Lane formation in driven colloidal mixtures: is it continuous or discontinuous?
由电场驱动的带相反电荷的胶体的二元混合物被示出，如果驱动力增加，则表现出朝向泳道形成的非平衡转变。利用布朗动力学的计算机模拟和实空间实验研究了驱动力增加和减小时车道形成程度的序参量中的滞后效应。无论是从模拟和实验，我们发现车道形成由于电场是连续的。然而，模拟显示，如果驱动力是重力，则不连续过渡。
2008-12-04 cond-mat.soft
Maxwell stress in fluid mixtures
本文研究了在外加电场作用下二元流体混合物中麦克斯韦应力的结构，并讨论了其结果。特别是，我们表明，在不混溶的共混物，它是密切相关的统计域结构。这导致了一个紧凑的公式，这可能是有用的，在这种系统中的电流变效应的调查。在稳恒电场作用下的分相流体中计算的应力张量与最近的实验结果符合得很好。
2012-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvo-osmotic flow in electrolytic mixtures
我们表明，一个电场平行于电中性表面可以产生流动的电解质混合物在小通道。我们称之为溶剂渗透流，因为流动是由离子在液-固界面的不对称优先溶剂化引起的。所产生的流量是可比的大小无处不在的电渗流在带电表面，但对于一个固定的表面电荷密度，它的依赖性离子强度的定性不同。溶剂渗透流动也可以用温度敏感地控制。我们推导出一个修改后的Helmholtz-Smoluchowski方程，占这些影响。
2017-03-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Electric double layer composed of an antagonistic salt in an aqueous mixture: Local charge separation and surface phase transition
我们研究了双电层含有拮抗盐在水溶液中的混合物，其中阳离子是小的和亲水的，但阴离子是大的和疏水的。在这种情况下，在电荷密度和溶剂组成之间产生强耦合。结果，阴离子被捕获在疏水壁上的富油吸附层中。然后我们改变壁面上的表面电荷密度$σ$。对于$σ>0$，阴离子保持累积，但对于$σ<0$，阳离子随着$|σ|$的增加而被吸引到壁。此外，当溶剂相互作用参数$χ(T)$超过由本体中的组成和离子密度确定的临界值$χ_c$时，电势降$Ψ(σ)$是非单调的。这导致具有不同$σ$和相同$Ψ$的两种双电层之间的一级相变。在平衡中，这样的两层区域可以共存。由于有限的离子尺寸的空间效应是至关重要的，在这些现象。
2017-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffuse-Layer Capacitance at the Potential of Zero Charge in Binary Mixtures
针对二元混合物双电层，本文建立理论并解析求得零电荷电势处的扩散层电容，揭示了电容发散所指示的表面不稳定性及其相对单液体近似的偏离条件。
2025-08-19 cond-mat.soft physics.chem-ph
Mixing-Demixing Phase Diagram for Simple Liquids in Non-Uniform Electric Fields
推导了不同电极几何形状和任意介电常数本构关系的二元液体混合物在电场中的混合-分层相图。通过关注液-液界面的行为，我们产生了简单的解析表达式的界面位置对实验参数的依赖性。我们还表明，相图中包含的区域，液体分离不能发生在任何施加的领域。边界“静电双节点”线的解析表达式揭示了区域的大小和形状强烈地依赖于液体之间的介电关系。此外，我们预测存在的"静电旋节"线，确定的条件下，液体处于亚稳态。最后，我们构建了封闭系统的相图映射到一个开放的系统，通过有效的液体组成的解决方案。对于在固定温度和混合物组成下的封闭系统，液体分离发生在表面电势（或电荷密度）的有限"窗口"中。更大的电势或电荷密度违反直觉地破坏界面，导致液体混合。这些结果为液体在非均匀电场中的行为提供了易于检验的预测，从而为实验提供了有价值的指导。
2013-07-17 cond-mat.soft
Effect of proximity to ionic liquid-solvent demixing on electrical double layers
离子液体及其与溶剂混合物在金属界面上的性质越来越受到人们的关注，特别是由于它们在能量储存方面的应用。到目前为止，主要的焦点一直是在双电层与离子液体远离相变。然而，在其相变附近的系统是已知的，表现出一些显着的功能，如润湿转变和毛细凝聚。在这里，我们开发了一个平均场模型，适合于接近分层的IL-溶剂混合物，并结合它与Carnahan-Starling（CS）和晶格气体表达式的排斥体积相互作用。这个模型，然后解决解析，使用微扰展开，和数值。我们证明，除了众所周知的骆驼和钟形电容，有一个鸟形电容，有三个峰值作为电压的函数，出现由于接近分层。此外，我们发现骆驼形的电容，这是一个签名的稀电解质，可以出现在高IL密度的疏离子电极。我们还讨论了CS和晶格气体表达式在我们的模型的背景下所产生的差异和影响。
2020-01-07 cond-mat.soft
Negative Differential Capacitance from Composition-Dependent Stern Capacitance in a Binary Mixture
Kyoto University（京都大学）
本研究建立二元液体混合物双电层热力学理论，发现斯特恩层电容随局部溶剂组成变化可产生负微分电容及双电层一级相变，其理论与四丁基氯化铵混合溶剂电容数据半定量吻合，揭示斯特恩层溶剂交换对相关性质的调控作用。
2026-08-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Stochastic Density Functional Theory on Lane Formation in Electric-Field-Driven Ionic Mixtures: Flow-Kernel-Based Formulation
本研究以电场驱动二元离子混合物为原始模型，构建含乘性噪声的随机密度泛函理论，结合流核描述涨落流，通过渐近分析与二维逆傅里叶变换验证了车道形成的非平衡有序机制，拓展了确定性密度泛函理论。
2024-07-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Electrolubrication in liquid mixtures between two parallel plates
本文理论研究了液体混合物中电场诱导的电润滑现象，推导出平行板间速度剖面与通量，发现润滑层厚度由德拜长度和关联长度决定，并证明流速和通量可提高10–100倍以上。
2024-03-18 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Mixtures of blue phase liquid crystal with simple liquids: elastic emulsions and cubic fluid cylinders
我们研究数值的行为相分离的混合物的蓝相I液晶与各向同性流体。所得的形态主要由逆毛细管数$χ$控制，从而设定界面力和弹性力之间的平衡。当$χ$和各向同性组分的浓度都较低时，蓝相向错晶格模板流体圆柱体的立方体阵列。对于较大的$χ$，各向同性相主要排列成液体乳液液滴，其非常缓慢地变粗，将蓝相向错线重新布线成无定形弹性网络。我们的蓝相/简单流体复合材料可以在外部操纵：电场可以触发具有不同拓扑结构的立方流体柱相之间的形态转变。
2018-07-05 cond-mat.soft
Electric field inside a "Rossky cavity" in uniformly polarized water
均匀极化液体在溶质内部产生的电场受界面处液体偶极极化的强烈影响。我们表明，通过数值模拟，电“腔”内的水合非极性溶质场不遵循标准麦克斯韦的静电学的预测。相反，随着溶质尺寸的增加，溶质内部的场趋于洛伦兹虚腔预测的极限。标准范例失败，因为它依赖于由麦克斯韦电介质的边界条件确定的电介质界面处的表面电荷密度。相反，极性液体的界面携带表面偶极子的优先面内取向，从而实际上不产生表面电荷。由此产生的静电问题的边界条件不同于传统的配方，影响基于它们的微观和宏观领域。我们表明，腔场传播到一个理想的混合物的介电常数的显着差异相对较小的差异。混合物的介电增量与溶质浓度的斜率强烈依赖于在界面处实现的极化方案。在洛伦兹极化的情况下发现的更陡的斜率也意味着极化这种混合物的更高的自由能惩罚。
2011-07-06 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Molecular Dynamics simulations and Kelvin Probe Force microscopy to study of cholesterol-induced electrostatic nanodomains in complex lipid mixtures
生物膜和单层内的脂质和蛋白质的分子排列产生复杂的膜形态以及不同的电表面电位、形貌和静电纳米级域的区域。在软物质中探测这些纳米畴是一个具有挑战性的任务，无论是在实验上还是在理论上。本文研究了胆固醇、脂质成分、脂质电荷和脂质相对单层结构和表面电位分布的影响。原子力显微镜（AFM）用于解析拓扑纳米结构，开尔文探针力显微镜（KPFM）用于解析脂质单层中这些纳米结构的表面电势。研究了由二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）、1，2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DOPC）、1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POPC）、1，2-二油酰-sn-甘油-3-[磷酸-rac-（3-赖氨酰（1-甘油））]（DOPG）、鞘磷脂和胆固醇组成的模型单层。结果表明，胆固醇改变纳米结构域的形成，影响地形和电表面电位。用原子分子动力学（MD）研究了表面电位差异的分子基础。MD模拟定性匹配的实验结果，与100 mV的液体无序双层（Ld，更少的胆固醇和较低的链序）和液体有序双层（Lo，更多的胆固醇和更高的链序）之间的静电势差。重要的是，Lo和Ld相之间的静电性质的差异表明了一种新的机制，通过这种机制，膜组成与膜功能相结合。
2016-11-24 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Electric Field Effects Near Critical Points
我们提出了静电相互作用和电场效应的一般Ginzburg-Landau理论的序参量，极化，和电荷密度。电场效应，然后研究在近临界流体和液晶。对含有少量离子的极性二元混合物的液-液相变和带电粒子周围的液晶有序的变形给出了一些新的预言。
2003-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Field driven cluster formation in two-dimensional colloidal binary mixtures
该研究模拟外电场下尺寸与电荷不对称的二元带电胶体，发现驱动力超过临界值时形成团簇，并伴随大颗粒振动中的稳定波包。
2023-04-06 cond-mat.soft nlin.PS
Confinement-induced fractionation and liquid-liquid phase separation of polymer mixtures
细胞中通过液-液相分离形成的（生物）分子凝聚物已受到越来越多的关注，因为这些凝聚物在生物系统中发挥重要的功能和调节作用。然而，大多数研究集中在纯系统在本体溶液中的行为，从而忽略了限制效应和细胞中存在的众多分子之间的相互作用。为了提高我们的知识，我们进行模拟的二元聚合物混合物的液滴，考虑单分散和多分散的分子量分布的较长的聚合物物种。我们发现，限制诱导的聚合物的空间分离的长度，与较短的移动到液滴表面。这种分配导致液滴中心的局部聚合物浓度的明显增加，这在多分散体系中更为明显。因此，该系统在平均聚合物浓度下表现出液-液相分离，其中本体系统仍处于单相状态。
2022-11-23 cond-mat.soft
Selective solvation in aqueous mixtures: Interface deformations and instability
我们简要地回顾了离子在水溶液中的选择性溶剂化效应，其中离子密度和组成波动是强耦合的。然后，我们研究了离子存在下液-液界面的表面张力γ。我们发现，由于界面附近的静电和溶剂化相互作用，γ可以急剧下降。我们计算自由能是如何改变的，由于小的表面起伏的存在下的双电层。当γ为负值时，表面不稳定性发生，这在溶剂临界附近的拮抗离子对中很容易实现。三维模拟显示了如何诱发表面不稳定性。
2012-02-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase-Separation Transition in Liquid Mixtures Near Charged Objects
我们研究了非极性液体混合物在弯曲带电物体（如电极或带电胶体）附近的热力学行为。对于物体上足够小的电荷，或者等效地，小电势，介电泳力导致靠近胶体的极性更大的液体富集。然而，存在电荷（或电势）的临界值，在该临界值以上发生相分离转变，并且高介电常数和低介电常数组分之间的界面变得尖锐。给出了解析的和数值的组分分布，找到了平衡前沿位置与电荷或电压的函数关系，并利用简单的Cahn-Hilliard型方程研究了空间非均匀电场中相分离的动力学.我们发现一个指数松弛的组合物前的位置，与特征时间取决于收费，混合物的组成和环境温度。
2008-08-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation transition in liquids and polymers induced by electric field gradients
空间均匀电场已被用来诱导液体和聚合物的不稳定性，并定向和变形的嵌段共聚物的有序相。本文讨论了液体混合物在空间非均匀场作用下发生的分层相变。高于临界电位值时，发生相分离转变，出现两个共存相被尖锐界面分离。给出了分析和数值的组成分布，并找到了界面位置作为电荷或电压的函数，讨论了分层对悬浮液稳定性和胶体间相互作用的可能影响。
2009-01-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ubiquitous preferential water adsorption to electrodes in water/1-propanol mixtures detected by electrochemical impedance spectroscopy
本文通过电化学阻抗谱研究铝电极在水/1-丙醇混合电解质中的双电层电容，发现电容主要由电极表面亲水性导致的水优先吸附决定，且该现象普遍存在并与电解质类型和浓度无关。
2023-08-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Controlling the composition of a confined fluid by an electric field
从一个通用模型的孔/散装混合物平衡，我们提出了一种新的方法，用于调制的封闭流体的组成，而不必修改散装状态。为了实现这一点，两个基本的机制-灵敏度的孔隙填充体的热力学状态和电场效应-相结合。我们通过蒙特卡罗模拟表明，组成可以控制在一个连续的和跳跃的方式。在大体积分层不稳定性附近，我们证明了在孔隙中的场诱导的粒子数反转。实现该方法的条件应最好用胶体来满足，但基于稳健和通用的机制，它也应该适用于某些分子流体。
2009-10-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On the flow of electrically charged particles in an elastic solid
University of Nebraska-Lincoln（内布拉斯加大学林肯分校）
基于三连续介质混合物模型，提出一种描述软固体电解质和弹性半导体中带电粒子流动的非线性连续介质理论，适用于大变形和强场。
2026-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
