Phase separation kinetics of segregating fluid mixtures in the presence of quenched disorder
本文通过分子动力学模拟研究淬火无序对二元流体相分离的影响，发现杂质浓度增加会显著减慢畴生长并改变标度行为，同时验证了Fisher-Huse标度律在无序条件下仍成立。
2023-08-12 cond-mat.soft
Structural-dynamical transition in the Wahnström mixture
在轨迹空间中，玻璃形成液体中的动力学非均匀性对应于在局部结构贫乏的活性相和局部结构丰富的非活性相之间的动力学相变的出现。我们支持这种情况下的研究模型添加剂的混合物的Lennard-Jones粒子，量化如何选择相关的结构和动力学观测影响的过渡轨迹空间。我们发现，低流动性，结构丰富的阶段是占主导地位的二十面体秩序。应用非平衡流变协议，我们连接本地秩序的出现机械刚性。
2018-04-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation kinetics of binary mixture in the influence of bond disorder: Sensitivity to quench temperature
相分离系统中的形态会显著影响材料的最终性能。我们提出了广泛的Monte Carlo（MC）模拟结果的临界二元（AB）混合物的偏析动力学的一部分键无序（BD）以常规的方式引入。我们专注于研究各种淬火温度的生长动力学和缩放性能的演变形态的影响。二维（2d）动力学伊辛系统与保守的自旋交换动力学被用来模拟系统。我们观察到，域形态的变化，从他们通常的相互连接的双连续各向同性图案在零BD短带和层状图案（各向异性），增加BD浅淬火。域的演变仍然非常缓慢，在深度淬火和较低分数的BD，因此，形态看起来非常相似，但是，我们观察到层状图案在高BD。由关联函数和结构因子表示的标度行为随较高分数的BD的淬灭深度而显著变化。与此相反，观察到一个微小的偏差，从缩放在一个较低的分数为浅淬火的无序。对于浅淬灭和低BD分数，生长规律与Lifshitz-Slyozov（LS）生长规律（λ->1/3）一致。在BD的高分数下，对于深淬火和浅淬火，在中间时间期间，长度尺度逐渐从早期LS生长交叉到扩散动力学（λ->1/2）。当系统在我们模拟的时间尺度上的渐近时间限制内演化到平衡（稳定）层状形态时，畴生长冻结（>0）到有限尺寸。然而，没有观察到显着的变化，在缩放行为在较低分数的BD的深度淬火。
2022-08-24 cond-mat.soft
Ultra-fast quenching of binary colloidal suspensions in an external magnetic field
通过突然增加外部磁场，将超快淬火施加到限制在二维水-空气界面处的超顺磁性胶体颗粒的二元混合物。这种骤冷实现了在分子系统中不可能实现的几乎瞬时的冷却。利用实空间实验，探讨了失超后的弛豫行为。在不同的时间尺度上形成了三角形和正方形对称的局域微晶，小粒子的相关峰振幅随时间的非单调演化与布朗动力学的计算机模拟结果一致。
2009-03-17 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Controlling phase separation in microgel-polymeric micelle mixtures using variable quench rates
我们研究了聚（N-异丙基丙烯酰胺）（pNIPAM）微凝胶胶体和三嵌段共聚物（PEO-PPO-PEO）表面活性剂的混合物的温度依赖性相行为，它经历胶束化。这些系统中的甘精胰岛素是由温度升高引起的。在这里，我们改变的加热速率，并观察到的聚集机制的变化，从一个耗尽的微凝胶的胶束在低温下，在高温下的两个物种的协会。我们用它在一个微凝胶浓度下访问多个结构。发现胶束浓度高于7wt%的样品在低于33度的温度下，在微凝胶颗粒部分溶胀的条件下，分层成富含和贫含微凝胶颗粒的相。在快速加热下，完全分层被绕过，而是形成凝胶网络。因此，样品的温度历史允许在不同的最终结构之间进行动力学选择，所述最终结构可以是亚稳态的。
2021-04-08 cond-mat.soft
Microphase separation in oil-water mixtures containing hydrophilic and hydrophobic ions
我们发展了一种基于格子的蒙特卡罗模拟方法，能够处理带电混合物的介电异质性。使用这种方法，我们研究了含有拮抗盐的油水混合物，具有亲水性阳离子和疏水性阴离子。我们的模拟揭示了几个阶段与空间调制的溶剂组合物，其中的离子分配之间的富水和贫水区域根据其亲和力。除了最近观察到的层状相，我们发现管状，液滴，甚至gyroid相让人想起那些发现在嵌段共聚物和表面活性剂系统。有趣的是，这些结构源于离子介导的相互作用，其允许通过浓度、离子性质和温度来调节相行为。
2017-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Identifying the Onset of Phase Separation in Quaternary Lipid Bilayer Systems from Coarse-Grained Simulations
了解（去）混合行为的多组分脂质双层是一个重要的一步，解开的空间组成的异质性在细胞膜的性质和它们在生物功能中的作用。我们使用粗粒度的分子动力学模拟来研究磷脂和胆固醇的四元混合物的组成相图。已知该混合物表现出均匀相和共存相。我们比较和结合膜结构的不同统计措施，以确定在组成空间中的相共存的发病。在我们的方法中的一个重要因素是组成的异质性的系统的大小的依赖。虽然均匀相可以是结构化的并且显示长的相关长度，但是相共存的标志性行为是表观相关长度与系统尺寸的比例。由于后者在模拟中不能轻易改变，因此我们的方法使用从不同大小的观察窗口获得的信息来准确区分相共存和结构均匀相。这种方法是建立在非常普遍的物理原理，并将有利于未来的多组分脂质双层的相行为的研究。
2018-01-16 cond-mat.soft
Dynamics of Phase-Separated Interfaces in Inhomogenous and Driven Mixtures
本文推导了相分离混合物中尖锐界面的有效运动方程，发现表面张力非均匀性产生毛细力驱动界面运动，并揭示小热疏液滴可因毛细力自发向高温区迁移。
2025-06-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
Dynamics of type V menthol-thymol deep eutectic solvents: Do they reveal non-ideality?
我们已经建立了一个全面的研究的分子动力学的薄荷醇，百里酚混合物，原型的新一类V型深共熔溶剂。介电谱和差示扫描量热法相结合，以评估的偶极弛豫和玻璃态动力学的时间尺度（10-6-10 - 2秒）的扩展范围内，并为11个不同的组合物，包括两个纯成分。溶剂介电强度和玻璃化转变均表现出与理想混合近似的正偏差。他们支持的想法，不同分子之间的优先氢键相互作用诱导DES混合物中的结构重排。DES混合物的优异的玻璃形成能力被证明用于宽范围的组合物（xThymol = 0.4-0.7）。在这种情况下，可以评估从正常液体到深度过冷状态的偶极动力学。弛豫函数的许多显著参数，包括脆弱性，非德拜字符和旋转-平移解耦点的动态不均匀性的发展。
2022-08-22 cond-mat.soft
Phase separation dynamics in colloid-polymer mixtures: the effect of interaction range
胶体-聚合物混合物可以经历流体-流体相分离或凝胶化。这取决于骤冷的深度（聚合物浓度）和聚合物-胶体尺寸比。本文对具有中长程吸引力（聚合物-胶体粒径比qR =0.45-0.89）的胶体-聚合物混合物的相分离动力学进行了实空间研究，目的是了解随着吸引力范围的变化，凝胶化的机理。与以前的研究相比，短程吸引力的系统，凝胶化发生后不久，跨越平衡相边界，我们发现了大量的区域的流体-流体相分离。在更深的淬灭时，系统经历连续的交叉以形成凝胶。我们确定了两个制度，“经典”相分离，其中单颗粒弛豫速度比相分离的动态，和“粘弹性”相分离，其中分层明显减慢，由于在富含胶体的相缓慢的动态。在网络链表面的颗粒比埋在凝胶链内部的颗粒表现出更大的流动性，这是一种粗化方法。
2012-09-18 cond-mat.soft
Nanoscale heterogeneous phase separation kinetics in binary mixtures: Multistage dynamics
为了研究液体二元混合物旋节线分解过程中相分离动力学的动力学特征，（如水和环己烷、水和2，6-lutidiene或甲醇和环己烷），我们研究了初始快速指数增长（Cahn-Hilliard政权）和随后的交叉到一个慢得多，非指数长时间增长（所谓的标度制度），通过结构破坏二元液体混合物的原子分子动力学（MD）模拟。特别是，我们结合了我们的MD模拟与粗粒度多尺度建模（CGMSM）能够捕获的长度和时间尺度的相分离动力学模拟框内。将系统从较高的温度淬火到远低于相图的共存温度的两个较低的温度。我们观察到多尺度相分离动力学。最初的增长是指数高达80- 100 ps的制度，具有强烈的依赖于淬火深度。随后出现一个交叉政权的动力学大大放缓，由于粗化通过幂律阶段。对于更深的淬火幂律增长占主导地位的初始指数和交叉成为瞬态。我们发现，对于目前的参数值的二元混合物，结构形成的初始快速增长实际上是在200 ps内，其次是缓慢的结构粗化。当通过相应的粘度缩放时，对于水-二甲基吡啶二元混合物，该时间转化为50-200 ns。动力学的最后一部分可能会延伸到ms。相分离的动力学是最慢的区域，具有公平的分布的两个物种，可以观察到的签名“上山扩散”，这是一个商标的spinodal分解。
2016-04-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid demixing curves for colloid-polymer mixtures in a random colloidal matrix
本文研究了胶体-聚合物混合物吸附在胶体多孔介质中θ点附近的液-液相分离。为此，我们考虑Asakura-Oosawa模型中存在的淬火矩阵的胶体硬球。我们研究的分层曲线上的参数，其特征在于淬火矩阵的依赖性，固定的聚合物-胶体尺寸比为0.8。我们发现，在很大程度上，分层曲线只依赖于一个单一的参数f，它代表的体积分数，这是不可用的胶体。我们进行蒙特卡罗模拟的体积分数f等于40%和70%，发现在聚合物和胶体包装分数平面的双节点曲线有一个小的依赖于无序。相反，临界点会发生显著变化：例如，临界状态下的胶体填充分数随着f的增加而增加。最后，我们观察到的一些值的参数毛细管凝聚的胶体：一个大的贫胶体相是在化学平衡与富胶体相在基质中。
2011-09-07 cond-mat.soft
Gelation impairs small molecule migration in polymer mixtures
聚合物混合物中低分子量组分的表面分离导致工业制剂的降解。我们报道了在低聚物-聚合物和低聚物-凝胶体系中，温度淬火后同时发生相分离和表面迁移现象。我们计算平衡和随时间变化的移民密度分布和润湿层厚度，粗粒度的分子动力学和介观流体动力学模拟表明，在低聚物凝胶系统的表面迁移显着减少，由于网络弹性。此外，凝胶中的相分离过程显著减慢，修改了Lifshitz-Slyozov-Wagner（LSW）定律$\ell(τ) \sim τ^{1/3}$。我们的工作允许合理设计的聚合物/凝胶低聚物混合物具有可预测的表面偏析特性。
2019-07-09 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical models of mixtures with a biaxial nematic phase
我们考虑一个简单的Maier-Saupe统计模型，其中包含无序自由度来模拟棒状和盘状分子的混合物的相图。淬火分布的形状导致存在一个稳定的双轴晶相，在定性协议与实验结果的一些三元溶致液体混合物。退火的分布，然而，这是更适当的液体混合物，排除了这种双轴相的稳定性。然后，我们使用一个两个温度的形式主义，并假设分离的弛豫时间，表明部分程度的退火已经足以稳定的双轴晶体结构。
2010-02-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Biaxial nematic phase in the Maier-Saupe model for a mixture of discs and cylinders
我们分析了全球相图的Maier-Saupe晶格模型，包括无序度的自由模仿的混合物的扁圆和扁长的分子（光盘和圆柱体）。在朗道多临界点附近，统计问题的解可以写成自由能的朗道-德热纳展开式。如果无序自由度被淬灭，我们证实了双轴向无序结构的存在。如果取向和无序自由度被允许热化，这个双轴的解决方案变得不稳定。此外，我们使用两个温度的形式主义来模拟存在两个不同的弛豫时间，并表明，稍微偏离完全热化是足以稳定的双轴双相。
2011-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kinetic pathways of the Nematic-Isotropic phase transition as studied by confocal microscopy on rod-like viruses
我们研究了杆状病毒（fd）和聚合物（葡聚糖）的混合物的相分离动力学，该混合物有效地构成了一个吸引杆系统。该分散体从流动诱导的完全无规状态淬灭到无规和各向同性相共存的区域中。我们的实验证据表明，动力学途径取决于整体浓度。当淬灭在高浓度下进行时，系统是亚稳态的，并且我们观察到典型的成核和生长。对于低浓度的猝灭，体系是不稳定的，并且体系经历失稳分解。在中等浓度下，我们看到两个分层过程之间的过渡，在那里我们定位的spinodal点。
2005-10-07 cond-mat.soft
Capillary Condensation and Interface Structure of a Model Colloid-Polymer Mixture in a Porous Medium
我们认为，Asakura-Oosawa模型的硬球胶体和理想的聚合物接触的多孔基质模拟固定配置的硬球。对于该三元混合物，采用基本测量密度泛函理论，其中基质颗粒被淬火，胶体和聚合物被退火，即允许平衡。我们研究毛细凝聚的混合物在一个微小的样品矩阵以及分层和流体-流体界面内的散装矩阵。计算了垂直于界面的密度分布和表面张力，并与无基体的情况进行了比较。两种类型的矩阵被认为是：（i）胶体尺寸的基质颗粒在低包装分数和（ii）大基质颗粒在高包装分数。这两种情况显示了根本不同的行为，并且都应该是实验上可实现的。此外，我们认为，毛细管凝聚的胶体悬浮液可以实验访问。我们发现，在情况下（ii），即使在高包装分数，矩阵的主要影响是排除体积和，以高精度，结果可以映射到那些相同的系统，通过一个简单的重新缩放矩阵。
2003-08-06 cond-mat.soft
Phase separation dynamics of polydisperse colloids: a mean-field lattice-gas theory
基于多分散格子气模型的新动力学理论为胶体悬浮液的相分离提供了新的见解。该模型给出了一个简化的描述多分散胶体，将一个硬核斥力与多分散性相结合的强度相邻颗粒之间的吸引力。我们的平均场方程描述了任意数量的物种中的每一个的局部浓度演化，以及系统的任意整体组成。我们专注于预测的动力学胶体气-液相分离后，淬火到共存区。临界点和相关的旋节曲线的分析确定，后者仅取决于三个时刻的整体组成。早期的spinodal动力学的结果显示质的变化，因为一个交叉的“淬火”spinodal，不包括分馏，所以只允许在固定的组合物的密度波动。这种效应发生在稠密的系统中，与沃伦的一个猜想一致，即在高密度下，分馏应该是一般缓慢的，因为它需要粒子的相互扩散。我们验证了这一结论表明，所观察到的质变消失时，直接粒子交换是允许的动态。最后，丰富的行为超出了旋节制度进行检查，在那里我们发现，强烈分馏界面的气泡的蒸发导致长寿命的成分在液相中的不均匀性，我们引入了一个二维密度直方图的方法，允许这样的效果很容易被可视化为任意数量的粒子物种。
2017-08-02 cond-mat.soft
Morphology Formation in Binary Mixtures upon Gradual Destabilisation
自发的液-液相分离通常用唯象平均场论来理解。这些理论在足够长的时间尺度和波长下正确地预测了流体的结构特征。然而，这些条件在生物学和材料科学中的各种实例中并不满足，其中混合物缓慢地不稳定，并且在接近临界点时发生相分离。使用动力学蒙特卡罗和分子动力学模拟的二元表面流体在这些条件下，我们表明，出现的结构的特征长度尺度减少，在2D中，与4/15动态临界指数的淬火率，而不是平均场的1/6次方。因此，由非驱动的布朗运动控制的团簇形成的动力学对不稳定的速率比平均场论预期的要敏感得多。我们讨论了预期的影响，这一发现的3D系统有序液晶，以及相分离的被动或主动粒子。
2019-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation in a binary mixture confined between symmetric parallel plates: Capillary condensation transition near the bulk critical point
本文研究了强吸附区近临界二元混合物在平行对称壁面间的相分离。我们使用最近的局部泛函理论[J. Chem. Phys. 136，114704（2012）]考虑了由于临界涨落引起的重正化效应。在静力学中，当温度$T$低于膜临界温度$T_c^{ca}$（在上临界溶解温度的情况下）时，在膜中的平均序参量$<psi>$与化学势之间的关系中获得范德华环。在动力学中，我们从$T_c^{ca}$上方将$T$降低到毛细冷凝线以下。我们计算随后的时间发展假设没有质量交换之间的膜和水库。在初始阶段，序参量$psi$仅在垂直于壁面的方向上变化。对于足够深的淬火，这样的一维轮廓变得不稳定，相对于在横向方向上变化的波动。流体动力学相互作用加速了后期粗化。最后在膜的中间出现了不受壁面影响的相的饼状畴。
2013-01-01 cond-mat.soft
Aggressive Phase Separation in Dense Mixtures of Passive and Active Particles
Theoretical Sciences Unit and School of Advanced Materials, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research（贾瓦哈拉尔·尼赫鲁高级科学研究中心理论与材料学院）
采用类Vicsek自推进规则研究被动与活性粒子混合物的液-液相分离动力学，发现畴生长指数强烈依赖最终状态点，特定参数下可实现指数级快速生长，对生物群集和机器人群体有实际意义。
2026-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation of incompressible binary fluids with Lattice Boltzmann Methods
我们介绍了新版本的格子玻尔兹曼方法（LBM）的不可压缩的二元混合物的总密度的波动被抑制。作为改进算法的测试，我们考虑的问题相分离的二维二元混合物淬火从无序状态到共存区域。我们发现，LBM的稳定性大大提高。密度波动的控制和运行更长时间模拟的可能性允许更精确地评估生长指数。
2003-09-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase separation dynamics in a symmetric binary mixture of ultrasoft particles
本研究利用分子动力学模拟探究超软粒子对称二元混合物的相分离动力学，发现淬火至临界温度以下时，组分自发分离形成的畴域以指数1/3的幂律生长，符合Lifshitz-Slyozov定律，且静态结构因子呈指数4的幂律衰减，符合Porod定律。
2024-03-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
