Effect of Spherical Confinement on the 2-TIPS of Soft Repulsive Spherocylinders
Centre for Condensed Matter Theory, Department of Physics, Indian Institute of Science（印度科学学院凝聚态理论中心物理系）
研究球形约束下软排斥球柱体的双温度诱导相分离，发现锚定条件影响相分离行为，为二元混合物相分离提供新见解。
2026-09-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cluster crystals for Brownian particles with combined soft and hard-core repulsive interactions
在热平衡和某些情况下，以软排斥相互作用的颗粒系统已知形成簇晶体，即颗粒聚集体的周期性排列。我们在这里研究如何修改这些状态的存在下，一个额外的硬核排斥，占颗粒大小。为此，我们考虑一个二维布朗粒子系统通过一个势相互作用，该势包括一个硬核和一个软核（GEM-α型）排斥项。该系统显示出不同的阶段，我们专注于在制度中形成的簇晶体。我们考虑两种情况：在低温下，团簇内的颗粒也显示出有序结构（晶体团簇-晶体相），而在较高温度下，团簇内的颗粒在空间上是无序的（流体团簇晶体）。对于消失温度，得到了团簇之间的典型距离和团簇内粒子的典型距离的能量的显式表达式，这有助于理解所涉及的不同力之间的平衡。还讨论了温度修正。
2018-11-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rigidity of thermalized soft repulsive spheres around the jamming point
利用克隆液体理论，结合一步复本对称性破缺缺分析和分子动力学模拟，研究了热化效应对干扰点附近随机堆积的软排斥球系统刚性的影响.与通常的固体谐波图像不同，我们发现热化干扰系统比零温度时软得多，以至于剪切模量变得和压力一样小，直到消失的低温。
2013-06-12 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft Spheres Make More Mesophases
我们使用平均场方法和数值模拟来研究经典粒子与硬核和排斥性软肩相互作用的相图。尽管纯粹的排斥相互作用，该系统显示出显着的数组所产生的核心和肩长尺度之间的竞争的聚合相。在大肩宽的核心尺寸的限制，我们认为，这个相图有一些普遍的功能，并分类的排斥肩膀，导致聚集在高密度的集合。令人惊讶的是，相序和聚集体尺寸调整以保持几乎恒定的聚集体间分离。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-Liquid Phase Transition for an Attractive Isotropic Potential with Wide Repulsive Range
最近的实验和理论研究表明，在生物溶液和胶体等各向同性体系中存在液-液相变，它们之间的相互作用可以用一个有效势来表示，该势具有一个排斥的软核和一个吸引的部分。我们研究了一个示意性的一般各向同性系统的相图，通过软核平方吸引势相互作用，通过改变潜在的参数的变化。它已被证明，这种潜力有一个相图与液-液相变除了标准的气-液相变和，对于一个短程软核，从分子动力学模拟得到的相图可以通过一个修改的范德华方程解释。在这里，我们考虑的情况下，软芯范围可比或大于硬芯直径。由于分析使用分子动力学模拟这样的系统或潜力是太费时，我们采用积分方程的方法在超网链近似。因此，我们可以估计两个临界点的温度和密度如何依赖于大的软核范围的潜力的参数。目前的结果证实和扩展我们以前的分析，表明这种潜力有两个流体流体的临界点，以及分离的温度和密度只有当有一个平衡之间的吸引力和排斥力的潜力的一部分。我们发现，对于大的软核范围，我们的结果满足一个简单的潜在的参数之间的关系。
2004-12-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Scaling in soft spheres: fragility invariance on the repulsive potential softness
我们解决的问题的玻璃形成过冷液体的脆弱性的相互作用势的软度的依赖性进行数值模拟的软球与不同的功率n的粒子间的排斥势的二元混合物。我们发现，温度依赖性的扩散系数为各种$n$崩溃到一个通用的曲线，支持意想不到的观点，脆弱性是不相关的硬核排斥。我们还发现，构型熵与所有研究的n的动力学减慢。
2004-05-13 cond-mat.soft
The effect of soft repulsive interactions on the diffusion of particles in quasi-one-dimensional channels: A hopping time approach
流体局限于准一维通道表现出动态交叉从单行扩散正常扩散的通道变得足够宽的粒子跳过去对方。在交叉区，跳跃事件是罕见的，在长时间限制的扩散系数可以与跳跃时间，测量的平均时间，它需要一个粒子逃离由它的邻居形成的局部笼。在这项工作中，我们表明，过渡态理论，计算两个粒子的自由能垒试图通过对方在小系统的等压系综是能够定量预测的跳跃时间在一个系统的二维软排斥盘[ $U(r_{ij})=(σ/r_{ij})^α$ ]局限于一个硬壁通道在一个范围内的通道半径和颗粒的柔软度测量的$1/α$。自由能垒在$α$的中间值处表现出最大值，随着通道变得更窄，该最大值移动到更小的$1/α$值（更硬的粒子）。然而，最大值的存在下，只观察到在跳跃时间为宽通道，因为相互作用势的动力学前因子的依赖性起着越来越重要的作用，为较窄的通道。我们也开始探索如何我们的过渡态理论方法可以用来优化和控制在有限的准一维流体动力学。
2019-04-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Reentrant Transitions in a Mixture of Small and Big Particles Interacting via Soft Repulsive Potential
我们首次在二维模拟中观察到了大小粒子混合物通过软排斥势相互作用的温控重入相变。随着温度的升高，系统从流体混合物，到小颗粒流体中的大颗粒晶体，再回到流体混合物。凝固过程由小颗粒的熵增益驱动，它克服了限制大颗粒的自由能成本。熔化是由于高温下颗粒的相互渗透增强，从而降低了稳定晶体的熵力。
2022-03-13 cond-mat.soft
Hard sphere fluids confined between soft repulsive walls: A comparative study using Monte Carlo and density functional methods
硬球流体之间的平行板的距离$D$分开研究了广泛的包装分数，也包括开始结晶，应用蒙特卡罗模拟技术和密度泛函理论。壁排斥具有Weeks-Chandler-Andersen（WCA）势$V_{WCA}(z) = 4 ε[(σ_w/z)^{12}-(σ_w/z)^6 + 1/4]$的硬球（直径为$σ$），范围为$σ_w = σ/2$。我们在很宽的范围内改变强度$ε$，简单的硬墙的情况下也进行了比较。通过改变$ε$，可以改变表面过量堆积分数和壁流体$(γ_{wf})$和壁晶体$(γ_{wc})$表面自由能。实现了几种不同的从蒙特卡罗（MC）模拟中提取$γ_{wf}$和$γ_{wc}$的方法，并比较了它们的精度和效率。使用基本测量泛函的密度泛函理论（DFT）被发现在很宽的填充分数范围内是定量准确的; DFT和MC之间的小偏差附近的流体到晶体的过渡需要进一步研究。我们的研究结果的软壁附近的密度分布可能是有用的解释相应的实验与合适的胶体分散体。
2011-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft repulsive mixtures under gravity: brazil-nut effect, depletion bubbles, boundary layering, nonequilibrium shaking
通过计算机模拟和理论研究了引力场中通过长程排斥力相互作用的二元混合粒子。排斥性更强的A粒子在它们周围产生了一个排斥性更弱的B粒子的耗尽区，让人联想到气泡。将阿基米德原理有效地应用于这个气泡，A粒子可以在B粒子的流体背景中被提起。这种“耗尽气泡”机制解释并预测了巴西坚果效应，即较重的A粒子漂浮在较轻的B粒子之上。它还意味着A颗粒朝向硬容器底壁的有效吸引力，这导致A颗粒的边界分层。此外，我们还研究了周期性反转的重力造成永久的相互渗透的混合物中的狭缝几何形状。在这种重力随时间变化的非平衡情况下，边界层仍然存在。我们的结果是基于计算机模拟和密度泛函理论的二维胶体排斥偶极子的二元混合物。预测的影响也发生在其他长程排斥相互作用和三个空间维度。因此，他们是可验证的沉降实验中的偶极或带电胶体混合物，以及在带电颗粒和尘埃等离子体。
2011-12-28 cond-mat.soft
Formation of Polymorphic Cluster Phases for Purely Repulsive Soft Spheres
我们提出的结果，从密度泛函理论和计算机模拟，明确地预测发生的一阶冻结过渡的一大类超软模型系统成簇晶体。团簇由完全重叠的粒子组成，在没有吸引力的情况下出现。参与团簇的粒子数量与密度呈线性关系，因此晶体具有与密度无关的晶格常数。聚集伴随着多形态的bcc-fcc转变，fcc是高密度下的稳定相。
2005-11-07 cond-mat.soft
The zero-temperature phase diagram of soft-repulsive particle fluids
与软排斥组分的有效对相互作用是聚合物溶液和胶体悬浮液的一个众所周知的特征，但它们也提供了解释简单元素的高压行为的关键。我们已经计算了零温度相图的四个不同的模型势与不同程度的核心软。在回顾的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，从实际系统中观察到的晶格中选择。这些晶体中的一些确实被发现对于所选择的电势是稳定的。我们认识到一个明显的普遍趋势无限的潜力，从高到低协调的晶体相，并返回后增加的压力。相反，有界排斥可能导致具有压缩的紧凑结构的间歇性出现，并且最终不会在特定相中稳定下来。在这两种情况下，流体相在中间压力下反复重新进入，正如固体的细胞理论处理所建议的那样。这些发现是相关的软物质一般，但他们也提供了新的见解的机制，对固体多晶型元素物质。
2009-05-08 cond-mat.soft
Evaluation of phenomenological one-phase criteria for the melting and freezing of softly repulsive particles
我们测试的有效性，一些广泛使用的唯象标准的本地化的流体-固体过渡阈值对粒子通过exp-6，逆幂律，高斯势相互作用的相图。我们发现，单相规则，在整体上，可靠的估计凝固/熔点。面心立方固体的一致性通常比体心立方晶体的一致性更好，甚至在存在压力驱动的固体向更致密的流体相的再入转变时更是如此，如在高斯核模型中所发现的。
2006-05-19 cond-mat.soft
Phase separation in soft repulsive polymer mixtures: foundation and implication for chromatin organization
本文提出一种超粗粒化模型，将聚合物表示为可重叠的介观软珠，基于平均场理论研究均聚物混合物的相分离行为，并与数值模拟对比揭示混溶性相图的普适特征，进而将分析推广到随机共聚物体系，为细胞核内染色质组织提供理论启示。
2024-09-04 cond-mat.soft
Long-time relaxation dynamics in nematic and smectic liquid crystals of soft-repulsive colloidal rods
了解胶体悬浮液的弛豫动力学对于确定影响其组分流动性的元素，评估其在相关时间和长度尺度上的宏观响应，从而揭示其在配方工程中开发的基本原理至关重要。在这项工作中，我们专门评估的影响，长程有序的软排斥棒状颗粒，这是能够自组织成的近晶液晶相的悬浮液的弛豫动力学。通过进行动态蒙特卡罗模拟，我们分析了平移和取向顺序对棒沿背景相形态所施加的相关方向的扩散的影响。为了提供一个清晰的画面所产生的动力学，我们评估它们对温度的依赖性，这可以显着地确定系统弛豫的响应时间和杆的自扩散系数。范霍夫关联函数的计算使我们能够识别扩散速度明显快于平均值的棒的存在，并且其浓度可以通过适当的温度选择来精确地调节。
2021-10-04 cond-mat.soft
Anomalous phase behavior of a soft-repulsive potential with a strictly monotonic force
我们研究了一个经典的粒子质点系通过一个严格凸的软排斥势相互作用的相行为，该势与文献中迄今为止所考虑的成对软化排斥势不同，缺乏一个向下或零曲率的区域。尽管如此，这种相互作用的特点是由两个长度尺度，由于存在一系列的粒子间的距离，其中的斥力增加，减少距离，比在相邻区域慢得多。我们调查，使用广泛的蒙特卡罗模拟结合准确的自由能计算，所考虑的系统的相图。我们发现，该模型表现出多重入区的流固共存线，一个非常丰富的固体多态性与固-固过渡，和水一样的异常。尽管各向同性性质的粒子间的潜力，我们发现，在该系统可以存在的晶体结构中，也有一些非布拉维晶格，如cI 16和金刚石。
2009-09-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Hard core-soft shell particles near repulsive interfaces: interplay between adsorption, aggregation and diffusion
具有硬核和软壳的胶体颗粒的行为已经引起了物理化学界面研究人员的注意，不仅由于大量的应用，而且由于这些系统在本体和界面处的独特性质。两相界面的吸附可以提供分子排列的信息。通过这种方式，我们进行Langevin动力学模拟聚合物接枝纳米粒子。我们采用最近获得的核心软化势分析之间的关系，结构和动力学性质的纳米粒子附近的固体排斥表面的吸附。考虑了两种情况：平坦的或结构化的墙壁。在低温下，在吸附中观察到最大值。它与流体到簇的过渡有关，并且在接触层扩散中具有最小值，并且通过核心软化相互作用中的尺度之间的竞争来解释。由于长程排斥，颗粒在低密度下停留在对应于该长度尺度的距离处，并且随着填充增加而克服排斥势垒。然而，增加温度，动能的增益允许胶体即使在低密度下也克服长程排斥势垒。因此，在吸附中不存在竞争且未观察到最大值。
2021-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Ground state of weakly repulsive soft-core bosons on a sphere
我们研究了嵌入球面的可穿透玻色子系统。在粒子间弱相互作用的假设下，系统的基态近似为纯凝聚态。我们采用热力学参数的调查，在变分的单粒子状态，不同的有限大小的“相”之间的交叉跨越的参数空间的球半径和化学势。特别是，对于半径高达几个相互作用的范围内，我们研究的稳定性的流体相相对于一些晶体状的安排具有对称性的一个定期或半定期多面体。我们发现，虽然量子涨落使系统流体保持在低密度，但在压缩时，它最终会变得不均匀，即，粒子聚集成簇。随着半径的增加，高密度聚集体的性质发生变化，我们观察到不同簇相（“固体”）之间的一系列过渡，其基本原理是最大化簇的配位数，同时确保每个相邻对之间的适当距离。我们认为，至少在我们的平均场描述，每个集群阶段是超固体。
2019-06-21 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density functional theory for the freezing of soft-core fluids
我们提出了一个简单的密度泛函理论的粒子通过软核势相互作用系统的固相。特别是，我们将理论应用到粒子通过排斥点汤川和高斯对势相互作用。我们发现定性协议与这些系统的相图。该理论能够解释这两个系统的bcc-fcc固体转变和重入熔化的高斯系统的展品。
2005-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Breakdown of The Excess Entropy Scaling for the Systems with Thermodynamic Anomalies
本文模拟研究了Rosenfeld熵标度对不能用有效硬球近似的系统的适用性。研究了三个系统：赫兹球、高斯核模型和软排斥肩势。这些系统在低温下表现出扩散异常：扩散随着密度或压力的增加而增加。结果表明，对于属于有界势类的前两个系统，Rosenfeld标度公式只在无限温度极限下才有效，在无限温度极限下不存在反常现象。对于软排斥肩标度公式是有效的已经在足够低的温度，但是，异常范围之外。
2009-12-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermodynamic geometry of the Gaussian core model fluid
软物质系统的三维高斯核模型（GCM）具有排斥的粒子间相互作用势$ϕ(r) = \varepsilon\, {\rm exp}\left[ -(r/σ)^{2} \right]$，其中$r$是一对原子之间的距离，正常数$\varepsilon$和$σ$分别设定能量和长度尺度。$ϕ(r)$在性质上主要是软的，没有流体模型中存在的典型硬核。我们工作的热力学Ricci曲率标量$R$的GCM，特别注意的符号$R$，这是根据以前的结果，预计是积极的/消极的微观相互作用排斥/吸引。在大多数的热力学相空间，$R$被发现是积极的，与$σ^3$的顺序值。然而，在低密度和低温度下，GCM势呈现出硬球排斥系统的特征，并且发现$R$具有反常的负号。这样的迹象也发现较早的逆幂律势在硬球极限，似乎是一个持久的功能硬球模型。
2021-01-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Complex Phase Behavior of The System of Particles with Smooth Potential with Repulsive Shoulder and Attractive Well
本文对具有吸引势阱的核软化体系的相行为进行了详细的模拟研究。不同的排斥肩宽和吸引力井深度被认为是允许监测排斥力和吸引力的影响，系统的相图。系统中的热力学异常也进行了研究。结果表明，扩散异常是稳定的小吸引力。
2010-08-18 cond-mat.soft
Effect of a potential softness on the solid-liquid transition in a two-dimensional core-softened potential system
本文利用分子动力学模拟方法研究了经典粒子通过纯排斥各向同性核软化势相互作用的二维（$2D$）系统的熔化性质。我们发现，融化的情况下，极大地依赖于潜在的柔软性和变化的光滑排斥肩的宽度增加。当排斥肩宽度较小时，熔融转变表现出弱的一级行为，当排斥肩宽度较大时，在不太高的压力下压缩时发生折返熔融转变，在$2D$相图的低密度部分，熔融是一个连续的两阶段转变，根据Kosterlitz-Escherless-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）方案，具有中间六方相。另一方面，在相图的高密度部分，发生一级转变。这些结果有助于定性地了解水在两个疏水板之间的行为。
2014-08-29 cond-mat.soft
Linear and Nonlinear Rheology and Structural Relaxation in Dense Glassy and Jammed Soft Repulsive Microgel Suspensions
我们提出了一个综合的实验和定量的理论研究的自交联，中性，排斥pNIPAM微凝胶悬浮液的浓度（c）范围跨越流体，玻璃和假定的“软堵塞”制度的力学。在玻璃状态下，我们测量了超过30年的线性弹性动态剪切模量，其遵循明显的幂律浓度依赖性G '~ $c^{5.64}$，然后在高浓度下急剧交叉到接近线性增长。我们制定了一个理论的方法来解决所有三个政权在一个单一的概念布朗动力学框架。一个最低限度的单颗粒描述的构建，允许微凝胶大小随浓度变化，由于空间去溶胀效应。使用赫兹排斥粒子间的潜力和一套统计力学理论，定量预测在静态条件下的微凝胶集体结构，动态本地化长度，弹性模量，和结构弛豫时间。基于一个恒定的颗粒间排斥强度参数，这是由需要的理论，以重现整个浓度范围内的线性弹性剪切模量确定的，我们证明了良好的理论和实验之间的一致性。理论预测了静态结构弛豫时间在变形下的变化，以及屈服应力和应变随浓度的变化。与我们的观察得到合理的协议。据我们所知，这是第一次尝试定量了解结构，静态松弛和剪切弹性，和非线性屈服的致密微凝胶悬浮液使用微观力为基础的理论方法，包括激活跳跃过程。我们希望我们的方法将是有用的其他软聚合物颗粒悬浮液的核壳家庭。
2018-09-28 cond-mat.soft
Defect-Mediated Phase Transitions in Active Soft Matter
拓扑缺陷如何影响活性物质的有序度？为了回答这个问题，我们研究了一个基于代理的模型的自推进粒子，它占极性排列和短程排斥相互作用。对于强大的对齐力，我们发现集体移动的多晶状态与波动的晶界网络。在排斥力占主导地位的制度，由活性系统产生的波动引起准长程过渡秩序，但-不像热系统-没有创建拓扑缺陷。
2014-04-29 cond-mat.soft
Studying Soft Matter with "Soft" Potentials: Fast Lattice Monte Carlo Simulations and Corresponding Lattice Self-Consistent Field Calculations
快速蒙特卡罗（MC）模拟的基本思想是执行基于粒子的MC模拟与排除体积的相互作用建模的“软”排斥势，允许粒子重叠。这提供了更快的系统松弛和更好的采样的配置空间比传统的分子模拟与“硬”排斥，防止粒子重叠。在这里，我们提出了快速晶格MC（FLMC）模拟受限的均聚物，其中多个占用晶格网站是允许与适当的玻尔兹曼权重，因此最近邻相互作用的评价也可以避免。与基于\emph{same}哈密顿量的相应格点场论相比，FLMC模拟进一步提供了一种明确和定量揭示关联/涨落效应的有力手段。
2009-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of random pinning on melting scenario of two-dimensional core-softened potential system
随机无序可以极大地改变二维系统的熔化情况，在解释实验结果时必须加以考虑。我们给出了二维系统的分子动力学模拟的结果与核心软化势与两个排斥步骤，其中一小部分的颗粒被钉扎，诱导淬火无序。结果表明，没有淬火无序的系统与小排斥肩，这是接近的软磁盘的形状，按照熔化的情况下提出的参考文献。[30（一阶液体-六方体和连续六方体-固体转变）。随机钉扎加宽了六角相，但没有改变熔化的情况。对于高密度下具有较大排斥阶跃的系统，在没有随机钉扎的情况下发生常规的一级转变。然而，在无序的存在下，单一的一级转变转变为两个转变，其中一个（固体-六角）是连续的KTHNY类转变，而六角到各向同性液体的转变发生的一级转变。
2016-08-18 cond-mat.soft
Local entropic effects of polymers grafted to soft interfaces
本文研究了端栓在流体膜上的高分子链的平衡性质。高分子构象熵的损失导致了非均匀的压力场，我们对高斯链进行了计算。我们通过压力和浓度之间的关系来估计排除体积的影响。在聚合物的压力下，柔软的表面会变形。我们计算的变形轮廓的流体膜，并表明，接近嫁接点，该配置文件假设一个锥形的形状，独立的边界条件。不同聚合物之间的相互作用也由膜变形介导。这种对加性势对于接枝在膜的同一侧上的链是有吸引力的，否则是排斥的。
2000-06-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Liquid-Liquid Phase Transitions for Soft-Core Attractive Potentials
利用事件驱动的分子动力学模拟，研究了三维单组分球形粒子通过排斥方软核和吸引方势阱的不连续势相互作用系统.在窄吸引势阱的情况下，已经表明该势具有两个亚稳态气液临界点。在这里，我们系统地研究如何改变的参数，这个潜在的影响系统的相图。我们发现了一个广泛的潜在的参数，该系统既有气-液临界点和液-液临界点。对于液-气临界点，我们发现临界温度和临界压力对势参数的导数符号相同：它们随吸引势阱宽度的增加而为正，随软核宽度和排斥能的增加而为负。这个结果类似于标准液体的液-气临界点的行为。相反，对于液-液临界点，临界压力随着临界温度的增加而减小。因此，液-液临界点仅在有限的参数范围内存在于正压下。我们提出了一个修改后的范德瓦尔斯方程，定性地再现了在一定范围内的参数的临界点的行为，并给我们洞察的机制统治的两个临界点的潜在的参数的依赖。这里研究的软核势类似于用于胶体、蛋白质的模型势，以及与液态金属相关的势，提出了一种有趣的可能性，即液-液相变可能存在于一些尚未观察到的系统中。
2004-02-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical anomalies and structural features of Active Brownian Particles characterised by two repulsive length scales
本文研究具有软壳和硬核双排斥长度尺度的二维主动布朗粒子，揭示势垒强度与活性比值接近1时产生的新结构及首次观测到的异常动力学。
2022-03-24 cond-mat.soft
Linear and nonlinear rheology of dense emulsions: Identifying the glass and jamming regimes
我们讨论了浓缩（亚）微尺度乳液的线性和非线性流变学，无定形无序固体组成的排斥和可变形的软胶体球。基于最近的结果从模拟和理论，我们推导出定量预测的弹性剪切模量和屈服应力的液滴体积分数的依赖关系。我们观察到的显着的一致性与实验支持的情况下，排斥玻璃和堵塞状态可以清楚地确定在有限温度下的软球的流变学，而连续从液体到高度压缩的无序固体交叉。
2013-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallisation of soft matter under confinement at interfaces and in wedges
研究了一个二维软物质模型系统的表面冻结和表面熔化相变。也被认为是被限制在一个楔的行为。该系统由通过软纯排斥对势相互作用的粒子组成。密度泛函理论（DFT）用于计算密度分布和热力学量。由于限制壁的外部潜力是通过一个硬壁与一个额外的排斥汤川势建模。表面相行为取决于这种排斥的范围和强度：当排斥强度较弱时，壁促进壁表面的冻结。当接近体相液-固相共存时，该冻结层的厚度以几何学方式增长。我们的平均场密度泛函理论预测，这个结晶层在墙上必须成核（即有一个自由能垒），它的形成必然是一个一阶过渡，称为“预冻结”，通过类比与预湿过渡。然而，与后者相反，预冻不能在临界点终止，因为相变涉及对称性的改变。如果壁面-流体相互作用的距离足够长，并且排斥力足够强，则可以发生表面熔化。然后，壁和块状结晶固体之间的界面变得由液相润湿，因为化学势朝向液-固共存时的值减小。据观察，有限厚度的流体膜的壁具有破缺的平移对称性，由于其接近散装晶体，所以润湿膜的成核可以是一阶或连续的。我们的平均场论预测，对于某些壁势有一个预熔临界点类似的表面临界点的预湿转变。在一个楔子里...
2016-02-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Which mechanism underlies the water-like anomalies in core-softened potentials?
利用分子动力学模拟研究了粒子与由排斥肩组成的连续和离散核软化（CS）分子间势相互作用的热力学.通过仿真分析了其动力学特性和结构特性。我们表明，在连续版本的CS势的密度在恒定压力下有一个最大值为一定的温度。类似地，在恒定温度下的扩散常数$D$在密度$ρ_{\mathrm{max}}$处具有最大值，在密度$ρ_{\mathrm{min}}<ρ_{\mathrm{max}}$处具有最小值，并且结构性质也是异常的。对于离散CS电位，没有观察到这些异常。异常的情况下，在离散的情况下，它的存在下，在连续CS潜在的过剩熵的框架进行了讨论。
2007-09-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interactions Between a Responsive Microgel Monolayer and a Rigid Colloid: From Soft to Hard Interfaces
响应性聚-N-异丙基丙烯酰胺基微凝胶通常用作具有软排斥相互作用的模型胶体。已经表明，溶液中的微凝胶-微凝胶相互作用可以通过改变环境参数来容易地调节，例如，温度、pH或盐浓度。此外，微凝胶容易吸附到液-气和液-液界面，形成可按需破碎的响应性泡沫和乳液。在这项工作中，我们探讨了微凝胶单分子层在空气-水界面和水中的硬胶体之间的相互作用。用单分子层粒子相互作用仪测量了单分子层与二氧化硅粒子之间的力-距离曲线。测量在不同温度和侧向压缩下进行，即，不同的表面压力。力-距离接近曲线显示长程排斥力低于微凝胶的体积相变温度。温度和侧向压缩降低了单层的刚度。粘附力随温度的升高而增加，随单层的横向压缩而降低。当横向压缩时，微凝胶之间的相互作用几乎不受温度的影响，因为直接吸附的微凝胶部分对温度几乎不敏感。相反，我们的研究结果表明，在水相中的微凝胶组分的温度依赖性溶胀强烈影响与探针的相互作用。微凝胶单分子层的变化从软到硬排斥界面。
2021-07-21 cond-mat.soft
Reentrant melting of the exp-6 fluid: the role of the repulsion softness
我们调查的相位行为的质点系相互作用通过exp-6对潜在的，模型的相互作用，是适当的描述有效的原子间力在高压缩。改变势的软排斥分量，研究其对重入熔化和密度异常的影响。当增加排斥软度时，我们发现异常熔化特征持续存在并在较小的压力下发生。此外，如果我们以软排斥肩为代价，通过延长硬核来减小势的向下倾斜的范围，则熔化线的凹入部分在程度上减小，就像密度异常区域一样。
2009-07-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Driven transport of soft Brownian particles through pore-like structures: Effective size method
多孔结构中的单流输运是一个重要的理论和实验课题。对于硬核相互作用粒子，最近已经取得了很好的理解集体动力学。在这里，我们研究如何柔软的粒子相互作用影响紧急运输行为。为此，我们研究了周期势场中粒子的受迫布朗运动。粒子通过具有对应于平滑矩形屏障的形状的排斥性软核势相互作用。这种形状使我们能够以受控的方式阐明相互颗粒渗透和颗粒交叉的影响。我们发现，即使是微弱的偏离硬核的情况下，可以有强烈的影响粒子电流。尽管这一事实，在相应的硬核系统中的运输知识被证明是有用的描述和解释我们的研究结果的软核的情况下。这是通过基于硬球的平衡密度泛函将热力学有效尺寸分配给颗粒来实现的。
2021-12-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anomalous behavior and structure of a liquid of particles interacting through the harmonic-repulsive pair potential near the crystallization transition
许多软物质系统的一个特性是它们的结构单元之间的超软有效相互作用。这种柔软性往往会导致复杂的行为。特别是，在压力下的超软系统表现出复杂的晶体和准晶体结构的多态性。因此，它是感兴趣的，以研究如何不同的可以是在这样的系统中的流体状态的结构在不同的压力。在这里，我们解决这个问题的模型液体组成的粒子相互作用，通过谐波排斥对势。当液体冷却时，该系统可以形成不同的晶体结构。我们发现，在一定的压力下，液体表现出不寻常的性质，如负的热膨胀系数。此外，在结晶过程中，体系的体积和势能会增加。在一定的压力下，该系统表现出高的稳定性，对结晶，它是几乎不可能的模拟的时间尺度上结晶。为了解决在高压下的液体的结构，我们考虑标度对分布函数（PDF）和键取向序（BOO）参数。随着压力增加，PDF发生的显著变化是第一峰的分裂，这是由与第二邻居的不可忽略的相互作用的出现和随后的结构重排引起的。我们的研究结果表明，非平凡的影响，通常解释为在不同的空间尺度上的不同的相互作用，也可以观察到在单组分系统与简单的一个长度尺度的超软排斥相互作用。
2019-09-18 cond-mat.soft
Structure factor of polymers interacting via a short range repulsive potential: application to hairy wormlike micelles
我们使用的随机相近似（RPA）计算的结构因子，S（q），通过软和短程排斥势V.以上的阈值聚合物浓度，其幅度基本上是由范围内的潜在的，S（q）表现出一个峰值的位置取决于浓度的链相互作用的解决方案。我们利用聚合物和蠕虫状胶束之间的密切类比，并应用我们的模型，使用高斯函数V，定量分析实验小角中子散射曲线的半稀溶液的毛蠕虫状胶束。这些样品由表面活性剂自组装的柔性圆柱体组成，由两亲性共聚物修饰，为研究空间相互作用聚合物溶液的结构提供了合适的实验模型系统。
2003-01-09 cond-mat.soft
Thermodynamics and dynamics of two-dimensional systems with dipole-like repulsive interactions
采用广泛的分子动力学（MD）模拟并辅以适当的理论近似，系统地研究了具有类偶极各向同性排斥相互作用的经典二维系统的热力学和动力学.这种相互作用势，衰减为粒子间距离的倒数立方，属于非常软的长程相互作用。因此，所研究的系统表现出某些普遍的性质，也共享其他相关的软相互作用粒子系统（如，例如，单组分等离子体和弱屏蔽库仑系统）。这些普遍性在这篇文章中进行了探索，以构建一个简单而可靠的描述系统热力学。特别是，流体和固相的亥姆霍兹自由能的推导，从流体-固体共存的位置是确定的。本文用准晶体近似描述偶极流体中的集体模。它的简化，以前验证的强耦合等离子体流体，是用来推导出明确的解析色散关系的纵向和横波模式，比较满意的直接MD模拟在长波长制度。推导并分析了偶极子流体和固体的声速。
2018-02-26 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Percolation transition in phase separating active fluid
具有排斥相互作用的活性颗粒所表现出的运动诱导的相分离是众所周知的。我们发现，活性粒子的相互作用的柔软性不稳定的高度有序的致密相，导致形成一个多孔的集群跨越系统。如果颗粒运动性增加超过临界值，也可以实现这种\emph{soft limit}，在该临界值处，系统清楚地表现出标准渗滤转变的所有特征。我们还表明，在无热极限，活性粒子表现出类似的过渡，即使在低运动。有了这些新的相，排斥性活性粒子的相图显示出比以前设想的更丰富。
2022-08-22 cond-mat.soft
Incorporating Ion-Specific van der Waals and Soft Repulsive Interactions in the Poisson-Boltzmann Theory of Electrical Double Layers
针对修正泊松-玻尔兹曼理论未纳入范德华力与软排斥作用的缺口，提出纳入12-6伦纳德-琼斯势的PB-LJ方法，分析不同相互作用对双电层结构的影响，提升了模型与实验微分电容数据的一致性。
2023-02-15 cond-mat.soft physics.chem-ph
Duality Relations for the Classical Ground States of Soft-Matter Systems
有界相互作用在软物质体系中特别重要，如胶体、微乳液和聚合物。我们推导了一类软势的新的对偶关系，包括三体和高阶函数，可以应用于有序和无序的经典基态。这些对偶关系将与实空间势相关的组态能量与对偶（傅立叶变换）势的相应能量联系起来。我们应用的对偶关系，演示如何信息的经典基态的短程电位可以用来得出新的结论，基态的长程电位，反之亦然。的对偶关系也导致界限的T=0系统的能量在密度区间的相共存。此外，我们确定类的“自相似”的潜力，其中一个可以涉及低和高密度基态能量。我们分析的基态配置和热力学性质的一维系统以前被认为表现出无限数量的结构相变和评论已知的基态的纯排斥单调的潜力在我们的对偶关系的背景下。
2010-09-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mapping the glassy dynamics of soft spheres onto hard-sphere behavior
我们表明，纯排斥相互作用的软球系统的动力学可以通过引入一个有效的硬球直径使用安德森周钱德勒近似确定。我们发现，这种近似，已知的描述静态性质的液体，也给出了一个很好的描述的动态量，松弛时间，甚至在附近的玻璃化转变。
2011-07-13 cond-mat.soft
Inversion of Sequence of Diffusion and Density Anomalies in Core-Softened Systems
本文介绍了我们在以前的出版物中介绍的岩心软化系统中的水状异常的模拟研究。我们研究了具有相同势函数形式但具有不同参数的系统的反常区域，发现反常扩散区域和密度反常区域的次序随着排斥肩宽度的增加而颠倒.
2011-09-08 cond-mat.soft
Hard colloidal rods near a soft wall: wetting, drying, and symmetry breaking
在Onsager的密度泛函理论，我们探讨的热力学和结构性质的各向同性和粘性流体的硬针状胶体接触的硬基板上涂有软短程吸引或排斥层。作为软相互作用的范围和强度的函数，我们发现润湿和干燥的过渡，预干燥线，和从单轴到双轴的润湿和干燥膜的破胶过渡。
2006-01-23 cond-mat.soft
Mesoscopic model for soft flowing systems with tunable viscosity ratio
基于双量程赝势格子玻尔兹曼方法，提出了一种可调粘度比的二元流体混合物的介观模型，用于模拟软流动体系.除了在经典的单程模型中的短程排斥相互作用的物种之间，之间的竞争机制的短程吸引力和中程排斥相互作用施加在每个物种。与单范围模型相比，除了扩展可达到的表面张力的范围之外，所提出的方案还示出了独立于粘度比的正分离压力。后一种性质对于许多微流体应用是至关重要的，所述微流体应用涉及具有与连续相不同的粘度的分散液滴的集合。作为初步应用，计算了平面流道中压力驱动乳状液的相对有效粘度。
2020-10-20 cond-mat.soft physics.comp-ph
Phase diagram of the Gaussian-core model
我们以前所未有的数值精度跟踪高斯核模型的相图，这是一个经典的点粒子通过高斯形的纯排斥势相互作用的系统。该模型，它提供了一个可靠的定性描述的可互穿的球状聚合物的热行为，是已知的表现出多晶型的FCC-BCC过渡在低密度和在高密度下的重入熔融。广泛的蒙特卡罗模拟，进行结合精确计算的固体自由能，导致一个热力学的情况下，部分修改相对于以前的知识。特别地，我们发现：i）流体-BCC-FCC三相点温度约为最大凝固温度的三分之一; ii）在等温压缩时，该模型在刚好高于三相点的窄温度范围内表现出流体-BCC-FCC-BCC-流体相序列。我们讨论了这些结果与星型聚合物溶液和其他软排斥系统的行为。
2005-06-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Equilibrium clusters in suspensions of colloids interacting via potentials with a local minimum
在简单的胶体悬浮液中，团簇是由胶体自缔合产生的多聚体，与单体处于平衡状态。已知有两种类型的势产生团簇：a）由短程吸引和长程排斥之间的竞争产生的势，其特征在于全局极小值和排斥尾; b）具有软肩的纯排斥势。使用计算机模拟，我们证明在这项工作中，潜在的本地最小值和排斥性的尾巴，不属于任何已知的类型，也能够产生集群。详细的对比分析表明，这种新型的团簇形成势是其他两者之间的桥梁。新的团簇在形状上膨胀，它们的组装是由熵驱动的，就像在纯排斥系统中一样，但只在低密度下。在高密度下，团簇被能量坍缩和稳定，与具有竞争吸引和排斥相互作用的系统一样。
2016-03-07 cond-mat.soft
Solvent mediated interactions close to fluid-fluid phase separation: microscopic treatment of bridging in a soft core fluid
利用密度泛函理论计算了二元溶剂吸附在一对大溶质粒子周围的密度分布。所有物种通过排斥高斯势相互作用。溶剂表现出流体-流体相分离，并且对于接近共存的热力学状态，大颗粒可以被共存溶剂相的厚的吸附“润湿”膜包围。在减少两个大颗粒之间的分离时，我们发现当润湿膜连接形成流体桥时，可以存在“桥接”过渡。在桥构型中，两个大粒子之间的势变得长程和强吸引。在我们的平均场处理的桥接过渡的结果在溶剂介导的力的不连续性。我们证明，占桥接现象需要存在一个非零的桥函数的溶质粒子之间的相关性时，我们的模型流体描述在一个完整的混合物理论的基础上的Ornstein-Zernike方程。
2004-11-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
When do soft spheres become hard spheres?
传统的（Zwanzig-Mountain）简单流体的瞬时弹性模量的表达式预测其发散的硬球（HS）的相互作用的极限接近。然而，真正的HS流体的弹性模量是有限的。在这里，我们表明，这个悖论揭示了软到硬球的流体激发和热力学交叉。随着广泛的\emph{in-silico}研究流体与排斥幂律相互作用（$\propto r^{-n}$），我们将交叉定位在$n\simeq 10-20$和开发一个简单而准确的模型HS制度。这些结果为处理从简单流体到熔体和玻璃的各种体系中的弹性和相关现象开辟了新的前景。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Critical scaling of jammed system after quench of temperature
数值研究了软排斥粒子在阻塞跃迁附近温度猝灭后的临界行为。结果表明，示踪粒子的均方位移平台和压力满足临界标度律。干扰过渡的临界密度取决于准备系统的协议，而与现象学预测一致的临界指数的值与协议无关。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Density functional theory of freezing for soft interactions in two dimensions
本文提出了二维冻结的密度泛函理论，研究了软相互作用势的二维冻结问题。平行的感应偶极子之间的这种排斥势对于界面上的顺磁性胶体是实现的，其另外暴露于外部磁场。一个扩展的修正的加权密度近似，其中包括正确的三重态相关的液体状态。冻结转变的理论预测与实验和模拟数据吻合得很好。
2006-04-18 cond-mat.soft
Note: Sound velocity of a soft sphere model near the fluid-solid phase transition
本文应用准定域电荷近似估计了具有排斥反幂律相互作用的简单软球流体的声速。得到的结果进行了讨论的背景下的声速的硬球系统和液态金属在熔化温度。
2016-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Mesophases of soft-sphere aggregates
软球通过硬核和一系列吸引和排斥的“软肩”势相互作用，自组装成形成各种中间相的簇。我们结合平均场论从一个晶格模型与软球聚集体的周期性结构的水平表面分析，研究稳定的形态为所有集群的潜力。我们开发了一个系统的方法，在低温下，强偏析的中间相组装的热力学和预测的相，包括片层，六方柱和体心立方相，以及相关的逆结构的通用序列。我们讨论了有限温度修正强偏析理论的Sommerdan样膨胀，以及这些修正如何影响双连续中间相结构，如螺旋的热力学稳定性。最后，我们探讨了弱分凝粒子的相反极限，并预测了平均场相图中双连续团簇形态的一般稳定性。
2009-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
