Elastic heterogeneity governs asymmetric adsorption-desorption in a soft porous crystal
本研究针对软多孔晶体中吸附-脱附转变的滞后机制，构建纳入吸附诱导晶格形变与弹性模量变化的极简模型，揭示弹性异质性的非对称作用，为设计可调吸附滞后的软多孔晶体提供理论指导。
2023-06-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crack-front model for adhesion of soft elastic spheres with chemical heterogeneity
粘附滞后可由表面粗糙度或化学不均匀性引发的弹性不稳定性引起。然而，这些不稳定性在粘附滞后的作用仍然知之甚少，因为我们缺乏理论和数值模型占现实的粗糙度。我们的工作重点是低粗糙度或弱异质性的软弹性球的粘附，压痕过程可以描述为一个近似圆形的外部裂纹的格里菲斯式传播。我们讨论了如何描述接触的领域与化学异质性，导致波动的本地工作的粘附。我们引入了一个变分的一阶裂纹扰动模型，并验证我们的方法使用边界元模拟。裂纹扰动模型忠实地预测接触形状和滞后力穿透曲线，只要接触周长保持接近一个圆，接触区域是简单连接的。计算上，裂纹扰动模型是数量级更有效的比相应的边界元制剂，允许现实的异质性领域。此外，我们的裂纹前制定澄清连接的粘附滞后的经典理论钉扎的弹性线。
2021-08-15 cond-mat.soft
Relaxation in a glassy binary mixture: Mode-coupling-like power laws, dynamic heterogeneity and a new non-Gaussian parameter
我们研究放松的Kob-Andersen Lennard-Jones二元混合物使用布朗动力学计算机模拟。我们发现，根据模式耦合理论的自扩散系数和弛豫时间显示幂律依赖于温度。然而，不同的模式耦合温度和幂律可以从模拟数据中获得，这取决于为幂律拟合选择的温度范围。除了从幂律拟合获得之外，通常报告为该系统的模式耦合转变温度的温度是交叉温度，在该交叉温度下，动力学从高温均匀的扩散弛豫变化为非均匀的跳跃状运动。跳跃式运动在单粒子位移对数的概率分布中是明显的：接近通常报道的模式耦合温度，这些分布开始呈现出两个峰值。值得注意的是，对于较小的粒子出现跳跃式运动的温度略高于对于较大的粒子出现跳跃式运动的温度。我们定义并计算了一个新的非高斯参数，其最大值大约发生在位移对数的概率分布中的两个峰值最明显的时候。
2005-05-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Elastic heterogeneity of soft random solids
通过双管齐下的方法研究了软随机固体弹性性质的空间不均匀性。首先，研究了弹性自由能的非局部唯象模型。这具有淬火随机内核，其引起残余应力和拉梅系数的随机性。其次，半微观模型网络的副本统计力学的探索。半微观模型的Goldstone波动再现唯象模型，并通过这种对应关系的残余应力和拉梅系数的统计特性推断。涉及的残余应力的相关性被发现是长程和受一个通用的参数，也给出了平均剪切模量。
2006-10-16 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Emerging contact force heterogeneity in ordered soft granular media
在外界扰动下，无序颗粒介质中的颗粒间力会形成一种非均匀分布，并具有明显的模式。更好地理解这些力和分布对于预测颗粒介质的集体行为非常重要，颗粒介质是仅次于水的全球工业中最受操纵的材料。然而，在这方面的研究，到目前为止，已在很大程度上局限于粒状介质表现出的几何异质性，离开的尺寸力学异质性一个相当未知的领域。在这里，通过有限元接触力学模型，我们表明，一个不均匀的颗粒间的力分布也可以出现从尺寸的机械不均匀性。具体来说，我们数值研究颗粒间的力量在包装机械异构磁盘安排在一个正方形或六边形晶格和准静态各向同性压缩。结果表明，六方堆积的颗粒间力分布比正方堆积的颗粒间力分布更不均匀。对于两种填充格，初步分析显示异常值的一致共存（即，较软的圆盘承受较大的力，而较硬的圆盘承受较小的力），这意味着非局部效应的存在。对离群值部分和空间接触力相关性的进一步分析表明，在较小的机械异质性下，六边形堆积比正方形堆积表现出更明显的非局部效应。然而，当组件变得更加机械异质时，这种趋势被逆转。最后，我们确认，在没有颗粒重组事件，接触摩擦只起到包装稳定的作用，而它的变化对颗粒间的力和它们的分布几乎没有影响。
2021-08-01 cond-mat.soft
Structural heterogeneity: a topological characteristic to track the time evolution of soft matter systems
我们引入结构异质性，半有序材料的一个新的拓扑特征，捕获他们的组织程度在介观水平和跟踪他们的时间演化，最终检测在微观尺度上的有序-无序过渡。这种复杂的软物质系统的定量表征还没有用任何其他方法实现。我们发现，结构的异质性可以跟踪液晶纳米复合材料的结构变化，揭示了有限的几何形状对向列型各向同性和各向同性的双相变的影响，并揭示这两个过程之间的物理差异。这项工作中使用的系统是一类复合纳米材料的代表，部分有序，具有复杂的结构和物理行为，其精确表征带来了重大挑战。我们新开发的分析框架可以提供一个定性和定量的半有序软物质系统的动力学行为的表征。
2021-06-24 cond-mat.soft math.AT physics.data-an
Blockwise friction heterogeneity redistributes stretching in a 2D Gaussian polymer under Batchelor-Kraichnan random flow
Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
本研究通过二维高斯Rouse链模型，发现仅分块摩擦异质性即可在Batchelor-Kraichnan随机流中重新分布聚合物变形，高摩擦块更伸展，且效应不依赖全局弛豫时间尺度。
2026-09-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.flu-dyn
Mobility Heterogeneity in a 2D Gaussian Lattice Polymer: A Dynamic Monte Carlo Study
Université de Montpellier（蒙彼利埃大学）
通过动态蒙特卡洛模拟研究二维高斯格子聚合物中速率诱导的迁移率异质性，发现其改变内部松弛但不影响质心扩散的Rouse标度。
2026-05-26 cond-mat.soft physics.comp-ph
Time Scales of Fickian Diffusion and the Lifetime of Dynamic Heterogeneity
动力学不均匀性被认为是过冷液体动力学的标志之一，预计会影响包括液体的颗粒的扩散。我们已经进行了广泛的分子动力学模拟的两个模型的玻璃形成液体在三维研究的时间尺度上，菲克扩散定律开始设置。我们已经确定了两个不同的菲克时间尺度：一个是均方位移开始显示出对时间的线性依赖，另一个是粒子位移的分布成为高斯分布。这两个时间尺度被发现是非常不同的彼此和从$α$弛豫时间在两个系统。一个有趣的连接之间发现这些Fickian时间尺度和从键断裂关联函数得到的时间尺度。我们讨论了这些不同的时间尺度之间的关系，并将其连接到系统中的动态异质性。
2019-12-20 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonlinear Elasticity, Fluctuations and Heterogeneity of Nematic Elastomers
液晶弹性体实现了一种迷人的新形式的软物质，即传统的交联聚合物凝胶（橡胶）和液晶的复合物。这些{ \em固体}液晶汞齐，非常类似于它们的（常规的，流体）液晶对应物，可以自发地部分打破平移和/或取向对称性，伴随着新的软戈德斯通模式。因此，这些材料可以表现出非常规的弹性，其特征在于一些弹性模量的弹性强制消失。因此，对这种固体的恰当描述需要对经典弹性理论作必要的修改。在这项工作中，我们发展了一个{ \em旋转不变}，{ \em非线性}理论的弹性体的理想液晶弹性体的双相。我们表明，它的特点是软模式，对应于长波长的剪切变形的固体网络和旋转的方向场的组合。我们研究了这些软模的热涨落网络的不均匀性的存在下，并表明，它们导致了各种各样的异常弹性性质，如奇异的长度尺度相关的剪切弹性模量，发散的弹性常数的张开变形的指向矢，长尺度不可压缩性，普遍泊松比和非线性应力应变关系的任意小应变。这些长尺度的弹性性质是{ \em通用}的，由一个非平凡的零温度固定点控制，并构成了一个定性的崩溃的经典弹性理论在弹性体。因此，弹性体实现了稳定的“临界相”，其特征在于普遍的幂律相关性，类似于连续相变的临界点，但在整个相上延伸。
2007-09-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Dynamical heterogeneity in soft particle suspensions under shear
我们提出了实验测量的动力学不均匀性在一个致密的系统中的微凝胶球，剪切在不同的速率和在不同的包装分数在一个微流体通道，并可视化与高速数字视频显微镜。一个四点的动态磁化率推导出视频相关性，并发现表现出一个峰值，增长的高度和转移到更长的时间，从两个不同的方向接近的干扰过渡。特别地，发现颗粒尺寸均方根相对位移的时间按比例缩放为$τ^* \sim (\dot γΔϕ^4)^{-1}$，其中$\dotγ$是应变速率，$Δϕ=|ϕ-ϕ_c|$是与随机紧密堆积体积分数的距离。从磁化率峰高推导出动力学不均匀性中的典型粒子数，并发现其尺度为$n^* \sim (\dot γΔϕ^4)^{-0.3}$。指数不确定性小于10%。我们强调，在填充分数高于和低于$ϕ_c$时发现相同的幂律行为。因此，我们的研究结果大大扩展了以前的观察$n^* \sim \dotγ^{-0.3}$颗粒堆流在固定包装低于$ϕ_c$。此外，隐含的结果$n^*\sim (τ^*)^{0.3}$比较以及与预期的模式耦合理论和先前的观察驱动颗粒系统。
2011-03-11 cond-mat.soft
Spatial Dimensionality Dependence of Heterogeneity, Breakdown of the Stokes-Einstein Relation and Fragility of a Model Glass-Forming Liquid
我们调查的动力学的异质性，斯托克斯-爱因斯坦关系和脆弱性的模型玻璃形成液体，一个二元混合物的软球与谐波相互作用的潜力，从3到8的空间维度的故障。通过动态磁化率$χ_4$和非高斯参数$α_2$来量化动态异质性。我们发现，脆弱性，Stokes-Einstein关系的崩溃程度，以及动力学的异质性，随着空间维数的增加而减少。我们简要地描述了密度的依赖性的脆弱性，并用它来解决与以前的结果明显不一致。
2021-08-19 cond-mat.soft
Deciphering Non-Gaussianity of Diffusion Based on the Evolution of Diffusivity
本文通过扩散率时空演化解密反常扩散中的非高斯性，结合实验与模拟证明非高斯性可由扩散率分布预测，并由有效Péclet数决定尾部分布的扩展或收缩。
2023-11-21 cond-mat.soft
Scale-dependent elasticity as a probe of universal heterogeneity in equilibrium amorphous solids
平衡非晶态固体状态--形成，例如通过使大分子流体的组分充分地无规交联-是以颗粒定位长度的普遍分布为特征的非均相状态。接近交联密度控制的连续无定形固化过渡，这种分布服从缩放形式：它有一个单一的峰值，在一个长度尺度发散（随着宽度的分布）的过渡接近。控制非晶态固体宏观弹性剪切变形的模量不依赖于局域化长度的分布。然而，这是自然的预期，在逐渐变短的长度尺度的变形-中尺度变形-的有效模量表现出规模依赖性，软化的变形长度尺度减小。这是因为局部化颗粒的增加部分实际上在变形长度尺度上是液体状的，因此在对弹性响应的贡献方面不太有效。在本文中，局部化长度的分布和尺度相关的弹性剪切模量之间的关系进行了探讨，它是示出，在设置的副本平均场论，有效模量确实表现出尺度相关的软化。通过这种软化，中尺度弹性提供了一个探针的非均匀性的状态，其特征在于本地化长度的分布。特别是，短的长度尺度的弹性形变的响应示出在短的本地化长度的普遍的本地化长度分布的渐近发光。
2023-01-03 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Length scale of dynamic heterogeneity in polymer nanocomposites
利用X射线光子相关光谱技术对嵌在聚甲基丙烯酸甲酯中的金纳米颗粒进行了测量，证明了聚合物纳米复合材料中存在类似于其他软材料的动力学不均匀性的内在尺度，并显示了动力学如何以复杂的方式随各种参数变化。
2008-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamics of Rod like Particles in Supercooled Liquids -- Probing Dynamic Heterogeneity and Amorphous Order
几十年来，尽管人们对形成玻璃的过冷液体进行了广泛的研究，但探索其动态和静态相关性一直是一个挑战。动态相关性表现为动态异质性，它普遍存在于从分子玻璃形成液体、致密胶体系统到细胞集合的各种系统中。另一方面，在这些稠密的无序系统中，静态相关的概念仍然有些难以捉摸，它的存在仍然是积极的辩论。我们提出了一种新的方法来提取动态和静态相关使用棒状粒子作为探针。该方法可以在实验中的分子玻璃形成液体中以及在包括生物学相关系统的其它软物质系统中实施。我们还合理化观察到的对数正态分布的旋转去相关时间的细长探针分子在报告的实验研究，以及一种新的方法来提取动态和静态相关长度的实验中提出的建议。
2020-05-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Soft random solids and their heterogeneous elasticity
通过硫化理论研究了软随机固体弹性性质的空间不均匀性。软随机固体的\emph{structure}中的空间异质性是其合成时锁定的波动的结果，这也带来了其\emph{elastic properties}中的异质性。硫化理论研究随机固体形成体系的半微观模型，应用复型场论处理其淬火无序和热涨落。软随机固体的弹性形变被认为是硫化理论中包含的波动的Goldstone扇区所描述的，与液体到随机固体转变相关的自发对称性破缺的微妙形式相关。由此产生的自由能，这戈德斯通部门可以重新解释为所产生的弹性介质与淬火无序的现象学描述。通过这种比较，我们得到了软随机固体弹性的淬火无序的统计，在残余应力和Lamé系数场。特别是，有很大的残余应力在平衡参考状态，和涉及的残余应力的无序eradicators被发现是长程的，并由一个通用的参数，也给出了平均剪切模量。
2010-04-15 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Unraveling the glass-like dynamic heterogeneity in ring polymer melts: From semi-flexible to stiff chain
本研究通过分子动力学模拟探究链刚度与单体密度对环形聚合物熔体动静态行为的影响，发现非高斯性随密度和刚度增强，回转半径与密度的关系受链刚度调控，且键断裂动态非均匀性与非高斯性耦合，为理解其动力学机制提供新见解。
2023-08-09 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneity in sodium silicate melts via machine-learning potential
SANKEN, University of Osaka（大阪大学特别研究院）
利用机器学习势分子动力学模拟，研究了硅酸钠熔体中的动态异质性，揭示了钠离子跳跃传输与硅酸盐基体缓慢解耦的微观机制。
2026-06-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
An artificial dynamic heterogeneity in a glass-former below Tg
我们首次报道了大规模分子动力学模拟探针分子的光致异构化对玻璃态分子材料动力学的影响。我们发现，光异构化的探针分子诱导创建一个人工的动态异质性内的矩阵。然后，我们研究修改的动力学和发现，在最近的实验中，一个重要的增加的扩散导致液体样的扩散低于玻璃化转变温度。我们发现，光致异构化过程控制的异质性和非高斯参数的材料，导致这些数量的非常迅速的变化。
2008-12-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Active interaction switching controls the dynamic heterogeneity of soft colloidal dispersions
我们采用反应动力学密度泛函理论（R-DDFT）和反应布朗动力学（R-BD）模拟来研究具有二元相互作用切换的活性软高斯胶体悬浮液的动力学，即，一种单组分胶体系统，其中每个粒子以预定的速率在具有不同迁移率的两种相互作用状态之间随机切换。使用R-DDFT，我们扩展了以前开发的理论，以访问非均匀液体的动力学，研究开关活动的影响，在本体溶液中的Van Hove函数的自我和不同的部分，并确定相应的均方位移的开关粒子。我们的研究结果表明，即使平均扩散系数不受开关活动的影响，它显着修改的非平衡动力学和扩散系数的个别粒子，导致从短到长的时间交叉，与制度的中间时间显示异常扩散。此外，van Hove函数的自部分在短时间和长时间具有高斯形式，但在中间时间变为非高斯形式，在短位移和大位移之间具有交叉。相应的自中间散射函数显示了通常在具有非均匀动力学的软材料（如玻璃和凝胶）中观察到的两步弛豫模式。我们还介绍了一个唯象的连续时间随机游走（CTRW）理论来理解这个系统的异质扩散。R-DDFT结果与R-BD模拟和CTRW理论的分析预测非常吻合，从而证实R-DDFT不仅是研究非平衡主动开关胶体悬浮液的结构和相行为，而且是研究其动力学性质的有力方法。
2021-12-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode Coupling and Dynamical Heterogeneity in Colloidal Gelation: A Simulation Study
我们目前的模拟结果解决有吸引力的相互作用接近凝胶化的胶体系统的动力学。我们的相互作用也有一个软的，长距离的排斥障碍，抑制液-气型相分离在长波长。这里提出的新结果提供了进一步的权重，从我们以前的模拟工作中出现的一个有趣的图片相同的系统。而模式耦合理论（MCT）提供了良好的定量结果的衰减器，更仔细的检查的动力学揭示了一个双峰人口的快速和慢速粒子具有很长的交换时间尺度。这种群体分裂代表了一种特殊形式的动态异质性（DH）。虽然DH通常与玻璃中的激活跳跃和/或促进的动力学相关联，但是这里观察到的DH形式在性质上可能更集体并且与静态（即，结构）异质性。
2004-09-29 cond-mat.soft
Non-Gaussian Rotational Diffusion and Swing Motion of Dumbbell Probes in Two Dimensional Colloids
Pusan National University（釜山国立大学）；Jeju National University（济州国立大学）；Sogang University（延世大学西江校区）
研究二维胶体中哑铃探针的非高斯旋转扩散与摆动运动，揭示HBOO与探针动力学的紧密联系。
2025-10-02 cond-mat.soft physics.chem-ph
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
Fragile-to-Strong Crossover, growing length scales, and dynamic heterogeneity in Wigner Glasses
胶体粒子是结构玻璃化转变（SGT）理论的理想实验场。在这些系统中，玻璃态行为表现为颗粒密度的增加。因此，具有不同柔软度的软胶体颗粒捕获不同的玻璃形成性质，通常在分子玻璃中观察到。通过对微米级带电胶体悬浮液的二元混合物进行布朗动力学模拟，我们发现，通过调整电势的柔软度，可以通过改变单价盐的浓度来实现，在脆弱到强大的行为之间存在连续的过渡。值得注意的是，这是在系统中发现的，其中胶体颗粒之间的良好表征的电位是各向同性的。我们还表明，随机一级跃迁（RFOT）理论的预测定量地描述了普遍的功能，如不断增长的相关长度，$ξ\sim (ϕ_K/ϕ- 1)^{-ν}$与$ν= 2/3$其中$ϕ_K$，模拟的Kauzmann温度，取决于盐浓度。正如RFOT预测所预期的那样，我们在不断增长的相关长度与弛豫时间和动态异质性的急剧增加之间建立了因果关系。在维格纳玻璃中观察到的大范围的脆性被用来与分子玻璃进行类比。脆性的大的变化被发现只有当粘度的温度依赖性检查了一大类不同的玻璃形成材料。与此形成鲜明对比的是，这在一个可以通过实验探测的单一系统中得到了生动的说明。我们的工作还表明，RFOT预测在描述整个密度范围内的动态时是准确的，而不管玻璃的脆弱性如何，这意味着描述SGT的物理学是普遍的。
2019-09-08 cond-mat.soft
Enhanced mechanical heterogeneity of cell collectives due to temporal fluctuations in cell elasticity
细胞是动态系统，其特征在于生物物理性质如刚度和收缩性的时间变化。最近的研究表明，肌动蛋白丝在细胞皮层（细胞膜下的蛋白质网络）中的招募和释放导致细胞在分裂前变硬，分裂后立即变软。在三维（3D）的细胞集体，目前还不清楚是否在单细胞规模的分裂过程中的刚度变化控制的空间结构和动力学在多细胞规模。这是一个需要理解的重要问题，因为细胞刚度变化在组织空间组织和癌症进展中起着重要作用。使用一个最小的三维模型，结合细胞的出生，死亡，细胞与细胞的弹性和粘附力的相互作用，我们调查的机械异质性的影响-在个别细胞刚度的变化，使肿瘤细胞的集体-肿瘤的空间组织和细胞动力学。我们发现，空间力学异质性的特点是一个球体核心组成的较硬的细胞和较软的细胞在周边出现在密集的三维细胞集体，这可能是一个多细胞肿瘤生长的一般特征。我们发现，提高空间力学异质性增强单细胞动力学和体积肿瘤生长的细胞弹性波动驱动。我们的研究结果可能对理解单细胞刚度的时空变化如何决定肿瘤的生长和扩散具有重要意义。
2022-03-03 cond-mat.soft physics.bio-ph q-bio.CB
Lifetime of dynamical heterogeneity in a highly supercooled liquid
我们通过分子动力学模拟数值研究了高度过冷三维液体中的动力学不均匀性。为了定义局部动力学，我们考虑两个时间间隔，$τ_α$和$τ_{\text{ngp}}$。$τ_α$是$α$弛豫时间，而$τ_{\text{ngp}}$是van Hove自关联函数的非高斯参数最大化的时间。我们通过计算粒子动力学的时间关联函数，即，四点关联函数。我们发现$τ_{\text{hetero}}(τ_α)$和$τ_{\text{hetero}}(τ_{\text{ngp}})$之间的差异随着温度的降低而增加。在低温下，$τ_{\text{hetero}}(τ_α)$比$τ_α$大得多，而$τ_{\text{hetero}}(τ_{\text{ngp}})$保持与$τ_α$相当。因此，异质动力学的寿命强烈地依赖于时间间隔。
2010-06-30 cond-mat.soft
Bending and Gaussian rigidities of confined soft spheres from second-order virial series
利用维里级数研究了受限软球流体通过反幂次势相互作用的平衡性质。约束是由硬壁与平面，球形和圆柱形形状。我们分析评估壁面流体表面张力$γ$的密度的二阶系数，并分析曲率对自由能的贡献。重点是在弯曲和高斯刚度，这是发现解析在二阶密度。讨论了它们对$γ(R)$的贡献以及不同截断方法对低曲率展开的精度。最后，分析了适用于低密度流体的几个普适关系式。
2016-08-30 cond-mat.soft
Fluid heterogeneity detection based on the asymptotic distribution of the time-averaged mean squared displacement in single particle tracking experiments
如果示踪粒子的均方位移近似地增长为$σ^2 t^α$作为时间的函数$t$，对于某个常数$σ^2$，其中扩散指数满足$α\neq 1$。在这篇文章中，我们使用最新的时间平均均方位移的渐近分布结果（Didier和Zhang（2017））来构建统计检验，用于从一个或多个观察到的有害扩散路径开始检测粘弹性流体样本中的物理异质性。该方法是渐近有效的范围$0 < α< 3/2$，并涉及时间平均均方位移偏差和相关干扰误差的影响的数学表征。粒子运动的假设涵盖了广泛的分数高斯过程，包括分数布朗运动和广义朗之万方程框架的许多分数实例。我们应用所提出的方法在实验数据处理$P.\ aeruginosa$生物膜的山和Schoenfisch实验室在北卡罗来纳大学教堂山的合作。
2018-09-05 cond-mat.soft
Local dynamical heterogeneity in glass formers
研究了在$d\to\infty$平均场极限下，嵌入$d$维空间的粒子的玻璃形成模型中的局域动力学涨落。我们的分析计算表明，单粒子观测，如平方粒子位移，显示周围的动力学（或模式耦合）过渡发散波动，由于出现沿不同方向的位移之间的非平凡的相关性。该效应显著地引起发散的非高斯参数$α_2$。因此，在接近玻璃化转变时，$d\to\infty$局部动力学变得相当丰富。这种现象的有限$d$残余物进一步提供了一个长期寻求的第一原理解释，即在玻璃化转变周围生长的$α_2$是\emph{not based on multi-particle correlations}。
2022-03-06 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
Linear Viscoelasticity of Dumbbells Interacting via Gaussian Soft-Core Potential
在聚合物熔体中，链段间的相互作用被认为是屏蔽的，并恢复了理想的高斯链统计。实验事实，即线性粘弹性的未缠结的聚合物可以很好地描述劳斯模型被天真地认为是由于这种屏蔽效应。虽然各种理论模型都是基于筛选效应，并且认为筛选效应是合理的，但筛选效应并不能在坚实的理论基础上得到充分的证明。在这项工作中，我们利用一个简单的哑铃型模型来研究屏蔽效应。我们进行模拟哑铃系统中，粒子通过高斯软核势相互作用。我们发现，如果哑铃的密度是高的，高斯软核相互作用实际上是屏蔽和静态结构很好地描述了理想模型没有高斯软核相互作用。我们还表明，相互作用哑铃系统的松弛模量近似一致的非相互作用哑铃系统。在低密度系统中，我们观察到偏离理想的非相互作用系统。例如，松弛模量变得相对较宽。然而，这类系统的弛豫模量可以通过高斯软核相互作用和键分解成弛豫模式。键弛豫模式可以成功地描述为一个单一的麦克斯韦弛豫与有效弛豫强度和时间。我们的研究结果支持一个天真的使用劳斯模型来分析未纠缠的聚合物熔体。
2021-04-27 cond-mat.soft
Interfacial Entropic Interactions Tunes Fragility and Dynamic Heterogeneity of Glassy Athermal Polymer Nanocomposite films
在纳米颗粒和基体聚合物之间的界面处的焓相互作用已知影响所得聚合物纳米复合材料（PNC）的各种性质。对于无热PNCs，由嵌入在化学上相同的聚合物中的接枝纳米颗粒组成，在确定纳米复合材料的性质中界面层（IL）相互作用的作用和程度不是很清楚。在这里，我们展示了界面层动态的脆弱性和动态异质性（DH）的非热和玻璃PNCs的影响。通过改变接枝与基质聚合物的尺寸比f来改变IL性质，这又改变基质链渗透到接枝层中的程度。发现PNCs的脆性随熵相容性的增加而单调增加，其特征在于穿透深度的增加。相反，在大多数聚合物和玻璃形成者的观察，我们观察到的依赖IL动态的脆弱性和DH之间的反相关性，量化的实验估计Kohlrausch-Watts-Williams参数和从模拟获得的非高斯参数。
2018-08-22 cond-mat.soft
Soft Ellipsoid Model for Gaussian Polymer Chains
根据Murat和Kremer [J.Chem.Phys.108，4340（1998）]提出的思想，研究了高斯高分子链的软椭球模型。在这个模型中，链分子被映射到具有特定形状的椭球体上，并且为每个形状分配单体密度。在第一部分的工作中，详细研究了高斯链的形状和相关的单体密度的概率。这两个量都用简单的近似公式表示。由许多椭球体组成的系统的自由能由分子内部分和分子间部分给出，其中分子内部分占内部自由度，分子间部分来自单体密度之间的对相互作用。随后通过蒙特卡罗模拟研究了均相体系和二元混合物的结构和动力学性质。结果表明，该模型提供了一个强大的唯象方法研究聚合物系统的半宏观时间和长度尺度。
2000-08-29 cond-mat.soft
Glassy dynamics and dynamical heterogeneity in colloids
浓胶态悬浮液是一个经过充分测试的模型系统，具有玻璃化转变。胶体是小固体颗粒在液体中的悬浮液，并且当颗粒浓度高时表现出玻璃态行为;颗粒大致类似于传统玻璃中的单个分子。由于颗粒尺寸可以很大（100 nm - 1000 nm），这些样品可以用各种光学技术进行研究，包括显微镜和动态光散射。在这里，我们回顾了与胶体玻璃化转变的现象，特别是讨论观察的空间和时间上的异质性动力学的胶体样品附近的玻璃化转变。虽然本章主要集中在硬球状胶体粒子的结果，我们也讨论其他胶体系统的吸引力或软排斥相互作用。
2010-09-30 cond-mat.soft
Cyclic loading of a heterogeneous non-linear poroelastic material
本文研究非均匀非线性孔隙弹性材料在循环载荷下的响应，构建一维模型并引入高斯非均匀性，发现应力与位移驱动下响应性质不同，为理解病变组织提供基础。
2025-06-05 cond-mat.soft
Are supercooled liquids Fickian yet non Gaussian?
本文是对Rusciano等人关于二维玻璃形成体菲克非高斯扩散研究的评论，指出其报道的多尺度要么已有表征要么定义不明，质疑其菲克非高斯行为及对动态异质性研究价值的结论。
2023-10-04 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Tunable Slow Dynamics in a New Class of Soft Colloids
通过大量的模拟，我们研究了球形单链纳米粒子（SCNPs），一类新兴的合成软纳米物体的浓溶液。通过增加浓度，SCNPs在其结构和动力学相关性中表现出可重入行为，以及软笼制度和弱动力学异质性。后者证实了斯托克斯-爱因斯坦关系的验证浓度远远超过重叠密度。因此，SCNP作为一类新的软胶体出现，表现出缓慢的动力学，并在超软粒子模型提出的真实系统中实现结构和动力学异常。动力学行为的定量差异取决于SCNP的可变形性，这可以通过内部交联的程度来调节。
2016-09-19 cond-mat.soft
Dynamics of a rod in a random static environment: non-Gaussianity at large length scales
我们提出了分子动力学模拟的运动的一个单一的杆在一个二维随机静态阵列的磁盘。对于长杆，质心的均方位移显示出类似于在过冷液体或稠密胶体系统中观察到的笼效应。我们已经确定的时间依赖性的非高斯参数为不同的杆长。据发现，长时间制度是强烈的非高斯，即使在长度尺度的顺序为10-15倍的杆长，从而显示在这样的长度尺度的动力学的异质性。
2003-03-24 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft
