Time-domain Brillouin Scattering as a Local Temperature Probe in Liquids
我们提出的时域布里渊散射（TDBS）的结果，以确定局部温度的液体接触的光学传感器。TDBS基于超快泵浦-探测技术，以确定由相干声波在样品中的传播引起的光散射频移。由于温度影响布里渊散射频移，所以TDBS信号探测液体的局部温度。在不同的液体温度和不同的激光功率下记录的提取的布里渊散射频率的结果-即不同的稳态背景温度-示出证明TDBS作为温度探头的有用性。该TDBS实验方案是通过GHz超声探测测量的可吸收液体的调查的第一步。
2018-09-15 cond-mat.soft physics.app-ph
A mode-coupling theory for the glassy dynamics of a diatomic probe molecule immersed in a simple liquid
推广理想液体-玻璃转变的模式耦合理论，推导出描述浸入简单玻璃形成系统中的双原子探针分子的玻璃态动力学的关联函数的运动方程。该分子被描述在相互作用的网站表示和方程求解的哑铃分子组成的两个硬球系统中的硬球融合。在玻璃态和角动量指数$\ell = 1$和$\ell = 2$附近的玻璃化转变的分子的逮捕位置的结果进行比较与以前得到的理论的基础上的张量密度描述的分子，以证明这两种方法产生等效的结果。对于强受阻的再取向运动，如果根据Dixon等人的建议进行重新缩放，则可以将$α$过程的偶极弛豫谱映射到甘油的介电损耗谱上[Phys.Rev.Lett. { \bf 65}，1108（1990）]。结果表明，玻璃态动力学与分子的惯性参数无关。
2000-10-11 cond-mat.soft
Using dislocations to probe surface reconstruction in thick freely suspended liquid crystalline films
表面相互作用可以导致自由悬浮的液晶薄膜形成与本体材料不同的相，但尚不知道在厚膜的表面发生了什么。刃位错可以用作体心和重建表面之间的边界的标记。我们使用非接触模式原子力显微镜，以确定自由悬浮厚膜的4-n-庚氧基苯亚甲基-4-n-庚基苯胺（70.7）在结晶B相的表面下的边缘位错的深度。3.0发现+/-0.1nm高的台阶，其宽度随温度在56 ℃和59 ℃之间变化。用应变模型计算刃型位错上液晶层的分布，发现当温度从59 ℃降低到56 ℃时，重构的表面层数目从4层增加到50层。这种趋势跟踪的行为的相边界的厚度依赖的相图中的自由悬浮膜的70.7，这表明该表面可以被重建成近晶F区域。
2015-08-14 cond-mat.soft
Standard model for liquid water withstands x-ray probe
我们提出了一系列的从头计算的光谱性质的液态水在环境条件下。我们的结果表明，所有可用的理论和实验证据都与液体的标准模型一致，因为液体包含具有大约四个氢键的分子。特别是，这个模型不能被打折的基础上测量和计算的X射线吸收光谱（XAS）之间的比较，最近建议。我们的模拟冰XAS包括最低的激子态是在极好的协议与实验和水的TIP4P模型是在合理的协议与最近的测量。因此，我们建议，水的标准，准四面体模型，虽然近似，代表了相当准确的描述的局部结构的液体。
2005-12-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Interaction between substrate and probe in liquid metal Ga: Experimental and theoretical analysis
了解液态金属中两个物体之间的相互作用对于开发具有高刚度，强度，塑性和热稳定性的金属非常重要。我们进行了原子力显微镜测量液体镓和进行了理论计算，其中使用的统计力学的一个简单的液体含有量子效应。实验和理论表明，在液态金属中，探针与基底之间的相互作用具有不寻常的行为。在相互作用中，存在相对多的振荡和大的振幅。此外，相互作用范围相对较长。从理论计算中，我们发现了一个不对称的性质，即当探针亲溶剂性和底物疏溶剂性时，相互作用倾向于排斥;当溶剂亲合势交换时，相互作用倾向于吸引。我们的研究结果将有助于理解和控制纳米粒子的分散稳定性和液态金属中的化学反应。
2022-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft physics.app-ph
Van der Waals interaction between a moving nano-cylinder and a liquid thin film
研究了水平圆柱形纳米探针与薄液膜的静态和动态相互作用。的物理和几何参数的影响，特别侧重于膜厚，探头的速度，和探头和自由表面之间的距离进行了分析。变形轮廓已经从雷诺润滑方程，耦合到修改后的杨-拉普拉斯方程，考虑到探针/液体和液体/基板的非延迟范德华相互作用的数值计算。我们已经发现，薄膜厚度和探针速度有一个显着的影响阈值分离距离低于跳接触不稳定性被触发。这些结果鼓励使用水平的圆柱形纳米探针扫描薄液膜，以确定后者的物理或几何性质，通过测量的相互作用力。
2016-12-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
How do packing defects modify the cooperative motions in supercooled liquids ?
我们使用分子动力学模拟来研究在玻璃形成器中存在的填充缺陷和被称为动态异质性的自发合作运动之间的关系。为此，我们使用一个简单的双原子玻璃形成剂，并添加少量的较大或较小的双原子探针。稀释的探针修改局部的包装，诱导液体中的结构缺陷，而我们发现，缺陷的数量是足够小，不干扰的平均结构。我们发现，一个小的包装修改周围的几个分子可以深刻地影响整个液体的动力学，当过冷。当我们使用小探针分子时，动力学加速并且动力学不均匀性降低。相比之下，对于大的探针，动力学减慢并且动力学异质性增加。诱导的不均匀性和传输系数修改增加时，温度降低，消失的笼动力学的起始温度附近。
2017-02-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Crossovers in the dynamics of supercooled liquids probed by an amorphous wall
本文研究了二元Lennard-Jones液体在平衡态粒子组态产生的无定形壁存在下的弛豫动力学。与Nature Phys.{ \bf 8}，164（2012）中针对谐波球液体呈现的结果定性一致，我们发现我们的二元混合物显示出接近模式耦合温度$T_c$的动力学长度尺度的饱和。此外，我们表明，由于破缺的对称性所施加的墙壁，签名的一个额外的动态变化变得明显的温度远高于$T_c$。我们提供的证据表明，这种修改的弛豫动力学发生在最近提出的动态交叉温度$T_s > T_c$，这是有关的斯托克斯-爱因斯坦关系的故障。我们发现，这种动态交叉在$T_s$也观察到一个系统的谐波球以及WCA液体，这表明它可能是一个一般功能的玻璃形成系统。
2014-06-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ion Pair Free Energy Surface as a Probe of Ionic Liquid Structure
一旦已知与分子结构的相关性，阳离子和阴离子的众多组合就有可能产生具有微调性质的离子液体。从这个意义上说，计算机模拟是解释甚至预测离子液体性质的有用工具。然而，量子力学方法通常限于小的集群或短的时间尺度，因此需要使用参数化的力场来研究散装液体。在这项工作中提出了一种方法，使量子力学和极化和非极化力场之间的比较，通过计算的自由能表面的平移运动的阴离子周围的阳离子在气相中。对该方法进行了咪唑类阳离子与3种不同阴离子[BF 4]-、[N（CN）2]-和[NTf 2]-的测试。当在力场中引入极化率时，发现与DFT计算更好地一致。此外，离子对自由能表面再现的主要结构模式中观察到的第一个协调壳层在分子动力学模拟的散装液体，证明是有用的探针的液相结构，可以计算与更高层次的方法和力场的比较，可以表明其参数化的进一步改进。
2021-07-26 cond-mat.soft physics.chem-ph
MicroCup: A Cryogenic Specimen Preparation Strategy for Atom Probe Tomography of Organic Molecular Liquids
University of Stuttgart（斯图加特大学）
提出MicroCup策略，通过FIB制备纳米腔限制液体、减少沉积体积、提高制备通量并最小化束流暴露，实现有机分子液体的稳定原子探针层析成像，以8CB和8OCB液晶为模型系统，获得高于70%的完整分子保留率，并解析了固液界面。
2026-06-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A new method for measurement and quantification of tracer diffusion in nanoconfined liquids
我们报告了一种新的仪器的发展，以测量示踪剂在水中的纳米尺度限制下的扩散。通过用金属涂覆探针并在其端部开一个小孔（0.1 $μ$ m至1 $μ$ m），可以直接光学进入限制区，在限制区中，水被限制在锥形光纤和平坦衬底之间。使用离子束的良好控制的切割确保了所需的横向限制区域以及限制间隙的足够照明。探针安装在基于音叉的力传感器上，以纳米精度控制探针与衬底之间的分离。由于染料分子在探针和样品之间的水中扩散而引起的荧光强度波动使用具有单光子精度的共焦布置来记录。一个Monte-Carlo方法的开发，以确定从测量的强度波动的自相关的扩散系数，它容纳特定的几何形状的限制和照明配置文件。该仪器允许测量约束下的扩散定律。我们发现，示踪剂分子的扩散减慢超过10倍的探针基板分离的5 nm及以下。
2020-01-17 cond-mat.soft
Second-Harmonic Scattering as a Probe of Structural Correlations in Liquids
长期以来，人们一直认为水和其他大块分子液体的二次谐波散射实验对分子之间的相互作用不敏感。测量的强度通常被认为是由单个分子引起的非相干散射引起的。本文介绍了一种直接从原子计算机模拟中计算分子液体二次谐波散射图样的方法，该方法考虑了相干项。我们将这种方法应用于液态水的大尺度分子动力学模拟，在那里我们表明纳秒二次谐波散射实验包含由< 1 nm的长度尺度上的径向和角相关引起的相干贡献，比最近假设的要短得多（Shelton，D. P.J.Chem.Phys.2014，141）。通过将来自模拟的结构相关性与实验数据相结合（Shelton，D. P.J.Chem.Phys.2014，141），我们还可以在液相中提取有效的分子超极化率。这项工作表明，二次谐波散射实验和原子模拟可以协同使用，以调查复杂的液体，溶液和生物膜的结构，包括内在的分子间的相关性。
2016-11-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Simultaneous photon absorption as a probe of molecular interaction and hydrogen-bond correlation in liquids
我们研究了液体甲醇中相邻分子对近红外光子的同时吸收。两个OH-伸缩模式的同时吸收被发现发生在一个能量高于两个吸收模式的总和。该频移由模式之间的相互作用引起，并且其值已被用于确定相邻甲醇分子之间的平均耦合。我们发现的均方根耦合强度为46+/-1 cm-1，远远大于可以解释的过渡偶极耦合，这表明氢键介导的相邻分子之间的相互作用在液体甲醇中发挥了重要作用。同时振动吸收的最重要的方面是，它允许定量调查的氢键协同。我们推导出在何种程度上的氢键强度的相邻分子的相关性通过比较线的形状的吸收带所造成的同时吸收的基本过渡。令人惊讶的是，发现甲醇中相邻的氢键具有很强的相关性，从数据中我们获得了0.69+/-0.12的氢键相关系数。
2007-03-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Confinement effects on glass forming liquids probed by DMA
当液体被限制在介孔基质中时，许多分子玻璃形成液体显示出玻璃化转变T-g向较低温度的偏移。在文献中给出了这种效应的两种相反的解释：第一，限制引起的分子动力学的加速导致有效的T-g随着孔径的减小而减小。其次，由于液体和周围的主体基质之间的热失配，随着温度降低，在孔内产生负压，这也使T-g向较低温度移动。在这里，我们提出了动态力学分析测量的玻璃形成液体salol在Vycor和Gelsil的孔径d=2.6，5.0和7.5 nm。动态复弹性磁化率数据可以一致地描述与假设的两个松弛过程内的孔隙：表面诱导的减缓松弛由于与粗糙的孔隙界面和第二个松弛内的孔的核心。该芯松弛时间随着孔径d的减小而减小，导致与1/d成比例的T-g的下移与最近的差示扫描量热法（DSC）测量完全一致。空的和salol填充的介孔样品的热膨胀测量显示，负压对T-g的下移的贡献很小（<30%），并且主要效果是由于当孔径xi接近时，尺寸xi的动态相关区域的抑制。
2010-01-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Dynamics of 8CB confined into porous silicon probed by incoherent neutron backscattering experiments
多孔硅纳米通道中的限制作用强烈地影响着原型液晶4-正辛基-4-氰基联苯（8 CB）的相行为。一个非常引人注目的现象是短程近晶有序的发展，它发生在一个非常宽的温度范围内。这表明在这种情况下，淬火无序的影响，增加了通常的有限尺寸和表面相互作用的影响。我们用非相干准弹性中子散射监测了受限流体分子动力学的温度变化。在液相中的最高温度下观察到强烈降低的迁移率，这表明界面分子动力学受到强烈阻碍。冷却过程中，静态相关长度逐渐增大，同时也出现了持续增长的减速现象
2006-04-13 cond-mat.soft
Liquid Crystal-Solid Interface Structure at the Antiferroelectric-Ferroelectric Phase Transition
全内反射（TIR）被用来探测在体反铁电-铁电相变附近温度下倾斜手性近晶相液晶表面的分子组织。数据解释使用一个真正的模型在表面的铁电秩序的精确解析解。在混合物T3中，铁电表面有序随着体铁电-反铁电转变而被驱逐。给出了反铁电体表面铁电有序的条件。
2003-02-08 cond-mat.soft
Translational Dynamics of Rod-like Particles in Supercooled Liquids: Probing Dynamic Heterogeneity and Amorphous Order
利用探针分子来提取复杂动力系统的局部动力学和结构特性是一种古老的技术，无论是在模拟还是实验中。通过这些局部测量可以获得许多不能从批量测量中立即获得的重要信息。尽管如此，探测粒子的动力学如何受到周围液体介质的影响的详细理解还不是很清楚，特别是在过冷温度范围内。这项工作显示了如何平移动力学的棒状粒子浸没在一个过冷液体可以给我们的相关长度尺度的增长与动力学的不均匀性和介质中的多体静态相关的信息。一个统一的标度理论合理化所有观察到的结果，导致一个新的，但简单的方法，是在实验中测量这些重要的长度尺度的分子玻璃形成液体的增长访问的发展。
2021-03-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two-dimensional infrared-Raman spectroscopy as a probe of water's tetrahedrality
本研究利用平衡—非平衡分子动力学与光谱分解，揭示液态水四面体序与二维IIR光谱的关联，并解释振动模式非谐耦合特征的温度依赖。
2023-04-20 cond-mat.soft physics.chem-ph
Microrheology measurements with a hanging-fiber AFM probe
介绍了一种在微尺度下测量液体粘度的方法。它使用固定在极低噪声原子力显微镜（AFM）悬臂尖端的薄玻璃纤维，可精确测量悬臂{偏转}。当纤维浸入液体中时，纤维-纤维系统的耗散增加。这种耗散，链接到液体粘度，是从悬臂{偏转}的热波动的功率谱密度计算。原子力显微镜的高灵敏度使我们能够证明存在并建立光纤动力学和悬臂梁动力学之间的耦合模型。该模型与实验数据拟合较好。讨论了该方法的优点和缺点
2013-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Non-Gaussian Rotational Diffusion and Swing Motion of Dumbbell Probes in Two Dimensional Colloids
Pusan National University（釜山国立大学）；Jeju National University（济州国立大学）；Sogang University（延世大学西江校区）
研究二维胶体中哑铃探针的非高斯旋转扩散与摆动运动，揭示HBOO与探针动力学的紧密联系。
2025-10-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
Observation of hexatic liquid vortex matter in YBa2Cu3O7
用原子束探针研究了YBa_{2} Cu_{3} O_{7-?}在低于T_{C} 0.7 K温度范围内的量子化超导涡旋线的结构和动力学。在这里，我们报告的样品宽键取向顺序，但只有短程平移相关的涡旋配置的直接观察。这些数据意味着存在一个中间的'六角'涡线液相。我们发现，六角液体是在一个狭窄的温度范围内低于T_{C}的热平衡和淬火成一个固定的六角玻璃在低温下。
2002-09-27 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
A Transform Method of a Force Curve Obtained by Surface Force Apparatus to the Density Distribution of a Liquid on a Surface: An Improved Version
我们提出了一种从表面力仪（SFA）获得的力曲线到SFA探头表面上的液体密度分布的转换方法。(We强调变换方法是实验的理论。该方法将SFA探针与溶剂球之间的二体势模型化为具有刚性壁面的软吸引势。模型势比我们以前工作中应用的刚性势更接近实际。模型势的引入是对现有变换方法的改进之处。该变换方法是基于简单液体的统计力学导出的，其中简单液体是小球的集合。为了得到变换方法，使用Kirkwood叠加近似。它被发现的转换可以通过一个顺序的计算。认为采用改进的变换法可以更精确地得到溶剂化结构。
2014-12-08 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Diffusing Wave Microrheology in Polymeric Fluids
本文研究了通过漫射波光谱学推断聚合物流体中探针均方位移的方法，发现传统高斯近似无效，提出了包含高阶矩的修正方案以更准确解释DWS光谱。
2024-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Combining (Non-) Linear Optical and Fluorescence Analysis of DiD to Enhance Lipid Phase Recognition
对脂质膜的相识别的广泛兴趣已经导致使用不同的光学技术来区分健康的和功能不全的细胞。在这项工作中，我们展示了如何组合不同的（非）线性光学方法，如单光子吸收（OPA），双光子吸收（TPA）和二次谐波产生（SHG）以及荧光衰减时间的研究导致使用荧光双十八烷基四甲基吲哚碳菁（DiD）探针的膜相的增强筛选。在目前的研究中，我们认为纯液体无序相的DOPC（室温）和DPPC（323 K），固体凝胶相的DPPC（298 K），和液体有序相的2：1的二元混合物的鞘磷脂和胆固醇。通过广泛的混合量子力学分子力学计算和基于嵌入探针的（非）线性吸收，发现DiD可用于识别脂质双层相。联合TPA和SHG以及荧光分析合格的DiD作为多功能的相识别探针。特别是，通过超瑞利散射和通过电场感应二次谐波产生获得的SHG数据揭示了不同环境中探针极化的差异。TPA结果最终证实了探针在液体有序相中的2：1 SM：Chol混合物的极性头部基团区域之间的特定位置。
2019-10-22 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
