Tuning electrostatic interactions of colloidal particles at oil-water interfaces with organic salts
该研究针对油水界面胶体颗粒静电相互作用难调控的问题，通过向油相添加少量有机盐，实现了水/十六烷界面带电疏水微球间排斥作用的多数量级连续可调，并揭示了其缔合放电机制。
2023-05-03 cond-mat.soft
Continuum theory of electrostatic-elastic coupling interactions in colloidal crystals
本研究通过引入静电场与位移场的最小耦合，在连续介质层面推导类德拜-休克尔平均场方程并分析其稳定区域，为胶体与材料科学中微观模型的静电-弹性耦合研究提供基准。
2025-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrostatic contribution to colloidal solvation in terms of the self-energy modified Boltzmann distribution
静电相互作用对离子流体如电解质和胶体分散体中的溶剂化自由能有很大贡献。静电对溶剂化自由能的贡献归因于带电粒子的自能。本文将基于下界不等式的变分场论应用于单组分带电硬球的非均匀流体，从而验证了自能是由总关联函数与直接关联函数之差给出的。基于液态理论的知识，在这项研究中指定的自能不仅涉及到一个直接的关联函数的高斯涂抹的每个带电球，但也提供了静电贡献的溶剂化自由能，表现出良好的协议与模拟结果。此外，Ornstein-Zernike方程导致一组新的广义Debye-Hückel方程反映高斯分布电荷。
2020-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Holographic characterization of imperfect colloidal spheres
我们展示了精确测量的尺寸和折射率的个人酒窝胶体球使用全息表征技术开发的理想领域。
2015-08-07 cond-mat.soft
Anisotropic electrostatic screening of charged colloids in nematic solvents
各向异性带电胶体的物理行为由其材料介电各向异性决定，影响胶体自组装，生物功能甚至失衡行为。然而，人们对各向异性静电屏蔽知之甚少，而静电屏蔽是这种软材料或生物材料中所有静电有效相互作用的基础。在这项工作中，我们证明了各向异性的静电屏蔽带电胶体粒子在电解质中。我们表明，材料的各向异性行为显着不同的粒子各向异性：静电势和对相互作用衰减与各向异性德拜屏蔽长度，对比各向同性电解质的恒定屏蔽长度。在一个实验模型系统中，电荷的饺子形近球形胶体粒子在介质中被用来探索各向异性屏蔽的影响，展示竞争的各向异性弹性和静电有效对相互作用的胶体表面电荷可调从中性到高，产生粒子分离的亚稳态。总的来说，我们的工作有助于理解各向异性介质中的静电屏蔽。
2021-01-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.chem-ph
Strong electrostatic interactions in spherical colloidal systems
我们研究了无盐环境中球形大离子在原始模型中的强库仑耦合机制。我们首先表明，一个孤立的胶体的基态是自然过充电的简单的静电参数所示的吉莱斯皮规则。我们进一步证明，在强库仑耦合，这种机制导致电离状态，从而长距离吸引力之间的带电球体。我们使用分子动力学模拟详细研究了一个和两个高电荷胶体的基态以及有限温度下的电荷分布。我们比较我们的结果在一个简单的版本的维格纳晶体理论，并找到很好的定性和定量的协议。
2001-04-26 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Tetrahedral colloidal clusters from random parking of bidisperse spheres
使用实验和模拟，我们研究了胶体球不可逆地粘在或“停”在更小的球体上时形成的簇。我们使用带相反电荷的粒子或用互补DNA序列标记的粒子，并且我们改变大球体半径与小球体半径的比率$α$。一旦结合，大的球体不能重新排列，因此簇不会形成致密或对称的堆积。然而，这种随机聚集过程产生了一个显着狭窄的集群分布与近90%的四面体在$α=2.45$。在$α=2.41$的模拟中，四面体的高产率达到100%，这不仅仅是因为填充约束，还因为存在一个长时间的下限，我们称之为“最小停车”数。我们推导出这个下限从解决方案的经典数学问题的球形覆盖，我们表明，有一个临界尺寸比$α_c=(1+\sqrt{2})\approx 2.41$，接近观察到的最大产量点，其中下限等于上限设置包装约束。随机聚集过程中临界值的出现提供了一种强大的方法来组装均匀的簇，用于各种应用，包括超材料。
2012-12-26 cond-mat.soft math-ph math.MP
One-dimensional cluster growth and branching gels in colloidal systems with short-range depletion attraction and screened electrostatic repulsion
我们报告了一个简单的模型，带电胶体颗粒悬浮液与小的非吸附性聚合物广泛的数值模拟。所选择的有效的单组分相互作用势是由一个短程吸引的Yukawa排斥尾补充部分。我们专注于屏蔽长度与颗粒半径相当的情况。在这些条件下，在低温下，颗粒局部聚集成准一维聚集体，其通过支化机制形成宏观膨胀凝胶结构。我们讨论了凝胶的形成，并将其与较长的屏蔽长度的情况下，以前的研究表明，逮捕是由一个汤川玻璃的球形集群的方法驱动。我们比较了我们的结果与最近的实验工作带电胶体悬浮液[A。I. Campbell { \it等} cond-mat/0412108，物理修订版Lett.出版中]。
2005-06-07 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Determination of the zeta potential for highly charged colloidal suspensions
我们使用混合介观模型计算嵌入胶体悬浮液中的带电粒子的表面静电势或zeta电位$ζ$。我们表明，对于弱扰动电场，在电泳过程中的稳态下获得的$ζ$的值是统计上无法区分的热力学平衡从$ζ$。我们量化了反离子浓度对$ζ$的影响。我们还评估了相关的晶格分辨率的计算$ζ$和讨论如何确定有效的静电半径。
2011-02-24 cond-mat.soft
Colloidal dispersions of sterically and electrostatically stabilized PbS quantum dots: the effect of stabilization mechanism on structure factors, second virial coefficients, and film-forming properties
本研究利用SAXS技术探究了静电稳定的PbS量子点在极性溶剂中的长程相互作用，发现其偏离理想溶液行为，且通过引入多价电解质屏蔽静电排斥可实现从无定形到晶态薄膜的转变，突显了纳米晶体间相互作用对成膜性质的关键调控作用。
2024-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrostatics of Colloidal Particles Confined in Nanochannels: Role of Double-Layer Interactions and Ion-Ion Correlations
我们进行计算调查的电解质介导的相互作用的带电胶体粒子限制在纳米通道。我们研究了离散离子效应，价态和电解质强度对胶体壁相互作用的作用。我们发现，对于一些多价电荷制度，带电胶体和墙壁可以有吸引力的相互作用。我们详细研究了这些相互作用和自由能分布的胶体壁分离。我们发现，有能量障碍和能量最小值给出首选的胶体位置在通道中心附近，并在距离附近，但从通道壁分离。我们表征的贡献，从表面过充电，凝聚层，和重叠的离子双层。我们使用粗粒布朗动力学模拟（BD），经典的密度泛函理论（cDFT）和平均场泊松-玻尔兹曼理论（PB）进行我们的调查。我们讨论了我们的研究结果的影响，在纳米器件的现象。
2018-03-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
On phase behavior and dynamical signatures of charged colloidal platelets
通过蒙特卡罗模拟和动力学表征，研究了带电薄片悬浮液中各向异性排斥体积和排斥静电相互作用之间的竞争，发现在非线性Poisson-Boltzmann形式下得到的带电薄片间静电势的原始各向异性，不仅合理化的一般特点的复杂相图的带电胶体血小板，如三水铝石和Beidellite粘土，但也预测存在的新结构。此外，我们发现了一个强大的放缓的动力学增加密度的证据。
2013-06-18 cond-mat.soft
Phase coexistance in polydisperse mixture of hard-sphere colloidal and flexible chain particles
本文提出了一种计算具有高分子链长多分散性和硬球胶体及高分子单体尺寸多分散性的胶体-高分子混合物的全相图（包括云雾曲线、阴影曲线、双结点和共存相的分布函数）的理论方案。该方案结合了缔合流体的热力学微扰理论和最近开发的用于确定多分散球形胶体流体的相图的方法（L.Bellier-Castella { \it et al.}，{ \it J.Chem.Phys.} { \bf 113}，8337（2000））。通过举例说明，我们提出并讨论了全相图的混合物与多分散性的硬球胶体颗粒的大小。
2007-05-09 cond-mat.soft
Shear Thickening in Concentrated Soft Sphere Colloidal Suspensions: A Shear Induced Phase Transition
本文建立了布朗软球胶体颗粒稠密悬浮液的剪切增稠模型。软球悬浮液的剪切增稠可以解释为剪切诱导的相变。基于稳定胶体颗粒凝聚相变的Landau模型，考虑了序参量涨落与局部应变场的耦合，该模型表明凝结颗粒团的出现（亚临界气泡）通过施加连续剪切扰动，导出了软球悬浮液剪切增稠的临界剪切应力，有着相同的起源。电稳定的胶体悬浮液的实验研究的理论比较证实了所提出的方法。
2015-01-09 cond-mat.soft
Connecting Structural Relaxation with the Low Frequency Modes in a Hard-Sphere Colloidal Glass
用共聚焦显微镜研究了硬球胶体玻璃的结构弛豫。在长时间尺度上跟踪单个粒子的运动，以检测系统中的重排区域。我们已经用简正模分析来理解重排区域的起源。低频模式，在短时间尺度上获得的，显示出很强的空间相关性与重排发生在长时间尺度上。
2011-09-12 cond-mat.soft
Dumbbell impurities in 2D crystals of repulsive colloidal spheres induce particle-bound dislocations
杂质诱导缺陷对晶体的性质起着至关重要的作用，但对具有各向异性形状的杂质却知之甚少。在这里，我们研究如何胶体哑铃扭曲和相互作用的六方晶体的带电胶体球在流体界面。我们发现，哑铃长度的细微变化诱导从局部变形的粒子束缚位错的过渡，并确定如何哑铃内的排斥性六方晶格移动。我们的研究结果提供了新的途径控制材料性能，通过粒子束缚位错。
2020-10-01 cond-mat.soft
Geometry-guided colloidal interactions and self-tiling of elastic dipoles formed by truncated pyramid particles in liquid crystals
在凝聚态物质中实现模仿自然组织形式的胶体结构的进展本质上受到合适的胶体构建块的可用性的限制。为了使新形式的晶体和准晶体的胶体自组织，我们开发截断金字塔粒子，形成具有长程静电和几何形状引导的低对称短程相互作用的弹性偶极子。使用非线性光学成像，激光镊子，和视频显微镜的组合，我们表征胶体对相互作用，并展示了不寻常的形式，这些颗粒的自平铺成晶体，准晶，和其他阵列。我们的研究结果解释使用静电学类比随着液晶弹性和对称性破缺的考虑，潜在地扩展胶体的光子和电光应用。
2016-12-24 cond-mat.soft
Slip and flow of hard-sphere colloidal glasses
我们研究了流动的浓缩硬球胶体悬浮液沿光滑，不粘壁使用锥板流变仪和同步共聚焦显微镜。在玻璃制度，全球流动表现出从赫歇尔-Bulkley行为在大剪切速率的特性宾汉滑移响应在小速率，遍历胶体流体缺席的过渡。成像揭示了“固体”的微观结构在充分的滑移和“滑移剪切”过渡的局部性质。局部和全球流动的描述由一个唯象模型，和相关的宾汉滑移参数表现出特征标度的大小和浓度的硬球。
2008-11-13 cond-mat.soft
Charge Renormalization, Thermodynamics, and Structure of Deionized Colloidal Suspensions
在电荷稳定的胶体悬浮液中，高度带电的大离子，由强相关的抗衡离子修饰，携带有效电荷，可以从裸电荷大幅减少（重整化）。修饰大离子之间的相互作用被弱相关的抗衡离子和盐离子屏蔽。胶体悬浮液的热力学和结构性质敏感地依赖于有效电荷和有效屏蔽常数的大小。将有效静电相互作用的电荷重整化理论与单组分模型的蒙特卡罗模拟相结合，计算了去离子胶体悬浮液的渗透压和对分布函数。这种计算实用的方法产生密切的协议与相应的结果从大规模模拟的原始模型到适度的静电耦合强度。
2008-12-10 cond-mat.soft
Comment on Influence of non-conservative optical forces on the dynamics of optically trapped colloidal spheres: The fountain of probability, arXiv:0804.0730v1
我们证明了Y. Roichman等人的研究不足以证明静态光阱中存在被捕获粒子的循环。
2008-06-27 cond-mat.soft
Elasticity-mediated self-organization and colloidal interactions of solid spheres with tangential anchoring in a nematic liquid crystal
利用激光光镊和荧光共聚焦偏振显微镜，研究了固体微球在具有强切向表面锚定的颗粒周围弹性畸变引起的胶体相互作用。这些粒子聚集成与远场指向矢成约30度的链，并且在更高的浓度下，形成复杂的动力学捕获结构。我们表征的距离和角度依赖性的胶体相互作用力。
2005-08-13 cond-mat.soft
Equilibrium route to colloidal gellation: mixtures of hard sphere-like colloids
为了研究耗尽驱动胶体混合物中动力学停滞和相分离之间的相互作用，计算了大尺寸比硬球混合物的双结点线和非遍历线.类似于硬核加短程有效吸引的情况，在这种混合物中可以发生物理凝胶化而不与流体相分离竞争。这种行为，由于在耗尽电位的振荡应涉及所有简单的混合物与非理想的耗尽剂，证明其动力学性质的进一步研究。
2008-11-17 cond-mat.soft
Tuning the rheological behavior of colloidal gels through competing interactions
我们研究胶体凝胶形成竞争的静电斥力和短程吸引力通过广泛的数值模拟下的外部剪切。我们表明，在不同的排斥强度，凝胶结构和其粘弹性能可以在很大程度上调整。特别是，凝胶分形维数可以增加或减少相对于机械平衡条件。出乎意料的是，具有更强排斥力的凝胶，尽管机械上更硬，但被发现相对于纯吸引力的凝胶粘性更低。我们提供了一个微观的解释，这些研究结果的基础相分离的影响。我们的研究结果允许设计的胶体凝胶所需的结构和粘弹性响应通过额外的静电相互作用，在实验中容易控制。
2020-04-22 cond-mat.soft
Bulk fluid phase behaviour of colloidal platelet-sphere and platelet-polymer mixtures
利用基于几何的基本测度密度泛函理论，我们计算了由薄的硬圆片和硬球组成的胶体混合物的体相流体相图。我们发现，各向同性的双相区的强增宽后，增加压力的相分离。在具有大的片晶尺寸比和球直径的混合物中，具有不同片晶浓度的两个非晶相之间也存在分层。我们制定了一个基本的测量密度泛函的混合物的胶体血小板和自由重叠的领域，代表理想的聚合物，并用它来获得相图。我们发现，对于低的片晶-聚合物尺寸比，除了各向同性-均相和向列相-均相共存外，片晶-聚合物混合物还显示各向同性-各向同性分层。相比之下，我们没有发现各向同性各向同性分层在硬核片晶球混合物的尺寸比考虑。
2012-10-09 cond-mat.soft
Single-particle level access to hydrodynamic and frictional coupling between spheres in dense colloidal suspensions
胶体球在稠密悬浮液中的旋转布朗运动反映了局部流体动力学和摩擦力，这两者对于非线性流变学现象如剪切增稠和堵塞以及拥挤环境中的运输（包括细胞内迁移和血液流动）都是关键的。为了从实验上充分阐明旋转动力学的作用，同时测量所有球体的平移和旋转运动是至关重要的。在这里，我们开发了成分均匀的胶体球，其具有偏心的、完全嵌入的核心，该核心具有与颗粒体不同的荧光团，允许在单颗粒水平上访问所有颗粒的旋转运动。我们揭示了带电胶体晶体中的粒子间流体动力学旋转耦合。我们还发现，较高的局部结晶度在致密的晶体增强旋转扩散，和几乎逮捕的颗粒表现出粘滑旋转运动由于摩擦耦合。我们的方法揭示了大量未开发的局部旋转动力学的致密胶体材料中的球形颗粒。
2020-07-09 cond-mat.soft
Phase diagrams of colloidal spheres with a constant zeta-potential
我们研究了泊松-玻尔兹曼理论中具有恒定zeta电位的胶体球的悬浮液，随着胶体密度的增加和盐浓度的降低量化了球体的放电。我们使用计算的胶体的重整化电荷，以确定其成对有效的屏蔽库仑排斥。胶体浓度-盐浓度表示法中的体相图如下，对于各种zeta-电位，通过映射到已发表的点汤川系统相边界的拟合。虽然所得到的相图的功能面心立方（fcc）和体心立方（bcc）相，他们是占主导地位的（重入）流体相，由于胶体放电与增加胶体浓度和降低盐浓度。
2010-09-30 cond-mat.soft
Nonlinear Screening and Effective Electrostatic Interactions in Charge-Stabilized Colloidal Suspensions
提出了一种非线性响应理论，并应用于电荷稳定的胶体悬浮液中球形大离子之间的静电相互作用。该理论描述了微离子（抗衡离子，盐离子）的大离子的静电势的领先阶非线性响应，并预测微离子诱导的大离子之间的有效多体相互作用。线性响应近似[Phys.Rev.E62，3855（2000）]产生屏蔽库仑（Yukawa）形式的有效对势以及贡献于自由能的单体体积能。非线性响应产生了有效的多体相互作用和对有效对势和体积能量的必要修正。通过采用随机相位近似（RPA）的响应函数，从而忽略微离子的相关性，实用的表达式推导出的有效对和三重态电位和体积能量。非线性屏蔽被发现削弱排斥对相互作用，诱导吸引三重态相互作用，并修改体积能量。一价微离子的数值计算结果与现有的从头计算模拟数据吻合良好，并表明非线性效应随着宏观离子电荷和浓度的增加以及盐浓度的降低而增长。在宏观离子浓度为零的稀释极限下，首阶非线性修正消失。最后，它表明，非线性响应理论，当与RPA相结合，是正式等价的平均场泊松-玻尔兹曼理论和线性响应近似对应，在积分方程理论，线性化超网链封闭。
2004-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chiral motion in colloidal electrophoresis
不对称带电的非球形胶体粒子在电场作用下通常会进行复杂的旋转和倾斜运动。静电力和流体动力的相互作用使这些运动的预测变得复杂。我们展示了一种方法来计算身体张量，决定从外部电场产生的平移和旋转速度矢量。我们对待绝缘，刚体的线性响应制度，无限小的静电屏蔽长度。该方法将物体表示为流体动力阻力和表面电场的点源的集合。我们证明协议与预测的电泳迁移率在几个百分点内的几个形状均匀和不均匀的电荷。我们证明了强手性扭曲运动的对称现实形状的胶体体。该方法更普遍地适用于活跃的胶体游泳者。
2019-12-30 cond-mat.soft physics.chem-ph
Finding bridges in packings of colloidal spheres
我们确定假定的承重结构（桥梁）在实验胶体系统共聚焦显微镜研究。桥是合作的结构，已被用来解释稳定性和不均匀的力传递模拟颗粒填料的密度范围。我们发现，类似于那些在颗粒模拟中发现的桥梁存在于真正的实验胶体包装。我们严格描述的桥发现程序的真实实验数据，并提出了一个新的标准-最低均方分离（LSQS）-选择最佳的稳定。
2010-06-17 cond-mat.soft
Comment on "Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition"
在信[PRL 102，085703（2009）]中，Brambilla等人声称在高于模式耦合理论（MCT）的临界填充分数的胶体硬球中观察到活化动力学。通过进行微观MCT计算，我们表明，在他们的系统中的多分散性转移的临界填充分数以上的值由van Megen等人确定的。对于较少的多分散性样品，数据与理论一致，除了，可能的，最高的填充分数。
2010-10-14 cond-mat.soft
Electrostatic-Elastic Softening and Ultraviolet Instability Driven by Non-DLVO Interactions in Charged Colloidal Crystals
Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences（温州研究院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
研究揭示了非DLVO相互作用如何通过静电-弹性耦合引起胶体晶体的短波长机械失效，同时阐明了均匀相稳定性极限及弹性模量随波矢的变化。
2026-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density-induced reentrant melting of colloidal Wigner crystals
静电排斥可以驱动多粒子系统中的结晶。对于带电胶体系统，相边界以及晶体结构是高度可调的实验参数，如盐浓度和pH值。通过使用投影的胶体离子混合物的系统（软）排斥球和单组分等离子体（OCP），我们研究了迄今无法解释的实验观察到的再入熔融静电排斥胶体后，增加胶体密度。我们的研究表明，表面化学应涉及阳离子和阴离子的吸附之间的竞争来解释所观察到的密度诱导的重入熔化。
2016-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Elastic colloidal monopoles and reconfigurable self-assembly in liquid crystals
类似单极的静电相互作用在生物学和凝聚态物质中普遍存在，但它们经常被反离子屏蔽，不能从吸引力转换为排斥力。在胶体科学中，主要目标是开发模仿和超越原子和分子组装的多样性和长度尺度的胶体粒子，带静电的粒子不能改变其表面电荷的符号或从单极子转变为高阶多极子。在液晶胶体中，粒子之间的弹性相互作用产生，以最小化与粒子周围的棒状分子的长程排列中的弹性变形相关的自由能。在偶极、四极和十六极双极性胶体中，这种弹性扭曲的对称性模拟了静电多极和原子最外层的电子层。电和磁开关，自发转换和光学控制的弹性多极，以及它们与拓扑缺陷和表面边界条件的相互作用，已被证明在这样的胶体。然而，人们早就知道，弹性单极子应该放松到均匀或高阶多极状态，因为它们诱导的弹性扭矩。在这里，我们开发了具有强弹性力矩和由环境光施加的光学力矩平衡的弹性力矩的弹性胶体。我们证明了这些胶体粒子的非结构化光，这类似于驱动原子之间的基态和各种激发态的单极四极重构。我们表明，弹性单极子的符号可以切换，并且带相同电荷的单极子吸引，而带相反电荷的排斥，不像在静电。我们还展示了这些胶体颗粒的平衡动态组装。
2020-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Tunable long range forces mediated by self-propelled colloidal hard spheres
利用布朗动力学模拟方法，系统地研究了二维自推进（主动）胶体硬球悬浮液中两平行硬壁之间的有效相互作用，发现通过改变活性粒子的密度，可以将两硬壁之间的有效作用力从长程排斥力调节为长程吸引力.在相对高的密度下，活性硬球可以形成动态晶体桥，其在壁之间引起强振荡的长程动态润湿排斥。随着密度的降低，动力桥逐渐断裂，出现了一种有趣的长程动力耗尽吸引力。通过改变限制的高度，类似的效果发生在自推进的胶体硬球的准2D悬浮液中。我们的研究结果为利用活性物质操纵微观物体的运动和组装开辟了新的可能性。
2014-12-11 cond-mat.soft
Bulk and wetting phenomena in a colloidal mixture of hard spheres and platelets
密度泛函理论被用来研究由硬球和薄片组成的二元胶体流体。该体系表现出富含球体（缺乏片晶）的相和缺乏球体（富含片晶）的相的液-液共存。对于一个平面的硬壁附近的混合物，我们发现，在接近液体分层从球贫相的双结点，提供的血小板的浓度小于一个阈值，这标志着在共存的一阶润湿过渡的相丰富的球体润湿壁完全。没有分层过渡，发现在最近的研究相比，球体和非吸附聚合物或薄硬棒的二元混合物。
2004-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of non-conservative optical forces on the dynamics of optically trapped colloidal spheres: The fountain of probability
我们从实验和理论上证明了被困在静态光镊中的胶体球不会达到平衡，而是达到一个稳定的状态，在这个状态下，它的概率通量跟踪出一个环形涡旋。这种非平衡行为可以归因于非保守光学力对热涨落的微妙偏置。因此，循环球充当布朗马达。我们简要地讨论了这种效果的研究中，光镊已被视为潜在的能量井的分支。
2008-04-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium interfacial free energies and Turnbull coefficient for bcc crystallizing colloidal charged sphere suspensions
我们扩展以前的分析数据的熔体-核的界面自由能，$γ$，从光学实验获得的带电胶体球，体心立方（bcc）晶体结构的结晶悬浮液。编译数据从五个纯物种具有不同的多分散性和一个二元混合物，我们发现平衡熔体-晶体界面能是相当大的硬球参考值。这个量和冷冻熵都随着多分散性的增加而减少。此外，我们给出了第一个实验测定的体心立方结晶材料的特恩布尔系数。观察值$C_{T, bcc} \approx 0.3$同意与短到中等范围的相互作用的bcc系统的理论预期。
2014-03-25 cond-mat.soft
The role of weak charging in metastable colloidal clusters
我们研究亚稳态集团在胶体系统中的竞争相互作用。短程聚合物诱导的吸引力驱动聚簇，而弱的长程静电排斥力阻止广泛的聚集。我们比较实验产量的集群结构的理论，假设简单的竞争各向同性的相互作用。对于大小为$4\leq m\leq6$的簇，产率显著低于预期。我们将此归因于与簇对称性相关的各向异性自组织表面电荷分布：静电排斥和聚合物诱导的吸引力的非加性。7-元簇具有作为吸引相互作用强度的函数的预期五角双锥结构的明确的最佳产率。
2009-05-20 cond-mat.soft
Holographic characterization and tracking of colloidal dimers in the effective-sphere approximation
胶体球的同轴全息图可以用光散射的洛伦兹-米氏理论进行分析，以纳米级精度测量球体的三维位置，同时以千分之一的精度测量其直径和折射率。将相同的技术应用于非球面或不均匀的颗粒，产生代表颗粒几何形状和组成的平均值的有效球体的位置、直径和折射率。这种有效球的解释已成功地应用于多孔，酒窝和涂层的球体，以及纳米颗粒的分形簇，所有的不均匀性出现在小于光波长的长度尺度。在这里，我们结合数值和实验研究，探讨有效领域的特征对称二聚体的微米级领域，一类非球面物体，通常出现在现实世界中的分散体。我们的研究表明，有效球的解释有效地识别二聚体的单分散胶体球的全息表征研究。二聚体轴向位置的有效球估计值与其质心的真实值非常接近。此外，有效球直径和折射率的趋势可用于测量二聚体的三维取向。当应用到胶体二聚体运输的Poiffille流，估计的取向分布是一致的预期布朗粒子经历杰弗里轨道。
2020-12-24 cond-mat.soft physics.optics
Anisotropic Electrostatic-Elastic Softening and Stability in Charged Colloidal Crystals
Zhejiang Key Laboratory of Soft Matter Biomedical Materials, Wenzhou Institute, University of Chinese Academy of Sciences（温州研究院，中国科学院大学）；Institute of Theoretical Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院理论物理研究所）
研究揭示了带电胶体晶体中电弹性耦合对各向异性弹性介质中声学响应软化的影响，推导了立方晶体的静态稳定性条件，并通过微观推导建立了电弹性耦合常数与实验参数的关系。
2026-08-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Brambilla et al. Reply to a Comment by J. Reinhardt et al. on "Probing the equilibrium dynamics of colloidal hard spheres above the mode-coupling glass transition"
G. Brambilla等人，回复J. Reinhardt等人的评论，质疑模式耦合理论预测的胶体硬球临界体积分数以上的平衡动力学的存在。
2010-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nearly-logarithmic decay in the colloidal hard-sphere system
近对数衰减的数据中确定的均方位移的胶体硬球系统在液体玻璃化转变[v.梅根等。等人，Phys.Rev.E58，6073（1998）]。模式耦合理论解的微观运动方程与实验数据吻合较好。基于这些方程，近对数衰减被解释为β峰现象的等价物，当探针变量和密度波动之间的耦合很强时，临界弛豫的表现。在渐近展开中，从微观运动方程推导出包含修正的Cole-Cole公式，该公式描述了三十年的实验数据。
2005-02-24 cond-mat.soft
Colloidal electroconvection in a thin horizontal cell
将电场施加到水性胶体分散体，在高度移动的简单离子、更高电荷但较不移动的胶体球和周围的水之间建立复杂的力的相互作用。这种相互作用可以诱导各种各样的视觉冲击动力学不稳定性，即使当所施加的场是恒定的。本文报道了在平行板电极之间的低电压下，电流体动力与重力在电荷稳定的胶体球薄层中竞争时出现的高度组织化的图案。根据不同的条件，这些球体可以形成悬浮的团簇，其形态从翻滚的云到环形涡环，再到扭曲的漩涡。
2004-09-09 cond-mat.soft
Modeling diffusion in colloidal suspensions by dynamical density functional theory using fundamental measure theory of hard spheres
研究了硬球胶体悬浮液在过阻尼极限下的布朗运动动力学。我们利用动力学密度泛函理论（DDFT）得到了van Hove函数的自性和不同部分随时间的演化。我们使用的硬球流体的自由能模型是罗森菲尔德基本测量理论的非常精确的白熊II版本。然而，为了消除范霍夫函数的自我部分内的相互作用，必须对自由能泛函进行非平凡的修改。我们比较我们的理论结果与数据，我们从动态蒙特卡罗模拟，发现后者是很好地描述了我们的方法，即使胶体包装分数高达40%。
2018-01-14 cond-mat.soft
Shear induced tuning and memory effects in colloidal gels of rods and spheres
剪切历史在确定胶体凝胶的线性和非线性流变响应中起着重要作用，并且可以用于调整其结构和流动性质。胶体颗粒纵横比的增加降低了临界体积分数的凝胶化由于颗粒排除体积的增加。使用流变学和共聚焦显微镜的组合，我们调查的稳定和振荡的预剪切历史上的结构和流变性的胶体凝胶形成的二氧化硅球和杆的长度L和直径D（L/D = 10）分散在11 M氯化铯溶液的效果。我们使用无量纲梅森数Mn（= F_visc./ F_attr.）比较稳定和振荡预剪切对凝胶粘弹性的影响。我们发现，在中间锰预剪切后，有吸引力的球凝胶表现出加强，而有吸引力的棒凝胶表现出减弱。有吸引力的棒的凝胶的流变成像表明，在中间Mn，振荡预剪切诱导大的紧凑的棒簇的凝胶微结构中，相比稳定的预剪切。我们的研究突出了颗粒形状对流动和剪切停止后的粘弹性下的凝胶结构的影响。
2022-07-11 cond-mat.soft
Depletion potential in colloidal mixtures of hard spheres and platelets
本文用Derjaguin近似和密度泛函理论研究了两个硬球在薄硬盘状片晶溶剂中的耗尽势。特别注意的是，密度依赖的耗尽电位。一个二阶维里近似的应用，这产生几乎精确的结果的体积性质的硬血小板流体的密度小于2倍的各向同性流体的密度在各向同性-双相共存。随着血小板密度的增加，有吸引力的初级最小值的耗尽电位加深和一个额外的小排斥障碍，在较大的球体分离的发展。在减小球体和血小板的半径的比率时，初级最小值减小，并且小排斥屏障的位置向球体分离的较小值移动。
2004-01-21 cond-mat.soft
In Search of Colloidal Hard Spheres
我们最近回顾了硬球胶体体积分数$ϕ$的实验测定，并得出结论，$ϕ$的绝对值不太可能优于$\pm 3$-6%。在这里，在第二部分的审查，我们调查的影响，由于在粒子间的潜力，这需要使用的{ \em有效}体积分数的柔软性。我们回顾目前的实验系统，并得出结论，最接近硬球的一个仍然是聚甲基丙烯酸甲酯领域的空间稳定的聚羟基硬脂酸“头发”。对于这些颗粒，它们的有效硬球直径比芯直径大约1-10%，这取决于颗粒尺寸。我们认为，对于较大的胶体适合共聚焦显微镜，静电荷的影响不能被忽略，因此，映射到硬球必须谨慎对待。
2012-05-30 cond-mat.soft
Aging and ultra-slow equilibration in concentrated colloidal hard spheres
我们使用时间分辨相关，光散射技术，可以检测出的动态在平衡系统的缓慢演变的集中胶体硬球的动态行为。令人惊讶的是，达到平衡的样品初始化后很长一段时间，非稳态政权持续高达三个数量级以上的系统的弛豫时间。在达到平衡之前，系统显示出不寻常的老化行为。中间散射函数衰减速度快于指数，其弛豫时间随样品年龄非单调演化。
2005-06-21 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
General elastic interaction in nematic liquid crystals colloids
提出了描述胶体粒子与液晶分子弹性相互作用的自由能泛函。它推广了\cite{lupe}的结果，适用于任意的表面锚定强度。发现了电粒子与胶体粒子在形式上的相似与不同，首次证明了在胶体粒子周围指向矢场轴对称破缺的情况下，四极矩张量的毛刺不同于零$Sp\hat{Q}_μ\neq 0$，这与静电学不同。获得了任意胶体之间弹性相互作用的新的一般表示，其中包含与$Sp\hat{Q}_μ\neq 0$相关的新多极项，这些项在标准静电学中是不存在的。
2009-07-29 cond-mat.soft
Transport properties of monodisperse and bidisperse hard-sphere colloidal suspensions from multiparticle collision dynamics simulations
Auburn University（奥本大学）
通过多粒子碰撞动力学模拟研究单分散和双分散硬球胶体悬浮液的输运性质，发现双分散体系在直径比为2和4时的沉降速度与文献一致，揭示了模拟方法对离散化效应的敏感性。
2026-02-26 cond-mat.soft
Acoustic properties of colloidal crystals
本文系统地研究了流体中由互不重叠的固体球组成的晶体中声波的频率能带结构。我们认为胶体晶体组成的聚苯乙烯球在水中，和蛋白石组成的紧密包装的二氧化硅球在空气中。蛋白石具有相当宽的全方位频率间隙;胶体晶体没有。的物理起源的频带进行了讨论，为每种情况下的一些细节。我们还提出了上述晶体的有限平板的透射率的结果。
2001-10-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Hydrodynamic interactions of colloidal spheres under shear flow
浸没在流体中的颗粒通过流体交换动量，因此它们的布朗运动是相关的。利用多粒子碰撞动力学模拟方法研究了剪切流体悬浮液中两个胶体颗粒之间的相互作用。最近，该主题已经在微流体装置中通过光镊捕获的胶体颗粒的实验中[PRL，103，230602（2009）]以及理论上通过朗之万模型[Eur. J E，33，313（2010）]。尽管我们忽略了胶体的旋转自由度，并在胶体和流场之间采用了非常简单的耦合，但我们可以重现实验数据，并部分解释为什么它与理论不同。
2012-03-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Clusters in sedimentation equilibrium for an experimental hard-sphere-plus-dipolar Brownian colloidal system
在这项工作中，我们使用的结构和动力学的沉降平衡，在重力的存在下，检查，$via$共聚焦显微镜，布朗胶体系统中存在的外部电场。零场状态方程（EOS）是硬球状态方程，没有颗粒尺寸的重新标度，流体动力学对长时间自扩散系数的修正与硬球状态方程的期望值在数量上是一致的。注意确保无量纲引力能（相当于佩克莱数$Pe_g$）和偶极强度$Λ$都是单位阶数。在外部电场的存在下，各向异性的链链簇的形式，这种团簇形成表现出本身与一个平台的外观时，无量纲的偶极强度$Λ\sim 1$的扩散系数。这种链-链簇状态的结构和动力学检查两个粒径的单分散系统。
2015-07-30 cond-mat.soft
Dynamical density functional theory for dense suspensions of colloidal hard spheres
利用动力学密度泛函理论研究了胶体硬球在布朗运动下的结构弛豫。与部分线性化路线相反[Stopper { \em et al.}，E { \bf 92}，022151（2015）]，其相当于对van Hove函数的自和不同部分使用不同的自由能泛函$G(r,t)$，我们提出了对两个分量采用单个泛函的统一描述。为此，通过零维极限的功能与淬火的自我组件内的自我部分的相互作用被删除。此外，我们利用硬球悬浮液中的长时间流动性的理论结果，我们适应非均匀流体。我们的结果为$G(r,t)$是在良好的协议与数值模拟，即使在稠密的液相。特别是，我们的理论准确地产生交叉从自由扩散在短时间内缓慢的长时间扩散在拥挤的环境中。
2018-01-14 cond-mat.soft
