Common anesthetic molecules prefer to partition in liquid disorder phase domain in a composite multicomponent membrane
尽管麻醉药在临床上有着广泛的应用，但我们对全身麻醉的分子水平的理解还远未达到。采用原子分子动力学模拟，研究了常用麻醉剂乙醇、氯仿和甲醇在由不饱和棕榈酰-油酰-磷脂酰胆碱（POPC）、饱和棕榈酰-鞘磷脂（PSM）和胆固醇（Chol）组成的对称多组分脂双层膜中的作用.我们发现，机械和物理性能，如膜的厚度和刚度降低，而在麻醉分子的存在下表现出的膜的横向扩张。我们的模拟显示了复合多组分脂质膜中麻醉剂的横向和横向异质性。乙醇和氯仿均分配在富含POPC的ld相区中，而甲醇分布在两个lo-ld相区中。氯仿可以深入渗透到膜中，而甲醇主要分配在靠近头基的水层处，乙醇分配在膜中脂质的颈部处。
2018-03-13 cond-mat.soft physics.bio-ph
Monte Carlo adaptive resolution simulation of multicomponent molecular liquids
复杂的软物质系统可以有效地研究与自适应分辨率模拟方法的帮助下，同时采用两个级别的分辨率在不同区域的模拟域。然而，高分辨率和低分辨率模型的非匹配特性导致系统子域之间的热力学不平衡。这种不均匀性可以通过适当的补偿力来修复，其计算需要非平凡的迭代过程。在这项工作中，我们采用最近开发的哈密顿自适应分辨率模拟方法进行蒙特卡罗模拟的二元混合物，并提出了一个有效的计划，基于柯克伍德热力学积分，调节多组分系统的热力学平衡。
2013-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized Langevin Equation for Tracer Diffusion in Atomic Liquids
我们推导出描述简单模型原子液体中标记的单个示踪粒子的布朗运动的时间演化方程（即，$N$粒子系统，其运动由牛顿第二定律控制，并通过球对称成对势相互作用）。我们的基础上的广义朗之万方程形式主义的推导，并发现，由此产生的时间演化方程是形式上相同的广义朗之万方程，描述了布朗运动的个别示踪粒子在胶体悬浮液中的流体动力学相互作用的情况下。这种形式上的动力等效性意味着两个系统的某些动力学性质，如它们的均方位移，在一个明确定义的时间尺度上的长时间不可测性。通过比较硬球系统上进行的分子和布朗动力学模拟的结果，在这里测试这个预测。
2012-05-25 cond-mat.soft
Fertilization of liquid-saturated porous medium with multicomponent gases due to surface temperature oscillation
研究了弱溶双组分物质在与其储层接触的饱和多孔介质中的非等温扩散输运问题。特别注意的是从大气中的氮和氧的渗透下的年度温度振荡的例子。多孔介质半空间的表面温度随时间振荡，这导致衰减的溶解度波深入多孔介质中传播。在这样的系统中，饱和溶液和未溶解相的区域与欠饱和溶液的区域共存;这些区域随时间迁移。此外，多组分物质的溶解度取决于其组成，这导致与单组分情况相比，溶解度的数学模型复杂得多。我们描述了由于温度振荡而形成的近地表气泡层的现象。建立了该现象的分析理论。对于多组分的解决方案，我们报告的扩散边界层，这是不可能的单组分的解决方案的形成。我们构建了一个分析理论，这个边界层，特别是，我们推导出有效的边界条件的扩散运输超出这一层的问题。
2021-12-02 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Liquid Hopfield model: retrieval and localization in multicomponent liquid mixtures
本文提出可解析的liquid Hopfield模型描述多组分液体对目标组成状态的检索，揭示非线性排斥作用的必要性及检索与局域化之间的权衡。
2024-12-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft physics.bio-ph
Phase behavior and morphology of multicomponent liquid mixtures
多组分体系在自然界和工业中普遍存在。虽然少组分液体混合物的物理学（即，二元和三元化合物）是很好理解的，并且在本科课程中常规教授，但$N$ -组分与$N>3$的混合物的热力学和动力学性质仍然相对未被探索。这种混合物的一个例子是细胞内液，其中富含蛋白质的液滴相分离成不同的无膜细胞器。在这项工作中，我们调查的平衡相行为和形态的$N$组分液体混合物内的Flory-Huggins理论的正规溶液。为了确定共存相的数量及其组成，我们开发了一种新的算法，用于构建完整的相图，基于离散化的自由能景观的数值凸化。结合Cahn-Hilliard动力学方法，我们采用该方法研究了含有$N=4$和$5$组分的混合物。我们报告的粗化行为，这样的系统，以及由此产生的形态在三个空间维度。我们讨论了如何共存的相位和它们的组合物的数量可以提取与主成分分析（PCA）和K-Means聚类算法。最后，我们讨论了如何可以逆向工程的相互作用参数和组件的体积分数，以实现一系列所需的包装结构，如嵌套的“俄罗斯娃娃”和封装Janus液滴。
2018-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
The multicomponent diffuse-interface model and its application to water/air interfaces
本研究利用多组分扩散界面模型的基本性质探究流体界面动力学与相变，证明平界面稳定性，分析液层蒸发与蒸气凝结规律，确定水-空气体系的模型参数并发现相关效应可忽略、界面流动近等温。
2022-12-16 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Lipid exchange enhances geometric pinning in multicomponent membranes on patterned substrates
支持的脂质双层具有液体有序/无序域的实验已经表明，脂质域的空间排列和它们的化学组成强烈地受基板的曲率的影响。此外，理论预测表明，这两种效果是密切相关的双层的封闭拓扑结构。在这项工作中，我们测试这一假设制造支撑膜组成的各种形状的胶体颗粒躺在一个平面基板。单个脂质双层包覆胶体和基质两者，允许它们之间的局部脂质交换，从而使系统在化学上开放，即能够与胶体附近的外部储库交换热量和分子。通过重建该系统的吉布斯相图，我们表明，自由能景观直接影响的几何形状的胶体。此外，我们发现，当地的脂质交换增强钉扎的液体无序相在高度弯曲的地区。这使我们能够提供域的弯曲模量差的估计。最后，通过结合实验和数值数据，我们预测的结果可能的实验悬链线和锥形颈部，并表明，这些几何形状可以大大提高精度的弯曲模量的当前估计。
2019-12-04 cond-mat.soft
Evolved interactions stabilize many coexisting phases in multicomponent liquids
相分离已经成为生物细胞内部空间组织的基本概念。然而，尽管它与几乎所有的生理功能都有明确的相关性，但我们对许多相互作用的成分组成的系统（如细胞）中的相形成知之甚少。在这里，我们介绍了一种新的数值方法的基础上，物理弛豫动力学研究共存相在这样的系统。我们使用我们的方法来优化组件之间的相互作用，类似于进化如何优化蛋白质的相互作用。尽管初始组成存在很大的不确定性，但这些进化的相互作用强烈地导致了限定数量的相，而随机或设计的相互作用表现得更差。此外，优化的相互作用对扰动是鲁棒的，并且它们允许快速适应新的目标相位计数。因此，我们表明，基因编码的蛋白质的相互作用提供了多功能的控制相行为。在我们的系统中形成的阶段也是一个具体的例子，一个强大的紧急性质，不依赖于微调的参数的个别成分。
2022-01-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Metastable phase separation and information retrieval in multicomponent mixtures
Gulbenkian Institute of Molecular Medicine（古尔本基安分子医学研究所）；Centro de Física Teórica e Computacional, Faculdade de Ciências, Universidade de Lisboa（里斯本大学理学院理论计算物理中心）；Department of Mathematics, King’s College London（伦敦国王学院数学系）
本文发展了亚稳态相分离的热力学形式，应用于高阶相互作用二元混合物，并重点研究霍普菲尔德液体中的亚稳态相分离及其信息检索能力。
2026-06-19 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exploring the soft pinning effect in the dynamics and the structure dynamics correlation in multicomponent supercooled liquids
通过增加二元Kob-Andersen模型中部分粒子质量，研究了多组分过冷液体中重粒子的软钉扎效应，发现随质量增加重粒子在高低温下均更有效充当软钉扎中心，且改进的四元框架能更好预测结构与动力学相关性。
2024-07-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.comp-ph
Identity Ordering and Metastable Clusters in Fluids with Random Interactions
我们使用朗之万动力学模拟来研究密集的二维系统的粒子，其中所有的二元相互作用是不同的（AID）的意义上说，每个相互作用参数的特点是由一个随机选择的数字。我们比较了两个系统，不同的概率分布，从中得出的相互作用参数：均匀（U）和指数（E）。这两个系统进行邻里身份排序（NIO）和形成亚稳集团在流体相附近的液-固转变，但在E比在U系统的效果要强得多。我们的研究结果的多组分合金的结构控制的可能影响进行了讨论。
2018-12-06 cond-mat.soft
Aging of a Homogeneously Quenched Colloidal Glass-forming Liquid
采用胶体动力学的非平衡自洽广义Langevin方程理论，描述了具有硬球和短程吸引作用的猝灭模型胶体液体中的非稳态老化过程，其静态结构因子和van Hove函数从猝灭前的初始状态不可逆地演化到最终的动态停滞状态.我们的数值结果与现有的模拟数据的比较是非常令人鼓舞的。
2010-11-17 cond-mat.soft
Structure of Multicomponent Coulomb Crystals
库仑等离子体在许多物理系统中结晶，例如尘埃等离子体、中子星壳和白矮星核。单组分和二元等离子体的晶体结构在文献中受到了极大的关注，尽管研究较少的多组分等离子体可能与包含大范围粒子电荷的许多物理系统最相关。我们报告的分子动力学模拟的多组分等离子体的熔化温度附近的混合物是现实的X射线爆发的灰烬成分。我们用键序参量和径向分布函数对晶体结构进行了量化。与过去的工作相一致，低电荷粒子形成间隙缺陷，我们认为，它们是在晶格内的准液态。尽管粒子电荷的变化很大，但晶格显示出屏蔽效应，它保留了长程序，这可能会影响与天体物理学相关的输运性质。
2020-02-02 astro-ph.HE cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Fluctuation Theory of Liquid-Phase Solutions: Shear Viscosity
针对非平衡液相输运性质计算难题，提出基于非平衡统计力学的多组分液相溶液唯象非平衡涨落理论，扩展Dean-Kawasaki理论以计算剪切黏度，推导单溶质溶液黏度公式并复现多类体系结果。
2025-06-18 cond-mat.soft
Overdamped van Hove function of atomic liquids
利用广义Langevin方程的形式和描述的收缩过程，我们导出了简单原子液体局域密度热涨落的一般记忆函数方程。通过对该方程的长时间极限的分析，提出了原子液体的长时间动力学与相应的\emph{Brownian}液体的动力学之间的惊人等价性。通过比较硬球液体的自中间散射函数和长时间自扩散系数的分子动力学和布朗动力学模拟，证实了这种动力学等价性。
2012-05-24 cond-mat.soft
Fluctuation-induced Non-equilibrium Transition in a Liquid-Crystal Metastable System
本文的研究研究朗之万动力学允许液晶和热环境之间的能量交换。这种动力学导致了液晶运动的涨落和耗散行为，从而驱动系统向非平衡演化过程发展。特别地，对于液晶亚稳态系统的操作，波动可以允许相对于能量势垒的激发（非平衡）过渡到全局稳定状态。本文以液晶π组态为例，统计研究了非平衡亚稳跃迁，并给出了跃迁时间与涨落关联的关系。
2010-11-14 cond-mat.soft
Testing the variants of the Stokes-Einstein relation in the framework of self-consistent generalized Langevin equation theory
Stokes-Einstein关系式通常采用两种函数形式D~1/tau和D~T/tau，其中D为扩散常数，tau为弛豫时间，T为温度。提出了一种预测胶体和分子液体长时间动力学的自洽广义朗之万方程（SCGLE）理论。本文以截断Lennard-Jones类液体为例，在SCGLE理论框架下对两种变体的合理性进行了检验。结果表明，在SCGLE理论框架下，D~1/tau是Stokes-Einstein关系的一个很好的变体，而D~T/tau并不是一个很好的变体，即使在SCGLE理论中建立了Stokes-Einstein关系，取一个分数作为D~（T/tau）^zeta，其指数zeta也不等于1.0.
2023-03-08 cond-mat.soft physics.chem-ph
Multiscale method based on coupled lattice-Boltzmann and Langevin-dynamics for direct simulation of nanoscale particle/polymer suspensions in complex flows
发展了一种耦合Lattice-Boltzmann（LB）方法和Langevin-dynamics（LD）方法的混合计算方法，用于模拟同时存在热涨落和长程多体流体动力学相互作用（HI）的纳米颗粒和聚合物（NPP）悬浮体系.在LD方法中，NPP的布朗运动被一个随机强迫项所捕获。LD方法通过离散LB强迫源分布与非波动LB流体双向耦合，以捕获长程HI。为了保证粒子数量的线性可扩展性，提出了一种用于短距离粒子邻居搜索和交互的欧拉-宿主算法，并嵌入到LB-LD框架中. LB-LD方法的有效性和准确性证明通过几个示例问题。仿真结果与理论和实验结果吻合较好。LB-LD方法可以有利地并入复杂的多尺度计算框架中，用于有效地模拟多尺度、多组分颗粒悬浮系统，例如复杂的血液悬浮液。
2019-06-11 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.comp-ph
Self-propelling Microdroplets Generated and Sustained by Liquid-liquid Phase Separation in Confined Spaces
受限空间中的流动传输在技术过程中无处不在，从微孔膜分离和纯化药物成分和生物医学治疗中的药物递送到催化剂填充反应器中的化学和生物质转化以及二氧化碳封存。在这项工作中，我们提出了一个独特的途径，通过自我推进的微滴在密闭空间中增强液体传输。当三元混合物被扩散性差的溶剂稀释时，这些微滴可以从局部的液-液相分离自发形成。高速图像揭示了微滴如何生长、破碎并沿着固体表面快速推进，最大速度高达~160 μ m/s，以响应由相分离产生的急剧浓度梯度。微滴自推进在受限空间的壁之间引起朝向相分离位置的补充流，这又驱动混合物脱离平衡并导致事件的重复级联。我们的研究结果的复杂性和丰富的现象，自推进液滴建议一个有效的方法来增强流动运动的多组分液体混合物在有限的空间内的时间有效的分离和智能运输过程。
2020-12-28 cond-mat.soft
A lattice Boltzmann model for self-diffusiophoretic particles near and at liquid-liquid interfaces
介绍了一种新的基于多相多组分格子玻尔兹曼方法的介观计算模型，用于模拟存在液-液界面的自泳粒子。我们的模型具有完全解析的溶剂流体动力学，由于其多功能性，它可以处理多物理问题的重要方面，包括颗粒润湿性和产品在两个液相中的溶解度差异。该方法在简单的数值实验中得到了广泛的验证，其结果在理论上是可预测的，然后应用于研究界面附近和界面处捕获的活性粒子的行为。我们发现，它们的运动可以通过调整相关的控制参数，如泳动迁移率，接触角和产品的溶解度不同地转向。
2022-02-03 cond-mat.soft physics.comp-ph
Inertial effects of self-propelled particles: from active Brownian to active Langevin motion
通过将能量转化为机械运动而自我推进的活性粒子代表了物理学和化学中不断扩展的研究领域。对于在液体中运动的微米级颗粒（“微泳者”），大多数基本特征已经用过阻尼主动布朗运动模型来描述。然而，对于在气体中移动的宏观颗粒或微粒，惯性效应变得相关，使得动力学是欠阻尼的。因此，最近，通过将主动布朗运动模型扩展到包括惯性的主动朗之万动力学，描述了具有惯性的主动粒子。在这篇透视文章中，总结了具有惯性的活性粒子（“微飞体”）的单粒子特性和许多粒子的集体效应的最新发展。其中包括：粒子速度和自推进方向之间的惯性延迟效应、由转动惯量对长时间自扩散的调谐、非惯性系中的虚拟力效应以及惯性对运动诱导相分离的影响。还提出和讨论了未来可能的发展和前景。
2019-10-30 cond-mat.soft
Elastically Collective Nonlinear Langevin Equation Theory of Dynamics in Glass-Forming Liquids: Transient Localization, Thermodynamic Mapping and Cooperativity
我们分析了多个新的问题，在玻璃状硬球流体和分子和聚合物液体的基础上的弹性集体非线性朗之万方程（ECNLE）理论的激活弛豫。通过调用一个高温参考状态，一个近的普遍性的表观动态本地化长度尺度预测的液体的广泛变化的脆弱性，结果是相关的最近的模拟研究和准弹性中子散射测量。相比之下，在相同的格式强烈的非通用行为被发现的激活障碍，控制长时间的放松。分析了ECNLE理论中的两种协同性测度。与α弛豫事件相关联的粒子级总位移被发现仅为1-2个粒子直径的顺序，并且随着冷却而弱地增加。与此相反，另一种协同长度被定义为恢复完整的障碍和散装阿尔法时间所需的空间尺度。这个长度尺度随着冷却而强烈增长，这是由于在深度过冷制度中出现了允许局部跳跃所需的集体长程弹性波动。当接近实验室Tg时，它变得非常大，尽管在分子动力学模拟可获得的过冷度下相对适中。阿尔法时间被发现是指数关系到这个协同长度在一个巨大的几十年的弛豫时间，跨越轻度到深度过冷制度。此外，有效势垒高度几乎线性增加的合作长度尺度的增长。一个替代的计算的集体弹性屏障的基础上的文字连续介质力学的方法，导致在很小的变化的理论结果的散装性能，但导致一个小得多，温度敏感的协同长度尺度。
2018-06-14 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coarsening Dynamics of Biaxial Nematic Liquid Crystals
利用朗之万动力学方法研究了二维和三维双轴向列液晶的粗化动力学。与以前的工作不同，我们使用的模型与导演变形的三个弹性常数之间没有先验的关系。我们发现了丰富多样的粗化行为，包括三类半整数向错线的几乎相等的种群的同时衰减。我们观察到的行为可以理解的基础上的弹性常数的相对值和由此产生的衰减通道的缺陷。
2002-02-14 cond-mat.soft
Adsorption Trajectories and Free-Energy Separatrices for Colloidal Particles in Contact with a Liquid-Liquid Interface
我们应用最近开发的三角形镶嵌技术，如[J.de Graaf et al.，E80，051405（2009）]来计算与各向异性胶体颗粒在平坦界面处的吸附相关的自由能。从自由能景观，我们分析的吸附过程中，使用简化版本的朗之万动力学。本研究结果是了解界面附近胶体随时间变化行为的第一步。这项研究显示了广泛的吸附轨迹，其中的重点在于在初始接触的界面上的胶体的取向的动力学的强烈依赖。我们相信，在我们的简单模型中观察到的取向依赖性可以在合适的实验系统中恢复。
2010-02-18 cond-mat.soft
Dynamical States in Driven Colloidal Liquid Crystals
采用Langevin动力学方法研究了由硬球柱组成的模型胶体液晶在外加取向势作用下的行为。在平面内旋转的外场作用于单个粒子的取向，并诱导出各种集体非平衡态。我们通过粒子的时间分辨取向分布来表征这些状态，并使用单粒子行为来解释它们的起源。通过改变外部驱动频率和球柱的填充率，我们构建了动态状态图。
2014-09-24 cond-mat.soft
Colloidal particle adsorption at liquid interfaces: Capillary driven dynamics and thermally activated kinetics
最近已经使用数字全息显微镜对水-油界面处的单个胶体微粒（0.5- 1 $μ$ m半径）的吸附进行了实验研究[Kaz \textit{et al., Nat. Mater.}，2012，\textbf{11}，138- 142]。由毛细管力驱动的最初快速吸附动力学之后是出乎意料的缓慢松弛至平衡，其在时间上是对数的并且可以跨越数小时或数天。缓慢的弛豫动力学归因于具有纳米级尺寸（1- 5 nm）的表面“缺陷”的存在，其引起接触线周边的多个亚稳构型。已经提出了考虑这种亚稳构型之间的热活化转变的动力学模型[Colosqui \textit{et al., Phys. Rev. Lett.}，2013，\textbf{111}，028302]，以预测弛豫速率和到慢对数状态的交叉点。然而，在交叉点之前实验观察到的吸附动力学仍然没有研究。在这项工作中，我们提出了一个朗之万模型，它是能够描述整个吸附过程的单个胶体颗粒通过考虑亚稳态产生的表面缺陷和热运动的颗粒和液体界面。在涨落耗散定理的基础上，引入了一个阻力项，该项考虑了由液体界面的热涨落引起的显著的耗散力。Langevin动力学模拟的基础上提出的吸附模型产生密切的协议与实验观察不同的微粒，捕获交叉（快）毛细管驱动的动力学（慢）热激活动力学。
2016-04-23 cond-mat.soft
Linking dynamics and structure in highly asymmetric ionic liquids
我们探索了一个理想化的理论模型，在高度不对称的离子液体混合物中的离子传输。原始模型（PM）启发的系统用作不对称离子材料（例如液晶盐）的代表，其猝灭以形成无序的部分停滞相。应用自洽广义朗之万方程（SCGLE）理论研究了电荷匹配盐的粒径比与平均迁移率之间的关系。在这个模型中，我们确定新的玻璃态，其中两个带电物种（无论是大阳离子或微阴离子）被逮捕，而其他保留流动性。我们讨论了如何这一结果是有用的，在离子液体为基础的材料中的新型单离子导电相的发展。
2021-08-27 cond-mat.soft
Gaussian density fluctuations and Mode Coupling Theory for supercooled liquids
由牛顿方程导出的流体密度模式的运动方程被写成线性广义朗之万方程。由波动耗散定理施加的约束被用来推导出记忆函数的精确形式。由此产生的方程，解决的假设下，噪声，因此密度波动，液体是高斯分布，相当于随机相位近似的静态结构因子和众所周知的理想模式耦合理论（MCT）方程的动态。这一发现表明MCT是流体动力学的正则平均场论.
2001-01-15 cond-mat.soft
Dynamics of a network fluid within the liquid-gas coexistence region
低密度的分子或胶体网络在低温下形成时，粒子间的相互作用是价限制。典型的例子是片状粒子的网络，其中有限的化合价来自高度定向的成对相互作用。我们结合广泛的Langevin模拟和Wertheim的关联理论来研究这些网络。我们发现一个无标度（松弛）的液-气共存区域内的动力学，这不同于通常观察到的各向同性粒子。而对于各向同性颗粒，弛豫动力学由表面张力（粗化）驱动，当化合价有限时，缓慢弛豫通过随机渗透普适性类中的几何渗透转变形成中间非平衡凝胶而进行。
2018-02-11 cond-mat.soft
Lipid domain coarsening and fluidity in multicomponent lipid vesicles: A continuum based model and its experimental validation
通过相分离实现异质和空间组织表面的脂质体已被认为是用于递送目的的有前途的平台。然而，通过实验进行设计和优化可能是昂贵且耗时的。为了协助设计并降低相关成本，我们提出了一个基于连续介质力学和热力学原理的膜粗化动力学建模计算平台。该模型将相分离耦合到侧向流动，并考虑了不同相内的不同膜流动性，这已知会影响脂质膜上的粗化动力学。模拟结果与实验数据一致，在液体有序域面积分数，总域周长随时间的推移和域的总数随时间的两种不同的膜组合物（DOPC：DPPC与1：1的摩尔比与15%的胆固醇和DOPC：DPPC与1：2的摩尔比与25%的胆固醇），产生相反的和几乎反相行为。这种定量验证表明，开发的平台可以是一个有价值的工具，在补充实验实践。关键词：多组分膜;膜流动性;膜相分离;计算建模;荧光显微术;脂质体
2021-11-04 cond-mat.soft cs.NA math.NA
Disentangling kinetics from thermodynamics in heterogeneous colloidal systems
成核和生长（N&G）--在初始均质相中出现新相--是发生气-液、液-液和固-液相分离的最重要的物理现象之一。因此，热力学设定了系统必须向其演化的渐近边界，而动力学试图通过施加实现相分离的传输速率来应对它。在自然界中观察到的所有非均相胶体系统中，组成、形状、结构和最终的物理性质是热力学和动力学之间的权衡结果。在这项工作中，我们证明，通过仔细选择胶体系统和控制微流体装置中的相分离，有可能超越N&G，在最终系统的组成，结构和物理性质中从热力学中解开动力学效应。使用淀粉样蛋白原纤维和纤维素纤维丝状胶体，其中定义相图中的两相区域的双节点曲线由两条单独的垂直线给出，我们挤出设置在一个热力学分支内的另一个分支的解决方案，实现了由热力学设置的组成的微滴或微滴，而结构和形态由动态流动参数定义。我们证明，从N&G范式出发揭示了新的物理现象，如数量级更短的时间尺度，更广泛的相图和内部结构，通过传统的LLPS是不可观察的。我们还表明，通过在胶体液晶液滴内共分散等离子体金纳米粒子，我们的方法能够按需制造多组分异质液晶，提高其潜力，并在多组分结构流体中引入原始的基本原理和技术方向。
2022-03-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Linear stability of cylindrical, multicomponent vesicles
本文对多组分圆柱囊泡进行线性稳定性分析，联立 Stokes 与 Cahn-Hilliard 方程，揭示无表面张力时由相分离、线张力和弯曲竞争导致的珠化、屈曲与起皱机制。
2024-02-29 cond-mat.soft math-ph math.MP
The Structure of Langevin's Memory Kernel From Lagrangian Dynamics
我们得到了广义朗之万方程的记忆核，描述了液体中粒子与纵向声子的相互作用。核在T=0开尔文时解析地获得，在T>0开尔文时数值地获得。我们发现，它显示了一些非平凡的结构特征，如负相关的时间间隔的一定范围内。该系统被证明有三个特征的时间尺度，控制内核的形状，和二次和线性行为之间的过渡的均方距离（MSD）。虽然在一个特定的动力学模型内获得的内存内核的结构的推导，该现象被证明是相当通用的。
2000-12-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comparison of Dissipative Particle Dynamics and Langevin thermostats for out-of-equilibrium simulations of polymeric systems
在这项工作中，我们比较和表征的行为朗之万和耗散粒子动力学（DPD）恒温器在广泛的非平衡模拟聚合物系统。聚合物刷在相对滑动运动，聚合物液体在Poietille和Couette流，刷熔体界面被用作模型系统来分析不同的Langevin和DPD恒温器实现的效率和局限性。广泛使用的粗粒度珠弹簧模型在良好和不良溶剂条件下，评估恒温器的影响。我们考虑了平衡，瞬态和稳态的例子来测试恒温器的能力，以保持恒定的温度，并重现在非平衡的情况下的基本物理现象。在流动方向上关闭朗之万恒温器的常见做法也被严格地重新审视。定量地分析了不同权重函数的DPD恒温器的效率作为溶剂质量和非平衡状态的函数。
2007-07-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Lopsided Rigid Dumbbell Rheology from Langevin Equation: A Graduate Tutorial
本教程针对不对称刚性哑铃颗粒建模问题，提出基于朗之万分析的直接方法，推导得到构象张量、应力及取向分布函数扩散方程，结果与已有方法一致，为相关研究提供教学参考。
2024-05-31 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Aging of the Linear Viscoelasticity of Glass- and Gel-forming Liquids
提出基于NESCGLE理论的新方法，实现玻璃与凝胶形成材料零剪切粘度的第一性原理预测，理论与实验结果高度一致，凸显动力学视角在描述非晶态粘弹性中的关键作用。
2024-10-11 cond-mat.soft
mesoscopic approach to the slow dynamics of supercooled liquids and colloidal systems
提出了一种基于介观非平衡态热力学的慢弛豫系统动力学分析方法。该方法使我们能够获得动力学方程的Fokker-Planck型的概率泛函和相应的朗之万方程。我们的结果与其他作者得到的结果进行了比较。
2001-09-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-equilibrium Kinetics of the Transformation of Liquids into Physical Gels
统计物理学和材料科学的一个主要障碍是缺乏一个统一的原则，使我们能够理解和预测非平衡非晶态物质的基本结构，形态和动力学性质。然而，最近发展的非平衡自洽广义朗之万方程（NE-SCGLE）理论已被证明为理解液体转化为非晶态固体的最基本特征（诸如它们的老化动力学或它们对制造协议的依赖性）提供了基本工具。在这项工作中，我们专注于预测的动力学的主要指纹之一的形成凝胶逮捕调幅分解突然和深度淬火简单的液体，即逮捕的结构参数与形态演变从最初的均匀流体，动态逮捕海绵状无定形材料。理论预测（基于一个简单的特定模型系统），与模拟和实验数据测量类似的，但更复杂的材料的比较，表明预测的情况下的普遍性。
2018-07-03 cond-mat.soft
Dynamics of two-dimensional liquid bridges
我们用多组分赝势格子玻尔兹曼方法模拟了一个单一的垂直的、二维的液体桥跨越两个给定润湿性的水平固体基底之间的间隙的运动。对于这种简单的几何形状，可以（准）解析地求解杨-拉普拉斯方程，以产生重力作用下的平衡桥形，这提供了对数值方法的有效性的检查。在稳态条件下，我们计算了由移动桥上的限制基板上施加的阻力作为其速度的函数，对于不同的接触角和键数。我们还研究了如何变形的桥梁，因为它的移动，参数化的前进和后退接触角在基板相对于其平衡值的变化。最后，从桥的范围内的接触角和键数，它可以存在于平衡，我们调查它必须移动多快，以打破。
2022-03-01 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Physicochemical Hydrodynamics of Droplets out of Equilibrium: A Perspective Review
水滴在自然界和科技中比比皆是。一般来说，它们是多组分的，并且当不平衡时，具有浓度梯度，这意味着流动和质量传输。此外，可以发生相变，伴随着蒸发、固化、溶解或新相的成核。液滴及其周围的液体可以是二元的、三元的，或者包含甚至更多的组分，并且具有几种甚至在不同的相中。在过去的二十年中，实验和数值流体动力学技术的快速发展使我们对这种液滴的物理化学流体动力学的理解取得了重大进展，进一步缩小了从流体动力学到化学工程和胶体与界面科学的差距，并达到了对远离平衡的多组分和多相液滴系统的定量理解，并旨在实现实验与理论或数值之间的一对一比较。这篇评论将讨论远离平衡的液滴系统的物理化学流体动力学的各种例子和我们目前对它们的理解。这些包括浓度梯度中的不混溶液滴、不同液体的液滴的聚结、从化学反应（包括作为微泳者的液滴）和诸如蒸发、固化、溶解或成核的相变中出现的浓度梯度中的液滴，以及三元液体中的液滴，包括溶剂交换、纳米沉淀和所谓的乌佐效应。我们还将讨论许多重要应用，包括化学分析和诊断，微量分析，制药，合成化学和生物学，化学和环境工程，石油和修复工业，喷墨打印，微和纳米材料，和纳米技术等液滴系统的物理化学流体动力学的相关性。
2020-05-07 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Wetting boundaries for ternary high density ratio Lattice Boltzmann Method
我们扩展了最近提出的三元自由能晶格玻尔兹曼模型与高密度对比度，将润湿边界在固体壁。这些方法是基于强制和几何方案，与实施优化三元（更一般的高阶多组分）模型。每种方法的优点和缺点都通过进行静态和动态测试来解决，包括取代气相的液体的毛细管填充动力学，以及液滴的训练的自推进运动。此外，我们测量动态角，并表明滑移长度关键取决于平衡值的接触角，以及它是否属于液-液或液-气界面。这些结果验证了模型模拟固体边界附近复杂三元流体动力学问题的能力，例如跌落冲击被润滑层覆盖的固体基底。
2019-04-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Fluctuation Analysis of Time-Averaged Mean-Square Displacement for Langevin Equation with Time-Dependent and Fluctuating Diffusivity
均方位移（MSD）是研究随机过程动力学性质的常用方法。时间平均MSD（TAMSD）提供了一些不能从系综平均MSD中提取的动态信息。特别地，TAMSD的相对标准偏差（RSD）可以用来研究长时间弛豫行为。在这项工作中，我们考虑了一类Langevin方程是乘法耦合到时间依赖和波动扩散。各种有趣的动力学模型，如纠缠聚合物和过冷液体可以解释为朗之万方程的时间依赖性和波动的扩散系数。我们推导出一个一般公式的RSD的TAMSD的朗之万方程的时间依赖性和波动扩散。我们表明，RSD可以表示的关联函数的扩散。相对标准偏差在长时间区域存在交叉现象。交叉时间与扩散率的加权平均弛豫时间有关。因此，交叉时间给出了一些信息的弛豫时间波动扩散，不能从整体平均MSD提取。通过一些简单的例子讨论了该公式的普适性和可能的应用。
2015-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Generalized Langevin equations for a driven tracer in dense soft colloids: construction and applications
我们描述了一个示踪剂在浴软布朗胶体的粒子耦合到其他浴粒子的密度场。从Dean方程出发，我们导出了整个系统演化的精确方程，并证明了密度场的演化在稠密熔池的极限下可以线性化。这个线性化的迪恩方程与示踪剂采取除了验证再现以前的结果的平均场液体结构和输运性质。然后，示踪剂受到一个外力，我们计算它周围的密度分布，它的迁移率和扩散系数。我们的研究结果表现出的效果，如偏压增强扩散，是非常相似的观察到的相反的限制的硬核格子气，表明这些效果的鲁棒性。我们的预测成功地测试对分子动力学模拟。
2014-02-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Intrinsic Langevin dynamics of rigid inclusions on curved surfaces
本文针对曲面上刚性内含物的随机动力学问题，利用嘉当活动标架法构建内禀朗之万方程，揭示曲率耦合线动量与角动量的特性，推导相关方程并提供模拟工具，可推广至多内含物集体动力学。
2024-05-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math.DG
Crystal growth from a supersaturated melt: relaxation of the solid-liquid dynamic stiffness
我们讨论的生长过程中的结晶相的亚稳态过压缩液体，是与结晶基板接触。用分子动力学模拟了这一过程。粒子通过Lennard-Jones势相互作用，它们的运动通过Langevin动力学局部热化。我们表征的固体-液体界面的弛豫过程中，显示的增长速度是最大的液体密度以上的固体共存密度，和界面的结构特性迅速收敛到平衡的性质。特别是，我们表明，非平衡动态刚度可以提取使用毛细管波理论参数，即使增长前沿移动快的压缩液体的典型扩散时间相比，和动态刚度收敛到平衡刚度的时间比扩散时间短得多。
2014-05-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alternative Approaches to the Equilibrium Properties of Hard-Sphere Liquids
本文综述了单组分和多组分硬球流体结构和热力学性质计算的一些分析方法。对于结构性质，它们产生了一个物理上一致的配方，从而改进和扩展了已知的分析结果的打击乐Yevick理论。讨论了径向分布函数接触值的近似表达式和相应的解析状态方程。这种方法的相关系统，如粘性硬球和方井流体，以及它的使用与流体的微扰理论的扩展进行了简要说明。
2007-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Langevin Dynamics simulations of a 2-dimensional colloidal crystal under confinement and shear
利用Langevin动力学方法研究了剪切对被结构化平行壁约束的二维胶体晶体的影响。当壁被非常缓慢地剪切时，只有两个或三个靠近壁的晶体层与它们一起移动，而晶体的内层只是轻微地倾斜。在更高的剪切速度下，晶体的内部部分破裂成具有不同取向的几块。穿过狭缝的速度分布让人想起流动的软材料中的剪切带，其中液体和固体区域共存;然而，区别在于，在后一种情况下，固体区域是玻璃状的，而在这里它们是结晶的。在甚至更高的剪切速度下，剪切的影响再次变得更小。此外，当壁面速度变得非常大时，壁面附近的有效温度（从颗粒的速度分布推导出）再次降低。当墙壁放置在一起更紧密，从而引入失配，包含孤子楼梯的结构出现在模拟没有剪切。引入剪切增加了这些系统中的无序，直到没有孤子可见了。相反，类似的结构，如在没有失配的情况下的结果。在高剪切速率下，其中晶体结构的不可破坏性通过产生孔来补偿的构型变得相关。
2012-03-16 cond-mat.other cond-mat.soft
Brownian motion with time-dependent friction and single-particle dynamics in liquids
经典单原子液体中分子运动的微观理论，由Glass和Rice提出[Phy. Rev. 176，239（1968）]，重新审视和扩展到包括在布朗描述的原子扩散的动力摩擦在平均时间依赖的谐波力场。利用修正的非马尔可夫朗之万方程推导出摩擦系数随时间变化的速度自相关函数的运动方程。方程的数值解给出了一个很好的帐户的速度自相关函数在LJ液体，液体碱和过渡金属在很宽的密度和温度范围。推导了运动方程，得到了摩擦系数随时间变化的自洽表达式。我们的研究结果表明，摩擦系数的时间依赖性的性质与液体密度的变化显着。在低密度和中等密度下，动摩擦指数衰减，而在高液体密度下，动摩擦指数增加。我们的研究结果提供了一个机会，有一个新的前景布朗描述的原子动力学在液体中。
2022-05-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Equilibrium distribution of the liquid phase in an unsaturated granular material
针对非饱和颗粒介质中重力与毛细力竞争决定液相结合分布的问题，本文用 Langevin 方程推导出 funicular 状态下的 Boltzmann 分布，并经不同多分散度样品的电导率实验验证。
2025-07-25 cond-mat.soft physics.flu-dyn physics.geo-ph
Toward a better understanding of activation volume and dynamic decoupling of glass-forming liquids under compression
我们从理论上探讨了物理性质的压力诱导激活体积和动态解耦的替硝唑，甘油，普罗布考的集体非线性朗之万方程理论。基于预测的不同压缩条件下激活弛豫的温度依赖性，确定了表征压力对材料分子动力学影响的激活体积。我们发现，解耦的压缩系统的结构弛豫时间从他们的散装未压缩值是由幂律规则。在2GPa以下，退耦指数随压力呈指数增长。退耦指数与活化体积之间存在相关性，并与微分活化自由能有关。我们数值和数学分析这些量之间的关系，以解释在以前的实验和模拟中的许多结果。
2021-07-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surfing, sweeping, and assembly of particles by a moving liquid crystal phase boundary
本文提出耦合液晶物理与福克-普朗克方程的新模型，揭示液晶-纳米复合系统中颗粒冲浪、扫掠及团聚形成周期性结构的机制，并与实验观测对比。
2023-04-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
1/f spectrum and memory function analysis of solvation dynamics in a room-temperature ionic liquid
为了理解离子液体1-乙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐中溶剂化动力学的非指数弛豫现象，我们通过分子动力学模拟研究了双原子探针溶质的Franck-Condon能隙的功率谱.结果表明，1/f的依赖性在很宽的频率范围内超过2至3个十年，表示分布的弛豫时间。我们分析的记忆功能和溶剂化时间的广义Langevin方程的框架内使用一个简单的模型描述的功率谱。结果发现，向白噪声平台的交叉频率是直接相关的记忆功能的时间尺度，从而溶剂化时间。具体地，在离子液体中观察到的低交叉频率导致其记忆功能中的缓慢衰减的尾部和长的溶剂化时间。相比之下，乙腈的特点是高的交叉频率和（附近）没有1/f行为在其功率谱显示快速松弛的记忆功能和单指数衰减的溶剂化动力学在长时间的制度。
2008-03-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Non-Equilibrium View of the Amorphous Solidification of Liquids with Competing Interactions
短程吸引力和长程排斥力（SALR）之间的相互作用表征了具有竞争相互作用的所谓液体，已知其表现出各种平衡和非平衡相。在这些系统中，与玻璃态或凝胶态相关的现象学的理论描述必须考虑热力学不稳定性的存在（例如定义旋节线和所谓的$λ$线的那些）和从第一原理描述真正的非平衡过程的有限能力。在这里，我们报告的第一个应用程序的非平衡自洽广义朗之万方程理论，描述的动态逮捕过程发生在SALR系统后，瞬间淬火成一个状态点的热力学不稳定的区域。该理论所预测的物理场景揭示了一个惊人的相互作用之间的摩擦驱动的不稳定性，有利于平衡宏观和微观相分离，和动力学逮捕机制，有利于非平衡非晶固化的液体成一个意想不到的各种玻璃和凝胶状态。
2023-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
