Fracton-elasticity duality of two-dimensional superfluid vortex crystals: defect interactions and quantum melting
采用分形弹性对偶，我们开发了一个低能量的有效理论的零温度涡旋晶体在二维玻色超流体，自然包含晶体拓扑缺陷。我们提取这些缺陷之间的静态相互作用，并研究了几个连续的量子跃迁所引发的希格斯凝聚的涡旋空位/晶体和位错。我们建议，量子熔融的涡旋晶体向六方或近晶相可能会发生通过一对连续的过渡分离的中间涡旋超固相。
2020-11-09 cond-mat.quant-gas cond-mat.soft cond-mat.str-el
Stalled phase transition model of high-elastic polymer
提出了高弹性状态下半结晶聚合物的微观模型。该模型是基于这样的假设，即在熔融温度以下，半结晶聚合物包括由具有随机构型的单体的拉伸链段（SCS）连接的晶核。在熔化温度以下使相变停滞的关键因素是SCS的张力。施加到聚合物上的外部应力也改变了平衡并引起核的展开，这使得聚合物能够在不损失完整性的情况下发生大的可逆变形。简单的一维模型预测的高弹性聚合物的屈服应力以上的应力-应变曲线的平台，这与实验观察。模型预测的聚四氟乙烯（PTFE）在高弹性状态下的屈服应力与温度的关系与实验结果吻合较好。
2013-06-19 cond-mat.soft
Discrete Elastic Model for Two-dimensional Melting
我们以前的分子动力学模拟研究简单的二维（2D）系统\cite{matt_big}表明，几何缺陷（本地化，大幅度偏离六方有序）和拓扑缺陷（位错和向错）发挥作用，在2D熔化。为了捕捉的主要特征的2D熔化过渡和调查这两类缺陷各自的作用，我们研究了一个离散的弹性模型，由弹簧连接的节点的阵列，其中的几何缺陷（建模为断裂弹簧）和拓扑缺陷（节点具有不同的协调数从6）的相对数量可以精确地控制。我们预制蒙特卡罗模拟，这个模型中的等压-等温系综，并提出了相图以及各种热力学，统计和结构量作为相对人口的几何和拓扑缺陷的函数。该模型表现出丰富的相行为，包括六方晶体和正方形晶体，膨胀晶体，十二方准晶和液体结构。我们发现，固-液转变温度降低了一个因素3至4，相对于只允许拓扑缺陷的情况下，当拓扑和几何缺陷都允许，支持我们的假设有关的核心作用所发挥的几何缺陷在熔化。稠密液体的微观结构进行了研究，并与二维粒子系统的模拟结果进行了比较。
2003-03-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Many-body interactions and melting of colloidal crystals
我们研究带电胶体晶体的熔化行为，使用的模拟技术相结合的连续平均场泊松-玻尔兹曼描述的微观电解质离子与布朗动力学模拟的介观胶体。这种技术确保了胶体之间的多体相互作用被充分考虑，从而使我们能够研究多体相互作用如何影响带电胶体的固液相行为。使用林德曼准则，我们确定了由胶体电荷和盐浓度跨越的相图中的熔化线。我们比较我们的结果预测的基础上建立的描述胶体悬浮液成对添加剂汤川势，并找到良好的协议在高盐，但不是在低盐浓度。分析两种胶体在结晶环境中的有效对相互作用，我们证明了在低盐下观察到的熔融行为的差异是由于多体相互作用。
2008-01-25 cond-mat.soft
Rigidity of Melting DNA
研究了在拉伸力和解压缩力存在下DNA柔性的温度依赖性。考虑两类模型。在一种情况下，弹性的起源是熵，由于聚合物的相关性，而在另一种情况下，双链DNA被认为具有弯曲的固有刚性。在这两种情况下，单链都是完全柔性的。由于热产生的气泡的弹性常数的变化的灵活的情况下，准确地获得。对于内禀刚性的情况下，弹性常数被发现是成正比的气泡数波动的平方根。
2016-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
High-energy deformation of filaments with internal structure and localized torque-induced melting of DNA
我们开发了一个连续弹性的方法来检查弯曲力学的半柔性长丝与当地的内部自由度，耦合到弯曲模量。我们应用该模型研究了双链DNA寡聚体（短于其热持久长度）的非线性力学，该寡聚体的自由端由单链DNA链连接。Qu等人[Europhys.信件：$\bf{94}$，18003，2011]，显示出与在施加的扭矩下双链DNA的局部熔融相关的非线性应变软化，并用作研究在大能量变形下DNA的非线性弹性的模型系统。我们表明，可以定量地解释所观察到的弯曲力学使用增强蠕虫状链模型，螺旋线圈蠕虫状链。我们还预测，高度弯曲和部分熔融的双链DNA应该表现出特别大的端到端的波动与熔融区域的长度的波动，并提出适当的实验测试。我们认为，这里讨论的增广蠕虫状链模型是一个有用的分析方法的DNA或其他生物聚合物系统的非线性力学。
2013-02-10 cond-mat.soft
Melting of a nonequilibrium vortex crystal in a fluid film with polymers : elastic versus fluid turbulence
我们进行了一个直接的数值模拟（DNS）的强制，不可压缩的二维纳维-斯托克斯方程耦合的FENE-P方程的聚合物构象张量。该强制使得在没有聚合物的情况下并且在低雷诺数$\mbox{Re}$下，膜达到稳定状态，该稳定状态是涡旋和反涡旋的正方形晶格。我们发现，当我们增加韦森伯格数$\mbox{Wi}$，一系列的非平衡相变转换这个晶格，首先空间扭曲，但时间稳定，晶体，然后到一个序列的晶体振荡的时间，周期性的，在低$\mbox{Wi}$，和准周期性的，稍大的$\mbox{Wi}$。最后，系统变得无序，表现出时空混沌和弹性湍流。然后，我们得到该系统的非平衡相图，在$\mbox{Wi} - Ω$平面，其中$Ω\propto {\mbox{Re}}$，并表明（a）之间的边界的结晶相和湍流相具有复杂的，分形型字符和（b）Okubo-Weiss参数$Λ$为我们提供了一个自然的措施，在这个图中的相位和过渡的特点。
2017-04-15 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Elasticity-based polymer sorting in active fluids: A Brownian dynamics study
虽然平衡介质中聚合物链的动力学现在已经很好地理解了，但活性非平衡环境中的聚合物动力学可能非常不同。在这里，我们研究的动态聚合物在粘性介质中含有自推进粒子在两个维度上使用布朗动力学模拟。我们发现，聚合物的质心表现出超扩散运动在短期到中期的时间和运动转向正常的时间长，但大大增强了扩散。有趣的是，长时间扩散率显示出作为链长和刚度的函数的非单调行为。我们分析了聚合物构象和自推进粒子的积累，以及聚合物的定向运动是如何相互关联的。在最大聚合物扩散率的点处，聚合物优先具有由链弹性和由活性颗粒产生的推进力之间的平衡维持的弯曲构象。我们还考虑了双阱势中主动驱动聚合物的势垒穿越动力学。的势垒跨越时间被证明有一个特殊的非单调的依赖关系，相关的扩散率。这种效应可以潜在地用于在\textit{in vitro}实验中从溶液中分选聚合物。
2017-06-22 cond-mat.soft
Role of bubble positioning in force induced melting of DNA
本研究通过布朗动力学模拟和高斯网络模型，发现DNA序列中气泡的定位影响力诱导熔化，高力下熔化始于拉伸约9个GC碱基对，且自由链熵起关键作用。
2025-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram and melting scenarios of two-dimensional Hertzian spheres
我们提出了计算机模拟系统的纯排斥性软胶体粒子相互作用，通过赫兹势和约束到一个二维平面。该势描述了弱变形体的弹性相互作用，并且可以是定性描述软大分子（如球形胶束和星形聚合物）行为的可靠模型。我们发现了大量的有序相，包括十二方准晶，并分析了低密度三角形和正方形相的熔化情况。有趣的是，取决于相图上的位置，系统可以通过一级转变熔化，并且根据Berezinskiii-Kosterlitz-Thouless-Halperin-Nelson-Young（BKTHNY）方案（具有中间六角相的两个连续转变）熔化，并且还根据最近提出的具有一级六角-各向同性液体转变和连续固体-六角转变的两阶段熔化。我们还证明了三临界点的可能性的熔点。
2018-01-30 cond-mat.soft
Topological aspect of disclinations in two-dimensional melting
利用拓扑流理论研究了二维系统熔化过程中向错的内部拓扑结构。从二维弹性力学理论出发，得到了齐次方程中拓扑缺陷的拓扑流。研究了向错的演化，给出了向错产生、湮灭、交叉、分裂和合并的分支条件。
2009-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Anti-Swarming: Structure and Dynamics of Repulsive Chemically Active Particles
具有表面催化反应的化学活性布朗粒子可能由于反应和产物浓度场中的扩散电泳相互作用而彼此排斥。该系统的行为可以描述的“化学”耦合参数$Γ_c$，比较的强度扩散电泳排斥布朗运动，并通过映射到经典的静电单组分等离子体（OCP）系统。在等体积区域内，当排斥力足够强，克服布朗运动时，体心立方晶体从随机的初始构型自发形成。面心立方晶体也可能是稳定的。对于体心立方和面心立方晶格，“液-晶转变”的“熔点”都发生在$Γ_c\approx140$。
2017-11-04 cond-mat.soft
Bond-orientational Order in Melting of Colloidal Crystals
利用布朗动力学方法研究了具有$'$软$'$ Yukawa势的胶体体系在熔融转变过程中的取向有序。在二维体系中计算了键取向序参量$Φ_{6}$和键取向序函数$g_B(r)$。结果表明，在二维熔融中确实存在两阶段相变和六角相，这与Kosterlitz-Halperin-Nelson-Young理论的预言是一致的。为了与三维体系中的熔化过程进行比较，引入了单粒子局部序参量的概率分布。基于大量的模拟，定性地认为，对于二维熔融，局部有序的破坏只发生在胶体体系的一小部分上，而在三维熔融中，这种破坏同时发生在整个体系上.
2006-10-09 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Clusters and collective motions in Brownian vibrators
利用布朗振子，即单个粒子在振动作用下进行布朗运动的振子，我们对体积分数为$0.111\leϕ\le0.832$的准二维颗粒材料的自组织结构和动力学进行了实验研究.我们在非弹性粒子碰撞的硬盘系统中展示了丰富的结构和动力学，有四个相对应的集群流体，集体流体，多晶体，晶体。虽然多晶和晶体与平衡硬盘惊人地相似，但前两个阶段与平衡阶段和之前的均匀驱动球体的准2D实验有很大不同。我们的研究提供了单颗粒尺度的证据，颗粒材料均匀随机强迫弱凝聚力与复杂的内部结构和动力学。此外，我们的实验表明，大规模的集体运动可以出现在一个纯粹的排斥硬盘系统。集体运动出现在$ϕ=0.317$附近，在那里最重要的集群跨越系统的一半，并消失在$ϕ=0.713$附近，系统结晶和熔化转变发生在平衡硬盘。
2023-01-16 cond-mat.soft
Interplay between optical, viscous and elastic forces on an optically trapped Brownian particle immersed in a viscoelastic fluid
我们提供了一个详细的研究之间的相互作用，出现在布朗运动的一个微米级的球浸没在一个粘弹性流体测量与光阱干涉。为了探索广泛的粘性，弹性和光学力，我们分析了两种不同的粘弹性溶液在不同的浓度，这提供了一个动态的聚合物结构周围的布朗球。我们的实验表明，取决于流体，光学力，即使很小，在低频率下轻微修改的复数模量。根据我们的研究结果，我们提出了一种替代方法来校准这种实验设置时，使用非牛顿流体。理解光学势的影响对于正确解释生物材料和生物物质的基于光学捕获探针的研究所获得的力学性质是至关重要的。
2016-09-22 cond-mat.soft physics.bio-ph
Melting-freezing cycles in a relatively sheared pair of crystalline monolayers
在布朗动力学模拟中，研究了两个有序的二维单层粒子相互剪切时产生的非平衡动力学行为。随着驱动速率的增加，观察到一系列奇怪的非平衡态，其中最引人注目的是无序和有序状态之间不规则交替的滑动状态。我们评论这些周期的可能机制，以及可以观察到它们的实验。
2002-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Defect-Mediated Melting of Square-Lattice Solids
Technion – Israel Institute of Technology（以色列理工学院）
本文扩展了KTHNY理论，考虑平方晶格的弹性理论，引入各向异性常数，修正拓扑缺陷相互作用，预测两步熔化过程，包含四极相，但存在翻译相关指数的修改和杨氏模量的非普遍值。
2025-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elasticity in crystals with high density of local defects : insights from ultra-soft colloids
在接近熔化或处于有限温度的复杂晶体中，不同类型的缺陷无处不在，它们的作用与这些固体的机械响应相关。传统的弹性理论未能提供微观基础，包括和占点缺陷的运动，否则有序的晶体结构。我们研究了点缺陷丰富的晶体内的第一性原理的理论框架来自微观运动方程的弹性性质。这个框架使我们能够作出具体的预测有关的力学性能，我们可以验证通过变形实验中进行的分子动力学模拟。
2021-08-13 cond-mat.soft
Particle mobility between two planar elastic membranes: Brownian motion and membrane deformation
本文研究了牛顿流体中固体颗粒在两个平行的弹性薄膜之间的运动，薄膜具有剪切和弯曲刚度。流体动力学迁移率取决于由于存储在膜中的弹性能量而导致的颗粒运动的频率。与单膜的情况下，剪切和弯曲之间的耦合存在。通常使用的近似叠加两个单膜的贡献被发现给合理的结果，只有在平行的运动，但不是在垂直方向上。我们还计算分析的膜变形所造成的运动的粒子，表明第二膜的存在减少变形。使用波动耗散定理，我们计算粒子的布朗运动，找到一个持久的亚扩散制度在中间的时间尺度。最后，我们通过边界积分模拟一个真正的扩展粒子的精度评估点粒子近似。他们被发现是在良好的协议与分析预测。
2016-05-20 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Brownian microhydrodynamics of active filaments
在生物、物理和技术背景下，能够在没有外部驱动的情况下在静止流体中自发运动的细长体是常见的。流体的自发流动、布朗运动和物体的弹性之间的相互作用是一个具有挑战性的流固耦合问题。在这里，我们模拟这个问题，近似细长体作为一个弹性细丝，可以施加非平衡速度或应力在流体-结构界面。我们推导出这样一个积极的灯丝的运动方程，通过强制执行动量守恒的流体-结构相互作用，并假设在流体中的缓慢粘性流动。流体-结构相互作用可通过积分方程的解得到，达到任何所需的精度。一个简化形式的运动方程，允许有效的数值解，通过应用Kirkwood-Riseman叠加近似的积分方程。我们使用这种形式的运动方程来研究自由和铰接的最小活动细丝中的动力学稳态。我们的模型提供了基础，研究集体现象的动量守恒，布朗，主动丝悬浮液。
2015-08-12 cond-mat.soft
Brownian motion near an elastic cell membrane: A theoretical study
弹性约束是许多生物系统的重要组成部分，并决定了悬浮颗粒在流动条件下的输运特性。在这一章中，我们回顾了在活细胞附近运动的粒子的布朗运动，活细胞的膜被赋予对剪切和弯曲的阻力。通过计算与频率相关的迁移率函数和应用波动耗散定理进行分析计算。弹性界面赋予系统的记忆效应，导致一个长期的异常亚扩散附近的粒子制度。在稳定极限，扩散行为接近附近的无滑移硬壁。分析预测进行了验证，并补充边界积分模拟。
2017-09-13 cond-mat.soft physics.bio-ph physics.chem-ph
Reentrant melting of scarred odd crystals by self-shear
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；Raman Research Institute（拉曼研究所）
通过晶界疤痕的自剪切作用，研究发现奇数弹性固体在特定条件下发生重新进入熔化转变。
2025-12-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Models for twistable elastic polymers in Brownian dynamics, and their implementation for LAMMPS
提出了一种半柔性聚合物的弹性杆模型。连续杆理论进行了审查，它表明，一个流行的离散化模型，用于数值模拟给出了正确的连续极限。关联函数有关的弯曲和扭转的杆推导出连续和离散的情况下，结果与数值模拟进行了比较。最后，在多用途的分子动力学软件包LAMMPS的离散化模型的两种可能的实现进行了说明。
2014-04-07 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.BM
Inherent-State Melting and the Onset of Glassy Dynamics in Two-Dimensional Supercooled Liquids
本研究针对二维过冷液体起始温度$T_\ ext{o}$的微观起源不明问题，提出固有态熔化（偶极弹性激发束缚-非束缚转变）是过冷与高温区域的分界，理论结果与多种模型及实验模拟的Mermin-Wagner涨落观测一致。
2022-04-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Long-range angular correlations of particle displacements at a plastic-to-elastic transition in jammed amorphous solids
通过二维数值膨胀模拟，发现堵塞无定形固体在减压熔化时存在两步力学转变：粒子位移的长程径向和角关联分别起始于堵塞转变和塑性-弹性转变，后者在三维中同样存在。
2025-04-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Coexistence of hexatic and isotropic phases in two-dimensional Yukawa systems
我们对粒子与汤川势相互作用的二维胶体晶体的熔化过程进行了布朗动力学模拟。计算了Yukawa体系的对关联函数和键取向关联函数。观察到键取向关联函数的代数衰减。通过排除共存区，只有一个不稳定的六角相被发现在汤川系统。但我们的工作表明Yukawa系统的熔化是一个两阶段的熔化，与KTHNY理论不一致，并且发现了各向同性液体和六角相共存区。
2008-09-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Symmetry breaking in two dimensions on ultra-fast time scales
本文研究二维胶体单层在超快淬火下的对称性破缺，发现经时间尺度重标定后结构形成呈现普适行为，并与Kibble-Zurek机制一致。
2024-11-21 cond-mat.soft
Elasticity of an interfacial particle raft
本文研究了非布朗粒子在液-液界面上的聚集行为。这样的颗粒筏形成二维弹性固体，并且可以支持各向异性应力和应变，例如，它在单轴压缩下破裂，在拉伸下破裂。我们将这个固体的杨氏模量和泊松比来自简单的理论考虑，并显示这些估计的有效性，通过使用实验屈曲分析推导出的杨氏模量。
2004-10-11 cond-mat.soft
Flagellar dynamics of a connected chain of active, Brownian particles
真核生物鞭毛是一种由微管、运动蛋白和弹性连接组成的复杂结构。它们能够在马达的驱动下沿着一端受到约束的细丝滑动，从而产生鞭状运动。在这里，我们表明，活跃的，自我推进的颗粒连接在一起，形成一个单一的链，锚定在一端可以产生优雅的殴打运动的鞭毛。我们使用数值模拟，尺度分析和平均场连续弹性理论的组合来标定这种类型的振荡运动的相图作为灯丝长度，被动弹性，推进力和纵向持久性的推进方向的函数。根据锚定的性质，我们表明，长丝要么经历鞭毛样殴打或假定一个稳定的旋转卷曲构象。我们的系统比它的生物灵感更简单，因此可以使用各种自推进粒子进行实验。
2012-11-21 cond-mat.soft physics.bio-ph
Theory of melting lines
本文提出了一般两相理论，推导出熔化线的解析形式，预测其抛物线特性并与实验定量吻合，揭示了熔化线参数由基本物理常数决定，具有跨系统普适性。
2024-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Review: Dynamics of Crowded Macromolecules/Interacting Brownian Particles
我回顾理论处理扩散拥挤（i.~例如，非稀释的）球状大分子的溶液。重点是经典的统计力学文献，其中大部分可以追溯到1990年之前。类的理论模型包括连续处理，关联函数的描述，广义朗之万方程的描述，Smoluchowski和Mori-Zwanzig的描述，以及一个简短的，但令人鼓舞的比较与实验结果。主要重点是准弹性光散射光谱测量，我还讨论了荧光光漂白恢复，荧光相关光谱，脉冲梯度自旋回波核磁共振，光栅图像相关光谱的结果。最后，我列出了一系列关于一般主题的理论论文。
2015-08-29 cond-mat.soft
Direct test of defect mediated laser induced melting theory for two dimensional solids
我们调查的直接数值解适当的重整化流方程，最近的位错解束缚理论的有效性激光诱导冻结/熔化在两个维度。裸弹性模量和位错逸度的输入流方程得到三个不同的2-d系统（硬盘，逆$12^{th}$功率和Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek势）从一个限制性的蒙特卡罗模拟采样配置{ \em没有}位错。我们的结论是：（a）流动方程需要是正确的，至少到三阶的缺陷逸度再现有意义的结果，（b）有很好的定量之间的协议，我们的结果和早期传统的蒙特卡罗模拟的硬盘系统和（c）虽然定性形式的相图再现系统与软势有一些定量的差异，我们解释。
2005-08-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective stochastic resonance in shear-induced melting of sliding bilayers
利用布朗动力学模拟研究了两个二维单分子膜相互驱动的远离平衡态的动力学行为。虽然在非常高和低的驱动速率下，层彼此滑动，保持它们的结晶顺序，但对于中间范围的驱动，系统在结晶相和流体相之间不规则地交替。得到了层间耦合驱动空间的动力学相图。提出了一个定性的理解，这种随机交替之间的液体和结晶相的减少模型，在该模型内，它可以被理解为一个随机共振的集体序参量变量的动态。这个显着的例子中的随机共振在空间扩展系统中应该看到的实验中，我们提出的文件。
2003-10-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Exact solution of a Brownian inchworm model for self-propulsion
本文给出了最近在[K。V.Kumar \textit{et al}，Phys.Rev.E \textbf{77}，020102（R）（2008）]作为DNA解旋酶、振动表面上的极杆、爬行角膜细胞和肌球蛋白VI的推进机制的统一模型。
2009-03-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Role of loop entropy in the force induced melting of DNA hairpin
在恒力系综中研究了单链DNA的动力学行为，它可以形成发夹结构。利用Langevin动力学模拟，我们得到了力-温度图，这与基于晶格模型的理论预测不同。对茎的极端碱基的概率分析表明，在高温下，发夹到卷曲的转变是熵主导的，并且环在其打开中起重要作用。然而，在低温下，转变是力驱动的，发夹从茎侧打开。结果表明，弹性能起着至关重要的作用，在高的力。结果表明，相图与理论预测有很大差异。
2011-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Nanoscale temperature measurements using non-equilibrium Brownian dynamics of a levitated nanosphere
爱因斯坦意识到，布朗粒子的涨落可以用来确定它所处环境的性质。大量的实验已经利用胶体粒子的布朗运动来研究耗散过程，提供了对软物质物理的深入了解，并导致从能量收集到医学成像的应用。在这里，我们使用光学悬浮的纳米球，被加热，以研究其周围的气体的非平衡特性。通过分析球体的布朗运动，我们可以确定球体质心运动的温度、球体表面的温度以及两个空间维度上的加热气体的温度。我们观察到球体和气体的不对称加热，温度达到材料的熔点。这种方法为在纳米尺度上精确测量温度提供了新的机会，也为测试非平衡热力学提供了新的手段
2013-09-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Brownian motion near a liquid-like membrane
示踪剂分子附近的流体膜的动力学进行了研究，特别强调粒子的瞬时位置和膜波动之间的相互作用。结果表明，水动力相互作用在扩散过程中产生记忆效应。粒子的随机运动，然后示出交叉从一个“散装”到一个“表面”的扩散模式，在某种程度上，关键取决于界面的弹性性能。
2006-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Renormalization of elastic quadrupoles in amorphous solids
非晶态固体中的塑性由局部四极不稳定性介导，但是非晶态固体最终失效或熔化的机制是有争议的。在这项工作中，我们认为，这些现象可以在有限温度下的四极缺陷的弹性连续模型问题进行研究。提出了这个问题，并分析了缺陷的集体行为。利用重整化群和场论方法，发现该模型存在一个失稳型的屈服/熔化相变。
2020-03-26 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A unified framework for non-Brownian suspension flows and soft amorphous solids
虽然非布朗悬浮液在稀状态下的流变学是很好理解的，但它们在稠密极限下的行为仍然令人费解。随着颗粒的堆积分数增加，颗粒运动变得更加集体，导致随着材料接近堵塞转变，流变学中的长度尺度和缩放特性不断增长。没有公认的微观描述这种现象。然而，近年来人们已经认识到，简单非晶态固体的弹性受临界点、压力消失时的不堵塞转变以及弹性性质显示出缩放和发散的长度尺度的支配。这两种转变之间的对应关系目前尚不清楚。在这里，我们表明，对于一个简单的模型的稠密流，我们认为捕获的基本物理附近的干扰阈值，一个正式的类比之间的流的流变性和简单的网络的弹性。这种类比导致了一个新的概念框架，将微观结构与流变学联系起来。它使我们能够定义和计算数值正常模式和状态密度。我们发现流动态密度和接近无干扰的非晶态固体态密度之间有惊人的相似之处：两者都显示出高于某个频率标度ω* ~| z_c-z|其中z是接触的颗粒的网络的配位，z_c = 2D，其中D是空间维度。然而，一个惊人的差异出现：在另一个频率尺度ω_{min} << ω* 控制的粘度的发散的状态密度在流中显示出一个单一的模式。
2012-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
The Influence of the Degree of Heterogeneity on the Elastic Properties of Random Sphere Packings
胶体颗粒凝胶的宏观力学性能强烈地依赖于粉末颗粒的局部排列。实验表明，在相同的体积分数下，更多的异质微结构表现出比它们更均匀的对应物高一个数量级的弹性性能。在本文中，填充的球形颗粒被用作模型结构计算研究的弹性性能的凝结颗粒凝胶作为其程度的非均匀性的函数。离散单元模型包括线弹性接触定律、颗粒粘结和阻尼。模拟参数进行了校准，使用一个均匀的和异质的微观结构起源于早期的布朗动力学模拟。作为非均匀性程度的函数的弹性性能进行了系统的研究，使用两组从布朗动力学模拟和从空隙膨胀法获得的微观结构。这两组数据涵盖的异质性程度范围很广，而且在很大程度上相互重叠。模拟结果表明，作为非均匀性程度的函数的弹性性质与结构生成算法无关，并且剪切模量与非均匀性程度之间的关系可以很好地用幂律来描述。这表明存在一个临界程度的不均匀性，因此，一个相变之间的相位与有限和一个零弹性性能。
2012-02-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Generalized Interpolation Material Point Approach to High Melting Explosive with Cavities Under Shock
接触判据是广义插值物质点法的关键。我们提出了一个改进的标准，通过增加一个开关函数。用该方法研究了含空穴的高熔点炸药在冲击波作用下的动力学响应。本文采用的物理模型是一个弹塑性热力学模型，采用Mie-Grüneissen状态方程。主要研究了冲击速度$v$、空腔尺寸$R$等参数对材料动力学和力学行为的影响。对于两个物体的碰撞，每个物体都有一个空腔，观察到二次碰撞。相应地，两个物体的分离距离$D$在初始碰撞和第二次碰撞之间具有最大值$D_{\max}$。当初始碰撞速度$v$不够大时，空泡以近似对称的方式坍缩，最大分离距离$D_{\max}$随初始碰撞速度$v$的增大而增大。当初始冲击波足够强，使空腔沿冲击波方向非对称坍缩时，$D_{\max}$随$v$的变化不呈现单调行为。我们的数值结果清楚地表明，炸药中空腔的存在有助于产生“热点”。
2007-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Biologically Inspired Ratchet Model of Two Coupled Brownian Motors
基于细胞骨架丝上双头分子马达的运动，提出了一个耦合布朗马达的棘轮模型。这种马达被建模为两个弹性耦合的布朗粒子，每个粒子都在闪烁的棘轮势中运动。单个粒子感受到的棘齿电位是反相关的，模拟了两个电机头与细丝的连续绑定和解除绑定。我们得到，通过朗之万模拟，稳态电流作为噪声强度的函数，粒子的平衡分离和潜在状态之间的切换率。我们观察到一个增强的电流，由于耦合，噪声引起的稳定性和锁相行为的确定性制度。这些功能提供了一个定性的理解。
2002-05-11 cond-mat.soft cond-mat.str-el
Odd transport in a two-temperature Brownian dimer
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）
研究具有奇迁移率的双温布朗二聚体，通过精确解揭示奇迁移率在温度不平衡和弹性耦合下产生手性关联和环流，增强热导而不改变净热流和总耗散。
2026-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Two harmonically coupled Brownian particles in random media
本文研究了猝灭无序介质中两个布朗粒子在弹性简谐力作用下的行为。我们发现，对于无序强度的一阶，相对运动减弱了猝灭力对布朗粒子质心运动的影响（相对于具有双质量的布朗粒子的参考态），从而使势（螺线管）无序的运动变得不那么亚扩散（超扩散）。粒子之间的均方相对距离以不同的方式表现，这取决于粒子是自由移动还是一个粒子被锚定在空间中。虽然在这两种情况下，非势无序的作用都是增加均方距离，但当粒子自由移动时，势无序会减小均方距离，而当一个粒子锚定在空间中时，势无序会增加均方距离。
2001-07-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Radial fluctuations induced stabilization of the ordered state in two dimensional classical clusters
用布朗动力学和朗之万分子动力学模拟研究了二维经典粒子团簇的熔化。粒子被一个圆形硬壁或一个抛物线形的外部势所限制，并通过一个偶极子或一个屏蔽库仑势相互作用。我们发现，随着粒子间相互作用强度的降低，具有短程粒子间相互作用的团簇被硬壁限制在其取向顺序中表现出重入行为。
1999-12-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Phase field model of solid-liquid and liquid-liquid phase transitions in flow and elastic fields in one-component systems
我们建立了一个包含流体力学和弹性力学的单组分体系相场模型。它可用于研究固-液和液-液相变。在一阶相变时，即使没有施加剪切流，在两相之间存在密度差的情况下，也会在界面周围诱导出速度场。作为应用程序，我们提出了两种情况下的熔化，其中一个固体域被放置在一个加热的墙壁上，在另一种情况下，被悬浮在一个温暖的液体剪切流下的模拟结果。我们发现，固体域移动或旋转作为一个整体，由于弹性，释放潜热。我们还研究了液体-液体的相变的高粘度域到一个较低的粘性液体加热的墙壁上，其中一个不均匀的速度场是在该域的投影部分内诱导。在这些相变中，在周围液体中存在热流的情况下，界面温度几乎等于远离加热壁的共存温度$T_{\rm cx}(p)$。
2010-03-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Stress correlation function and linear response of Brownian particles
我们确定的非局部应力自相关张量的均匀和各向同性的相互作用的布朗粒子系统从Smoluchowski方程的组态概率密度。为了将应力与粘弹性状态下的粒子位移相关联，我们超越了通常的流体动力学描述，通过引入适当的不可约动力学，Cicloski和赫斯，川崎在Zwanzig-Mori投影算子形式主义。从这些作者，我们包括横向的贡献。这恢复的应力自相关的表达式，包括在固体状态下的弹性项牛顿和朗之万系统中发现的，在这些情况下，在过阻尼极限进行评估。最后，我们认为，所发现的记忆功能减少到剪切和体积粘度的流体动力学极限的平滑和缓慢的波动，并推导出相应的流体动力学方程。
2021-01-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fast Brownian cluster dynamics
Universität Osnabrück（奥斯纳布吕克大学）；Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf（杜塞尔多夫海因里希·海涅大学）；Charles University（查理大学）
该研究提出了一种高效的快速布朗运动簇动力学方法，用于模拟高碰撞率下的粒子集体运动，应用于粘性硬球在周期性势场中的单文件扩散。
2024-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active elastic dimers: self-propulsion and current reversal on a featureless track
我们提出了一个布朗尺蠖模型的自我推进的弹性二聚体在没有外部潜力。非平衡噪声与拉伸相关阻尼一起形成推进机制。我们的模型连接了三个关键的非平衡特征--位置-速度相关性、非零平均内力和漂移速度。我们的分析结果，包括惊人的电流反转，比较非常好的数值模拟。该模型结合了DNA解旋酶、振动表面上的极杆、爬行角膜细胞和肌球蛋白VI的推进机制。我们建议实验实现和测试的模型。
2007-08-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech q-bio.BM
Shear-induced crystallization of a dense rapid granular flow: hydrodynamics beyond the melting point?
我们研究剪切诱导结晶在一个非常密集的单分散非弹性硬球流。本文考虑定常压力下的平面库埃特流，忽略重力.我们假设颗粒密度大于弹性硬球平衡相图的熔点。我们采用了Navier-Stokes流体力学与本构关系，所有这些（除了剪切粘度）发散在晶体堆积密度，而剪切粘度发散在一个较小的密度。定常流的相图由三个参数描述：有效马赫数、按比例的能量损失参数和整数m：出现在这个问题中的机械类比中的半振荡数。在定常剪切流中，粘性加热通过非弹性碰撞的能量耗散来平衡。这种平衡可以有不同的形式，产生均匀的剪切流或各种更复杂的非线性密度，速度和温度分布。特别是，该模型预测了各种多层两相稳定剪切流尖锐的相间边界。这样的流动可以包括几个零剪切（固体状）层，每个层作为整体移动，由流体状区域分开。当我们处理一个硬球模型时，颗粒在"固体"层中是流化的：颗粒温度在那里是非零的，并且有能量流过"固体"层的边界。对均匀定常剪切流进行了线性稳定性分析，并给出了固定m时系统的合理分岔图。m的选择问题仍然悬而未决。
2006-05-05 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Emerging activity in bilayered dispersions with wake-mediated interactions
在具有尾流介导相互作用的双层粒子质点系中，不同层粒子之间的有效力的作用-反应对称性被打破。在相当一般的条件下，我们表明，如果相互作用的非互易性超过一定的阈值，这将创建一个积极的分散的自推进集群的布朗粒子。新出现的活动促进了不寻常的融化情景和稠密流体中的巨大扩散率。我们的结果是通过计算机模拟和分析理论得到的，并可以在实验中与胶体分散体和复杂的等离子体进行验证。
2016-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Microscopic approach to understand Brownian dynamics in viscoelastic fluid
我们提出了一个完全微观制定的粘弹性的流体从微观斯托克斯-Oldroyd B模型假设瞬时流体动力学摩擦，并表明线性化导致的形式的频率依赖性粘度，可以直接应用到朗之万方程。有趣的是，计算的粘度表达式可以直接映射到Jeffreys模型，该模型本质上是宏观的，流体的体积粘弹性由复弹性模量G（ω）表征。此外，我们证明了有关的格林函数是相同的，在不可压缩的，低牛顿数牛顿流体的粘度项的频率依赖性的简单合并。我们继续评估的轨迹的自由布朗粒子在粘弹性环境中使用我们的形式主义和计算参数，如功率谱密度，自相关函数和均方位移，然后我们扩展到粒子限制在流体中的谐波势。
2018-03-13 cond-mat.soft physics.flu-dyn
Active Brownian motion in a single-relaxation viscoelastic fluid
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）
该研究扩展了模拟单弛豫粘弹性流体的布朗动力学模型，分析并模拟了主动布朗粒子在粘弹性介质中的两类主导动力学 regime，与实验定量吻合，为相关研究提供了可控的粘弹性环境。
2026-08-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
