Instantaneous Liquid Interfaces
我们描述并说明了一个简单的程序，用于识别液体界面的原子坐标。特别地，构造了一个粗粒密度场，并将界面定义为该粗粒密度场的常密度面。在液态水的分子动力学模拟的应用中，它表明，该程序提供了有益的和有用的液体-蒸汽界面和液体-蛋白质界面的图片。
2009-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Molecular structural order and anomalies in liquid silica
本调查研究之间的关系，结构秩序，扩散率异常，并通过分子动力学模拟密度异常的液体二氧化硅。我们使用先前定义的取向和平移序参量来量化原子配置中的局部结构顺序。在不同的状态点进行广泛的模拟，以测量结构的顺序，扩散率和热力学性质。发现二氧化硅与水具有许多最近报道的趋势[J. R. Errington和P.G. Debenedetti，Nature 409，318（2001）]。在中等密度下，局部取向顺序的分布是双峰的。在固定温度下，压缩时出现序参量极值：取向顺序中的最大值，随后是平移顺序中的最小值。然而，与水不同的是，二氧化硅的平移序参量最小值很宽，并且没有两个参数严格耦合的热力学条件范围。此外，温度-密度制度，其中两个结构序参量减少等温压缩（结构异常制度）不包括扩散率异常的区域，是水的情况。
2002-03-19 cond-mat.soft
Connecting thermodynamic and dynamical anomalies of water-like liquid-liquid phase transition in the Fermi-Jagla model
我们采用基于Fermi-Jagla势模型的分子动力学模拟进行了研究。亚伯拉罕，S。V. Buldyrev和N. Giovambattista，J. Phys. Chem. B，115，14229（2011）]。该模型显示了在液-液临界点处高密度和低密度液体之间的类水液-液相变。特别是共存线的斜率变弱为负，这可能是液态多晶作用的异常之一。在这项研究中，我们研究了密度，动力学和热力学异常的液-液临界点附近。密度，自扩散，剪切粘度和过剩熵异常的边界进行了表征。此外，根据Rosenfeld的标度关系的过剩熵和输运系数，如扩散和粘度，这些异常连接。结果表明，费米-贾格拉模型的热力学和动力学异常的层次和嵌套结构。
2018-02-17 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
The Rise and Fall of Anomalies in Tetrahedral Liquids
的热力学液体状态的异常和相关的结构变化的Stillinger-Weber家庭的液体映射出的相互作用势的四面体的程度的函数，特别侧重于四面体值适合建模C，H2O，Si，Ge和Sn。我们发现，密度异常，与等压冷却的摩尔体积的上升，出现在中间四面体（如锗，硅和水），但不存在于低（如锡）和高（如C）四面体液体。与密度异常相关的等温压缩熵的增加与使用对关联熵的液体中的结构变化有关。在等压冷却的热容量的异常增加存在于高四面体，但在低四面体（如锡）是不存在的。在结构上，这种热容量异常起源于急剧上升的分数的四配位粒子和局部四面体在液体中的顺序，因为它的结构接近的四面体晶体。
2011-07-28 cond-mat.soft
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
Free-energy functional of instantaneous correlation field in liquids: field-theoretic derivation of the closures
本文提出了一个统一的方法制定场论微扰理论，包括传统的液体状态理论。首先，从巨势的泛函积分表示出发，得到瞬时关联场的自由能泛函。接下来，我们证明了瞬时自由能泛函在平均场近似下产生关联函数之间的闭合关系。值得注意的是，所获得的封闭关系涵盖了各种近似封闭引入的液体状态理论。
2020-06-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A route to explain water anomalies from results on an aqueous solution of salt
在本文中，我们调查的可能性，以检测假设的液-液临界点的水在过冷水溶液的盐。分子动力学计算机模拟在本体TIP 4 P水和氯化钠在TIP 4 P水中的水溶液上进行，浓度c = 0.67 mol/kg。液-液临界点在本体和溶液中都存在。它在热力学平面上的位置移动到更高的温度和更低的压力的溶液。与现有的实验数据的比较，使我们能够产生的相图的散装水和水溶液的实验中可测量的。由于从我们的模拟中获得的溶液中的液-液临界点的位置，实验测定的假设的水在盐水溶液中的液-液临界点似乎是可能的。
2010-03-26 cond-mat.soft
Revisiting the question of what instantaneous normal modes tell us about liquid dynamics
本研究通过对多种模拟体系的宽温区INM分析，揭示了INM谱的多项温度依赖特征与普适行为，证实了尖点状奇点的存在并挑战了现有理论模型。
2025-03-08 cond-mat.soft
Interfacial Properties of Fluids Exhibiting Liquid Polyamorphism and Water-Like Anomalies
本文基于可压缩二元晶格微观模型，研究了分子相互转化对液态多晶型和水类反常流体界面性质的影响，发现液-气表面张力随温度出现拐点或极值，并伴随界面厚度反常及浓度与密度剖面位置显著偏移。
2023-03-09 cond-mat.soft
The molecular structure of the interface between water and a hydrophobic substrate is liquid-vapor like
通过对水和可调疏水性基底的分子模拟，我们应用了瞬时界面构建[A. P. Willard和D. Chandler，J. Phys. Chem. B，114，1954（2010）]以检查水-蒸气界面和水-疏水表面界面之间的相似性。本征界面是指以与瞬时界面的距离表示的分子结构。我们发现，有吸引力的疏水表面和水之间的相互作用影响的瞬时液体界面的毛细波波动，但这些有吸引力的相互作用基本上没有影响的内在界面。此外，本征界面的液态水和疏水基板的水和它的蒸汽的区别不大。同样是不正确的，我们显示，为水和亲水基板之间的界面。在这种情况下，强烈的定向基质-水相互作用破坏了液体-蒸汽样界面氢键网络。
2014-07-16 cond-mat.soft
Liquid State Anomalies for the Stell-Hemmer Core-Softened Potential
我们研究了Stell-Hemmer势的解析（精确$1d$和近似$2d$）的解决方案和数值$2d$模拟。我们观察到在液相中的加热时，在特定的体积和等温可压缩性的异常减少，并与压力的扩散系数的异常增加。我们涉及的异常的存在下，在液相中的两个不同的局部结构。我们的结果与低温/高压液-液相变的可能性是一致的。
1998-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Waterlike Features, Liquid-Crystal Phase and Self-Assembly in Janus Dumbbells
我们使用分子动力学模拟来探索二聚Janus纳米颗粒的性质。纳米颗粒被建模为哑铃。一种单体通过Lennard-Jones势相互作用，而另一种单体通过两个长度尺度势相互作用。这一特定的两个长度尺度的潜力不存在大量的水状异常。然而，我们的研究结果表明，当结合在一个调光器中时，Janus纳米粒子将具有水状异常。并对自组装特性进行了研究。我们观察到几种胶束，和一个液晶相。该结果表明，可以使用没有异常行为的单体来产生具有水状特征的Janus纳米颗粒。用两个长度尺度势特征解释了异常和构造。
2016-02-01 cond-mat.soft
Experimental Observation of Mesoscopic Fluctuations to Identify Origin of Thermodynamic Anomalies of Ambient Liquid Water
我们报告了一个新的实验方法来观察周围的液态水的热力学异常的介观波动。在这种方法中，需要两个不同频率的声速测量，即THz波段的非弹性X射线散射（IXS）和MHz波段的超声（US），以研究具有上述两个频率之间的特征频率的弛豫现象。我们进行了IXS测量，以获得IXS声速的液态水从环境条件下的超临界区域的液-气相变（LGT），并与美国的声速在文献中的结果进行了比较。我们发现，这两个声速，Sf，这对应于弛豫强度的比率，表现出一个简单的，但显着的变化。在高温区和低温区出现了两个明显的上升，说明存在两种弛豫现象：在高温区，在LGT临界脊线附近出现了一个峰，这与密度涨落和等容、等压比热容的变化有关;在低温区，Sf向低温区增加，这与等容热容的变化有关。这两种弛豫现象分别源于液-气相变和液-液相变的临界涨落。低温区Sf与等容热容的联系证明了弛豫是导致周围液态水热容异常的原因。本文观察到了LGT和LLT两种临界涨落，并对临界涨落与热力学的关系进行了全面的讨论。
2023-01-11 cond-mat.soft
Critical points, phase transitions and water-like anomalies for an isotropic two length scale potential with increasing attractive well
分子动力学和蒙特卡罗研究是在一个家庭的核心软化（CS）的潜力，由两个长度尺度组成：排斥肩在短距离和另一个可变的规模，可以是排斥或强烈的吸引力，这取决于所使用的参数。压力-温度相图中的密度、扩散和结构反常区域随着系统的吸引力增大而减小。液-液转变是由于密度-压力等温线随吸引势阱的增大而呈现非单调行为的结果。我们发现，对于所有的CS势，液-气相变都是类Ising相变，其临界温度随吸引力的增大而增大。在蒙特卡罗模拟中没有发现液-液相变的类伊辛行为，这可能是由于稳定固相的存在。
2016-07-11 cond-mat.soft
Thermodynamic and transport anomalies near isotropic-nematic phase transition
通过对模型液晶的计算机模拟，计算了由{ \it波数（k）和时间（t）}决定的中间散射函数，对棒状液晶的热力学和输运性质在各向同性液晶相变中的变化进行了理论研究。其目的是了解实验观察到的异常和急剧变化的许多热力学和运输性能，即比热$C$，声衰减系数$Γ$，热扩散率$D_T$和声速$c_s$是作为I-N过渡接近从各向同性侧。计算的中间散射函数$F(k,t)$的小波长极限用于获得比热比$γ$和上述其它性质。我们发现它们在I-N转变附近都表现出非单调变化，其中$Γ$表现出尖点状行为。我们认为，所观察到的异常功能是一个直接的后果，在系统中的伪磁域的存在，在相边界附近的熔化和形成这样的域引起的声音衰减，也观察到的比热异常。对这些异常现象的理论描述应该在分子水平上引起旋光耦合。虽然这里观察到的非均匀动力学承担类似的深过冷液体接近玻璃化转变，这里阐述的热力学异常在很大程度上是缺席的过冷液体。
2008-02-15 cond-mat.soft
Minimal microscopic model for liquid polyamorphism and water-like anomalies
本文提出一个最小微观模型，通过允许二元晶格模型中两组分相互转化为单组分流体，揭示了液-液相变与热力学反常等相行为，为过冷水及多晶型液体提供了统一理论框架。
2021-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Explaining the specific heat of liquids based on instantaneous normal modes
由于德拜（1912）的成功预测，固体比热是物质动力学理论中的一个里程碑。然而，对于液体的比热，却从来没有取得过这样的成功，一个多世纪以来，液体的比热一直是个谜。液体比热的理论是在这里使用最近提出的分析形式的振动态密度（DOS）的液体，它考虑到鞍点的液体能量景观通过所谓的瞬时正常模式（INMs），对应于负特征值（虚频率）的海森矩阵。该理论是能够解释的典型的单调减少的比热与温度在液体中观察到的，在平均INM激发寿命随T减少（根据Arrhenius定律），并提供了一个很好的单参数拟合几组原子和分子液体的实验数据。它还根据现有数据将液体能垒的高度与比热随温度变化的斜率相关联。这些发现表明，液体的比热是由瞬时正常模式，即由本地化的，不稳定的（指数衰减）的振动激发控制，并提供非谐性，鞍点之间的能量景观，和液体的热力学的缺失连接。
2021-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastic models of the glass transition applied to a liquid with density anomalies
玻璃化转变的弹性模型将结构玻璃的弛豫动力学和弹性性质联系起来。它们是基于这样的假设，即松弛动力学是通过能量景观中的激活事件发生的，能量景观的能量尺度由材料的弹性决定。在这里，我们调查是否这样的弹性模型描述通过一个纯粹的排斥谐波势相互作用的粒子系统的弛豫动力学，专注于体积分数和温度范围，其特征在于由熵驱动的水-类似密度异常。我们发现明确的弛豫时间和扩散率之间的相关性，一方面，和平台剪切模量和德拜-沃勒因子的其他，从而支持弹性模型的玻璃化转变的有效性。然而，我们也表明，高原剪切模量是不相关的系统的基本能量景观的功能，在最近的结果与幂律势的差异。这对弹性模型的常见势能景观解释提出了挑战。
2015-08-19 cond-mat.soft
Silica-Like Sequence of Anomalies in Core-Softened Systems
本文模拟研究了我们在以前的文献中介绍的核软化系统中的密度、结构和扩散异常。众所周知，通过适当的参数化，核心软化系统是显着的模型液体，表现出在四面体液体如二氧化硅和水中观察到的异常性质。人们普遍认为，岩心软化电位显示了类似水的异常序列。结果表明，随着势吸引部分深度的增加，异常扩散区与密度异常区和结构异常区的次序颠倒，并具有类硅序。我们还表明，Widom线的斜率是负的，就像在水中一样。
2013-01-17 cond-mat.soft
Polymorphism, thermodynamic anomalies and network formation in an atomistic model with two internal states
利用分子动力学模拟，我们研究了一个简单的二维粒子质点系模型的温度-密度相图。除了平移自由度，每个粒子都有两个内部状态，并与修改后的Lennard-Jones势相互作用，该势取决于相对位置以及内部状态。我们发现，尽管它的简单性，该模型有一个丰富的相图显示了许多常见的网络形成液体，如水和二氧化硅，包括多态性和热力学异常的功能。我们相信，我们的模型可能是有用的研究有关的通用功能，这种复杂的液体。
2011-07-22 cond-mat.soft
Physics of the liquid-liquid critical point
在Stillinger和Weber [F. H. Stillinger和T. A. Weber，Phys.Rev.A { \bf 25}，978（1982）]，我们通过首次识别导致这些异常的势能景观（PEL）的统计特性，解决了在某些复杂液体（如水）中观察到的液-液转变和密度最大值的物理学基本问题。我们还提供了密度异常和液-液临界点之间的连接的证据。在所讨论的简单（和物理上透明的）模型中，密度异常确实意味着存在液-液转变。
2003-09-30 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Roles of liquid structural ordering in glass transition, crystallization, and water's anomalies
液态是物质的基本和本质状态之一，但由于高密度导致的多体关联和缺乏长程序，对液态的物理理解远远落后于其他状态，如气体和固体状态。液体科学中重要的开放问题包括玻璃化转变、结晶和水的反常现象。奥斯汀·安吉尔对这些问题做出了巨大贡献，并提出了许多具有根本重要性的新概念。在这篇文章中，我们回顾了这些概念如何影响我们的工作液体物理，重点是液体结构有序的玻璃化转变，结晶和水的异常的作用。
2022-01-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.chem-ph
The Excess Proton at the Air-Water Interface: The Role of Instantaneous Liquid Interfaces
水表面pH值的大小仍然是水界面物理化学中一个有争议的话题。最近的理论研究表明，与本体\cite{baer2014toward}相比，质子很少或没有优先位于表面。使用从头算分子动力学模拟，我们重新审视的倾向，过量的质子的空气-水界面的瞬时液体界面的作用，特别关注。我们发现质子倾向于水的表面。质子周围增强的水结构导致存在平行于表面的质子线以及由欠协调拓扑缺陷水分子组成的疏水环境，这两者都为质子限制在表面创造了有利条件。结构化水层内的Grotthuss机制涉及协调一致和紧密间隔的逐步质子跳跃的混合物。质子在第一溶剂化层内靠近或沿着瞬时界面进行漂移。
2017-03-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Instantaneous mapping of liquid crystal orientation using a polychromatic polarizing microscope
偏光显微镜在液晶和其他软材料（包括生物来源的材料）科学方面带来了许多进步。光学和计算机分析的最新发展使新一代的定量偏光显微镜能够产生光轴的空间图。不幸的是，大多数可用的方法需要很长的多个图像的采集时间，然后分析这些图像以产生地图。我们描述了一个多色偏振显微镜，它允许一个映射的光轴在一个单次曝光的图案，从而使快速的时间分辨率。我们提出了一个新的显微镜与替代技术，如传统的偏光显微镜和显微成像仪的Hinds仪器的比较分析。
2022-10-31 cond-mat.soft physics.optics
Specific properties of supercooled water in light of water anomalies
本文综述了水异常对低温水性质的影响。当过冷时，液体的动力学性质会发生剧烈的变化。当温度降低时，过冷液体的扩散系数至少呈指数下降，而它们的结构仅仅不改变。我们讨论了如何在低温下仍然无法解释的动力学性质的变化影响水不同于其他液体，可以从中推导出什么。
2020-01-12 cond-mat.other cond-mat.soft
Spectral Decomposition of Liquid Viscosity into Instantaneous Normal Modes
Institute of Mechanics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院力学研究所）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；The Chinese University of Hong Kong, Shenzhen（香港中文大学（深圳））；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
研究通过非仿射线性响应理论分解金属和模型液体黏度，揭示黏性动力学的特定激发，发现黏度在不同温度下由不同模态主导，提出定量模型连接黏度与ULINMs。
2026-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Water-like hierarchy of anomalies in a continuous spherical shouldered potential
我们调查的分子动力学模拟一个连续的各向同性的核心软化的潜力与吸引力以及在三维空间中，介绍了Franzese [cond-mat/0703681，出现在分子液体杂志]，显示液-液共存的临界点和水一样的密度异常。在这里，我们发现扩散和结构异常。这些异常现象的发生具有与水相同的等级特征。然而，我们的分析显示了水的情况下的差异。因此，水的许多异常特征可能存在于具有软核吸引势的各向同性系统中，例如胶体或液体金属，这与最近显示金属玻璃多晶性的实验一致。
2007-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Isotropic soft-core potentials with two characteristic length scales and anomalous behaviour
具有两个特征长度尺度的各向同性软核势被用来描述具有多态性的系统已有40年的历史。近年来的研究表明，这些电位也显示出多形性和多种异常，包括构造异常、扩散异常和密度异常。这些异常现象发生的层次结构类似于水的异常现象。然而，在这些各向同性势中缺乏定向键合使得它们不同于水。其他系统，如胶体悬浮液，蛋白质溶液或液体金属，可以很好地描述这些家庭的潜力，打开了可能性，研究机制产生的多晶性和异常，在这些复杂的液体。
2010-05-07 cond-mat.soft
Instantaneous normal modes of glass-forming liquids during the athermal relaxation process of the steepest descent algorithm
本文研究最速下降淬火弛豫中的瞬时简正模，发现长时间动力学由势能面近平坦的局域模驱动，并从统计与结构上加以表征。
2024-01-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Local Density Fluctuation Governs the Divergence of Viscosity underlying Elastic and Hydrodynamic Anomalies in a 2D Glass-Forming Liquid
如果液体迅速冷却形成玻璃，它的结构弛豫会延迟，粘度会急剧增加。在两个维度上，即使在低温下，也会存在强烈的长波长波动，这使得难以评估微观结构弛豫时间。这封信表明，在二维玻璃形成液体中，相邻颗粒之间的相对位移产生与粘度成比例增长的弛豫时间。除了热弹性振动，流体动力学的波动被发现影响的长波长的动态，在长时间的限制，产生一个grammically发散扩散。
2019-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermal Transport Anomalies of Electrolyte Solutions in the Water Supercooled Regime: Signatures of the Liquid-Liquid Water Phase Transition
本文通过非平衡分子动力学模拟过冷 NaCl/LiCl 溶液，发现热导率、Soret 与 Seebeck 系数异常随浓度和温度变化，并与 LDL/HDL 结构转变及 LLPT 相关。
2025-08-29 cond-mat.other cond-mat.soft
Metastable liquid-liquid coexistence and density anomalies in a core-softened fluid
线性倾斜或“斜坡”势属于一类核心软化模型，除了通常的液-气临界点外，还具有液-液临界点。此外，它们在密度和压缩性方面表现出热力学异常，其性质可能类似于水中发生的那些。以前的斜坡电位模拟研究集中在一个功能的形式，LLCP是化学稳定的。在这项工作中，我们构建了一系列的斜坡电位，这之间的插值先前研究的形式和基于斜坡的近似Lennard-Jones（LJ）的潜力。通过蒙特卡罗模拟，我们确定了低密度液体（LLCP）、一阶高密度液体（HDL）-低密度液体（LDL）共存线和密度极大值线的位置。我们观察到，作为LJ极限接近，LLCP成为亚稳态相对于冷冻成六方密堆积的结晶固体。在这个政权的相行为的定性性质显示出显着的相似之处，在精确的水模型的模拟研究。具体而言，液相的密度超过固体的密度;亚稳态LDL-HDL线的梯度在压力（p）-温度（T）平面中为负;而在p-T平面中密度最大值的线具有与在水中看到的形状类似的形状，并且很好地延伸到相图的{ \em稳定}液体区域中。因此，我们的研究结果有助于重量的“第二个临界点”的假设作为一种解释的异常行为的水。
2006-01-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of hydrophobic solutes on the liquid-liquid critical point
Jagla斜坡粒子通过具有两个特征长度尺度的斜坡势相互作用，已知其体相热力学和动力学异常，类似于在水中发现的。Jagla颗粒还表现出分离低密度液相和高密度液相的相变线，终止于可以通过模拟研究的相图区域中的液-液临界点。采用分子动力学方法，研究了硬球（HS）在Jagla斜坡粒子形成的溶剂中的热力学和动力学。我们考虑HS摩尔分数x = 0.10、0.15和0.20的情况，以及x = 0.50的情况（HS和Jagla颗粒的1：1混合物）。我们发现了一个液-液临界点，直到最高HS摩尔分数;它的位置转移到更高的压力和更低的温度时，增加x。我们还发现，扩散系数异常似乎被保存所有的摩尔分数研究。
2010-06-21 cond-mat.soft
Correlation between thermodynamic anomalies and pathways of ice nucleation in supercooled water
公知的经典成核理论（CNT）对于在母亚稳相内形成新稳定相的临界尺寸的核的自由能垒没有考虑具有在母亚稳相和最终稳定相之间的密度/阶数中间的其它亚稳相的影响。这种缺陷可能比CNT中的毛细管近似或球形假设更严重。这个问题在冰成核中特别重要，因为液态水在过冷状态下显示出由两个（高密度和低密度）液相组成的丰富相图。对过冷水的热力学和动力学异常现象的解释，往往会援引两个亚稳液相之间的液-液转变的可能影响。为了研究热力学异常和过冷水中亚稳液相的存在对冰成核的影响，采用密度泛函理论方法计算了相图不同区域的成核自由能垒.该理论作出了一些惊人的预测，如显着降低的成核势垒，由于存在一个亚稳的中间相和交叉的自由能垒对温度的依赖性在液-液临界点附近。这些预测可以通过计算机模拟和受控实验进行测试。
2014-01-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Effect of instantaneous and continuous quenches on the density of vibrational modes in model glasses
过冷液体的计算研究通常集中在对它们的“潜在的固有状态”的各种分析上-零温度下的玻璃态结构是由平衡过冷状态的无限快（瞬时）淬灭而得到的。类似的协议也经常采用的unjamming过渡在减压软球填料的刚性损失的调查。在这里，我们调查的统计和本地化性质的玻璃态配置的低频振动模式得到这样的瞬时淬火。我们表明，振动模式的密度增长$ω^β$与$β$取决于母温度$T_{0}$从玻璃态配置瞬间淬火。对于从高温液态淬灭，我们发现$β\!\approx\!3$，而$β$似乎接近先前观察到的值$β\!=\!4$，因为$T_0$接近玻璃化转变温度。我们讨论了我们的研究结果与软势模型的理论框架的一致性，并将它们与在有限的冷却速率下通过连续淬火获得的配置上进行的类似测量进行对比。我们的研究结果表明，任何物理淬火速率足够慢于逆振动时标-包括所有物理现实的淬火速率的分子或原子玻璃-将导致玻璃的振动模式的密度是普遍的特点是$β\!=\!4$。
2017-08-29 cond-mat.soft
Predictions of Dynamic Behavior Under Pressure for Two Scenarios to Explain Water Anomalies
使用蒙特卡罗模拟和平均场计算的细胞模型的水，我们发现一个动态的交叉在取向相关时间$τ$从非Arrhenius行为在高温下的Arrhenius行为在低温下。这种动态交叉与水在非常低的温度下是否具有“液-液临界点”或“无奇点”的特性无关。我们与$τ$的氢键网络的波动，并表明，交叉发现$τ$为这两种情况下是一个后果的急剧变化的平均氢键数在比热最大的温度。我们发现，在这两种情况下，压力对动力学的影响是惊人的不同，提供了一种区分它们的方法。
2007-11-08 cond-mat.soft
Phase behaviour and thermodynamic anomalies of core-softened fluids
我们报告了广泛的模拟研究相行为的单组分系统的粒子相互作用，通过核心软化粒子间的潜力。最近提出的两个这样的潜力的例子被认为是一个，其中的硬核表现出一个肩膀，（Sadr-Lahijany等人，物理评论快报。81，4895（1998））和其中软化采取线性斜坡形式的另一种（Jagla，Phys.Rev.E63，061501（2001））。使用国家的最先进的蒙特卡罗方法的组合，我们得到的气体，液体和固体相行为的肩膀模型在两个维度。然后，我们专注于液相的热力学异常，即最大的密度和压缩性作为温度的函数。这些最大值的有限尺寸行为的分析表明，而不是源于一个亚稳态的液-液临界点，如先前所假设的，他们实际上是由二维冻结过渡的准连续性质引起的。对于三维斜坡模型，我们确认存在一个稳定的液-液（“第二”）临界点发生在更高的压力和更低的温度比液-气临界点。这些临界点及其相关共存曲线的部分都以高精度定位。与肩模型相反，发现该模型所观察到的热力学异常是真实的，即它们不是由初期的新相产生的。我们跟踪的轨迹的密度和压缩性的最大值，前者似乎收敛于第二个临界点。
2002-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Griffiths-like region explains the dynamic anomaly in metallic glass-forming liquids
Beijing Normal University（北京师范大学）
研究通过数值模拟揭示金属玻璃形成液体中动态异常的热力学机制，提出Griffiths-like区域解释其异常现象。
2026-01-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Electronic signature of the instantaneous asymmetry in the first coordination shell of liquid water
解释水的X射线光谱作为其不对称结构的证据已经挑战了传统的对称近四面体模型，并引发了激烈的辩论的顺序和对称性的氢键网络在水中。在这里，我们提出了新的见解，在水中获得使用一种新的能量分解方法的局部相互作用的性质。我们的模拟结果表明，虽然一个水分子的形式，平均而言，两个强的施主和两个强的受体键，有一个显着的不对称，这些接触的能量。我们证明，这种不对称性是一个小的瞬时扭曲的氢键，这似乎是一个平均对称结构周围的数百飞秒的时间尺度上的波动的结果。此外，我们表明，X射线吸收光谱的显着特点源于分子具有高瞬时不对称性。我们的研究结果具有重要意义，因为它们有助于调和水结构的对称和不对称观点。
2013-01-19 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bond orientational ordering in liquids: Towards a unified description of water-like anomalies, liquid-liquid transition, glass transition, and crystallization
物质至少有三种基本状态，取决于温度和压力：气体，液体和固体（晶体）。这些状态由它们之间的一阶相变分离。在气相和液相中都存在完全的平移和旋转对称性，而在固相中，这两种对称性都被打破。在液体和固体之间的中间相中，包括液晶和塑性晶体相，仅保留两种对称性中的一种。在物质的基本状态中，人们对液态的了解最少。我们认为，这是至关重要的，更好地了解液体认识到，液体一般有一种倾向，有本地的结构秩序和它的存在是内在的和普遍的任何液体。这样的结构排序是许多体相关性的结果，更具体地说，键角相关性，我们相信这是描述液态的关键。我们表明，这种物理图像可以自然地解释与液态相关的困难的未解决的问题，例如水型液体（水，Si，Ge，...）的异常，液体-液体转变、液体-玻璃化转变、结晶和准晶形成，以统一的方式。换句话说，我们需要一个新的序参量来代表低的局部自由能组态，在许多情况下，这是键取向序参量，除了密度序参量的物理描述这些现象。在这里，我们回顾我们的两个顺序参数模型的液体，并考虑如何将瞬态局部结构排序与所有上述现象。并对这些现象之间的关系进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Unique Dielectric Behaviour and Anomalies in Nanoconfined Liquids
本文系统研究了纳米受限液体的介电常数对受限尺寸、形状及表面相互作用的异常敏感性，揭示其源于集体偶极涨落与体积之比，并提出可利用介电常数估算取向相关长度尺度。
2024-11-22 cond-mat.soft
Two-dimensional lattice-fluid model with water-like anomalies
我们研究了一个定义在二维三角形格子上的格子流体模型，目的是定性地再现水的一些反常性质。模型分子是“奔驰”型的，即，它们具有D3（等边三角形）对称性，具有三个键臂。键的形成取决于取向和局部密度。我们工作的相图，响应函数和稳定性限制的液相，利用广义一阶近似的三角形集群，其准确性进行了验证，在某些情况下，通过蒙特卡罗模拟。相图显示一个有序的（固体）相，其密度小于液体相。在固定压力下，液相响应函数显示出在液态水中观察到的典型反常行为，而在过冷区，观察到一个重入的旋节。
2004-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Viscosity anomaly in core-softened liquids
本文用分子动力学研究了几种核软化体系的反常现象。众所周知，许多岩心软化液体表现出扩散异常。数学直觉通过斯托克斯-爱因斯坦关系将扩散系数与剪切粘度联系起来。但是，它在低温下会分解。在这方面，重要的是看看粘度是否也表现出异常行为。
2013-03-18 cond-mat.soft
Barrier Softening near the onset of Non-Activated Transport in Supercooled Liquids: Implications for Establishing Detailed Connection between Thermodynamic and Kinetic Anomalies in Supercooled Liquids
根据玻璃的随机一级转变（RFOT）理论，当粘性液体的温度从下面接近动态转变温度时，过冷液体中激活动力学的势垒消失。这是由于局部亚稳分子排列之间的表面张力降低而发生的，就像在旋节线处一样。因此，动力学转变代表从低$T$激活的bevior到高$T$的碰撞输运状态的交叉。这种屏障软化解释了弛豫时间的偏差，作为温度的函数，从简单的$\log τ\propto 1/s_c$的依赖性在高粘度的模式模式耦合为主的结果在较低的粘度。通过计算屏障软化效应，RFOT理论提供了一种{ \em unified}微观方法来解释在测量的温度范围内许多不同类别的结构玻璃形成剂的结构弛豫数据。该理论还提供了一个明确的程序来确定的势垒重整化效应的存在下，使用实验的弛豫时间和构型熵数据的温度依赖性的动态合作区域的大小。我们使用RFOT理论框架来讨论三萘基苯，沙洛尔，丙醇和二氧化硅作为代表系统的数据。
2003-07-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A comprehensive scenario of the thermodynamic anomalies of water using the TIP4P/2005 model
水的惊人特性使它有资格被称为“反常”液体。水异常在亚稳（过冷/拉伸）区域被大大放大。这使得完整的实验描述变得困难，因为超过一定的限度，亚稳相必然会转变为稳定相。水异常的理论解释，然后可以根据验证良好的水模型的模拟结果。但对模拟的分析尚未达成共识。特别是，最流行的理论方案之一-涉及液-液临界点（LLCP）的存在-是有争议的几个作者。在这项工作中，我们建议使用一些精确的热力学关系，可以在区域的相图以外的LLCP，从而避免了共存区域相关的问题进行测试。连接到其他水异常的中心属性是沿着等压线的密度达到最大值（TMD线）或最小值（TmD）时的温度轨迹，通过成功的水模型TIP 4P/2005的模拟计算。接下来，我们评估了大负压区域的汽液旋节线。这些曲线的形状和它们与响应函数（等温压缩性和定压热容）极值的关系可能有助于阐明理论建议的有效性。通过这种方式，我们能够第一次提出一个全面的方案的热力学水异常TIP 4P/2005和它们的汽液旋节线的关系。整体图片显示出与ST 2水模型的相应图片的显著相似性，近年来已经证明了LLCP的存在。它还提供了一个提示，长期寻求极值的响应函数可能成为实验。
2016-08-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of disordered porous media in the anomalous properties of a simple water model
分析了受限于基质中的类水体系在几何尺寸增大时的热力学、动力学和结构行为。该液体由二维关联格子气模型模拟，该模型表现出密度和扩散异常，与液态水中存在的异常相似。矩阵是一个三角形格子，其中固定的障碍物对粒子的占据施加限制。我们发现，障碍缩短所有的线，包括相位共存，临界和反常线。一个非常密集的矩阵的包含不仅抑制异常，但也液-液临界点。
2015-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Low-temperature anomalies of a vapor deposited glass
我们研究了二维Lennard-Jones玻璃薄膜的低温特性，该薄膜是通过液体冷却和物理气相沉积两种方法在硅中制备的。我们确定在固相深处的交叉温度$T^*$，在缓慢的动力学和增强的异质性出现。在$T^*$周围，局部缺陷变得可见，导致与标准固体相比的振动异常。我们发现，平均而言，$T^*$降低样品具有较低的固有结构能量，这表明这种异常将被抑制在超稳定的玻璃膜，制备非常缓慢的液体冷却和气相沉积。
2018-01-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Water above spinodal
液体旋节线是水热力学的基石，长期以来一直与隐藏在均匀成核极限后面的难以捉摸的液-液临界点一起讨论。这激发了许多试图解释水异常的情景。尽管最近的突破性实验消除了几个thous方案，我们缺乏一个工具来定位的旋节和液-液临界点。我们结合著名的Speedy方程和液-液临界点构建了一个独特的状态方程，以消除该缺陷并回顾这些解释。第一次，提出的状态方程独立地描绘了在液-液临界点的存在下的旋节线，并表明水异常的解释的基础上重新进入的旋节线是无效的，这个功能（重新进入旋节线）是唯一预测的基础上弯曲的密度表面所造成的第二个临界点的存在。然而，仅用临界点不足以解释水的密度面的形状。在新的方程中，氢键协同作用是重要的，迫使临界点存在于零温度之外。再加上越来越多的证据，在正压力下的均匀成核极限后面的压缩性最大值的存在，调查结果几乎排除了所有的解释水异常，除了在正压力下的液-液临界点的存在。最后，对热容的广泛研究表明，两个主要的实验热容数据集之间存在深刻的分歧，并确定了更准确的数据集。
2020-03-04 cond-mat.soft physics.chem-ph
Structural and Dynamical Anomalies of a Gaussian Core Fluid: a Mode Coupling Theory Study
本文从理论上研究了由粒子组成的液体的输运性质uist 1：/home/sokrates/egorov/oldhome/Pap 41/Submit > m abs.tex本文从理论上研究了由粒子通过高斯核对势相互作用组成的液体的输运性质。剪切粘度和自扩散系数的计算模式耦合理论的基础上，与所需的结构输入从积分方程理论。自扩散系数和粘度都表现出反常的密度依赖性，在一定温度以下的几条等温线上，在特定的密度范围内，扩散系数随密度的增加而增加，粘度随密度的减小而减小。我们的理论结果的两个输运系数是在良好的协议与模拟数据。
2010-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effects of nanopore and fluid structure on anomalies and phase transitions of confined core-softened fluids
我们使用分子动力学模拟来研究纳米孔和流体结构如何影响受限异常流体的动力学、热力学和结构性质。流体建模使用的ST 4原子模型的水的有效对电位。该系统具有密度，结构和动力学异常和汽-液和液-液临界点类似于散装水中观察到的量。限制是由光滑和结构化的墙壁。对于光滑约束和结构约束，约束流体的极值密度和扩散温度向较低的值移动，而压力向较高的量移动。在光滑壁的情况下，当纳米孔尺寸增加时，流体相和非晶相之间的临界点和极限显示温度和压力的非单调变化。在结构化壁的情况下，临界点的压力和温度随多孔尺寸单调变化。我们的结果解释的基础上的不同长度尺度的流体和壁面流体相互作用之间的竞争。
2015-02-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Manifestations of the structural origin of supercooled water's anomalies in the heterogeneous relaxation on the potential energy landscape
液态水在过冷状态下的热力学异常现象是众所周知的。唯象双态模型--基于液态水中存在两种相互竞争的局部态（或结构）的假设--在描述水的热力学异常方面非常成功。然而，液态水中这些相互竞争的局域态的精确结构特征仍然难以捉摸。在这里，我们采用了几何序参量-自由的方法来明确识别两种类型的竞争本地状态-熵和能量的青睐-显着不同的结构和能量的功能在TIP 4P/2005液态水。这种识别是基于系统在势能景观（PEL）中的最速下降能量最小化过程中的异质结构弛豫。这种非均匀弛豫是使用受挫磁系统中自旋玻璃转变启发的序参量来表征的。我们进一步建立了这两种态的布居涨落与过冷水热容反常行为之间的直接关系。熵有利的局部状态的成分依赖的空间分布显示了一个有趣的交叉，从一个跨越网络状的单个集群的空间离域集群在Widom线附近。此外，这项研究建立了直接的关系的地形特征的PEL和水的热力学异常在过冷状态，并提供了替代标记（除了最大的热力学响应函数的轨迹）Widom线在相平面。
2022-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Anomalies in bulk supercooled water at negative pressure
水是最常见的液体，也可以说是最复杂的液体。几十年来，人们一直在测量过冷水的异常现象，并提出了相互竞争的解释。然而，决定性的实验仍然难以捉摸，因为不可避免的结晶成冰。我们研究了水的状态，即过冷和机械张力下，或负压。负压下的液体可以在植物或矿物中的流体包裹体中找到。利用石英中的这种水包裹体，我们首次测量了低至$-15^\circ\mathrm{C}$和$-100\,\mathrm{MPa}$左右的双亚稳水。我们观察到的声速异常，可以再现定量与分子动力学模拟。这些结果排除了一个水异常的拟议方案，并对其余的进一步限制。
2013-11-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Pressure-energy correlations in liquids. III. Statistical mechanics and thermodynamics of liquids with hidden scale invariance
在这个系列的第三篇论文中，以[N。P. Bailey等人，J.Chem.Phys.129，184507和184508（2008）]，我们继续发展对强相关液体的理论理解，这些液体的瞬时势能和维里在其恒定体积下的热平衡波动中强相关。这种液体的存在在先前的工作中被详细描述，该工作基于计算机模拟将它们识别为一大类液体，包括范德华液体，但不包括，例如，氢键液体。我们在此讨论以下内容：（1）逆幂律势和广义逆幂律势的标度性质（2）从计算机模拟的分子模型中得到的关于非平衡条件的结果;（3）维里/势能相关系数的系综依赖性;（4）与Gruneisen参数的联系;（5）用能量键形式主义解释强相关性。
2009-08-21 cond-mat.soft
