性，并通过数值分析揭示了其微观机制。
2024-08-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech nlin.PS
Mechanical stability of homogeneous holographic solids under finite shear strain
该研究通过大规模准简正模分析，探究有限温度和背景剪切应变下全息均匀固体的线性稳定性，发现两类不稳定性的触发机制及演化规律，绘制的相图与超流体物理存在相似性。
2024-04-01 cond-mat.soft cond-mat.str-el hep-th
Rheological properties vs Local Dynamics in model disordered materials at Low Temperature
研究了剪切模型无序材料的低温流变响应与键刚度的关系。我们发现，流动曲线遵循赫歇尔-Bulkley定律，无论是债券的刚性，与指数接近0.5。有趣的是，表观粘度可以与一个单一的相关的时间尺度$t_{rel}$，这表明当地的动态和全球的机械行为之间的强连接。我们提出了一个模型的基础上的竞争之间的成核和雪崩式传播的空间应变不均匀性。该模型可以解释的Herschel-Bulkley指数的基础上的大小依赖于剪切速率的不均匀性。
2014-03-31 cond-mat.soft
Vibrational Instability due to Coherent Tunneling of Electrons
研究了单电子晶体管两引线间量子点的机械振动与量子点中电子通过单能级的相干隧穿之间的耦合效应。我们已经发现，超过一定的临界值的偏置电压的动态不稳定性发生和机械振动的点发展成一个稳定的极限环。计算了这种晶体管的电流-电压特性，它们似乎与Park等人最近对单$C_{60}$分子晶体管的实验结果相当吻合。（Nature { \bf 407，}（2000）57）。
2002-04-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Strain fluctuations and elastic moduli in disordered solids
最近，人们对使用视频显微镜技术来推断无序固体的局部力学性质的兴趣激增。一种常见的方法是使局部粗粒化体积中的粒子振动位移与最佳拟合仿射变形所产生的位移之间的差异最小化。然后，在假设该最佳拟合仿射变形张量的分量具有玻尔兹曼分布的情况下推断有效模量。在本文中，我们结合理论论证与实验和模拟数据，以证明上述并没有揭示信息的真实弹性模量堵塞的包装和胶体玻璃。
2015-08-24 cond-mat.soft
Quantum Description of Shuttle Instability in Nanoelectromechanical Single Electron Transistor
研究了量子点的量子化机械振动耦合到电子通过量子点中的单能级的相干隧穿的系统中纳机电效应的电压依赖性。据发现，有两个不同的制度取决于所施加的电压的值。如果偏置电压低于某个阈值，则机械子系统的状态位于其基态附近。如果偏置电压高于阈值，则系统变得不稳定，这表现在位移的期望值是具有指数增加幅度的时间的振荡函数。这可以解释为量子体系中的穿梭不稳定性。
2003-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Trainable amorphous matter: tuning yielding by mechanical annealing
Raman Research Institute（拉曼研究所）
本研究通过机械退火调节非晶态物质的流变性，揭示了训练记忆与塑性、非仿射变形和剪切带形成的关系，展示了不同准备协议对材料响应的影响。
2025-11-30 cond-mat.soft
Modelling bulk mechanical effects in a planar cellular monolayer
本文通过将细胞高度作为自由度的三维顶点模型约化为二维形式，揭示体相效应引起的能量耦合，识别细胞丧失面内刚性的五种机制，并阐明无序单层中刚性转变与拉普拉斯矩阵谱的联系。
2025-08-28 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.TO
Elastic Surface Instability as a Topological Phase Transition
Tianjin University（天津大学）
将宏观有限应变固体力学与量子拓扑物理结合，证明超弹性半空间在有限压缩下的表面失稳本质上是拓扑相变，通过Stroh形式与Dirac哈密顿量映射，揭示表面褶皱对应绕数量子化跃迁及零能边缘态。
2026-06-18 cond-mat.soft math-ph math.MP
Diffusion-induced spontaneous pattern formation on gelation surfaces
虽然聚合物凝胶上的斑图形成被认为是由于体积相变引起的机械不稳定性的结果，但我们发现宏观表面斑图形成不是由机械不稳定性引起的。它发生在凝胶化表面，我们认为反应扩散动力学主要导致聚合过程中的表面不稳定性。观察到随机和直条纹图案，这取决于凝胶化条件。发现了特征波长与凝胶化时间之间的标度关系。这种缩放与反应扩散动力学是一致的，并且将是揭示凝胶化斑图形成动力学的第一步。
2006-01-13 cond-mat.soft nlin.PS
