Nonergodicity transitions in colloidal suspensions with attractive interactions
利用理想模式耦合理论（MCT）研究了具有短程吸引相互作用的模型体系的胶态凝胶转变和玻璃化转变。结果提出了粘合剂硬球和硬核吸引Yukawa系统。根据MCT，前一个系统显示出临界玻璃化转变浓度，其随着弱吸引力的引入而显著增加。对于后者有吸引力的汤川系统，MCT预测低温非遍历状态，扩展到临界和亚临界区域。在这个系统中的MCT非遍历性过渡的几个功能同意定性与实验观察的胶体凝胶转变，这表明凝胶转变是由低温延伸的玻璃化转变。示出的吸引力的范围来管理的方式的玻璃化转变线穿过相图相对于临界点，类似于流体-固体凝固转变的调查结果。
1999-04-16 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
Laser induced reentrant freezing in two-dimensional attractive colloidal systems
利用蒙特卡罗模拟研究了外加一维周期势对具有短程吸引相互作用的二维胶体粒子系统的冻结/融化行为的影响。在这样的系统中，当外部势的周期性与吸引势的最小值出现时的长度尺度不匹配时，就会产生诱导。为了研究这种抑制的影响，我们考虑两种不同的模型的系统。我们对这两种模型的模拟表明，当周期势的强度变化时，会出现重入冻结现象。我们的模拟还表明，不同的异国情调的阶段，可以形成时，周期性的潜力的强度是高的，这取决于长度尺度的吸引力对潜在的最小值发生。
2005-09-11 cond-mat.soft
Glasses in Colloidal Systems. Attractive Interactions and Gelation
在这一章中，胶体系统中的玻璃化转变的研究，与凝胶化，主要是从理论和模拟结果。本文回顾了模耦合理论对引力驱动玻璃的预言，并讨论了它对引力玻璃的预言。计算机模拟的结果将为不同的模型和理论的预测进行测试。从高密度开始，在那里找到合理的协议，研究将扩展到低密度，出现新的模式的密度关联函数的衰减。在所有情况下，结果也将与实验联系起来，我们将以目前对导致凝胶化的机制的理解的讨论来结束。
2008-10-03 cond-mat.soft
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
Particle dynamics in colloidal suspensions above and below the glass-liquid re-entrance transition
我们使用共聚焦和荧光显微镜的模型玻璃系统的胶体粒子动力学的样品从一个硬球玻璃发展到有吸引力的粒子间相互作用的液体。从硬球玻璃到有吸引力的液体的转变是由短程耗尽力引起的。类液结构的发展由粒子动力学表示。我们确定粒子表现出大量的运动事件和特征的过渡使用这些运动事件的属性。当样品进入有吸引力的液体区域时，在这些运动事件期间的颗粒速度增加约一个数量级，并且颗粒更合作地移动。有趣的是，在吸引力的液相中的胶体颗粒不表现出显着更大的位移比硬球玻璃中的颗粒。
2009-02-17 cond-mat.soft
Stiffening attractive suspensions with solid inclusions or granularity effect in loaded colloidal gels
软物质材料的弹性性质可以通过固体夹杂物的存在而大大改变，固体夹杂物的微观性质，例如它们的尺寸和相互作用，可以具有显著的影响。为了阐明这些影响，我们使用广泛的流变学计算机模拟研究不同尺寸的固体夹杂物的胶体凝胶。我们表明，弹性性能的变化在一个高度不平凡的方式作为凝胶骨架和夹杂物之间的相互作用的后果。特别是，我们表明，关键方面是存在的凝胶骨架和其机械改变起源于夹杂物。为了证实我们的观察结果及其普遍性，我们对与胶体凝胶具有强烈相似性的乳液进行了实验，并证实了模拟中观察到的趋势。
2021-10-30 cond-mat.soft
Yield stress aging in attractive colloidal suspensions
我们调查的起源屈服应力老化在半致密，盐水，混浊的悬浮液中，结构的演变是迅速逮捕的形成热不可逆的滚动阻力颗粒间的接触。通过对颗粒棒进行光镊（OT）三点弯曲试验，我们发现这些接触屈服于滚动阈值，其临界弯矩随时间呈抛物线增长。我们证明，这种时间依赖性的接触尺度滚动阈值控制的悬浮屈服应力和其老化动力学。我们确定了一个简单的本构关系之间的接触尺度的抗弯刚度和滚动阈值，转移到宏观尺度。这导致我们建立宏观剪切模量和屈服应力之间的本构关系，是通用的胶体系统的阵列。
2021-10-25 cond-mat.soft
Higher order glass-transition singularities in colloidal systems with attractive interactions
在模式耦合理论的框架内，研究了通过硬核加吸引方阱势相互作用的胶体颗粒悬浮液中从液体到玻璃的转变。当吸引势的宽度远小于硬核直径时，在模型的温度-密度平面内发现了液态-玻璃线的重入行为和玻璃-玻璃转变线。当阱宽较小时，玻璃-玻璃转变线终止于三阶分岔点，即A_3（尖点）奇点。随着方阱宽度的增加，玻璃-玻璃线消失，在临界阱宽处出现四阶A_4（燕尾）奇异性。在A_3和A_4奇点附近，密度泛函的衰减表现出巨大的动力学窗口的展宽，特别是对数时间依赖性。
2000-08-24 cond-mat.soft
Shear Thickening and Scaling of the Elastic Modulus in a Fractal Colloidal System with Attractive Interactions
具有吸引力的范德华相互作用的分形炭黑颗粒的稀油分散体在高剪切速率下显示连续的剪切增稠，然后是剪切变稀。剪切增稠转变发生在$\dotγ_{c}\approx 10^{2}-10^{3}s^{-1}$处，并由团簇的流体动力学破碎驱动。在剪切速率下的预剪切分散体$\dotγ>\dotγ_{c}$产生增强模量的凝胶，其中$G' \sim σ_{pre-shear}^{1.5-2}$和与在固定样品年龄下测量的凝胶中的残余应力成正比。观察到的数据可以解释为使用一个简单的缩放模型的分形集群在剪切应力下的破碎。
2008-05-13 cond-mat.soft
Mechanical Properties of a Model of Attractive Colloidal Solutions
本文综述了玻璃化转变的性质和窄深阱方势阱玻璃。我们的讨论是基于模式耦合理论，我们所做的玻璃预测是指由该理论预测的“理想”玻璃。我们相信，方井系统以及代表胶体粒子与吸引力的相互作用产生的接枝聚合物，或耗尽相互作用。它最近已被证明，两种类型的玻璃，一个吸引力和排斥的，预测MCT为这个模型。前者可以在相当低的密度下形成。我们大部分的注意力都集中在这个理论所预测的玻璃的机械性能上。特别地，我们计算了零频率下的弹性剪切模量和长波长极限下的纵向应力模量。两者的结果沿玻璃-液体转变曲线，并解释其有趣的行为的基本物理系统。
2000-11-03 cond-mat.soft
Contributions of Repulsive and Attractive Interactions to Nematic Order
排斥和吸引的分子相互作用都可以用来解释有序的开始。本文的目的是将这两种致热分子相互作用结合在一个统一的理论中。这种尝试并不是史无前例的;也许新的是对高密度极限中向列体的理解的关注。在那里，定向概率分布显示出一个独特的功能：它在位形空间上具有紧支撑。当吸引相互作用被打开时，行为发生变化，并且在临界吸引相互作用强度下，达到Maier-Saupe类型的向热行为。
2018-06-28 cond-mat.soft
Network physics of attractive colloidal gels: Resilience, Rigidity, and Phase Diagram
有吸引力的胶体凝胶在极小的固体分数下表现出类似固体的行为，这是由于粒子-粒子相互作用形成的分枝的空间跨越网络。这些网络赋予凝胶刚性，随着颗粒之间的吸引力增加，形成的胶体网络的弹性也增加。这种刚性的出现可以通过平均场的方法来描述;然而，缺乏对不同吸引力强度的凝胶中刚性如何变化的基本理解。此外，恢复一个准确的凝胶化相图的基础上系统的变量一直是一个极具挑战性的任务。了解这些分形簇的性质，以及它们的连接如何产生刚性，是控制和设计具有理想特性的凝胶的关键。在这里，我们采用网络科学的概念来询问和表征胶体凝胶网络。我们构建了一个粒子级网络，具有不同吸引力水平的胶体的所有空间坐标，并使用高斯混合模型识别多分散刚性分形簇，形成一个粗粒度的簇网络，清楚地显示了胶体凝胶的主要物理特征。一个简单的质量弹簧模型，然后被用来恢复定量的弹性胶体凝胶从这些集群网络。询问这些凝胶网络的弹性表明，凝胶的弹性（动态特性）与其簇网络的弹性（静态测量）直接相关。最后，我们使用的弹性调查设计[和实验验证]一个完全解决的胶体凝胶化的相图，一个明确的固-液相边界使用一个单一的体积分数的颗粒远远超出这个相边界。
2023-01-30 cond-mat.soft
Free expansion of attractive and repulsive Bose-Einstein condensed vortex states
利用含时Gross-Pitaevskii方程的数值解，研究了轴对称势阱中形成的吸引和排斥玻色-爱因斯坦凝聚涡旋态的自由膨胀.在排斥凝聚体中，涡核半径远小于径向均方根（rms）半径，这使得涡核的实验观察变得困难。相反的是，在一个有吸引力的凝聚体，这使得它成为一个更好的候选人进行实验观察。此外，在所有情况下，涡核半径与径向均方根半径的比率随着涡的角动量的增加而增加。这使得具有更高角动量的涡旋态更适合于实验确认。
2001-09-11 cond-mat.soft
Phase equilibria and glass transition in colloidal systems with short-ranged attractive interactions. Application to protein crystallization
本文研究了一个复杂流体模型，该模型由通过硬核和短程吸引势（汤川势和方阱势）相互作用的粒子组成。使用混合的方法，包括一个自洽的和相当准确的近似的液体积分方程的情况下的汤川流体，微扰理论来评估的晶体自由能，和模式耦合理论的玻璃化转变，我们确定了系统的平衡相图和过冷流体和玻璃相之间的平衡线。对于这些潜在的，我们研究的相图为不同的值的潜在范围，排斥核的直径的相互作用的范围的比率是主要的控制参数。我们的论点是相关的各种系统，从密集的胶体系统与耗尽力，通过颗粒凝胶，纳米颗粒聚集，和球状蛋白质结晶。
2001-11-12 cond-mat.soft
How Confinement-Induced Structures Alter the Contribution of Hydrodynamic and Short-Ranged Repulsion Forces to the Viscosity of Colloidal Suspensions
了解胶体悬浮液中结构和流变学之间的相关性非常重要，因为这些悬浮液在工业应用中至关重要。此外，胶体在限制下表现出广泛的结构，这可能会大大改变粘度。在这里，我们使用的实验和模拟相结合，以阐明如何限制诱导结构改变流体动力学和排斥力的相对贡献，产生高达十倍的粘度变化。我们使用定制的共聚焦流变仪来成像胶体悬浮液的颗粒配置，同时测量粘度。我们发现一个非单调的趋势下的粘度约束，是强烈相关的微观结构。当间隙减小到低于15个颗粒直径时，粘度首先从其体积值减小，显示出随间隙的波动，然后对于低于3个颗粒直径的间隙急剧增加。此外，我们比较我们的实验结果，两个模拟技术，使我们能够确定流体动力学和短程排斥应力的相对贡献。第一种方法使用润滑近似来找到流体动力学应力，并且包括颗粒之间的短程排斥力，第二种方法是计算悬浮液中的全部流体动力学应力的斯托克斯动力学模拟。我们发现，在适度的约束粘度的降低有显着的贡献，从流体动力学和排斥力，而在小于三个颗粒直径的间隙的粘度增加主要来自短程排斥力。这些结果为受限悬浮液的独特流变行为提供了新的见解，并进一步使我们能够通过改变间隙，多分散性和体积分数等特性来调节粘度。
2017-10-23 cond-mat.soft
Time-Rate-Transformation framework for targeted assembly of short-range attractive colloidal suspensions
随着固体颗粒含量的变化，颗粒间吸引力或排斥力的范围、类型和强度的变化，吸引胶体的聚集现象已从理论和实验两个方面得到了广泛的研究。所得到的凝胶组成的有吸引力的胶体颗粒的无序组件，也已被调查方面的渗滤，相分离，以及所得到的分形网络的机械特性。尽管我们对凝胶化过程的理解取得了巨大进展，并探索了不同的途径来阻止有吸引力的胶体的动力学，但在这样的系统中，对流传输过程和多体效应之间的复杂相互作用限制了我们将系统推向特定配置的能力。在这里，我们研究了一个模型有吸引力的胶体系统在广泛的颗粒特性和流动条件下进行聚集远离平衡。系统的复杂多尺度动力学可以使用时间-速率-转换图来理解，该图改编自对嵌段共聚物、过冷液体和更硬的玻璃态金属中材料加工的理解，以指导有吸引力的胶体颗粒的有针对性的组装。
2019-11-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Complex viscosity behavior and cluster formation in attractive colloidal systems
通过改变温度或体积分数在有吸引力的胶体系统中观察到的粘度的增加可以与由于颗粒聚集而形成的结构有关。特别地，我们研究了共聚物胶束体系L64的粘度与温度和体积分数的非平凡依赖性。在一个简单的模型中的凝胶化现象的数值模拟结果的实验数据的比较表明，这种有趣的行为可以解释在团簇形成方面，这张照片可以相当普遍地扩展到其他有吸引力的胶体系统。
2005-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Columnar and lamellar phases in attractive colloidal systems
在胶体悬浮液中，吸引力和排斥力之间的竞争产生了丰富而复杂的现象。本文采用分子动力学模拟和数值方法研究了一个模型体系的平衡相图。其结果是，我们发现在低体积分数的管状和层状相。这些相与设计新材料极其相关，但由于弛豫时间长和存在缺陷，在实验中可能不容易观察到。
2006-09-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The Role of Solid Friction in the Sedimentation of Strongly Attractive Colloidal Gels
我们从实验和理论上研究了由强聚集的胶体颗粒制成的凝胶的沉降，重点是当机械平衡渐近达到时的长时间行为。发现渐近凝胶高度随初始高度线性变化，这一发现与最近对类似凝胶的研究形成鲜明对比[Manley \textit{et al.} 2005 \textit{Phys. Rev. Lett.} \textbf{94} 218302]。我们表明，渐近压实的结果之间的平衡重力拉，网络弹性，和固体之间的摩擦凝胶和容器壁。基于这些成分，我们提出了一个简单的模型来解释高度损失对初始高度和体积分数的依赖性。作为我们的分析结果，我们表明，凝胶和容器壁之间的静摩擦系数强烈依赖于体积分数：体积分数越高，固体摩擦越弱。这种非直观的行为可以用简单的缩放参数来解释。
2006-10-05 cond-mat.soft
Attractive interaction and bridging transition between neutral colloidal particles due to preferential adsorption in a near-critical binary mixture
我们研究了溶剂介导的两个中性胶体颗粒之间的相互作用，由于优先吸附在近临界二元混合物。我们使用最近的局部泛函理论$[$ J. Chem. Phys. { \bf 136}，114704（2012）$]$考虑了由于临界涨落引起的重整化效应。我们计算了自由能和两个胶体粒子之间的力作为温度$T$，远离胶体粒子的组成$c_\infty$，和胶体分离$\ell$的函数。当储层中受胶体表面青睐的组分较差时，相互作用大大增强。对于这样的非临界组合物，我们发现一个表面的一阶桥接过渡$\ell= \ell_{\rm cx}(T,c_\infty)$在$T$ - $c_\infty$ - $\ell$空间中的一个普遍的，缩放的形式，跨越其中的不连续的变化之间发生分离和桥接状态。该表面从体共存表面（CX）开始并且在桥接临界线$\ell= \ell_{c}(T)$处结束。在接近临界线时，不连续性消失，并且力相对于$T$和$\ell$的导数都发散。此外，如果$c_\infty$（或$T$）在$\ell$保持小于$\ell_c(T)$的情况下从CX上的值变化到远离CX的值，则桥接状态连续地变为分离状态。
2013-07-03 cond-mat.soft
Entropic forces stabilize diverse emergent structures in colloidal membranes
由非吸附性聚合物介导的耗尽相互作用促进排斥性胶体颗粒凝聚和组装成各种高阶结构和材料。具有特别丰富的涌现行为的一个例子是从丝状$\it{fd}$病毒和葡聚糖的悬浮液形成二维胶体膜，丝状$\it{fd}$病毒充当具有有效排斥相互作用的杆，葡聚糖充当凝聚的消耗诱导剂。胶体膜即使在组成病毒混合物缺乏宏观手性时也表现出手性扭曲，在改变组成棒的手性时从圆形形状改变为引人注目的海星形状，并且经由病毒通过$180^\circ$扭曲的域壁部分地聚结。我们制定了一个熵动机的理论，可以定量地解释这些实验结构和测量，无论是以前发表的和新执行的，在广泛的实验条件。我们的研究结果阐明了熵是如何单独驱动这些不同结构的形成和行为的，熵通过病毒表现为弗兰克弹性能，通过消耗剂表现为有效的表面张力。我们的推广原则提出了类似的影响，在分子膜的存在，并可以利用可重构胶体结构的设计。
2015-07-02 cond-mat.soft
Effects of Flow on Measurements of Interactions in Colloidal Suspensions
胶体颗粒的相互作用的流体动力学机制被认为是。该机制基于Grier等人[1-6]在测量期间实验细胞中存在微小背景流的假设。平凡（剪切流）和非平凡（通过粘性流体的力传播）的影响被考虑为两个胶体粒子附近的边界的溶剂壁。径向（吸引或排斥）力和极性扭矩的表达式。给出了产生所观测到的引力强度所需的流量的定量估计，并考虑了其它必要条件。得出结论：所提出的机制很可能不是格里尔等人实验中观察到的吸引力相互作用的原因;然而，它可能适用于其他实验实现，并且在进行高灵敏度的胶体测量时应记住。由于这种机制的相互作用的几个显着特点被确定。
2002-04-29 cond-mat.soft
Effective Attractive Range and Viscoelasticity of Colloidal Gels
我们提出了一个模拟研究的胶体粒子具有很短的距离吸引力。特别是，我们调查的有效吸引力的范围和形成的凝胶的粘弹性之间的相互作用时，系统的温度足够低。使用布朗动力学模拟，我们研究了不同尺寸和相互作用范围的颗粒，并通过进行小振幅振荡和瞬态启动剪切模拟来表征凝胶的力学性能。我们发现，有效吸引范围是影响凝胶粘弹性的关键参数。储能模量和损耗模量之间的交叉频率以及在启动测试中达到最大应力的时间都是有效吸引范围的简单函数。
2013-07-13 cond-mat.soft physics.chem-ph
Phonon Spectra, Nearest Neighbors, and Mechanical Stability of Disordered Colloidal Clusters with Attractive Interactions
我们研究了具有吸引力相互作用的无序胶体颗粒团簇的振动性质的形态和大小的影响。从每个集群中的粒子之间的位移相关性的测量，我们提取相应的“影子”玻璃状集群的振动特性，具有相同的几何配置和相互作用的“源”集群，但没有阻尼。的振动模式的光谱特征强烈依赖于最近邻的平均数，$\bar{NN}$，但只有弱的粒子在每个玻璃状集群的数量。特别地，对于$\bar{NN}$ $<2$，中值声子频率$ω_{med}$基本恒定，然后对于$\bar{NN}$ $>2$，中值声子频率随$\bar{NN}$线性增长。这种行为与关于局部均衡结构的同时观测相平行，局部均衡结构在具有$\bar{NN}$ $<2$的簇中不存在，然后对于$\bar{NN}$ $>2$在数量上线性增长。因此，簇振动性质似乎与簇的机械稳定性密切相关（即，局部均衡区域的分数），并且$ω_{med}$与$\bar{NN}$的缩放使人想起在堵塞过渡处具有排斥相互作用的球体的填充行为。随机弹簧网络的模拟证实了观测结果，并表明声子谱和最近邻数之间的连接是通用的无序网络。
2011-03-17 cond-mat.soft
Investigation of $q$-dependent dynamical heterogeneity in a colloidal gel by x-ray photon correlation spectroscopy
我们使用时间分辨X-光子相关光谱研究由中等吸引力的炭黑颗粒制成的胶体凝胶的缓慢动力学。我们发现，缓慢的动态是时间上的异质性和量化的波动，通过测量的方差$χ$的瞬时强度关联函数。动力学波动的幅度对散射矢量$q$具有非单调依赖性，这与最近对强吸引力胶体凝胶的实验形成鲜明对比[Duri和Cipelletti，\textit{Europhys. Lett.} \textbf{76}，972（2006）]。我们提出了一个简单的缩放参数的$q$依赖性的波动在玻璃系统，合理化这些发现。
2007-11-16 cond-mat.soft
Dynamical heterogeneities in an attraction driven colloidal glass
研究了吸引胶体玻璃非遍历态的动力学不均匀性随等待时间的变化。而接近玻璃化的流体状态显示出较强的DH，在这里研究的玻璃态的平方位移的分布仅呈现出在短的等待时间内对于较低的吸引力强度具有增加的流动性的颗粒的尾部。这些粒子位于由所有粒子组成的扩散团的表面，让人联想到流体中最快的粒子。淬火更深入到有吸引力的玻璃是动态更均匀的，与排斥玻璃（即伦纳-琼斯玻璃）。
2006-01-16 cond-mat.soft
Repulsive and attractive depletion forces mediated by nonadsorbing polyelectrolytes in the Donnan limit
在胶体和非吸附性聚电解质的混合物中，道南电位出现在耗尽胶体的表面和系统的其余部分之间的区域。这种唐南电位倾向于将胶体密度分布向胶体表面移动，并导致聚电解质的局部积累。本文导出了两平行平板间分离压力的零场论。聚电解质被允许进入有限的板间区域的构象自由能惩罚的成本。当板间距离小于链的尺寸时，分离压力表现出向排斥状态的过渡，然后是吸引部分。我们找到了一个定量的模型和自洽场计算，考虑到充分的泊松-玻尔兹曼静电之间的匹配。
2021-04-13 cond-mat.soft
Anti-thixotropic dynamics in attractive colloidal dispersions: a shear restructuring driven by elastic stresses
本文研究了吸引性胶体分散体系中的反触变性动力学，发现粘度下降由壁面滑移减少和剪切诱导的结构重排共同导致，且该过程受弹性应力介导，为控制粘度和屈服应力提供了新途径。
2025-01-27 cond-mat.soft
Delayed Gravitational Collapse of Attractive Colloidal Suspensions
本研究通过将胶体凝胶建模为基于局部键密度的粘弹性连续介质，捕捉其沉降前的延迟时间，数值模拟再现致密层积累，并识别出决定动力学的时间与长度尺度，为工业相关研究奠定基础。
2024-05-25 cond-mat.soft
Self-assembly of Microcapsules via Colloidal Bond Hybridization and Anisotropy
具有定向相互作用的粒子是新功能材料的有前途的构建块，并且可以作为生物结构的模型。例如，由于柔性表面基团而可变形的相互吸引的纳米颗粒可以自发地将自身排列成串、片和大囊泡。此外，各向异性胶体与吸引补丁可以自组装成开放的晶格和胶体等价物的分子和胶束。然而，模型系统，结合相互吸引，各向异性和变形性-据我们所知-没有实现。在这里，我们合成的胶体颗粒，结合这三个特点，并获得自组装微胶囊。我们建议，相互吸引和变形诱导通过胶体键杂化定向相互作用。我们的粒子包含相互吸引和排斥的表面基团，它们是柔性的。类似于最简单的化学键，其中两个各向同性轨道杂交到H2的分子轨道中，这些柔性基团在结合时重新分布。通过胶体键杂交，各向同性球体自组装成平面单层，而各向异性雪人状颗粒自组装成中空单层微胶囊。因此，构建模块的适度变化导致自组装结构的复杂性的显著飞跃。换句话说，这些相对简单的构建块自组装成比各向同性或不可变形的类似颗粒更复杂的结构。
2016-07-18 cond-mat.soft
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
Gel transitions in colloidal suspensions
将理想模式耦合理论（MCT）应用于通过Yukawa形式的短程吸引相互作用相互作用的胶体系统。在低温下，MCT预测了局部动力学和遍历性破坏转变的减缓。非遍历性转变与胶体凝胶转变有许多共同的特征，被认为是胶体体系凝胶化的来源。以前的相图计算补充了额外的数据较短的范围内的吸引力的相互作用，显示的路径的非遍历性过渡线，然后不受阻碍的气液临界曲线在低温下。特别注意的是给予关键的非遍历性参数，最近的实验测量的动机。一个渐近模型的开发，有效的稀释系统的领域相互作用，通过强短程吸引力，并显示捕捉到所有方面的低温MCT非遍历性转变。
1999-09-17 cond-mat.soft
Field induced anisotropic cooperativity in a magnetic colloidal glass
用时间分辨X射线光子相关谱研究了排斥性胶体玻璃形成体的平移动力学。在这种电荷稳定和磁性纳米颗粒的密集分散体中，可以通过施加外部磁场来调节相互作用势，从准各向同性到各向异性。结构和动力学各向异性的报道与高度各向异性的协同，几乎两个数量级的场方向比在垂直方向和零场的粒子间的长度尺度。
2015-02-03 cond-mat.soft
Crystallization and gelation in colloidal systems with short-ranged attractive interactions
本文系统地研究了短程吸引胶体体系的平衡相图与非平衡相图之间的关系。使用Monte Carlo和布朗动力学模拟，我们发现一个窗口的增强结晶，这是有限的，在高的相互作用强度的动力学放缓，并在低的相互作用强度的高成核势垒。我们发现，通过两个阶段的结晶过程中的亚稳态气-液双节点的结晶是增强。首先，观察到稠密液体的形成，其次晶体在稠密流体内成核。此外，我们发现，在低胶体包装分数的流体的集群，并在较高的胶体包装分数的一个deletating网络由于逮捕气-液相分离，我们确定与凝胶化。我们发现，这种逮捕是由于结晶在低相互作用能，它是由在高相互作用强度的动力学减慢。同样，我们观察到，在低胶体填充分数形成的集群是结晶在低的相互作用能，但在高的相互作用能玻璃。星系团在相遇时合并。
2008-10-02 cond-mat.soft
Influence of solvent granularity on the effective interaction between charged colloidal suspensions
我们研究了溶剂粒度对两个带电胶体粒子之间的有效力的影响，通过计算机模拟的原始模型的强不对称电解质与明确添加硬球溶剂。除了分子振荡力几乎接触胶体所产生的溶剂和反离子分层，反离子被吸引到胶体表面的溶剂耗尽提供了一个简单的统计描述的水合作用。这反过来又对更大距离的有效力有重要影响，与基于原始模型的预测相比，有效力大大减少。当这些力是排斥性的，长距离行为可以描述一个有效的汤川对潜在的溶剂重整化电荷。作为胶体体积分数和添加的盐浓度的函数，这种溶剂重整化电荷的行为定性类似于通过泊松-玻尔兹曼细胞模型，但有定量的差异。另一方面，对于二价抗衡离子和纳米尺寸的胶体，水合作用可能导致相互吸引的过屏蔽胶体，而原始模型产生排斥力。所有这些新的影响可以通过溶剂平均原始模型（SPM），这是从完整的模型，通过整合出的溶剂自由度。SPM用于访问较大的胶体颗粒，而无需明确模拟溶剂。
2000-08-27 cond-mat.soft
Studies on electrostatic interactions of colloidal particles under two-dimensional confinement
本文研究了二维体系中不含盐离子的一对带电胶体粒子之间的有效静电相互作用。特别是，我们使用简化模型来阐明反离子分布中旋转涨落的影响。结果显示，在适当的条件下，有效的胶体吸引力。与此同时，在我们研究的大多数病例中，长距离排斥仍然存在。排斥力的产生是因为在二维空间中，带电胶体不能被反离子完全屏蔽，因为剩余的四极矩有助于更长距离的排斥。通过多重展开，我们发现在短距离观测到的吸引力主要来自高阶电矩之间的静电相互作用。我们认为，在这项工作中讨论的有吸引力的相互作用的情况是适用于带电的纳米粒子或胶体溶液与大离子的系统。
2010-06-22 cond-mat.soft
Structure and dynamics of colloidal depletion gels: coincidence of transitions and heterogeneity
通过短程吸引相互作用形成的胶体耗尽凝胶的结构异质性的转变与它们的动力学逮捕。该系统是一个密度和折射率匹配的悬浮液的体积分数为0.20聚（甲基丙烯酸甲酯）胶体与非吸附的消耗剂聚苯乙烯添加在消耗剂胶体的尺寸比为0.043。随着短程吸引相互作用强度的增加，团簇的结构变得越来越不均匀，其特征在于数量密度波动，并动态固定，其特征在于单粒子均方位移。悬浮液中游离胶体的数量也逐渐下降。当穿过一个不动的团簇到凝胶的转变时，结构的不均匀性突然降低。同时，平均单粒子动力学饱和的本地化长度的顺序的短程吸引力的潜力范围。不动的集群和凝胶制度表现出动力学的不均匀性。单粒子位移的非高斯分布揭示了两个不同长度尺度上的动力学轨迹的增强种群。类似的依赖关系的数量密度波动，自由粒子数和动态长度尺度的顺序的范围内的短程吸引力表明一个集体的结构起源的动态异质性胶体凝胶。
2006-06-06 cond-mat.soft
The yielding dynamics of a colloidal gel
当施加高于屈服应力的剪切应力时，有吸引力的胶体凝胶显示固体到流体的转变。这种剪切诱导的转变几乎涉及胶体凝胶的任何应用。这对于控制材料性能也至关重要。尽管如此，尽管它的普遍存在，屈服过渡是远远没有理解，主要是因为流变测量在整个样品的空间平均。在这里，仪器的蠕变和振荡剪切实验与高频超声开辟了新的途径来观察当地的动态不透明的有吸引力的胶体凝胶。过渡从细胞壁和非均相流化的整个样品的特征时间，其变化与施加的应力表明存在的能量障碍与凝胶化过程。这些结果为进一步理解屈服转变的计算机模拟和理论计算提供了新的实验依据。该技术的多功能性也应该允许广泛的细观研究的断裂机制，从晶体到玻璃质材料的软固体。
2009-11-06 cond-mat.soft
Nonuniversal routes to universality: Critical phenomena in colloidal dispersions
我们研究临界现象的胶体通过重整化群为基础的分层参考理论的流体（HRT）。我们专注于三个实验相关的模型系统：即，Asakura-Oosawa模型的聚合物诱导的吸引力耗尽力的影响下的胶体分散体;流体与竞争的短程吸引力和长程排斥力的相互作用;解决方案的星型聚合物，其对潜在的同时提出了一个有吸引力的井和超软排斥在较短的距离。我们的研究结果表明，调整胶体粒子之间的有效相互作用的能力，使之能够产生各种交叉的渐近临界行为，这是没有观察到的原子流体。
2008-04-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Formation of Laves Phases in Repulsive and Attractive Hard Sphere Suspensions
$MgCu_2$型胶态Laves相是制备金刚石结构光子材料的理想前驱体。他们已经预测硬球二元混合物，但尚未观察到。在这里，我们报告了一个时间分辨静态光散射研究他们的形成在一个二元混合物的浮力实验硬球近似（尺寸比$Γ=0.77$，小球体的摩尔分数$x_S = 0.76$）之间的体积分数熔化和玻璃化转变。与理论预期一致，所有样品在数周至数月的时间尺度上形成$MgZn_2$结构的LP。$MgNi_2$结构不存在，$MgCu_2$结构和随机堆叠的LP在升高的体积分数下占优势。添加少量的非吸附性聚合物将相互作用切换到消耗吸引，并导致显着加速的结晶动力学和改善的晶体质量。
2017-02-19 cond-mat.soft
Colloidal aggregation and critical Casimir forces - Reply
在最近的一封信[物理。103，156101（2009）]，我们提出了在具有可忽略的小范德华力的系统中临界Casimir诱导的胶体聚集的实验。我们提出了一个简单的模型的基础上排斥静电和吸引力的临界Casimir力之间的竞争来解释所观察到的聚集。最近的评论[A]。Gammesi，S. Dietrich，arXiv：1006.5897v1]提出，应谨慎对待简单模型的应用领域，它可以通过多种不同的方式进行改进。在此，我们重新审视我们的实验发现，并给出一个答复的评论。
2010-07-05 cond-mat.soft
Effect of bond lifetime on the dynamics of a short-range attractive colloidal system
我们进行分子动力学模拟的短程吸引力的胶体粒子模拟的窄（硬球直径的3%）的单位深度的方阱势。我们比较系统的动力学相同的热力学，但不同的键寿命，通过添加到方势阱的边缘的吸引力很薄的障碍。对于永久键合，随着填充分数$τ$接近与渗透相关的阈值，弛豫时间$τ$发散，而对于短暂键合，$τ$的$τ$依赖性在玻璃态系统中更为典型。在中间键寿命下，$τ$的$ϕ$依赖性在低$ϕ$下由渗滤驱动，但随后在较高$ϕ$下过渡到玻璃态行为。我们还研究了渗流动力学的波矢依赖性。
2004-06-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behaviour of attractive and repulsive ramp fluids: integral equation and computer simulation studies
利用计算机模拟和一个自洽的积分方程，我们调查的相行为和热力学异常的球形粒子通过两个尺度的斜坡势（硬核加上排斥和吸引斜坡）和相应的纯排斥模型相互作用的流体。模拟和积分方程的结果预测的液-液分层时，吸引力的存在，除了气-液过渡。此外，在液-液过渡区附近出现流-固过渡，导致相图具有稍微复杂的拓扑结构。这种在中等密度下的固化也存在于排斥性斜坡流体中，从而防止流体-流体分离。
2007-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Roles of repulsive and attractive forces in determining the structure of nonuniform liquids: generalized mean field theory
用具有分子间力的参考流体在一个自洽确定的外部平均场中的结构来近似硬壁附近的非均匀Lennard-Jones（LJ）液体的结构，该参考流体具有包含吸引力的影响的排斥力.我们计算的参考流体结构，首先确定单独的字段的缓慢变化的部分的响应，然后由严厉的排斥部分的响应。这两个步骤可以进行得非常准确，MC模拟证实，和良好的协议与结构的全部LJ流体被发现。
1998-06-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Arrested phase separation in a short-ranged attractive colloidal system: A numerical study
我们数值研究了通过短程吸引势相互作用的胶体体系中相分离和动力学捕获之间的竞争。在低于临界温度的两个不同的温度下淬火平衡流体构型，并在它们的时间演化过程中进行跟踪。在所研究的最低值$T$下，相分离过程被致密相中有吸引力的玻璃的形成所中断。在较高的$T$下，没有观察到停滞，并且相分离过程在模拟的时间窗内无休止地进行。玻璃的最终结构以冻结的旋节分解峰的形式保留中断的相分离过程的记忆，其位置和幅度由平均堆积分数控制。我们还讨论了时间演化的非遍历性参数，提供证据的逐步减少本地化长度上增加的包装分数。最后，我们确认，报告的结果是独立的微观动力学。
2005-05-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Effective forces in colloidal mixtures: from depletion attraction to accumulation repulsion
计算机模拟和理论被用来系统地研究两个大胶体球之间的有效力如何在一个海洋的小球取决于基本（大-小和小-小）的相互作用。后者被建模为硬核对潜力与汤川尾，可以是排斥或吸引。对于一个排斥性的小-小相互作用，有效力遵循的趋势，通过映射到一个有效的非加性硬核混合物：耗尽吸引力和积累排斥所造成的小球吸附到大的，可以得到取决于大-小相互作用的符号。对于排斥性的大-小相互作用，增加一个小-小吸引力的效果也遵循映射预测的趋势。但是，当大-小和小-小吸引同时发生时，一种更微妙的“通过吸引产生的排斥”效应就会出现：随着小-小相互作用强度的增加，有效势变得更排斥。我们进一步测试了几种理论方法与我们的计算机模拟：叠加近似最适用于增加的大小排斥，并打破了强大的大小吸引，而密度泛函理论是非常准确的任何大小相互作用时，小粒子是纯硬球。理论方法对小型景点的表现最差。
2002-03-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Energy and entropy effects of counterions in salt-free colloidal solutions
本文用壳层模型研究了胶体溶液中的相互作用。在这个壳模型中，反离子被限制在围绕其宿主胶体颗粒的球形区域内移动。特别是，我们应用蒙特卡罗模拟，以获得有效的胶体相互作用的能量和熵的贡献。我们的结果揭示了一个有吸引力的静电能量，这是压倒了反离子之间的渗透斥力，因为后者可以很好地估计由理想气体近似。我们还提供了一个可选的算法，即使当云不重叠时，也可以在两个计数器云之间进行计数器混合。反离子的剩余混合熵使自由能降低，这与热涨落相当，表明在非平衡条件下胶体颗粒之间可能存在吸引机制。
2012-02-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle Monte Carlo simulation of string-like colloidal assembly in 3 dimensions
作为对二维体系研究的扩展，我们在正则系综下用分子蒙特卡罗方法模拟了聚合物接枝胶体粒子的三维相行为。我们使用一个球对称的平方步排斥相互作用势，这已经得到了使用自洽场计算。在以前的文章中，我们已经研究了这些模型胶体在2维，并发现这些粒子，虽然他们的相互作用是纯粹的排斥，自组装成一个字符串状的组件，在一个狭窄的区域的物理参数集。在目前的工作中，我们证明了存在的三维系统中的弦状组装和研究这些字符串的安排的统计性质。平均线长在熔化过渡线和渗流过渡线相交的区域附近发散，这在二维中也被发现。
2011-12-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Do the repulsive and attractive pair forces play separate roles for the physics of liquids?
根据标准的液体状态理论，排斥力和吸引力对液体物理起着不同的作用。通过展示一系列具有几乎相同结构和动力学的连续的对势，尽管其中只有一些具有重要的吸引力，这种范式在这里得到了透视。我们的研究结果反映了这样一个事实，即一个给定的粒子的运动是由它的合力决定的，而通常在液态理论中讨论的量是单独的对力。
2012-11-28 cond-mat.other cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Normal-stress coefficients and rod climbing in colloidal dispersions
我们计算了胶体分散体的低剪切法向应力系数的易处理的微观表达式。虽然限于低速率制度，所提出的公式是有效的玻璃化转变以下的所有体积分数和任何相互作用的潜力。给出了通过硬核吸引汤川势相互作用的胶体系统的数值结果，并探讨了吸引强度和体积分数之间的相互作用。我们发现，法向应力系数表现出非平凡的功能接近临界点，并在附近的重入玻璃化转变的高体积分数。最后，我们利用我们的公式预测有吸引力的胶体分散体中的爬杆效应。
2013-10-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Solitons in tunnel-coupled repulsive and attractive condensates
本文研究了远阱双势阱中凝聚态中的孤子，当横波散射长度在凝聚态的两个部分具有不同的符号时。采用耦合模近似，结果表明，凝聚体中存在异常稳定的亮孤子，且大部分原子聚集在排斥部分。这种反常孤子的稳定性来源于量子隧穿，并与凝聚体各部分之间的强耦合相对应。然而，系统的基态对应于凝聚体部分之间的弱耦合，其中较大份额的原子聚集在凝聚体的吸引部分中。
2004-01-16 cond-mat.soft nlin.PS
Ground state clusters for short-range attractive and long-range repulsive potentials
我们报告计算的基态的能量和几何形状的不同大小的集群（多达80个粒子），其中单个粒子相互作用，同时通过一个短期的吸引力-建模与推广的Lennard-Jones潜力-和一个长期的排斥汤川潜力。我们发现，对于特定的选择的参数的排斥势，每个粒子的基态能量有一个最小值在一个有限的集群大小。对于热力学极限中的参数的这些值，在低温和小填充分数下-其中聚集是有利的并且簇-簇相互作用可以被忽略-可以形成结晶稳定的簇相。对基态几何结构的分析表明，球形是边缘稳定的。在大多数研究的情况下，我们发现，超过一定的大小，基态团簇优先生长几乎在一维。
2004-06-11 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Structure and Fragmentation in Colloidal Artificial Molecules and Nuclei
最近的实验与竞争的吸引力和排斥力的相互作用的胶体系统的动机，我们模拟了一个二维系统的胶体与竞争的相互作用，可以进行破碎。在没有任何其他限制势的情况下，胶体可以形成稳定的团簇，这取决于短程吸引项的强度。通过突然改变其中一个相互作用项的强度，我们发现了各种各样的碎裂行为，这些行为受到“神奇”簇数的存在的影响。这种软物质系统可用于构建人造核。
2007-01-31 cond-mat.soft nucl-th
