Elastic Behavior of a Two-dimensional Crystal near Melting
使用视频显微镜的位置数据,我们确定的弹性模量的二维胶体晶体作为温度的函数。从波矢量相关的正常模式弹性常数的限制$q\to 0$中提取的模量,并比较重整化的杨氏模量的KTHNY理论。该理论的一个基本要素是普遍预测杨氏模量在熔融温度下必须接近$16 π$。在我们的实验中确实观察到了这一点。
2004-07-05 cond-mat.soft
Many-body interactions and melting of colloidal crystals
我们研究带电胶体晶体的熔化行为,使用的模拟技术相结合的连续平均场泊松-玻尔兹曼描述的微观电解质离子与布朗动力学模拟的介观胶体。这种技术确保了胶体之间的多体相互作用被充分考虑,从而使我们能够研究多体相互作用如何影响带电胶体的固液相行为。使用林德曼准则,我们确定了由胶体电荷和盐浓度跨越的相图中的熔化线。我们比较我们的结果预测的基础上建立的描述胶体悬浮液成对添加剂汤川势,并找到良好的协议在高盐,但不是在低盐浓度。分析两种胶体在结晶环境中的有效对相互作用,我们证明了在低盐下观察到的熔融行为的差异是由于多体相互作用。
2008-01-25 cond-mat.soft
Wigner crystal model of counterion induced bundle formation of rod-like polyelectrolytes
提出了一个简单的多价离子作用下棒状聚电解质凝聚的静电理论。它是基于这样的想法,即离子的曼宁凝聚导致在一束棒的背景上形成维格纳晶体。它示出,取决于一个单一的无量纲参数,这可以是密集堆积的三维维格纳晶体或杆表面上的二维晶体。对于DNA,电荷在螺旋上的位置导致一维维格纳晶体的模型。也有人认为,维格纳晶体的想法可以应用到其他聚电解质的自组装,例如,胶体和DNA-脂质复合物。
1998-10-08 cond-mat.soft
Phase Diagram of Chiral Biopolymer Wigner Crystals
我们研究了与手性生物聚合物六角束相关联的逆维格纳晶体的统计力学。我们表明,由于自发的手征对称性破缺引起的挫折,这些维格纳晶体将是手性的,即使生物聚合物本身不是手性的。使用一个对偶变换的模型到一个“自旋-电荷”的哈密顿量,我们表明,熔化的维格纳晶体是由于螺旋位错的解绑和熔化温度有一个奇异的依赖于生物聚合物的固有手性。最后,我们报告说,如果静电相互作用被强烈屏蔽,抗衡离子可以凝聚在一个中间的非手性维格纳固相的形式,通过分数拓扑电荷的解绑熔化。
2007-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Anisotropic shear melting and recrystallization of a two-dimensional complex (dusty) plasma
二维等离子体晶体被突然施加的局部剪切应力熔化。晶体中的一条颗粒被激光束的辐射压力推动。我们发现等离子体晶体对应力的响应和最终的剪切熔化强烈地依赖于晶体相对于激光束的角取向。测量剪切应力和应变速率,由此计算空间分辨剪切粘度。后者被证明在高速剪切的区域中具有最小值,从而证明剪切变稀。在稳态流动中观察到剪切诱导的重排,其中颗粒形成沿流动方向排列的串。
2013-01-28 cond-mat.soft
Melting of a two-dimensional monodisperse cluster crystal to a cluster liquid
在低温下具有簇晶相的单分散粒子系综可以模拟许多物理系统,例如1.5型超导体中的涡旋、胶体悬浮体和冷原子。在这项工作中,我们研究了通过超软势相互作用的二维成团粒子系统。我们提出了一个简单的平均场表征的集群晶体基态,证实与蒙特卡罗模拟的密度范围很广。比较了几种蒙特卡罗算法的效率,并指出了热平衡采样的挑战。我们证明了液相到团簇-晶体的相变是一级相变,并且是单步发生的,液相是团簇液体。
2019-04-25 cond-mat.soft
Multiple temperatures and melting of a colloidal active crystal
本文研究了胶体活性晶体在细菌浴激活下的熔化机制,发现溶剂温度与活性温度共同决定系统性质,短时活性涨落下单一有效温度主导熔化,长时噪声则导致能量均分破缺、多重温度出现且提前熔化。
2024-09-24 cond-mat.soft
Melting of a vortex matter Wigner crystal
本文利用薄超流层中量子化涡旋构建“涡旋物质”模拟器,实验实现二维单组分等离子体,并通过光镊控制与声学加热研究维格纳晶体熔化,为长程相互作用系统开放问题提供新平台。
2024-09-30 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft physics.plasm-ph
Melting of superheated crystals initiates on vacancies
在大量的理想晶体中,我们发现,当快速迁移的原子挤压或湮灭邻近的空位并产生无序簇时,系统中存储的迁移热超过空位的配位原子形成液相所需的焓增加,即液相从空位成核。此外,体积分析也很好地支持了这一点。该空位分解模型提供了有关熔点、潜热和熔化时体积变化的定量信息,从而阐明了熔化机理。
2010-07-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Sublattice Melting in Binary Superionic Colloidal Crystals
在超离子化合物中,一种组分预熔融,为固态电解质提供高离子电导率。在这里,我们发现在盐溶液中的大小和电荷高度不对称的带相反电荷的粒子的胶体晶体中的亚晶格熔化。当温度升高时,离子化合物中的小颗粒熔化,形成超离子相。与原子系统中的超离子相相反,这些在大的带相反电荷的粒子的晶体中的离域小粒子形成具有非电中性化学计量比的晶体。这产生了具有可调节化学计量的超离子相的离子晶体的多个域的结构。
2020-02-21 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Ordering and Melting in Colloidal Molecular Crystal Mixtures
我们表明,在模拟中,丰富多样的新的排序,如风车和星形状态可以实现胶体分子晶体混合物的数量从一个基本的周期性基板的胶体的数量的最小值的合理比例。这些状态可以具有多步熔融转变,并且还显示共存,其中一种物质无序,而另一种物质保持取向无序。对于其他混合物,只有部分有序或受挫状态的形式。
2004-12-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Local Melting and Drag for a Particle Driven Through a Colloidal Crystal
我们数值研究了胶体粒子驱动通过胶体晶体作为温度的函数。当被驱动粒子的电荷大于或相当于构成晶体的胶体的电荷时,可以发生局部熔化,其特征在于在被驱动粒子周围的晶格中产生缺陷。缺陷的产生伴随着对被驱动颗粒的拖曳力的增加以及大的噪声波动。我们讨论了这些结果的相似之处观察到的超导体中的涡旋的峰值效应现象。
2003-10-02 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
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
Emergence and melting of active vortex crystals
从超导涡旋晶格到胶体结构的二维(2D)平衡晶体的熔化是一种复杂的现象,其特征在于位置和取向有序的连续损失。尽管被动系统中的熔化过程通常由外部热注入触发,但活性物质晶体可以凭借其固有的运动性和固有的非平衡应力自组装并熔化成活性流体。在最近对游动精子细胞、快速移动的细菌、Janus胶体和胚胎组织的悬浮液进行的实验中,已经观察到了涌现的晶体状秩序。然而,尽管最近的进展,这种系统的理论描述,非平衡物理的主动结晶和熔融过程没有得到很好的理解。在这里,我们建立的出现,并调查熔化的自组织的涡旋晶体在二维活性流体中使用实验验证的广义Toner-Tu理论。在一个前所未有的规模进行流体动力学模拟,我们确定了两个明显不同的熔化情况:滞后不连续的相变和熔化通过一个中介六角相,这两个可以控制的自推进和主动应力。我们的分析进一步揭示了有趣的瞬态功能的活动涡旋晶体,包括亚稳定的超结构相反的自旋极性。一般来说,这些结果突出了活性流体中的结晶相和它们的平衡对应物之间的差异和相似性。
2020-05-13 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.flu-dyn
Light Induced Melting of Colloidal Crystals in Two Dimensions
我们证明,粒子被限制在两个维度(2D),并受到一个一维(1D)周期性的潜力表现出丰富的相图,与“锁定浮动固体”和近晶相。所产生的阶段和相变作为温度和潜在的强度的函数进行了研究。我们发现重入熔化作为势强度的函数。我们的研究结果导致普遍的预测与最近的实验一致的激光诱导的一维周期性电位的存在下,在2D胶体。
1999-05-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stability of the melting hedgehog in the Landau-de Gennes theory of nematic liquid crystals
本文在Landau-de Gennes双折射液晶模型的框架下,研究了涡旋缺陷(所谓的“熔化刺猬”)对应的径向对称解的稳定性。我们证明了在临界过冷温度附近的温度制度的任意$Q$张量值扰动下的熔化刺猬的局部稳定性。作为我们的方法的结果,我们也重新发现的涡缺陷的稳定性损失在深涡制度。
2014-04-07 cond-mat.soft math-ph math.AP
Bond-orientational Order in Melting of Colloidal Crystals
利用布朗动力学方法研究了具有$'$软$'$ Yukawa势的胶体体系在熔融转变过程中的取向有序。在二维体系中计算了键取向序参量$Φ_{6}$和键取向序函数$g_B(r)$。结果表明,在二维熔融中确实存在两阶段相变和六角相,这与Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young理论的预言是一致的。为了与三维体系中的熔化过程进行比较,引入了单粒子局部序参量的概率分布。基于大量的模拟,定性地认为,对于二维熔融,局部有序的破坏只发生在胶体体系的一小部分上,而在三维熔融中,这种破坏同时发生在整个体系上.
2006-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Melting of Colloidal Molecular Crystals on Triangular Lattices
研究了在公度三角势作用下二维胶体体系的相行为。我们认为整数个胶体在每个潜在的最低作为刚性的复合物体的有效离散自由度。结果表明,有丰富的各种相位,包括“鲱鱼骨”和“日本6合1”相位。随后的相图和相变分析内变分平均场论和补充蒙特卡罗模拟。实验的后果进行了讨论。
2005-02-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Direct Observation of Entropic Stabilization of bcc Crystals Near Melting
预测具有低潜热的晶体从熵稳定的体心立方对称熔化。在这个弱的一阶跃迁中,预计会出现强相关的波动,这可能会改变跃迁的性质。在这里,我们将展示如何大的波动稳定体心立方晶体形成的带电胶体,引起强烈的幂律相关的异质动力学。此外,我们发现,显着的非仿射粒子位移导致的非仿射剪切模量在过渡消失。我们解释这些意见,重新制定的博恩-黄理论占nonaffinity,说明了一个场景的有序固体达到一个经典的晶格动力学失败的状态。
2017-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Three-stage melting of a macroscopic continuous spacetime crystal
School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学物理与天文学院);Wilczek Quantum Center, Shanghai Jiao Tong University(上海交通大学吴健雄量子科学中心)
研究通过宏观活性颗粒盘观测到时空晶体的三阶段熔化过程,揭示空间与时间秩序分别通过不同机制熔化,展现非平衡经典物质相的形成。
2026-03-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Frustration-induced valence bond crystal and its melting in Mo3Sb7
121/123 Sb核四极共振和μ子自旋弛豫实验表明,Mo 3Sb 7在TS=50 K时对称性破缺到低于最近发现的跃迁的π态.过渡的特点是由一个独特的晶格动力学建议从缩小的核领域。我们指出Mo亚晶格是一个独特的三维阻挫晶格,其中最近邻和次最近邻反铁磁相互作用相互竞争,并提出四重畸变释放阻挫稳定自旋单重态二聚体的长程序,即,价键晶体,其被热激发到具有立方对称性的动态状态。
2008-05-26 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Shear Melting at the Crystal-Liquid Interface: Erosion and the Asymmetric Suppression of Interface Fluctuations
平面晶体-熔体界面上施加的剪切的影响建模的非线性随机偏微分方程的界面波动。该理论的一个特点是界面波动的不对称破坏,由于对流的晶体突起的液体侧的界面上的唯一。我们表明,该模型是能够定性地重现在模拟中发现的非平衡共存线。剪切对球形团簇的影响也得到了解决。
2016-07-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶,我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体,自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用,并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议,量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Hard-sphere melting and crystallization with event-chain Monte Carlo
我们模拟结晶和熔化与本地蒙特卡罗(LMC),事件链蒙特卡罗(ECMC),并与事件驱动的分子动力学(EDMD)在系统中多达一百万个三维硬球。我们说明,我们的实现的三个算法严格符合其平衡属性。然后,我们研究成核的NVE合奏从面心立方晶体到均匀的液相和从液体到均匀的晶体。ECMC和EDMD都比LMC更快地接近平衡数量级。ECMC也明显快于EDMD,特别是对于从高密度的无序初始条件平衡成晶体。ECMC可以平凡地实现硬球和软球的潜力,我们建议这种算法的研究干扰和物理的眼镜,以及无序系统的可能应用。
2015-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
On quantum melting of superfluid vortex crystals: from Lifshitz scalar to dual gravity
本文利用分形子—弹性对偶研究快速旋转二维超流体涡旋晶格的量子熔化,纳入拓扑缺陷并为演生对偶引力描述奠定基础。
2024-03-11 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Fragility and thermal expansion control crystal melting and the glass transition
该研究利用非仿射晶格动力学推导 $T_g$ 与 $T_m$ 的解析关系,解释二者约 $2/3$ 的普遍比值及其与 $m/α$ 的正比规律。
2025-03-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The 2/3 Rule of Glass Physics Implies Universalities in Crystal Melting
University of Augsburg(奥格斯堡大学);University of Göttingen(哥廷根大学)
本文基于玻璃物理的2/3规则,揭示了晶体熔化过程中液体粘度和弛豫时间的差异源于协同性,挑战了传统林德曼准则的主导地位。
2025-11-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.other cond-mat.soft
Crystal melting influenced by particle cooperativity of the liquid
本文基于玻璃热膨胀系数与脆性的普适关系及2/3规则,提出晶体满足α_c/m∝1/T_m,并将熔化归因于液态粒子协同性对理想熔化温度的提升。
2024-10-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.class-ph
Hidden universality in dislocation-loops mediated three-dimensional crystal melting
University of Milan(米兰大学);University of Göttingen(哥廷根大学)
该研究揭示了位错环在熔化过程中的普遍能量比例,为熔化机制提供了微观解释,并解释了与玻璃转变相关的经验规则。
2026-02-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Two-Dimensional Melting of a Crystal of Ferrofluid Spikes
我们报告的观察从一个有序的固体状相的过渡到无序的液体状相的铁磁流体表面上提交的水平正弦振动的尖峰晶格。熔化过渡发生的临界尖峰位移,这是实验发现遵循林德曼标准,两种不同的晶格拓扑结构(六边形和正方形),并在很宽的晶格波长范围内。还观察到介于固相和各向同性液相之间的中间六方相,并通过标准关联函数表征。这种耗散的非平衡系统与固态物理学中的二维熔化具有很强的相似性。
2009-09-18 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Melting-freezing cycles in a relatively sheared pair of crystalline monolayers
在布朗动力学模拟中,研究了两个有序的二维单层粒子相互剪切时产生的非平衡动力学行为。随着驱动速率的增加,观察到一系列奇怪的非平衡态,其中最引人注目的是无序和有序状态之间不规则交替的滑动状态。我们评论这些周期的可能机制,以及可以观察到它们的实验。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Turbulence-induced melting of a nonequilibrium vortex crystal in a forced thin fluid film
为了了解最近的实验中的连续性诱导熔化的周期性阵列的旋涡在薄的流体膜,我们进行了直接的数值模拟的二维纳维-斯托克斯方程被迫,这样,在低雷诺数,稳定状态的膜是一个正方形格子的旋涡。我们发现,当我们增加雷诺数,这个晶格经历了一系列的非平衡相变,首先与一个不同的倒易晶格的晶体,然后到一个序列的晶体振荡的时间。最初的时间振荡是周期性的,这种周期性的行为变得越来越复杂,随着雷诺数的增加,直到膜进入一个空间无序的非平衡统计稳定,是湍流。我们通过使用流体动力学测量来研究这种转变序列,例如区分流动中的旋涡和延伸区域的Okubo-Weiss参数,来自非线性动力学的想法,例如,\Poincare地图,和理论方法,已经开发的研究熔化的平衡晶体或冻结的液体,并导致一个自然的一组序参量的结晶相和空间自相关函数,分别在湍流和结晶相的短和长程序。
2009-10-16 cond-mat.soft nlin.CD physics.flu-dyn