Discontinuous Jamming Transitions in Soft Materials
自然界中的许多系统表现出类流体状态和类固体状态之间的转变，或“堵塞转变”。有一个强大的理论基础，了解平衡相变，涉及凝固，或堵塞。其他干扰转变，如玻璃化转变，则不太清楚。为了统一描述平衡相变、玻璃化转变和其它非平衡干扰相变，提出了干扰相图。与平衡相变一样，其可以是一阶（在相关序参量中不连续）或二阶（连续），人们将期望广义干扰转变可以是连续的或不连续的。在复杂流体中流动的研究中，有大量的不连续转变的证据，主要是在剪切局部化或剪切带的背景下。在本文中，我回顾了不连续转变的实验证据。我专注于两个共存状态之间的应变率不连续的系统：一个是材料流动，另一个是固体状。
2008-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Shock (Blast) Mitigation by "Soft" Condensed Matter
一个共同点是，“软”凝聚物（如颗粒状材料或泡沫）可以减少冲击或爆炸造成的损害。这是因为它们能够吸收大量的能量。这当然是一个准静态类型的变形，在低速度的影响，这种材料被广泛用于包装的易碎设备的情况下。与此同时，爆炸现象的缓解必须考虑到“软”物质的冲击波特性，这些物质通常表现出高度非线性、高度非均匀和耗散行为。本文采用简化方法研究了“软”凝聚态物质在爆炸减缓中的应用，分析了一些异常效应，并对这一激动人心的领域的未来研究提出了建议。
2007-08-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Soft matter crystallography -- complex, diverse, and new crystal structures in condensed materials on the mesoscale
在过去的二十年里，人们在软凝聚态物质中观察到了越来越多的晶体结构，超过了大多数人对通过经典驱动力获得的排列多样性的期望。在这里，我们调查的结构宽度的介观晶体-形成胶束系统，纳米粒子，胶体等-已观察到的软物质实验和粗粒自组装模拟。我们回顾了在原子尺度上模仿晶体的结构类型，以及那些不符合已知几何形状且似乎只发生在中尺度上的结构类型。虽然在软凝聚态物质中观察到的晶体结构类型数量仍然落后于硬凝聚态物质，但我们假设，可以在纳米和微米尺度上创建的构建模块的高度可调性和多样性将带来结构多样性远远超过原子化合物，其不可避免地受到由元素元素周期表和化学键的性质所施加的“限制”的限制。将晶体学领域的结构分析专业知识注入软凝聚态物质社区将建立必要的共同语言，以报告，比较和组织从模拟和实验中收集的快速积累的结构知识。在软物质中产生的新材料的前景和对硬和软凝聚态物质中有序结构形成的新的、跨越长度尺度的见解，预示着自组装介观材料领域令人兴奋的新发展。
2021-12-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Sub-wavelength surface IR imaging of soft-condensed matter
本文介绍了一种利用相位匹配光学参量振荡器激光器和原子力显微镜作为探测器的亚波长红外表面成像技术。该技术采用了一种新的表面激发照明方法，同时进行化学映射和AFM形貌成像的图像分辨率为200 nm。该方法通过聚苯乙烯微结构成像来证明。
2010-10-28 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.ins-det
On Kinetic Equations for Collisional Dynamics of Active Soft Condensed Matter
我们考虑了一种新的方法来描述的复杂系统的集体行为的数学生物学的基础上的发展方程的观察系统。事实上，这种动力学进化的表述似乎是直接的数学上完全一致的公式，它模拟了生物系统的集体行为，因为动力学理论中的传统状态概念更为微妙，而且它是生物种群的一个隐含特征。
2017-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
Theory of the colossal Van-der-Waals binding in soft and hard condensed matter
提出了一个简单的理论，色散的分子结合异常高的幅度，由于增强的极化率。到目前为止，文献中已经考虑了两种导致极化率增强的替代方法：（i）振动能级间隙变窄，如我们关于假设的激子物质所提出的，以及（ii）组成原子的里德堡态中的巨大电偶极子，如吉尔曼关于建造球形闪电的神秘物质所提出的。我们现在结合这两种机制，以获得巨大的结合能的具体表达式。这个问题的例子是一个三能级系统耦合到伞模式的氨分子。还讨论了增强极化率分子设计的其他可能性。巨大的范德华束缚最有可能在硬凝聚态物质中实现，而在软凝聚态物质中可能不太可能。
2005-10-12 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An active soft condensed matter approach to the Physics of living systems
Indian Institute of Technology Bombay（印度理工学院孟买分校）
本文通过简单易懂的语言介绍软主动物质物理及其在生命科学中的相关性，强调其在理解生物过程中的潜力，并提供基础概念和核心思想。
2026-04-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Differences between discontinuous and continuous soft-core attractive potentials: the appearance of density anomaly
软核吸引势可以产生具有不同密度（气体、低密度液体和高密度液体）的三种流体相的相图，所述三种流体相由终止于临界点的一阶相变线分开。实验显示了磷和亚磷酸三苯酯具有这些特征的相图。液-液相变可能与水、二氧化硅、液态金属、胶体和蛋白质溶液等有关。在这里，我们比较了两个潜在的短程软核排斥和窄吸引力。其中之一是平方势，已知它具有液-液相变，在临界点结束，并且密度没有异常。正常的，单调的，等压冷却的密度行为是令人惊讶的，如果与分子液体，如水，其中一个假设的临界点被提出作为密度的异常行为的理由相比。第二个势是第一个势的连续形式。结果表明，与这种新势相对应的相图不仅存在液-液相变，而且存在密度异常。因此，我们的结果表明，密度的行为是强烈依赖于潜在的衍生物。
2007-04-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Yield Stress Materials in Soft Condensed Matter
我们提出了一个全面的审查屈服应力材料的软凝聚态物质，其中包括广泛的材料从胶体组件和凝胶乳液和非布朗悬浮液的物理行为。所有这些无序的材料显示响应于外部机械力的非线性流动行为，这是由于流动发生的有限力阈值的存在：屈服应力。我们讨论了与这种非线性行为相关的物理起源和流变后果，并给出了一个概述的实验技术，可用于测量屈服应力。我们讨论了屈服应力材料的流动动力学的微观理论描述的最新进展，特别强调松弛时间尺度，剪切流和老化行为之间的相互作用，非均匀剪切流和剪切带的存在，壁滑移和非局部效应在受限的几何形状所发挥的作用。
2017-06-20 cond-mat.soft
Flow of deformable droplets: discontinuous shear thinning and velocity oscillations
我们研究了软变形液滴悬浮液在压力驱动下的流变学。通过计算机模拟，我们测量的表观粘度作为液滴浓度和压力梯度的函数，并提供证据的不连续的剪切稀化行为，这发生在浓度依赖值的强迫。我们进一步表明，这种响应是与一个“硬”（或不太变形）相，这是几乎堵塞和流动非常缓慢，和一个“软”（或更易变形）相，这更容易流动之间的非平衡过渡。软相的特征在于流动引起的时间依赖性形状变形和内部电流，这在硬相中几乎不存在。接近过渡，我们发现持续振荡的液滴和流体的速度。多分散系统表现出类似的现象，但具有更平滑的过渡和更少的规则振荡。
2017-10-10 cond-mat.soft
Dynamical Simulation of Nuclear "Pasta": Soft Condensed Matter in Dense Stars
二十多年前，人们预测原子核可以具有有趣的形状，如棒或板等，在超新星的核心和中子星的外壳中。这些非球形的核被称为核“面”。近年来，我们用量子分子动力学（QMD）方法研究了pasta相的动力学，为这一体系的研究开辟了新的方向。我们的研究结果包括：通过冷却热的均匀核物质动态地形成面团相;在密度与温度平面中的相图;通过压缩诱导的面团相之间的结构转变以及它们进行的机制的阐明。在这篇文章中，我们给出了面食阶段的基础物理学和天体物理学的概述，并回顾我们的工作，为其他领域的读者。
2007-05-10 astro-ph cond-mat.soft nucl-th
Transport of soft matter in complex and confined environments
本文探讨以布朗运动为基础，结合软物质特性与流体动力学能量输入，在复杂受限环境中实现纳米尺度组织与输运的新物理模式。
2025-06-06 cond-mat.soft
Brownian motion: a paradigm of soft matter and biological physics
这是一个教学介绍布朗运动之际，100周年爱因斯坦的1905年论文的主题。在简要回顾了爱因斯坦在当代背景下的工作后，我们将继续探讨软凝聚态物质和生物学的进一步发展和应用。在过去的一个世纪里，布朗运动从一个边缘科学兴趣的奇怪好奇心提升为一个贯穿所有现代（活的）科学的指导主题。
2005-02-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hot Brownian Motion of thermoresponsive microgels in optical tweezers shows discontinuous volume phase transition and bistability
本研究通过光学镊子捕获单个装饰pNIPAM微凝胶，发现其热布朗运动在临界温度以上呈现不连续体积相变和双稳态，并可用于温度校准，为软颗粒热布朗运动的应用奠定基础。
2023-02-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Workflow for investigating thermodynamic, structural and energy properties of condensed polymer systems from Molecular Dynamics
软物质材料和聚合物广泛应用于药物的控制释放。模拟和建模提供了在原子尺度上的洞察力，使实验无法达到控制水平。我们提出了一个工作流程协议，用于建模，模拟和分析聚乳酸-共-乙醇酸（PLGA），一种经过充分研究和FDA批准的材料的结构和热力学响应特性。我们串联电池的分子动力学，计算化学，高度并行的脚本，和分析工具，用于生成在凝聚相中的本体聚合物的属性。我们提供的工作流程导致玻璃化转变温度，焓，密度，等压热容，热膨胀系数，等温压缩性，体积模量，声速，内聚能和溶解度参数。计算的属性同意非常好的实验，当可用的。这种方法已扩展到各种聚合物类型和环境。
2022-03-05 cond-mat.soft physics.chem-ph
Discontinuous fluidisation transition in assemblies of actively-deforming particles: A new paradigm for collective motion in dense active materials
在致密生物组织中的跟踪实验揭示了在细胞尺度上局部能量注入的多样性。细胞运动性的影响已被大量研究，但对观察到的单个细胞体积波动的影响知之甚少。我们设计了一个简单的微观模型的“主动变形”颗粒的局部波动的颗粒大小构成一个独特的运动源。我们证明，集体运动可以出现在这种活跃的体积波动的唯一影响下。我们解释的发病扩散运动作为一个非平衡的一阶相变，这产生在一个明确的幅度的自变形。这种行为与自推进产生的玻璃态动力学形成对比，但类似于机械变形下软固体的机械响应。因此，它构成了主动屈服过渡的第一个例子。
2016-07-06 cond-mat.soft
Mesoscopic Modelling and Simulation of Soft Matter
软凝聚物质的变形性往往需要流体动力学方面的建模，以获得定量的理解。然而，这需要专门的方法，可以解决软物质系统的多尺度性质。我们回顾了一些最流行的模拟方法，已经出现，如朗之万动力学，耗散粒子动力学，多粒子碰撞动力学，有时也被称为随机旋转动力学，和格子玻尔兹曼方法。在结束本文时，我们简要回顾了当前用于高性能计算的计算架构和用于软物质模拟的社区代码。
2017-11-22 cond-mat.soft physics.comp-ph
Detection of early cluster formation in soft matter: an entropic imprint
我们研究模型蛋白质溶液和胶体悬浮液的温度范围内，系统的性质从一个均匀的流体的“集群流体”的变化。它是通常假设-推导出的行为的结构相关性-这种微相分离集作为一个连续的过程。我们挑战这样的假设，并证明熵在一个明确定义的温度阈值上表现出不连续的行为，提供了流体中发生的修改的整洁签名。所有的预测，在一个精致的理论框架内的液体状态，系统地评估对广泛的蒙特卡罗模拟。我们强调我们的结论的广泛的一般性，以及准确的理论处理的重要性，以表征软材料的热力学性质。
2011-08-31 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Using field theory to construct hybrid particle-continuum simulation schemes with adaptive resolution for soft matter systems
我们开发了一个多尺度的混合方案的软凝聚态系统的模拟，它允许一个处理系统在粒子水平在选定的空间区域，并在连续介质水平的其他地方。它是由场论方法从一个基于粒子的基本模型中系统地推导出来的。不同表示区域中的粒子可以在运行中切换表示，由空间变化的调谐函数控制。作为一个测试案例，混合计划被施加到模拟胶体聚合物复合材料与高分辨率区域接近的胶体。混合模拟比纯粒子模型的参考模拟快得多，结果吻合良好。
2013-09-26 cond-mat.soft
Une brève introduction à la matière molle
本文简要介绍了软凝聚态物质（聚合物、胶体、表面活性剂）的研究现状，重点介绍了小角散射的最新进展和应用。案文是法文的。
2011-02-01 cond-mat.soft
Obituary for Stefan U. Egelhaaf
本文悼念实验软凝聚态物理先驱 Stefan U. Egelhaaf（1963-2023），致敬其贡献。
2024-02-07 cond-mat.soft
Phase-field-crystal models for condensed matter dynamics on atomic length and diffusive time scales: an overview
在这里，我们回顾的基本概念和应用相场晶体（PFC）方法，这是一个最新的模拟方法在材料科学的问题，其中原子和微尺度是紧密耦合的。PFC方法在原子长度和扩散时间尺度上操作，因此构成了分子模拟方法的计算有效的替代方案。它在材料科学中的激烈发展是在Elder等人的工作之后不久开始的。88（2002），第245701页]。由于这些初步的研究，动力学密度泛函理论和热力学概念已被链接到PFC方法，作为后者的进一步理论基础。在这篇综述中，我们总结了这些方法的发展步骤以及PFC方法的最重要的应用，特别关注硬物质和软物质物理学中发展步骤的相互作用。这样做，我们希望目前的PFC建模以及潜力，这可能仍然会出现在物理学和材料科学在不久的将来从这种方法的最先进的状态。
2012-07-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other cond-mat.soft
Phase behaviour of coarse-grained fluids
本文研究一种含有限程吸引的软粗粒化模型的完整相图，揭示其与Lennard-Jones势定性不同的多种热力学异常，为理解简单势模型与复杂凝聚态现象的联系提供新见解。
2023-06-16 cond-mat.soft
Albe 1998 - La grande Motte 2009 : quelles avancées en diffusion de neutrons aux petits angles en 10 ans ?
中子散射技术在软凝聚态物质样品表征中的重要性已经在本书中得到了证明。对物理性质的深入理解与仪器仪表领域的进步密切相关。本章介绍了近十年来在中子探测、电子学和样品环境等技术领域的进展。用于数据简化和分析的新闻软件也在之前讨论，以结束新仪器的ILL和LLB项目。
2011-02-07 cond-mat.soft
Perspectives on opportunities in experimental soft-matter science
软材料由基本单元组成，这些基本单元比原子大得多，但比样品的整体尺寸小得多。“软凝聚物”标签强调这些材料的大基本组成部分产生低弹性模量，决定了材料承受变形的能力。除了柔软性之外，还有许多其他特性也是由组成构件的大尺寸引起的。软物质是耗散的、无序的、远离平衡的、非线性的、热和熵的、缓慢的、可观察的、受重力影响的、图案化的、非局部的、界面弹性的和活性的。这只是一个部分列表，说明了由大组分粒子产生的物质与由原子尺度的组分组成的“硬物质”的区别。软物质中固有的问题提出了在不同科学领域广泛重要的问题，并需要多种攻击模式。例如，在生物学、化学、电子物理学、天体物理学和核物理学中都面临着远离平衡态的行为。同样，在许多研究分支中，只要涉及到崎岖的景观，处理无序的问题就会广泛出现。本文回顾了在2016年1月30日至31日举行的研讨会上进行的讨论，其中调查了软物质实验的机会。软物质有着令人兴奋的发现历史，并将继续成为未来研究的沃土。
2017-01-30 cond-mat.soft
Optimal Control in Soft and Active Matter
University of Texas, Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）；Wellesley College（韦尔斯利学院）；Simon Fraser University（西蒙菲莎大学）
本文介绍软物质和活性物质中最优控制的基本概念，涵盖前馈与反馈控制及其在拉格朗日和哈密顿力学中的类比，并通过实例问题和最新研究综述，探讨控制理论在生命系统中的应用。
2025-04-11 cond-mat.soft nlin.AO physics.bio-ph
Towards kinetic equations of open systems of active soft matter
本章提出基于可观测量演化方程的新方法，在标度近似下构建含初始关联的开放活性软物质系统动力学方程，并探讨由多实体动力学严格推导非马尔可夫方程以描述记忆效应。
2024-12-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech math-ph
