Thermodynamics of interacting hard rods on a lattice
本文给出了具有任意近邻相互作用的格点硬棒的等压配分函数的精确推导。自由能和所有的热力学函数推导相应的，他们写的形式，是一个适合的数值实现。作为一个应用程序，我们已经考虑了晶格棒与纯硬核相互作用，棒与远程引力，最后一个带电硬棒与带电边界（玻色气体），一个模型，是相关的研究几种现象，如电荷调节，离子液体附近的带电界面，和一个阵列的带电近晶层或脂质多层。在所有情况下，热力学分析已经完成了数值使用Broyden算法。
2022-04-20 cond-mat.stat-mech
Numerical and Theoretical Study of a Monodisperse Hard-Sphere Glass Former
存在着各种各样的玻璃化转变理论和更多的数值模型。但是，由于模型需要内置的复杂性来防止结晶，与理论进行比较可能很困难。我们研究了一个深过饱和的\emph{monodisperse}四维（4D）硬球流体的动力学，它没有这样的复杂性，但其强大的内在几何挫折抑制结晶，即使在深过饱和。作为一个应用程序，我们比较其行为的模式耦合理论（MCT）的玻璃形成。我们发现MCT描述这个系统比任何其他结构的玻璃形成更好地在较低的维度。在四维动力学不均匀性的减少建议一个温和的违反斯托克斯-爱因斯坦关系可以解释的协议。这些结果是一致的平均场的玻璃化转变的情况。
2010-04-15 cond-mat.stat-mech
Interacting hard rods on a lattice: Distribution of microstates and density functionals
我们推导出精确的密度泛函系统的硬棒与第一邻相互作用的任意形状，但有限的范围内的一维晶格。所有棒的尺寸是晶格常数的相同整数单位。推导，构造条件概率在马尔可夫链的方法，产生确切的联合概率分布的杆的位置作为其密度分布的函数。对于杆之间的接触相互作用（“粘核模型”），我们给出了一个晶格的基本措施的密度泛函的形式，并提出明确的结果，为接触扩散，熵，自由能，和化学势。我们的处理包括非均匀耦合和外部电位。
2013-12-15 cond-mat.stat-mech
Bethe approximation for a system of hard rigid rods: the random locally tree-like layered lattice
研究了固定长度为k的刚性长杆系统的Bethe近似，其中只排除体积相互作用。对于足够大的k，该系统经历了各向同性的相变作为密度的杆的函数。Bethe晶格，这是传统上用于推导自洽方程的Bethe近似，是不适合研究硬棒系统，因为它不允许一个密集的包装棒。我们定义了一个新的晶格，称为随机局部树状层状晶格，它允许密集包装的杆，并为近似是准确的。我们发现，对于一个4配位晶格，k>=4的k-mer经历了一个连续的相变。对于偶数配位数q>=6，跃迁只存在于k >= k_{min}（q）时，并且是一阶的.
2011-02-21 cond-mat.stat-mech
Unusual ergodic and chaotic properties of trapped hard rods
本研究数值探究一维硬杆气体在二次与四次陷阱中的遍历性、混沌与热化，发现二次陷阱下系统高度非遍历且不趋近吉布斯态，而四次陷阱下则混沌且热化至吉布斯态。
2023-06-20 cond-mat.stat-mech
Hydrodynamics without Averaging -- a Hard Rods Study
Department of Mathematics, King’s College London（伦敦国王学院数学系）
本文通过硬杆模型研究了无需本地平衡假设的流体力学近似，发现内在扩散不存在并澄清了相关结论。
2025-08-07 cond-mat.stat-mech
Revised Enskog equation for hard rods
本文针对一维硬杆系统推导了修正Enskog方程，解决了Percus碰撞积分在外部束缚势中不保持热平衡态的问题，并证明新方程能精确保持热态且具有空间非局域性。
2024-05-01 cond-mat.stat-mech
Entropy of fully packed hard rigid rods on $d$-dimensional hyper-cubic lattices
在大$k$的极限下，我们确定了由大小为$k\times 1$和$1\times k$的棒构成的$L \times M$正方形格点的全覆盖熵的渐近行为.我们表明，只有当$L$和$M$中至少有一个是$k$的倍数时，才有可能实现全覆盖，并且所有允许的配置都可以从所有杆平行的标准配置中实现，只使用基本的翻转移动，即用垂直杆替换$k \times k$平行水平杆的正方形，反之亦然。在大的$k$的限制，我们表明，每个站点$S_2(k)$的熵趋于$ A k^{-2} \ln k$，与$A=1$。我们推测，基于微扰级数展开，这种大$k$行为的熵每网站是超普遍的，并继续持有所有$d$维超立方晶格，与$d \geq 2$。
2021-02-21 cond-mat.stat-mech
Dean-Kawasaki fluctuating hydrodynamics for backscattering hard rods
International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research（国际理论科学中心，塔塔基础研究所）
研究一维反向散射硬杆系统，通过 Dean-Kawasaki 涨落流体动力学公式，发现速度翻转率 γ 导致守恒量减半，并使得时空关联在长时间呈扩散形式，短时间呈弹道形式。
2026-05-28 cond-mat.stat-mech
Conserved densities of hard rods: microscopic to hydrodynamic solutions
本文利用微观方法研究一维硬棒系统的守恒密度演化，发现其微观解不仅能在热力学极限下还原为广义流体力学的 Euler 解，还能捕捉 Navier-Stokes 项效应，并通过数值模拟验证了该特性。
2024-12-20 cond-mat.stat-mech
Depletion driven adsorption of colloidal rods onto a hard wall
在杆和小聚合物线圈的混合悬浮液中，杆吸附到与悬浮液接触的硬壁上。这种吸附是在低密度杆极限下研究的。它是由耗尽力驱动的，并且对于长杆比对于球体强得多。这是通过精确的，数值的，计算和近似理论。
1997-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamics of hard rods with initial domain wall state
受近年来多体量子系统非平衡动力学研究结果的启发，我们研究了具有初始畴壁条件的一维经典硬棒问题。硬棒是一个可积系统，在这个意义上，对于每个速度，粒子的密度是局部守恒的。Boldrighini，Dobrushin和Sukhov（1983）证明了在流体动力学时空尺度上，硬棒流体满足包含所有守恒律的欧拉型方程。我们提供了一般的解决方案，这些方程的线上，与初始条件的左，右半部，渐近，在不同的状态。该解决方案被解释为是由一个连续的接触不连续性，一个为每个速度。这是最近在量子可积系统中解决的输运问题的经典对应。我们提供了两个独立的推导，一个平行的情况下，在量子，其他明确使用的微观动力学。最后，我们讨论了Navier-Stokes（粘性）修正，并研究其对接触不连续性的加宽和熵产生的影响。
2017-06-19 cond-mat.stat-mech
Off-diagonal Ground State Properties of a 1D Gas of Fermi Hard Rods
本文用变分Monte Carlo方法计算了费米硬棒系统的单体密度矩阵和动量分布，并与相应的玻色子系统作了比较。由于我们对精确的基态波函数进行了采样，其解析表达式是已知的，因此计算在统计误差范围内是精确的。数值结果与已知的Luttinger液体的渐近展开式吻合得很好。我们发现，玻色子和费米子密度矩阵的绝对值之间的差异变得微不足道的密度增加。在同一区域，相应的动量分布合并成一个独立于统计的共同轮廓。非分析的贡献的一个机构密度矩阵也进行了讨论，并发现是相关的密度增加。
2007-12-21 cond-mat.stat-mech
The phase transition from nematic to high-density disordered phase in a system of hard rods on a lattice
已知当化学势增加时，超立方晶格上的长度为$k$的硬刚性杆系统经历两个相变：从低密度各向同性相到中等密度的均质相，并且进一步增加到没有取向顺序的高密度相。在本文中，我们认为，对于大$k$，第二个相变是一个一级转变的密度在所有尺寸大于$1$的不连续性。我们表明，在过渡的化学势是$\approx k \ln [k /\ln k]$为大$k$，和未覆盖的网站的密度下降，从一个值$ \approx (\ln k)/k^2$到一个值的顺序$\exp(-ak)$，其中$a$是一些常数，在整个过渡。我们猜想，这些结果是渐近准确的，在所有的维度$d\geq 2$。我们还提出了证据，从蒙特卡罗模拟杆的长度$9$上的正方形晶格的无序和无序相共存。
2021-10-14 cond-mat.stat-mech
Onsager theory of length-bidisperse hard rods: Evidence for a nematic-nematic critical point
该手稿已被撤回，因为与现有论文（Szabolcs Varga和Istvan Szalai，“Phase diagrams of binary mixtures of hard rods in an external orientational field”，Phys. Chem. Chem. Phys.，2：1955-1959，2000），其中我们是，不幸的是，不知道当提交我们的手稿。
2002-11-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Condensation Transition in Polydisperse Hard Rods
本文研究了一个质量输运模型，其中在环上扩散的球形粒子可以随机交换体积$v$，总体积$V=\sum_{i=1}^N v_i$是固定的，$N$是粒子的总数.被称为$p$ -球的颗粒具有表现为$v_i^{1/p}$的线性尺寸，因此我们的模型表示具有可变直径$v_i^{1/p}$的多分散硬棒的气体。我们表明，我们的模型承认一个因子分解的稳态分布，它提供的尺寸分布，最大限度地减少自由能的多分散硬棒系统，固定的$N$和$V$的约束下。互补的方法（一方面明确的稳态分布的建设，另一方面密度泛函理论）完全和一贯的指定系统的行为。一个真实的空间凝聚转变所示发生的$p>1$：超过临界密度的宏观聚集体的形成和共存的临界流体相。我们的工作建立了随机质量传输方法和硬球流体的最佳多分散性之间的桥梁，在以前的文章中研究。
2009-09-28 cond-mat.stat-mech
Quasiparticle dynamics and diffusive scale hydrodynamics in an inhomogeneous gas of hard rods
International Centre for Theoretical Sciences, TIFR（国际理论科学中心，印度理论研究所）
研究一维硬杆气体中准粒子的随机动力学，分析其均值、方差和自相关函数在长程相关和无长程相关初始态下的演化，推导相空间密度相关性的解析结果，揭示长程相关对均值欧拉广义水动力学方程的扩散尺度修正。
2026-08-10 cond-mat.stat-mech
Effect of polydispersity on the phase behavior of additive hard spheres in solution, part I
本文研究了小颗粒单分散、大颗粒多分散的非对称硬球二元混合物的理论相行为。的相互作用建模的第二维里系数，并假定为添加剂硬球相互作用。多分散组分被细分为子组分，并且具有单分散组分的尺寸的十倍的平均尺寸。我们给出了一组方程，它定义了在溶剂中含有两种以上组分的混合物的相图。我们计算了理论上的液-液相分离边界（双结点），临界点和旋结点。我们改变的多分散组分的分布在偏度，模态，多分散性和子组件的数量。我们比较了多分散混合物的相行为与二元单分散混合物的相同的平均尺寸和二元单分散混合物的相同的有效相互作用。我们发现，在较大的（多分散）组件中的最大的物种造成的相边界，临界点和旋节线的位置相比，二元单分散二元混合物的最大的位移。多分散组分也显示出分级。多分散组分的较小种类有利于富含较小组分的相。与单分散混合物相比，该相还具有更高的体积分数。
2019-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brownian dynamics simulations of hard rods in external fields and with contact interactions
提出了一种在任意连续外力场中一维硬杆布朗动力学的模拟方法。这是一个事件驱动的过程的基础上的破碎和合并所形成的颗粒接触的集群。它允许一个处理粒子的相互作用，除了硬球排斥，只要相应的相互作用力是连续的函数的粒子坐标。我们还开发了一种治疗的粘性硬球所描述的巴克斯特的接触相互作用的潜力。
2022-11-15 cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Equilibration of quantum hard rods in one dimension
本文研究了强相互作用量子自旋链的非平衡演化，该自旋链被映射到一个硬棒系统上，硬棒系统相干地沉积在晶格上并从晶格中移除。我们表明，这个封闭的量子系统接近一个平衡的稳态，它强烈类似于一个微正则系综的经典硬棒。从全相干演化方程出发，导出了硬棒数目演化的主方程。该方程不仅捕获了平衡态的性质，而且描述了大多数初始条件下动态非平衡态向平衡态的演化。我们详细分析了不同尺寸的硬棒。
2012-10-29 cond-mat.quant-gas cond-mat.stat-mech quant-ph
Hydrodynamics of self-propelled hard rods
出于最近的模拟和实验上的滑翔细菌聚集，我们研究了一个模型的集体动力学的自推进硬棒在基板上的两个维度。杆具有有限的尺寸，通过排除体积相互作用，并且它们的动力学通过与衬底的相互作用而过阻尼。从含非热噪声源的微观模型出发，导出了系统的连续描述。流体动力学方程，然后用来表征可能的稳定状态的系统和它们的稳定性作为一个功能的颗粒包装分数和自推进速度。
2007-08-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermalization and hydrodynamics in an interacting integrable system: the case of hard rods
本文研究一维硬杆流体这一可积系统的非平衡弛豫，发现特定奇异初始条件下系统无法达到广义吉布斯系综，其密度分布由Euler方程描述并伴随由热背景涨落引起的Navier-Stokes耗散，而具有速度展宽的初始条件则收敛至GGE。
2023-10-28 cond-mat.stat-mech
One dimensional Brownian motion in hard rods: adiabatic piston problem
本文采用事件导向的分子动力学方法研究了无热噪声条件下一维硬杆气体中可动活塞的运动特性。周期性和反射边界条件进行了探讨。结果表明，活塞在达到整体热力学平衡之前，在短时间内会经历振幅衰减的系统振荡。此外，对活塞的扩散进行了探讨，得到了活塞平衡均方位移的解析表达式。结果表明，尽管活塞的质量和长度明显较大，但活塞的MSD与正常杆没有太大差异。
2014-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard rigid rods on Husimi lattices
本文研究正方形和三角形 Husimi 晶格上硬刚性棒的热力学行为，发现 $k\ge4$ 时出现各向同性-向列相变，并分析了临界参数及完全填充熵，结果比 Bethe 晶格更接近二维晶格。
2025-01-02 cond-mat.stat-mech
On the orientational ordering of long rods on a lattice
我们认为，一个系统的直刚性杆的长度为k的正方形晶格只有硬核相互作用显示两个相变作为密度的函数，ρ，k >= 7。当rho = rho_c1时，体系经历了从低密度无序相到无序相的相变，然后在rho = rho_c2 < 1时再次经历从无序相到无序相的再入相变。
2006-11-14 cond-mat.stat-mech
A Multispecies Exclusion Process with Fusion and Fission of Rods: a model inspired by Intraflagellar Transport
我们引入了一个多物种排斥模型，其中长度守恒的概率融合和裂变的硬棒是允许的。虽然所有进入系统的棒都具有相同的初始长度${\ell}=1$，但由于聚变和裂变，它们的长度可以保持变化，因为它们以逐步的方式向出口移动。如果有${\ell} \leq N$，两个相邻的${\ell}_{1}$和${\ell}_{2}$长度的硬棒可以融合成一个更长长度的单个棒${\ell}={\ell}_{1}+{\ell}_{2}$。类似地，长度为${\ell}' \leq N$的棒的长度守恒裂变产生两个较短的子棒。基于极值电流假设，我们利用平均场近似在周期性边界条件下对同一模型所得到的结果，绘制了开边界条件下该模型的相图。棒的密度分布和通量分布与计算机模拟结果非常吻合。虽然融合和分裂的杆的动机是在真核生物鞭毛内的鞭毛运输（IFT）中观察到的类似现象，这种排斥模型是太简单了，任何特定的生物体的定量实验数据。然而，出现在这个模型中的融合和裂变的相互作用的“通量分布”和“过渡区”的概念可能有重要的影响IFT和其他类似的运输现象在长细胞突起。
2017-11-27 cond-mat.stat-mech
Hard rods in a cylindrical pore: the nematic-to-smectic phase transition
本文用Onsager的第二维里理论研究了圆柱约束对平行硬棒系统相行为的影响。硬杆表示为直径为$D$且长度为$L$的硬圆柱体，而圆柱形孔为直径为$W$的无限大。壁和杆之间的相互作用是硬排斥的，并且假定分子平行于孔的表面（平面锚定）。在非常窄的孔隙（$D<W<2 D$）中，结构是均匀的，系统表现为一维Tonks气体。对于较宽的孔，由于壁-颗粒相互作用导致平均排除体积降低，因此出现不均匀的流体结构。大块向列-近晶A相变被不均匀的向列相和近晶A相之间的转变所取代。近晶相相对于介晶相是不稳定的，以减小孔宽度;这种效应对于$W<10 D$变得显著。对于$W>100 D$，由于壁的短程效应（$\sim 3-4D$），体相和受限流体的结果一致。
2013-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Vesicles in solutions of hard rods
对一般形状的曲面，确定了理想硬杆在硬曲面附近的表面自由能为曲率二阶。根据以前的结果，球面和柱面，它被发现，这个数量是非分析时，一个主曲率改变的迹象。这就禁止了用通用的Helfrich形式来写它。它示出的非解析项是相同的任何纵横比的杆。这些结果被用来找到的平衡形状泡浸在解决方案的棒状（胶体）颗粒。粒子的存在引起的平衡形状的变化，并在囊泡相图中，这是计算的自发曲率模型的框架内的扁长-扁长过渡的移位。由于杆的能量贡献的特殊形式，这些变化不能像球形胶体或聚合物的溶液那样，通过简单地重新调整囊泡的弹性常数来解释。
1998-11-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Inelastic hard-rods in a periodic potential
本文介绍了一个简单的一维同列井约束下的非弹性硬杆模型。由非弹性碰撞引起的能量损失由外部随机热浴提供的功来平衡。我们探讨了空间非均匀性对系统稳态的影响。研究了由外势梯度引起的密度、颗粒温度和压力的空间变化，并与弹性系统中的类似变化进行了比较。最后，我们研究了从均匀齐次状态开始的系统的松弛的聚类过程。
2004-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech
Connectedness percolation of hard convex polygonal rods and platelets
具有纳米填料颗粒的聚合物复合材料的性质在被称为逾渗阈值的临界填料密度以上急剧变化。真正的纳米填料，如石墨烯薄片和纤维素纳米晶体，不是理想化的盘和棒，但通常被建模为这样。在这里，我们调查的颗粒截面的形状对几何逾渗阈值的影响。利用连通性逾渗理论和第二维里近似，解析计算了硬凸粒子在三种单粒子测度下的逾渗阈值。我们将这种方法应用到多边形杆和血小板，并发现通过减少粒子截面的边数，降低了渗流阈值的通用标度。这是由于表面积与体积比随着边数的减少而增加。
2018-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The nematic phase of a system of long hard rods
我们考虑了一个二维的液晶晶格模型组成的长杆相互作用通过纯粹的硬核相互作用，与两个允许的方向定义的基础晶格。我们严格地证明了一个双相的存在，即，我们表明，在中等密度的系统表现出取向的顺序，无论是水平或垂直，但没有位置顺序。证明是基于一个两尺度的集群扩展：我们首先粗粒系统的规模相当于棒的长度，然后我们表示所产生的有效理论作为一个轮廓的模型，它可以被处理的Pirogov-Sinai方法。
2012-01-30 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Closed analytical form of many-body free volume and thermodynamics of monodisperse hard disks
Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院物理研究所）；Center for Theoretical Physics, Polish Academy of Sciences（波兰科学院理论物理中心）；Yukhnovskii Institute for Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine（乌克兰国家科学院尤赫诺夫斯基凝聚态物理研究所）；Institute of Applied Mathematics and Fundamental Sciences, Lviv National Polytechnic University（利沃夫国立理工大学应用数学与基础科学研究所）；Faculty of Chemistry and Chemical Technology, University of Ljubljana（卢布尔雅那大学化学与化学技术学院）
本文提出硬圆盘自由体积的闭式解析表示，通过最多五个排除圆盘的交叠面积计算热力学，并验证其状态方程，揭示中间密度混合流体区及六角有序化度量。
2026-10-26 cond-mat.stat-mech
A Landau-de Gennes theory for hard colloidal rods: defects and tactoids
通过对与化学势相关的巨势进行序参量展开，构造了硬胶体棒的唯象Landau-de Gennes理论.通过将这些系数与Onsager理论的已知结果拟合，我们不仅能够描述各向同性-均质相变随密度的变化，包括众所周知的密度跳跃，而且还能描述各向同性-均质平面界面。由此产生的理论应用于计算的各向同性核心大小在径向刺猬缺陷，密度依赖性的线性缺陷的硬棒在正方形的限制，和形成的一个droplet在各向同性的背景。
2016-05-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase equilibria in the polydisperse Zwanzig model of hard rods
我们研究的相位行为的悬浮液的硬棒的Zwanzig模型，允许在杆的长度的多分散性。尽管模型的简化性质（杆被限制为沿着三个正交轴之一），结果同意定性与实验观察：共存区域显着扩大的多分散性增加，并发生强烈的分馏，与长杆发现优先在α相。这些结论是通过对精确的相平衡方程的分析得到的。在本文的第二部分中，我们考虑了最近发展的“矩自由能方法”的多分散Zwanzig模型的应用。即使该模型包含非保守的密度，由于取向的自由度，大多数的精确性声明（关于相共存，旋节线，临界点的发病），以前导出的系统与保守的密度仍然有效。随着描述中保留越来越多的附加矩，从矩自由能得到的结果的准确性增加。我们将展示如何在不依赖于确切结果的知识的情况下监测这种精度的增加，并讨论了一种自适应技术，用于最佳地选择额外的时刻。
2000-05-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isotropic-nematic phase equilibria of polydisperse hard rods: The effect of fat tails in the length distribution
我们研究了长度多分散性硬棒的相行为，在一个简化版本的Onsager模型内处理。我们给出了一个详细的描述系统的不寻常的相位行为时，杆长分布有一个“脂肪”（如对数正态）的尾巴到一些有限的截止。系统中相对大量的长杆强烈地影响相行为：各向同性云曲线，它定义了随着密度的增加，第一次出现一个无定形相的地方，表现出一个扭结;在这一点上，共存的无定形阴影相的性质不连续地变化。尽管长度分布是单峰的，但在云曲线的扭结附近存在一个狭窄的三相各向同性-双相共存区。在大截止极限下，给出了各向同性云曲线和各向同性阴影曲线的理论推导。这两条曲线在极限处相互折叠。共存的各向同性相和均质相基本上是相同的，唯一的区别是均质相包含更多的最长的棒;较长的棒也是唯一显示出任何显着均质有序的棒。有限但大的截止的数值结果支持的理论预测的渐近标度的所有量的截止长度。
2002-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Osmotic compression of droplets of hard rods: A computer simulation study
通过计算机模拟，我们研究了硬，棒状颗粒的液滴如何优化其形状和内部结构的影响下的渗透压缩所造成的球形颗粒，作为消耗剂的存在。在足够高的渗透压下，组成液滴的杆自发地排列，使它们变成单轴向的双折射液晶液滴。以这种方式形成的微滴或“类晶”不是球形的，而是细长的，这是由各向异性表面张力和指向矢场的弹性形变之间的竞争造成的。在最近的理论预测，我们发现，足够小的tactoids有一个统一的导演场，而大的特点是由双极导演场。从液滴的形状和指向矢场变换，我们能够估计表面锚定强度和硬棒晶体的弹性常数的平均值。
2009-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The nematic phase of a system of long hard rods - ICMP12 talk, Aalborg, August 2012
在这次演讲中，我认为一个二维的液晶晶格模型，由长杆通过纯粹的硬核相互作用，与两个允许的方向定义的基础晶格。我报告一个严格的证据的存在下，一个半相位：这我的意思是，在中间密度的系统表现出取向秩序，无论是水平或垂直，但没有位置顺序。证明是基于两个尺度的集群扩展：首先，该系统是粗粒度的规模与杆的长度相比，然后得到的有效理论重新表示为轮廓的模型，它可以处理的Pirogov-Sinai方法。这次谈话是基于与Margherita Disertori的联合工作。
2012-09-13 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Macroscopic diffusive fluctuations for generalized hard rods dynamics
本文研究了具有随机长度硬棒动力学在平衡态下的涨落，证明了在扩散时空标度下，粒子密度的初始涨落经 Euler 演化重新对中后，会受方差为 $\mathcal D(v)$ 的 Brownian 运动随机平移。
2024-11-19 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Isotropic-nematic phase behavior of length polydisperse hard rods
本文计算了任意长度分布的多分散硬棒的各向同性相行为。在一个数值处理的多分散Onsager模型使用高斯试验函数Angles，我们确定发病的各向同性-双相分离，来自稀释的各向同性相和致密的双相。我们重点关注其长度可以用舒尔茨分布或具有适当的下限和上限截止长度的“厚尾”对数正态分布来描述的母系统。在这两种情况下，对于大于约50%的母体多分散性，观察到非常强的分馏效应。在这些制度中，各向同性和无向同性阶段完全由系统中的最短和最长杆分别支配。此外，对于对数正态分布的情况下，我们预测三相各向同性的双-双平衡发生在一定的阈值多分散性。通过调查一组特定的截止长度的共存区域的共存相的属性，我们明确表明，稳定的三相平衡的区域不延伸到非常大的母多分散性，但关闭在一个位于不远处的多分散性阈值以上的共溶点。实验相关的现象进行了讨论。
2003-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasicrystals in a Monodisperse System
我们利用硬球颗粒通过二维方势阱相互作用的分子动力学模拟，研究了单分散体系中二维准晶的形成。我们发现，一个以上的稳定的结晶相可以形成一定值的方阱参数。在很低的温度下淬火液相，我们得到非晶相。通过加热该非晶相，我们获得了具有五重对称性的准晶结构。从稳定的结晶相和准晶的亥姆霍兹势的估计，我们得出结论，所观察到的准晶相可以是在特定的温度范围内的稳定相。
1999-05-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientational correlations and the effect of spatial gradients in the equilibrium steady state of hard rods in 2D : A study using deposition-evaporation kinetics
用蒙特卡罗模拟研究了无限细硬棒（针）的沉积和蒸发。沉积速率与蒸发速率的比率控制棒的平衡密度，并且增加该比率导致熵驱动的过渡到非平衡相，其中静态和动态取向关联函数均按幂律衰减，指数随沉积-蒸发速率比率连续变化。我们的研究结果的发病率的幂律相同意那些保守的棒数。在粗粒度的水平上，非守恒角场的动力学由Edwards-Wilkinson方程描述。数值结果证实了四极和八极关联函数指数之间的关系。我们探索的沉积蒸发比的空间不均匀性的影响，通过模拟，基于熵的参数和研究的自由能中引入的新条款。主要效果是针倾向于沿着比率的局部空间梯度对齐。因此，均匀的梯度会导致均匀的排列状态，就像梯度的大小和符号随机变化一样，但只在一个方向上起作用。在两个方向上的沉积-蒸发速率的随机变化引起挫折，导致具有玻璃特性的状态。
2005-09-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of polydispersity on the phase behavior of non-additive hard spheres in solution, part II
本文研究了小颗粒单分散、大颗粒多分散的非对称硬球二元混合物的理论相行为。这些相互作用是根据第二维里系数建模的，可以是加性硬球（HS）或非加性硬球（NAHS）相互作用。多分散组分被细分为两个子组分，并且具有单分散组分的尺寸的十倍或三倍的平均尺寸。我们给出了一组方程，它定义了在溶剂中含有两种以上组分的混合物的相图。我们计算了两相分离（双结点）和三相分离的理论液-液相分离边界、褶点和旋结点。我们改变多分散组分的偏度和多分散性的分布，其次，我们改变子组分之间以及主组分之间的非加和性。我们比较了多分散混合物的相行为与二元单分散混合物的相同的平均尺寸和二元单分散混合物的相同的有效相互作用。我们发现，当多分散子组分之间的相容性降低时，三相分离成为可能。相边界的形状和位置取决于子组分之间的非加和性以及它们的尺寸分布。我们的结论是，它是富含多分散组分的相，当子组分之间的不相容性增加时，该相分层成另外的相。
2019-12-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhancement by polydispersity of the biaxial nematic phase in a mixture of hard rods and plates
单轴棒状和板状硬平行六面体的多分散混合物的相图确定的纵横比$κ=5$和15。所有颗粒具有相等的体积，并且以高度对称的方式引入多分散性。已知相应的二元混合物对于$κ=15$具有双轴相，但是对于$κ=5$对于分层成两个单轴向列相是不稳定的。我们发现，无论多分散性的量如何，$κ=15$的相图在性质上与二元混合物的相图相似，而对于$κ=5$，足够量的多分散性使双轴相稳定。这提供了一些线索的实验设计，在这个长期的搜索双轴相位可以观察到。
2002-06-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusive hydrodynamics of hard rods from microscopics
King’s College London（伦敦国王学院）；CY Cergy Paris Universite（塞吉-蓬图瓦兹大学）
该研究通过微力学方法推导了刚性杆的扩散流体动力学方程，揭示了弹道动力学产生长程相关性的机制，并修正了纳维-斯托克斯方程的预测。
2025-04-03 cond-mat.stat-mech math-ph math.MP
Jamming in hard sphere suspensions under shear
我们考虑一个单分散的硬球系统浸没在剪切流体。我们得到的硬球在低剪切速率下的结构因子的失真，在一个打击乐Yevick的框架。随之而来的对分布函数的扭曲示出影响硬球流体的过渡到堵塞的状态，这是类似于在没有剪切的情况下的随机紧密堆积的状态的过渡。
2017-04-02 cond-mat.stat-mech
Sedimentation stacking diagrams of binary mixtures of thick and thin hard rods
本文用Onsager理论和局域密度近似研究了厚、薄硬棒二元混合物的沉积-扩散平衡密度分布。我们构建堆叠图的三个直径比，并发现，即使是一个简单的纺锤形的相图，只有各向同性的非混合可以导致反直观的堆叠序列，如各向同性相夹在两个非对称相。对于这里考虑的最复杂的相图，我们发现16个不同的堆叠序列，包括几个5沉积层。通过在组成-压力和密度-密度相图中加入沉降路径，并计算密度和组成分布，我们表明，在沉降-扩散平衡的基础上得出有关二元混合物体相图的结论应谨慎。
2016-05-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A new Monte Carlo method to study the fluid-solid phase transition of polydisperse hard spheres
提出了一种新的蒙特卡罗方法来研究多分散体系的流固相变。利用扩展系综，构造了一条连接单分散体系和相应多分散体系的可逆路径。一旦单分散体系的流固共存点已知，就可以通过模拟得到多分散体系的流固共存点。通过对多分散硬球胶体流固相变的模拟，验证了该方法的有效性。这一结果与前人的研究结果一致。
2008-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Incomplete thermalization from trap-induced integrability breaking: lessons from classical hard rods
本文研究了一维硬棒气体在谐振势中的情形，这种势以非均匀的方式破坏了硬棒相互作用的可积性。我们探讨了大量粒子的动力学的这种破碎的可积性的后果，并找到三个不同的制度：初始，混沌和固定。初始政权被捕获的相空间分布函数的演化方程。对于任何有限数量的粒子，这种流体动力学崩溃，动力学变得混乱后，由粒子间的距离和散射长度确定的特征时间尺度。该系统未能热化超过研究的时间尺度（$10^4$自然单位），但时间平均合奏是一个稳定状态的流体动力学演化。最后，我们讨论的结果，类似的量子粒子系统的逻辑扩展。
2018-02-23 cond-mat.stat-mech nlin.CD nlin.SI
A Kirchhoff-like theory for hard magnetic rods under geometrically nonlinear deformation in three dimensions
磁流变弹性体（MRE）是一种可通过施加外部磁场来致动的功能材料。MRE包括分散在弹性体基体中的硬磁颗粒的复合物。通过施加强磁场，可以磁化该结构以在随后施加的外部场下对其变形进行编程。磁电阻率大的硬磁电阻受到了特别的关注，因为编程的磁化强度在驱动时保持不变。因此，一旦由硬MRE制成的结构被磁化，它就可以被视为永久磁化。受一个新的应用领域的启发，在硬磁流变液的连续描述方面有了重大的理论发展。通过降维将三维描述降为一维或二维，近年来提出了几种硬磁细长结构的理论，如线性梁、弹性体和壳体。在本文中，我们推导出一个有效的理论下的几何非线性三维变形的磁流变弹性棒。我们的理论是基于减少到一个一维基尔霍夫描述的硬MRE的三维磁弹性能量泛函。限制理论的2D，我们重现以前的作品平面变形。为了进一步验证在一般情况下的3D变形，我们进行精确的实验，无论是恒定或恒定梯度磁场下的自然直杆和弯曲杆。我们的理论预测与离散模拟和精确模型实验都非常吻合。最后，我们讨论了我们的框架的一些局限性，突出的实验，长程偶极相互作用，这是在理论中被忽略，可以发挥作用。
2021-06-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isotropic-nematic phase equilibria in the Onsager theory of hard rods with length polydispersity
我们分析了连续传播的粒子长度的棒状粒子的相行为的影响，使用昂萨格硬棒理论。我们的目的是确定是否“不寻常”的影响，如各向同性-双-双（I-N-N）相分离，甚至可以发生的长度分布与一个单一的峰值。我们专注于I-N共存的开始。对于一个对数正态分布，我们发现，一个有限的上截止杆长度是需要使这个问题的适定性。云曲线，它跟踪的密度在开始的I-N共存的长度分布的宽度的函数，表现出扭结;这表明，相图必须包含一个三相I-N-N区域。理论分析表明，在大截止的限制，浊点密度实际上收敛到零，使相分离的结果在任何非零的密度，这一结论适用于所有的长度分布与胖比指数的尾巴。最后，我们考虑舒尔茨分布的情况下，其指数尾部。令人惊讶的是，即使在这里，长棒（因此截止）也可以支配相位行为，并且再次导致云曲线中的扭结和I-N-N共存。理论建立，有一个非零的阈值以上的长度分布的宽度，这些长杆效应发生，并表明云和阴影曲线接近非零限制大的截止，都在良好的协议与数值计算结果。
2002-11-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Connectedness percolation of hard deformed rods
纳米填料颗粒，如碳纳米管或金属丝，用于功能聚合物复合材料，使其导电。它们通常不是完全直的圆柱体，但可能是曲折的或显示扭结。因此，我们研究了棒状纳米填料的形状变形对分散体的几何逾渗阈值的影响。我们这样做是通过使用连通渗流理论内的帕森斯-李型近似，在各向同性流体相的平均重叠体积结合蒙特卡罗积分。我们发现，从一个完美的棒状形状的偏差有非常小的影响，对渗流阈值，除非颗粒强烈变形。这表明，理想化的棒模型是有用的，即使是表面上似乎不完美的纳米填料。此外，我们表明，对于小或中等棒变形，渗流阈值的普遍缩放只有微弱的精确颗粒形状的影响。
2017-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anisotropic viscoelastic phase separation in polydisperse hard rods: non-sticky gelation
将系统旋节线分层成具有非常不同粘度的两相导致粘弹性网络，即凝胶。在这里，我们考虑在一个胶体系统，其中一个阶段是一个具有强烈的各向异性粘度的双相液晶的分层。我们结合实空间分析的海泡石粘土系统的分子动力学计算机模拟。我们发现了一个长寿命的网络，具有胶体凝胶的许多特征。值得注意的是，各向异性的粘度意味着流动是可能的，但只能沿着网络，从而保持其结构，导致一种新形式的各向异性凝胶。我们的系统呈现出另一种新颖的性质，因为它由硬颗粒组成。因此，我们的动态各向异性凝胶在粒子之间没有吸引力的情况下形成。因此，我们表明，我们的新系统表现出凝胶化的成分，并得出结论，它代表了一类新的材料，\emph{non-sticky}凝胶中的吸引力不存在。
2018-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simplified Onsager theory for isotropic-nematic phase equilibria of length polydisperse hard rods
多分散性被认为对棒状颗粒悬浮液中液晶相的形成具有重要影响。为了理解这样的效果，我们分析了长度多分散性薄硬棒的相行为。我们的治疗是基于一个简化的Onsager理论，通过截断排除体积的角度依赖性的级数展开。我们描述的模型，并给出完整的相平衡方程，然后用矩自由能方法，减少了一个问题，从一个无限数量的保守密度的一个有限数量的有效密度的时刻，全密度分布数值求解。该方法准确地产生的发病率的顺序。除此之外，结果是近似的，但我们表明，他们可以通过添加自适应选择额外的时刻，同时仍然避免了直接解决方案的完整的相平衡条件的数值复杂性基本上任意精确。我们详细研究了具有三种不同长度分布的系统的相行为：（单峰）Schulz分布，双分散分布和双峰混合物的两个Schulz分布，这两种情况之间的插值。一个三相各向同性，双分散的长度分布，如果长和短杆长度的比例是足够大的，但不是为单峰的长度分布的双相各向同性共存区域。我们系统地探讨了拓扑结构的相图作为一个功能的长度分布的宽度和杆的长度比在双分散和双峰的情况下。
2002-08-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Compressible or incompressible blend of interacting monodisperse star and linear polymers near a surface
我们考虑一个晶格模型的混合物的排斥，吸引力，或中性的单分散星（物种A）和线性（物种B）聚合物与第三单体物种C，这可能代表自由体积。混合物旁边是一个坚硬的无限大的板，它与A和C的相互作用可以是吸引的、排斥的或中性的。这两个交互作用是指定曲面对所有三个组件的影响所需的唯一参数。我们数值研究单体密度分布使用的方法Gujrati和Chhajer，以前已经应用到研究多分散和单分散线性线性共混物旁边的表面。所得的密度分布图总是显示在表面附近的线性聚合物的富集，由于熵排斥的星核心。然而，恒星单体的综合表面过剩有时是积极的，表明恒星的整体富集。这种过剩随着星臂的数量增加，直到某个临界数量，然后减少。临界臂数随压缩性（C的体浓度）而增加。Gujrati和Chhajer的方法计算速度超快，即使在不可压缩的情况下，当模拟不可行时，也可以在PC上进行。在PC上计算密度分布通常需要不到20分钟。
2008-03-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
