Glassy dynamics in asymmetric binary mixtures of hard-spheres
二元硬球混合物是具有竞争时间和长度尺度的多体系统的最简单表示之一。该模型与从根本上理解材料的结构和动力学性质有关，例如金属熔体，胶体，聚合物和生物基复合材料。它还使我们能够研究不同的尺度如何影响多组分玻璃形成液体的物理行为;这个问题仍然有待统一的描述。在这方面的贡献，我们报告不同的动态逮捕过渡高度不对称的二元胶体混合物，即，一个单一的玻璃大颗粒，其中的小物种仍然遍历，和双玻璃同时逮捕两个组件。当混合物接近任何玻璃化转变时，两个物种的集体动力学的弛豫变得耦合。在单玻璃域中，由于大球体的结构而发生空间调制，这是在双玻璃域中未观察到的特征。相反，小颗粒和大颗粒的\emph{self}动力学的弛豫在两个转变的边界处变得解耦;大的物种总是显示动力学逮捕，而小的物种仅在双层玻璃中出现逮捕。因此，为了获得不同的玻璃态的全貌，需要考虑到这两个物种的动力学。
2018-07-25 cond-mat.soft
Two-dimensional Turbulence in Symmetric Binary-Fluid Mixtures: Coarsening Arrest by the Inverse Cascade
我们研究二维（2D）二元流体湍流进行了广泛的直接数值模拟（DNS）的强迫，统计稳定的湍流耦合Cahn-Hilliard和Navier-Stokes方程。在没有任何耦合的情况下，我们选择导致（a）旋节分解和畴生长的参数，其特征在于Cahn-Hilliard序参数$ϕ$的时空演化，以及（b）能谱$E(k)$中的逆能量级联制度的形成，其中能量朝向小于湍流流体中的能量注入尺度$k_{inj}$的波数$k$级联。我们表明，Cahn-Hilliard-Navier-Stokes耦合导致逮捕的相位分离在一个长度尺度$L_c$，我们从$S(k)$，$ϕ$的波动谱评估。我们证明，（a）$L_c \sim L_H$，Hinze规模，从平衡惯性和界面张力，和（b）$L_c$是独立的，误差线内，扩散率$D$。我们阐明了这种耦合如何修改$E(k)$通过阻止逆能量级联在波数$k_c$，我们显示是$\simeq 2π/L_c$。我们比较我们的工作与这个问题的早期研究。
2015-06-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Glasslike Arrest in Spinodal Decomposition as a Route to Colloidal Gelation
胶体-聚合物混合物可以经历失稳分解成富胶体和贫胶体区域。当相互连接的富含胶体的区域凝固时，就会产生甘精胰岛素。我们表明，这发生在这些地区进行玻璃化转变，导致动态逮捕的调幅分解。凝胶的特征长度尺度随着淬灭深度的增加而减小，并且非遍历性参数表现出对散射矢量的显著依赖性。模式耦合理论给出了一个很好的描述的动态，如果我们使用完整的静态结构作为输入。
2005-12-05 cond-mat.soft
Structural transitions and arrest of domain growth in sheared binary immiscible fluids and microemulsions
本文利用三维格子Boltzmann模拟方法研究了剪切作用下二元不互溶和三元两亲流体混合物的旋节线分解和结构化效应。我们发现，可以通过向体系中加入表面活性剂来阻止单个流体域的生长，从而形成双连续微乳液。我们证明了最大畴大小和逮捕时间线性依赖于两亲分子的浓度。此外，我们发现，对于一个明确定义的阈值的两亲物浓度，最大域的大小和时间完全逮捕不改变。对于恒定和振荡剪切下的系统，我们分析在平行和垂直于所施加的剪切方向的域的增长率。我们发现一个结构的转变，从海绵片层相通过施加恒定的剪切和振荡剪切下的管状结构的发生。所得薄层和管的尺寸强烈地依赖于两亲物浓度、剪切速率和剪切频率。
2007-02-09 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
Activity-driven emulsification of phase-separating binary mixtures
该研究揭示了活性粒子通过施加活性压力阻止粗化，从而在相分离二元混合物中稳定可控尺寸的乳液形态，并展示了活性驱动系统远离平衡态及丰富共组装行为的能力。
2023-10-22 cond-mat.soft
Spatially heterogenous dynamics in dense, driven granular flows
在热力学和非热力学系统中，对导致流体->固体转变的动力学停滞的兴趣导致了关于这些转变的性质的问题。这些干扰过渡可能取决于扩展结构对系统动态特性的影响。在这里，我们从一个简单的驱动，耗散，非平衡系统，表现出动力学的不均匀性类似于观察到的过冷液体，这是一个系统在热平衡的结果。对特定粒子移动一段距离$r$所需的时间$τ_R(r)$的观测揭示了存在着大尺度相关动力学区域，这些区域具有从广泛分布中选择的特征时间尺度。具有不同特征$τ_R(r)$的粒子系综的均方位移揭示了一种有趣的空间非均匀流动性。这表明，一个统一的干扰框架将不得不基于这些异质性的性质和有效的动态之间的联系。
2007-02-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Periodic structures in binary mixtures enforced by Janus particles
本文用耦合到描述粒子动力学的Langevin方程的Cahn-Hilliard模型研究了Janus粒子存在下二元混合物的相分离。我们表明，相分离过程中逮捕导致意想不到的规则条纹图案的浓度场。基本的图案形成机制已被阐明：在Janus粒子的表面上的双重吸收特性相对于一个二元混合物的两个组件触发在其附近的空间浓度变化。它们导致由二元混合物介导的颗粒之间的有效相互作用。我们的研究结果开辟了一条路线，设计复合材料的纳米级层状形态的图案波长可以通过改变润湿性能的Janus颗粒进行调谐。
2013-10-01 cond-mat.soft nlin.PS
Spatially heterogeneous dynamics in a thermosensitive soft suspension before and after the glass transition
通过观察示踪剂在悬浮液中的热涨落，研究了软温敏悬浮液的微观动力学和老化过程。低于和高于玻璃化转变，发现致密的微凝胶颗粒悬浮液发展为非均相动力学，其特征在于探针位移的非高斯概率分布函数（PDF），具有指数尾。我们发现，非高斯形状是一个特征的整体平均PDF，而本地PDF保持高斯。这表明，非高斯范霍夫函数背后的场景是一个空间异构的动态，其特征在于在所考虑的时间尺度上，通过样本的局部均匀动态环境的空间分布。我们表征这些统计分布的动力学环境，在液体，过冷，和玻璃状态，并表明它可以解释所观察到的指数尾的范霍夫函数中观察到的集中状态。空间不均匀性的强度被发现放大与体积分数的增加。在老化状态下，它往往会增加，因为玻璃得到更多的逮捕。
2011-02-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Theory for the single-particle dynamics in glassy mixtures with particle size swaps
本文提出了一个具有粒径交换的二元混合物单粒子动力学理论。该理论的一般结构遵循我们以前发展的具有颗粒尺寸交换的二元混合物中的集体动力学理论[G。Szamel，Phys. Rev. E 98，050601（R）（2018）]。粒子大小交换打开了一个额外的弛豫通道，这加快了集体动力学和单粒子动力学。为了作出明确的预测，我们诉诸于类似的模式耦合理论的玻璃动力学的因式分解近似。我们表明，像在标准模式耦合理论，单粒子运动成为逮捕在动态玻璃化转变预测的集体动力学理论。我们比较了非遍历参数预测我们的模式耦合的方法为一个等摩尔的二元硬球混合物的颗粒大小的交换与非遍历参数预测的标准模式耦合理论为相同的系统没有交换。我们的理论预测，“笼尺寸”是更大的系统中的颗粒尺寸交换。
2019-02-27 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic energy spectra and flux in turbulent phase-separating symmetric binary-fluid mixtures
本文采用Cahn-Hilliard-Navier-Stokes（CHNS）方程组直接数值模拟（DNS）方法研究了两相湍流相分离对称混合物的统计特性。湍流引起相分离的停止，这导致形成统计学上稳定的乳液。我们表征湍流速度波动的乳液中的雷诺数和韦伯数的不同值。逐尺度动能收支分析表明，CHNS中的界面项为动能转移提供了另一条途径。通过研究能量耗散率的概率分布函数（PDF）、涡量和速度梯度不变量的联合概率分布函数（Joint-PDF），我们发现湍流脉动的统计特性不随Weber数的变化而变化。
2018-11-29 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Tuning Stoichiometry to Promote Formation of Binary Colloidal Superlattices
从胶体混合物中自组装二元纳米粒子超晶格是制备复杂胶体共晶结构的一种很有前途的方法。然而，二元混合物通常形成非晶相或亚稳相，而不是结晶稳定相。在这里，我们表明，在不同大小的球形颗粒的二元混合物中，过量的较小的组分可以促进-在某些情况下，可能是必要的-二元共晶的自组装。使用计算机模拟，我们确定了两种机制负责这种现象。首先，过量的小颗粒起到增塑剂的作用，使系统在动力学停滞发生之前达到更高的过饱和度。第二，它们可能不利于可能干扰目标结构的生长的竞争结构。我们发现硬球的模拟混合物的相行为密切配合发表的实验结果。我们证明了我们的研究结果的一般性的任意形状的颗粒的混合物，提出了一个二元混合物的硬形状，只有自组装与过量的较小的组件。任意形状的颗粒的混合物，其通过呈现仅与过量的较小组分自组装的硬形状的二元混合物。
2021-12-11 cond-mat.soft
Influence of polydispersity on the critical parameters of an effective potential model for asymmetric hard sphere mixtures
本文报道了高度非对称二元硬球混合物性质的蒙特卡罗模拟研究。这个系统是在有效流体近似下处理的，其中大颗粒通过耗尽势（R。Roth { \em et al}，Phys. Rev. E{ \bf 62} 5360（2000）），其被设计为捕获小颗粒的虚拟海洋的效果。我们概括这种耗尽潜力，包括明确的尺寸分散性的影响，在大颗粒，并考虑的情况下，其中的粒径分布根据舒尔茨形式具有多分散度14%。由此产生的改变（相对于单分散极限）的亚稳流体-流体临界点参数确定为两个值的小颗粒和大颗粒的直径的比率：$q\equivσ_s/\barσ_b=0.1$和$q=0.05$。我们发现，包含多分散性移动临界点，以降低小颗粒的储层体积分数和大颗粒的高体积分数。估计的临界点参数被认为是在良好的协议与预测的广义对应状态参数，它提供了一个链接到已知的临界粘附参数的粘合剂硬球模型。有限尺寸标度估计的群集渗流线在一个相流体区域表明，包含多分散性移动的临界点更深的结晶制度。这表明在多分散体系中相分离更有可能被动力学阻滞所抢先。
2006-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Initial solidification dynamics of spreading droplets
当液滴与过冷表面接触时，它润湿基底并同时固化。相变效应和接触线运动之间的相互作用，导致其逮捕，仍然知之甚少。在这里，我们揭示了早期的固化模式和动态蔓延十六烷液滴。采用全内反射（TIR）成像来在时间和空间上分辨早期凝固行为。由此，我们确定了导致接触线制动的条件。我们量化的整体成核行为，\textit{i.e.}的成核速率和晶体生长速度，并显示其敏感性所施加的过冷度的基板。通过结合Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov成核理论和扩展的标度关系，我们可以计算固体面积分数的时间演化，这与我们的观察是一致的。我们还表明，足够强的过冷度，这是快速增长的晶体，决定了最终逮捕的扩展接触线。
2020-05-26 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Phase separation dynamics of gluten protein mixtures
我们调查的时间分辨同步辐射超小X射线散射的液-液相分离（LLPS）的面筋蛋白悬浮液的温度淬火后的动力学。研究了固定浓度（237 mg/ml）但具有不同蛋白质组成的样品。在我们的实验条件下，我们表明，流体粘弹性样品耗尽聚合谷蛋白相分离后的调幅分解过程。我们定量探测的后期粗化，结果从热力学之间的竞争，加快粗化速率的淬火深度的增加，和运输减慢的速度。对于甚至更深的淬灭，连续相的甚至更高的粘弹性导致“准”停滞相分离。异常相分离动力学是通过对比测量的凝胶样品中富含谷蛋白，由于弹性约束。这项工作说明了粘弹性的作用，在蛋白质分散液中的LLPS的动力学。
2019-07-09 cond-mat.soft
Stratification of mixtures in evaporating liquid films occurs only for a range of volume fractions of the smaller component
我模拟了含有大小胶体颗粒的液膜的干燥过程。Fortini et al. [A. Fortini等人，Phys.Rev.Lett. 116，118301（2016）]用计算机模拟和实验研究了这些膜。他们发现，在干燥结束时，混合物已经分层，在大颗粒的顶部有一层较小的颗粒。我为这个过程建立了一个简单的模型。该模型有两个组成部分：在高密度下阻止颗粒的扩散，以及由于小颗粒的浓度梯度导致的大颗粒的扩散电泳运动。该模型预测，分层只发生在一个范围内的初始浓度较小的胶体物种。在太低或太高的浓度下，由于干燥而产生的浓度梯度不足以将大颗粒推开，因此在顶部仅产生一层小颗粒。在与早期的工作，该模型还预测，大Peclet数干燥需要看到分层。
2018-03-19 cond-mat.soft
Rheology, Structure and Dynamics of Colloid-Polymer Mixtures: from Liquids to Gels
我们研究了在中间胶体体积分数和不同的聚合物浓度的胶体-聚合物混合物的粘弹性能，从而调整吸引力的相互作用。在聚合物浓度的检查范围内，样品范围从流体到凝胶。已经在液相中的粘弹性质显着改变时，接近凝胶化边界，表明簇和瞬态网络的形成。这是支持的密度波动，通过静态光散射和显微镜观察到的相关长度增加。同时，由动态光散射确定的关联函数完全衰减，表明没有动力学停滞。当聚合物浓度超过凝胶化边界时，流变性质再次发生定性变化，现在它们与胶体凝胶的形成一致。我们的实验结果，即凝胶化边界的位置以及弹性（存储）和粘性（损耗）模量，比较不同的理论模型。这些措施包括考虑逃逸时间以及预测的粘弹性模量的基础上的标度关系和模式耦合理论（MCT）。
2008-12-04 cond-mat.soft
Slow dynamics, dynamic heterogeneities, and fragility of supercooled liquids confined in random media
利用分子动力学模拟方法，研究了过冷液体在随机障碍物中的慢动力学行为。我们从密度关联函数、均方位移、非线性动力学极化率、非高斯参数和脆性等方面研究了类玻璃到类洛伦兹气体的动力学过渡行为。随着障碍物密度的增加，合作动力学和空间非均匀动力学被抑制，这导致弛豫时间的温度依赖性中的更多的Arrhenius行为。我们的研究结果是定性与最近的实验和数值研究的结果，各类空间异质系统。我们还研究了移动粒子的动力学对生成随机矩阵的协议的依赖性。对于一类方案，观察到随着流动颗粒密度{ \it增加}从被捕集相到液相的折返转变。这种再进入解释的流动颗粒可用的空隙的体积分布。
2011-02-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tunable Crystalline Order and Growth Kinetics in 2D Binary Colloidal Self-assembly Driven by Depletion Interactions
本研究通过实验与分子动力学模拟发现，在耗散相互作用驱动的二维二元胶体自组装中，杂质颗粒比例增加会降低取向有序度并导致动力学受阻，其无序组装源于组装动力学的挫败而非拓扑挫败。
2024-10-21 cond-mat.soft
Glass formation in a mixture of hard disks and hard ellipses
我们提出了一个事件驱动的分子动力学研究玻璃形成的二维二元混合物组成的硬盘和硬椭圆，其中两种类型的颗粒具有相同的面积。我们证明，在适当的条件下，在这样的系统中压缩时出现的特征玻璃形成行为。特别是，虽然旋转玻璃化转变只发生在椭圆形，这两种类型的粒子在一个单一的密度在平移自由度进行动力学逮捕。椭圆的平移动力学被发现是快于同一系统内的磁盘，表明形状各向异性促进粒子的平移运动。我们进一步研究了混合物的组成和长径比对玻璃形成的影响。对于混合物的椭圆纵横比为$k=2$，平移和旋转玻璃化转变密度随着增加的磁盘浓度以类似的速度下降，因此，这两个玻璃化转变保持接近彼此在所有的浓度调查。然而，通过升高$k$，旋转玻璃化转变密度以比平移玻璃化转变密度更快的速率减小，导致两个转变之间的椭圆形成取向玻璃。我们的模拟意味着，不同形状的颗粒混合物出现作为一个有前途的模型，用于探测颗粒形状在确定玻璃形成液体的性质的作用。此外，我们的工作说明了潜在的使用知识的玻璃形成性能的依赖于混合物的成分和颗粒形状，以协助合理设计的非晶材料。
2015-05-26 cond-mat.soft
Phase Separation in Binary Fluid Mixtures with Continuously Ramped Temperature
我们考虑在重力作用下，通过缓慢升温使二元流体混合物稳定地进入两相区的分层。我们假设，作为一个第一近似，该系统保持空间等温，并检查两个竞争的非线性的相互作用。其中之一是因为过饱和度在远离弯月面的地方最大，造成密度反转，导致流体运动;虽然是等温的，但这有点像贝纳德问题（从下面加热的单相流体）。另一种是内在的扩散不稳定性，这导致在大的过饱和度下的成核或旋节分解。一个简单的二元混合物的实验结果表明，有趣的振荡的热容和光学性质的斜坡参数范围很广。我们认为，这些振荡的条件下，两个非线性是重要的。
2003-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glassy swirls of active dumbbells
软哑铃的致密二元混合物的动力学，每个受到主动推进力和热波动，显示出突然停止，首先到平移，然后到旋转玻璃，因为一个降低温度$T$或自推进力$f$。温度诱导玻璃与活性诱导玻璃有什么不同？为了解决这个问题，我们监测沿$(T-f)$平面中的等弛豫时间轮廓的动态。我们发现显着的差异，在脆弱性和性质的动态异质性，其中包括发病的玻璃形成-活动诱导的玻璃表现出大漩涡或漩涡，其规模是由活动，并出现分歧，因为一个方法的玻璃化转变。这种大的集体旋转运动应该对上皮层中的集体细胞迁移有影响。
2017-03-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical mechanics of homogeneous partly pinned fluid systems
均质部分钉扎流体系统是一个简单的模型，流体被限制在一个无序的多孔基质中，通过捕获随机选择的颗粒在一个单一的组件的散装流体或一个二元混合物的两个组件之一。本文研究了它们的构型性质。它示出了一个奇特的互补性之间存在的流动相和固定相，这源于这样一个事实，即固体的存在下，并在平衡与吸附流体的制备。简单的身份如下，连接不同类型的配置平均值，无论是相对于流体基质系统或散装流体，它是准备。重要的结构量的计算，无论是在计算机模拟和理论方法的关键简化结果。最后，该模型在动力学领域的限制或在强非对称混合物中的可能应用的建议。
2010-12-05 cond-mat.soft
Super-Arrhenius diffusion in a binary colloidal mixture at low volume fraction: an effect of depletion interaction due to an asymmetric barrier
我们报告的结果，从分子动力学模拟的二元胶体混合物进行外部势垒沿空间方向之一，在低体积分数，ψ = 0.2。外部势垒的不对称性的变化不改变较小颗粒的动力学，显示Arrhenius扩散。然而，较大颗粒的动力学显示出从亚阿克里欧斯到超阿克里欧斯扩散的交叉，在低温和低体积分数下具有外部势的不对称性。超Arrhenius扩散通常在高密度系统中观察到，在高密度系统中，由于密集堆积而存在瞬态笼，例如，过冷液体，堵塞的系统，通过多孔膜的扩散，在细胞环境中的动力学，等。该模型可以应用于研究分子跨细胞膜，纳米，和微通道的传输，其特征在于空间不对称的潜力。
2021-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
On polydispersity and the hard-sphere glass transition
我们模拟多分散硬球在高填充分数，$ϕ$，与实验现实的粒度分布（PSD）和其他常用的PSD，如高斯或礼帽的动力学。我们发现，动力学逮捕的模式取决于PSD的形状，而不仅仅是它的方差。对于实验现实的PSD，最大的颗粒在$ϕ\sim 0.588$经历理想的玻璃化转变，而最小的颗粒保持移动。这种物种特异性定位以前只观察到在不对称的二元混合物。我们的研究结果表明，最近观察到的遍历行为，直到$ϕ\sim 0.6$在硬球系统中的激活动力学的证据，但多分散性的影响。
2013-10-17 cond-mat.soft
How a liquid becomes a glass both on cooling and on heating
结构逮捕和玻璃形成的发病在一个浓缩的悬浮液中的二氧化硅纳米粒子在水二甲基吡啶二元混合物在其会溶点附近的研究，通过利用近临界流体自由度来控制粒子之间的吸引力和多斑点X射线光子相关光谱的强度，以确定粒子的集体动力学。该模型系统在冷却和加热时都经历了玻璃化转变，并且中间液体实现了不寻常的对数弛豫。如何发生玻璃化的两种不同的玻璃化转变的特点是详细和比较绘制到最近的理论预测，在系统中的玻璃形成有吸引力的相互作用。
2008-02-04 cond-mat.soft
Thermodynamically consistent Langevin dynamics with spatially correlated noise predicts frictionless regime and transient attraction effect
虽然朗之万动力学中时间相关性的起源已经得到了深入的研究，但对空间相关噪声（SCN）的理解却相当不完整。特别是，很少有人知道摩擦和SCN之间的关系。本文导出了粒子-池相互作用中空间关联函数的形式公式。该表达式表明SCN是二元混合物的固有组分，源自有效（熵）相互作用。进一步，利用这个空间关联函数，我们假设了由SCN驱动的物理相容的朗之万方程和适当的涨落耗散关系。通过引入空间变化的摩擦系数实现了理论上的一致性，该摩擦系数也可以解析地导出。该系数表现出许多有趣的性质，例如某些相互作用类型的奇异行为。最后，我们将这一新理论应用于存在反离子的两个带电粒子系统。这些粒子通过屏蔽电荷汤川势相互作用，SCN的加入导致了异常无摩擦区的出现。在这种情况下，粒子可以经历主动推进，导致瞬态吸引效应。这种效应表明了一种非平衡机制，促进了带电粒子的分子结合。
2016-07-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Controlled component segregation in vapor-deposited organic semiconductor glass mixtures
University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Wayne State University（韦恩州立大学）
研究TPD与TCTA二元有机半导体混合物在共沉积玻璃薄膜中的组分偏析行为，发现动力学抑制的成核生长机制导致从均匀混合到相分离的可调形态。
2026-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Signatures of Incipient Jamming in Collisional Hopper Flows
许多无序系统经历了从类流体状态到类固体状态的转变，这是在动力学中突然停滞之后发生的，称为堵塞。与空间均质系统中的堵塞相反，料斗中的堵塞发生在极不均匀的条件下，因为由刚性壁包围的重力驱动的谷物流朝向一个小开口收敛。在这项工作中，我们研究了速度波动的碰撞流附近的干扰使用事件驱动的模拟。已知料斗几何形状中的平均流量具有强梯度，特别是在壁和孔口附近。此外，我们发现，在空间上不均匀分布的波动，最引人注目的速度自相关弛豫时间。在高流速下，中心处的流动具有比边界处更低的动力学温度和更长的自相关时间。然而，值得注意的是，随着流速的减慢，这种趋势会发生逆转，尽管该区域的动力学温度仍然很高，但边界处的波动松弛得更慢。动力学的减慢伴随着速度分布中的非高斯性的增加，其也具有大的空间变化。
2012-12-03 cond-mat.soft
Wigner crystals for a planar, equimolar binary mixture of classical, charged particles
我们研究了等摩尔的，经典的带电粒子的二元混合物（与标称电荷$Q_1$和$Q_2$），凝聚在一个中和平面上的基态配置。使用有效的Ewald求和技术的基态能量的计算，我们已经确定了能量最有利的有序粒子的安排与高度可靠的优化工具的帮助下，基于进化算法的思想。在很大范围的电荷比，$q = Q_2 / Q_1$，我们确定了六个非平凡的基态，其中一些显示出显着的和意想不到的结构复杂性。对于$0.59 \lesssim q < 1$，系统经历相分离，其中两种电荷物质以六边形排列的空间分离区域填充。
2013-08-27 cond-mat.soft
Cluster glasses of ultrasoft particles
我们目前的分子动力学（MD）模拟结果的超软，完全可穿透的颗粒的稠密流体。这些是一个二元混合物和一个多分散的颗粒质点系通过广义指数模型，这是已知的，以产生相应的单分散系统的簇晶相相互作用。由于颗粒尺寸的分散性，在这项工作中研究的系统不结晶，形成无序的簇相。聚类过渡出现作为一个平稳的过渡到一个政权，其中粒子大多位于集群，孤立的粒子是罕见的。内部团簇结构的分析揭示了大颗粒和小颗粒的微观偏析，在二元混合物中具有较强的均配位。当温度进一步降低到团簇转变温度以下时，团簇质心的运动急剧减慢，从而发生团簇玻璃化转变。在簇玻璃中，扩散系数保持有限，并显示激活的温度依赖性，表明在簇玻璃中的松弛发生通过粒子跳跃在一个几乎逮捕矩阵的集群。最后通过与蒙特卡罗模拟的比较，讨论了微观动力学对输运性质的影响。
2012-09-07 cond-mat.soft
Mode coupling behavior of a Lennard Jones binary mixture: a comparison between bulk and confined phases
本文在等效热力学条件下，对Lennard-Jones二元混合物在过冷条件下的体动力学性质和受限动力学性质进行了定量比较。这两个系统先前已被发现显示的行为与模式耦合理论的玻璃动力学的演变。差异和类比的行为进行了讨论，特别是在减少空间相关的动力学约束系统相对于散装跳跃的作用。
2005-10-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Intercoupling of Segregation and Rheology in Spatially Developing Granular Chute Flows
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
本研究通过耦合颗粒力偏析模型与惯性数局部流变学的连续介质框架，探究空间发展型颗粒 chute 流中偏析与流变的耦合关系，揭示流动发展对偏析演化的影响。
2026-09-01 cond-mat.soft
Spatially Resolved Thermodynamic Integration: An Efficient Method to Compute Chemical Potentials of Dense Fluids
计算化学势的许多流行方法都依赖于将测试粒子插入目标系统。在液体和液体混合物的情况下，随着密度或浓度的增加，这一程序的难度增加，因此不可避免地要使用复杂的强化取样技术。在这项工作中，我们提出了一种替代策略，空间分辨热力学积分，或简称SPARTIAN。在这里，分子在模拟子区域中以原子级分辨率描述，并且在较大的储层中作为理想气体颗粒。所有的分子都可以在子域之间自由扩散，动态地调整它们的分辨率。为了在整个模拟箱中实施均匀的密度分布，计算、施加单分子外部势，并通过两种分辨率之间的化学势差来识别。由于储层被表示为一个理想气体池，这个差值正好等于目标系统的过剩化学势。本方法超越了粒子插入方法的高密度/浓度限制，因为进入目标系统区域的理想气体分子自发地适应局部环境。理想气体表示对模拟的计算成本的贡献可以忽略不计，从而允许以最小的费用利用大的储层。该方法已通过计算过量化学势纯Lennard-Jones液体和混合物，SPC和SPC/E液体水，和氯化钠水溶液进行了验证。报告的结果很好地再现了这些系统的文献数据。
2018-02-22 cond-mat.soft
Derivation and analysis of a phase field crystal model for a mixture of active and passive particles
我们讨论了一个主动相场晶体（PFC）模型，描述了一个混合的主动和被动粒子。首先，微观推导动力学密度泛函理论（DDFT），其中包括一个系统的治疗相关的取向自由度。特别感兴趣的是非线性和耦合项的建设。这使得有趣的见解PFC模型中使用的活性粒子和混合物，获得它们所需的近似值，和可能的概括现象学的建设的微观理由。其次，推导出的模型进行了研究，使用线性稳定性分析和非线性方法。研究发现，该模型允许丰富的非线性行为的状态范围从稳定的周期和本地化的状态到各种时间周期的状态。后者包括驻波、行波和调制波，其对应于空间周期性和局部化的行波、摆动和交替峰值图案及其组合。
2022-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mobility-induced phase separation in a binary mixture of active Brownian particles
Universidad de Sevilla（塞维利亚大学）；Instituto Carlos I de Física Teórica y Computacional（卡洛斯一世理论与计算物理研究所）
研究揭示了活性布朗粒子二元混合物中运动诱导相分离的现象，发现高密度共存态呈液态，且单组分系统中固态也表现出扩散行为。
2025-12-31 cond-mat.soft
Non-equilibrium pathway to mesoscale ordering in ethanol-water binary liquid
Hubei University of Technology（湖北工业大学）；Wuhan University of Technology（武汉理工大学）；Chinese Academy of Sciences（中国科学院）
通过周期性热振荡驱动乙醇-水混合物沿完整的分级自组装路径实现介观有序，揭示溶液非理想性的动力学起源。
2026-05-25 cond-mat.soft physics.atom-ph
Local structure and dynamics in colloidal fluids and gels
软物质系统中的凝胶是物质的一种重要的非遍历状态。我们研究了一种胶体-聚合物混合物，它通过增加聚合物浓度而淬灭，从流体到凝胶。使用共聚焦显微镜，我们研究静态结构和动态的三维（3D）。动态逮捕的凝胶和遍历流体组成的孤立的颗粒之间，我们发现一个中间的“簇流体”的状态，其中的“债券”之间的胶体粒子有一个有限的寿命。局部动力学让人想起流体，而局部结构几乎与凝胶相同。在单粒子水平上同时进行实时局部结构分析和3D粒子跟踪产生了以下有趣的信息。团簇中的颗粒以高度相关的方式移动，但同时表现出显着的动力学不均匀性，反映了自由表面附近的流动性增强。更深的猝灭最终导致凝胶状态，其中“键”寿命超过实验的寿命，尽管局部结构与“团簇流体”几乎相同。
2009-04-17 cond-mat.soft
Molecular Structural Dynamics in Water-Ethanol Mixtures: Spectroscopy with Polarized Neutrons Simultaneously Accessing Collective and Self-Diffusion
本研究针对水-乙醇二元混合物的非线性相行为及团簇假说，采用带极化分析的高分辨中子飞行时间光谱结合选择性氘代技术，分离自扩散与集体扩散信号，发现介观尺度氢键网络刚性随乙醇占比升高而增强，验证了团簇假说。
2023-10-06 cond-mat.soft physics.chem-ph
Active microphase separation in mixtures of microtubules and tip-accumulating molecular motors
微管和分子马达的混合物形成具有不同动力学行为的活性材料，这些行为根据其成分的分子性质而变化。我们绘制了微管和尖端累积驱动蛋白-4分子马达的非平衡相图。我们发现，驱动蛋白-4可以驱动全球收缩或顺从性样伸展动力学，这取决于微管和捆绑剂的浓度。我们还观察到一系列的空间异质非平衡相，包括有限大小的径向星，一维蠕虫状链，扩展的二维双层，和系统跨越三维活性泡沫。最后，我们描述了复杂的动力学途径，产生微相分离的结构和产生的内在挫折之间的取向顺序的丝状微管和尖端积累分子马达的位置顺序。我们的工作表明，在细胞骨架网络中的主动应力和阶段的形式不仅取决于单个电机和细丝的属性，但也取决于成分的浓度和空间排列。
2021-08-03 cond-mat.soft physics.bio-ph
Hydrodynamic instabilities and collective dynamics in activity-balanced pusher-puller mixtures
生活在微流体环境中的微生物通常形成多物种群，在那里它们可以利用集体运动来实现增强的运输和传播。然而，在这些系统中观察到的多尺度不稳定动力学的起源，普遍缺乏物理上的理解。在这里，我们建立了一个计算模型来研究二元悬浮液的后方和前方驱动的microswimmer，或分别所谓的“推”和“拉”粒子，具有不同的人口和游泳速度。我们进行直接的粒子模拟，揭示集体系统动力学是可能的，即使在“活动平衡”的混合物，产生近零的平均额外应力的情况下。我们首先构建了一个连续动力学模型来描述初始瞬态期间，当系统是近均匀各向同性，然后进行线性稳定性分析，以揭示系统的有限波长流体动力学不稳定性，与纯推/拉悬浮液的长波长不稳定性。然后，我们进行了细长体离散粒子模拟，以解决短时间的不稳定性和长期的动态，其功能非平凡的密度波动和空间相关的运动，不同于那些单物种。
2022-02-11 cond-mat.soft physics.flu-dyn
