Fourth virial coefficient of additive hard-sphere mixtures in the Percus-Yevick and hypernetted-chain approximations
第四维里系数的添加剂硬球混合物,作为预测的Percus-Yevick(PY)和超网链(HNC)理论,推导出通过压缩性,维里,和化学势的路线,与精确的结果进行比较的结果。除了在HNC压缩性路线的情况下,其他五个表达式表现出一个共同的结构,涉及的前三个时刻的尺寸分布。在这两种理论中,化学势路线略优于维里路线,最佳行为通常由压缩性路线表示。此外,三条路线中任何一条的PY结果都比HNC结果更准确。
2014-07-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Exact solution of the Percus-Yevick integral equation for fluid mixtures of hard hyperspheres
最近已经在有理函数近似(RFA)的框架中导出了奇数维度的多组分硬球流体的结构和热力学性质[Rohrmann和Santos,Phys. Rev. E \textbf{83},011201(2011)]。它表明,在这里,RFA技术产生的精确解的Percus-Yevick(PY)封闭的Ornstein-Zernike(OZ)方程的二元混合物在任意奇数维。证明主要依赖于由OZ关系定义的直接关联函数的傅立叶变换$\hat{c}_{ij}(k)$。通过对$\hat{c}_{ij}(k)$极点的分析,我们发现RFA方法计算的直接关联函数在硬核外消失,这与PY理论的要求一致。
2011-10-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Equation of state of a seven-dimensional hard-sphere fluid. Percus-Yevick theory and molecular dynamics simulations
继Leutheusser [Physica A 127,667(1984)]的工作之后,我们明确地找到了七维硬球流体的Percus-Yevick方程的解,这使得我们可以同时采用维里和压缩性途径导出流体的状态方程。对维里系数进行了分析,确定了维里级数的收敛半径。还对同一系统进行了分子动力学模拟,并将压缩因子的模拟结果与相同数量的理论表达式进行了比较。
2015-06-26 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Chemical-Potential Route: A Hidden Percus-Yevick Equation of State for Hard Spheres
硬球流体的化学势可以用溶质粒子的径向分布函数的接触值来表示,溶质粒子的直径从零到溶剂粒子的直径不等。利用明确的知识,这样的接触值内的Percus-Yevick(PY)理论,并使用标准的热力学关系,迄今未知的PY状态方程,$p/ρk_BT=-(9/η)\ln(1-η)-(16-31η)/2(1-η)^2$,被揭开。结果表明,该状态方程优于传统维里方法。插值之间的化学势和压缩性路线被证明是更准确的比广泛使用的Carnahan-Starling状态方程。还提出了对多分散硬球系统的扩展。
2012-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Solution of the Percus-Yevick equation for hard hyperspheres in even dimensions
我们通过将Percus-Yevick方程简化为一组简单的积分-微分方程来求解偶数维的Percus-Yevick方程。这项工作概括了我们以前为硬盘开发的方法。数值计算得到了$d=4,6$和8维超球流体的对关联函数和维里系数,与已有的精确结果和蒙特卡罗模拟结果吻合较好.本文证实了$d \ge 6$维里级数的交替性,并首次证明了$d=4$的交替性.此外,我们表明,这种符号交替是由于存在一个分支点上的负实轴。正是这个分支点决定了维里级数的收敛半径,对于$d=4,6,8$,我们明确地确定了它的值。我们的结果补充,并与最近的研究在奇数维[R. D。Rohrmann等人,J. Chem.Phys.129,014510(2008)]。
2008-09-10 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Simple relationship between the virial-route hypernetted-chain and the compressibility-route Percus--Yevick values of the fourth virial coefficient
众所周知,液体的近似积分方程,如超网链(HNC)和Percus-Yevick(PY)理论,在从空间关联函数获得的宏观性质依赖于所遵循的路线的意义上,在一般的物理上是不一致的。特别地,通过维里途径由HNC和PY近似预测的第四维里系数$B_4$的值不同于通过可压缩性途径获得的值。尽管如此,它是在本文中示出的$B_4$的值从维里路线在HNC理论中获得的值正好是从压缩性路线在PY理论中获得的值的三分之一,无论相互作用势(是否各向同性),组件的数量,和系统的维数。这种简单的关系证实了在单组分系统的一维穿透方井模型和三维穿透球模型的分析结果,以及一维Lennard-Jones模型,一维高斯核模型,和三维方井模型的数值结果。
2010-03-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Generalized mode-coupling theory of the glass transition. I. Numerical results for Percus-Yevick hard spheres
模式耦合理论(MCT)是为数不多的基于第一性原理的方法来描述玻璃化转变的物理学,但该理论的固有近似妥协其在活化玻璃态的准确性。在这里,我们表明,微观广义模式耦合理论(GMCT),最近提出的层次框架,以系统地改善标准MCT,提供了一个有前途的途径,更准确的第一性原理描述玻璃态动力学。我们提出了一个全面的数值分析,打击Yevick硬球进行明确的波数和时间相关的GMCT计算高达六阶。具体而言,我们计算的临界点的位置,相关的非遍历参数,在绝对和减少包装分数的密度衰减器的随时间变化的动态,我们测试几个通用的缩放关系在$α$和$β$ -松弛制度。据发现,高阶GMCT可以成功地补救一些标准MCT的病理,包括低估的临界玻璃化转变密度和高估的硬球脆性。此外,我们数值证明,著名的标度律的标准MCT保存在GMCT在所有的封闭水平,预测的临界指数明显改善,因为更多的水平被纳入GMCT层次结构。虽然形式上的GMCT方程应解决无限阶达到完全收敛,我们的有限阶GMCT计算明确揭示了一个统一的收敛模式的动力学。因此,我们认为,GMCT可以提供一个可行的和控制的手段,绕过MCT的主要不受控制的近似,提供了希望的玻璃化转变的定量第一性原理理论的未来发展。
2019-09-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Optimal packing of polydisperse hard-sphere fluids
我们考虑了分子间相互作用对占据固定总体积的$N$硬球的最佳尺寸分布的影响。当我们在Percus-Yevick近似下最小化这个系统的自由能时,我们发现在一个相当低的阈值($η\thickapprox 0.260$)之外不存在解。蒙特卡罗模拟表明,超过这个密度,尺寸分布成为双峰。这样的分布不能在Percus-Yevick近似中重现。我们提出了一个理论论据,支持发生的非单调的大小分布,并强调有限尺寸效应的重要性。
1998-11-29 cond-mat.soft
Ornstein-Zernike equation and Percus-Yevick theory for molecular crystals
本文导出了轴对称粒子分子晶体的Ornstein-Zernike方程,并将Percus-Yevick近似应用于该系统。单粒子取向分布函数对取向有非平凡的依赖性,需要作为输入。尽管存在一些差异,分子晶体的Ornstein-Zernike方程与液体的结构相似。我们解决了这两个方程的硬椭球上的sc晶格。与分子液体相比,张量取向的分子液体具有较少的结构。然而,随着旋转轴和椭球垂直轴的长度a和b的不同,会发现不同的行为。对于b >= 0.35(晶格常数的单位)的扁椭球和长椭球,某些振荡器在直接空间的不同方向上发生阻尼振荡。它们在倒易空间中的某些散射子中表现为在布里渊区边缘处的最大值,并伴随着其他散射子在区中心处的最大值。振荡表明交替取向波动,而在区中心的最大值来自向列型取向波动。当a <= 2.5和b <= 0.35时,振荡较弱。当a >= 3.0且b <= 0.35时,不再发生振荡。对于倒易空间中的许多散射子,当b固定时,a的增加导致在带中心q = 0处的发散,这与向列型长程涨落相一致,而对于某些b < 1.0的扁长系统,观察到在带边缘同时有少数其他散射子发散的趋势。与MC模拟的散热器的比较显示出令人满意的一致性。我们还得到了有序-无序相变的相边界。
2003-11-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Andersen-Weeks-Chandler perturbation theory and one-component sticky-hard-spheres
本文将二阶Andersen-Weeks-Chandler微扰理论应用于单组分粘性硬球流体。我们比较的结果与平均球近似,Percus-Yevick近似,两个广义Percus-Yevick近似,和蒙特卡罗模拟。
2017-04-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
An equation of state {\em à la} Carnahan-Starling for a five-dimensional fluid of hard hyperspheres
本文考虑了五维硬超球的状态方程,它是Percus-Yevick可压缩性(3/5)和维里(2/5)状态方程的加权平均。这个类似卡纳汉-斯塔林的方程被证明是非常精确的,尽管事实上这两个珀库斯-耶维克状态方程都很差。
2000-03-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure of the square-shoulder fluid
方肩流体的结构特性来自使用有理函数逼近方法。径向分布函数和静态结构因子的计算主要涉及分析步骤,仅需要单个超越方程的数值解。与现有的模拟数据和数值解的Percus-Yevick和超网链积分方程的比较表明,目前的近似代表了一个改进的Percus-Yevick理论为这个系统和准确性和简单性之间的一个合理的妥协。
2011-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Radial distribution function for hard spheres in fractal dimensions: A heuristic approximation
径向分布函数的解析近似,结构因子,和状态方程的硬芯流体的分形维数$d$($1 \leq d \leq 3$)开发作为启发式插值的知识的准确和打击Yevick的硬杆和硬球流体的结果,分别。为了评估它们的价值,这些近似结果与最近的蒙特卡罗模拟和数值解的Percus-Yevick方程的分形维数[M. Heinen等人,物理修订信函\textbf{115},097801(2015)],观察到良好的一致性。
2016-06-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Chemical-potential route for multicomponent fluids
多组分流体的化学势是根据任意组分数、相互作用势和维数的成对关联函数导出的。形式上的精确结果是特殊的硬球混合物为零或积极的非加性。作为一个简单的应用,本文从Percus-Yevick理论出发,导出了三维加性硬球混合物的化学势,并得到了相应的状态方程。这种Percus-Yevick化学路线状态方程比维里状态方程更精确。在化学势和压缩性路线之间的插值表现出比著名的Boublík-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程更好的性能。
2013-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Structure of ternary additive hard-sphere fluid mixtures
本文报道了用蒙特卡罗模拟方法对添加硬球的三元流体混合物的结构性质进行的模拟。结果与最近的解析近似[S. B. Yuste,A. Santos和M. Lopez de Haro,J.Chem.Phys.108,3683(1998)]与硬球混合物的径向分布函数以及从具有Martynov-Sarkisov和Percus-Yevick闭合的Ornstein-Zernike积分方程的解导出的结果。前两种方法和模拟的结果之间的非常好的协议被观察到,与一个显着的改善,打击乐Yevick的预测,特别是近接触。
2002-10-17 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Molecular Correlation Functions for Uniaxial Ellipsoids in the Isotropic State
我们进行事件驱动的分子动力学模拟的单轴硬椭球组成的系统的不同值的纵横比和包装分数。我们比较了分子取向依赖的结构因子内的Percus-Yevick近似与数值计算结果。理论和数值结果之间的协议是相当令人满意的。我们还表明,对于特定的取向量,分子结构因子是敏感的颗粒形状,可以用来区分长扁椭球。围绕球形的一阶理论展开和配置的几何分析证实并解释了这样的观察。
2005-11-04 cond-mat.soft
Structural and Thermodynamic Properties of Hard-Sphere Fluids
这篇透视文章概述了我们的一些分析方法来计算单组分和多组分硬球流体的结构和热力学性质。对于结构性质,他们产生一个philically一致的配方,从而改善和扩展的Percus-Yevick理论的已知的分析结果。还讨论了将单组分流体状态方程与多组分混合物状态方程联系起来的近似表达式。
2020-09-24 cond-mat.soft
Virial series for fluids of hard hyperspheres in odd dimensions
一个最近导出的方法[R. D. Rohrmann和A. Santos,Phys. Rev. E. { \bf 76},051202(2007)]的方法来获得(奇数)$d$维硬球流体的Percus-Yevick方程的精确解,并用于研究所得维里级数的收敛性质。这是为维里和压缩性路线,其中维里系数$B_j$表示的一组$(d-1)/2$耦合代数方程的解决方案,成为非线性的$d \geq 5$。结果已推导至$d=13$。一个确认的交替字符的系列$d\geq 5$,由于存在一个分支点的负实轴上,被发现和收敛半径明确确定为每个维度。由此得到的每维$2 η^{1/d}$的缩放密度,其中$η$是填充分数,与$d \to \infty$的极限值1完全一致。最后,将用Percus-Yevick近似中的维里和压缩性途径预测的$B_j$的值与已知的精确值[N. Clisby和B. M. McCoy,J. Stat.物理{ \bf 122},15(2006)]
2008-04-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Nonadditive hard-sphere fluid mixtures: A simple analytical theory
我们构造了一个非微扰的完全解析近似的热力学和非加性硬球流体混合物的结构。该方法本质上在于一个启发式扩展的Percus-Yevick解决方案添加剂硬球。与蒙特卡罗模拟数据的广泛比较显示出一般良好的协议,特别是在类似的径向分布函数的情况下。
2011-10-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Cluster pair correlation function of simple fluids: energetic connectivity criteria
我们利用T.L. Hill [J.Chem.Phys.32,617(1955)]对粒子对之间的键进行了描述。该标准确定,如果两个粒子的相对动能小于它们的相对势能之负,则它们是键合的(直接连接的)。因此,一般来说,它取决于粒子的速度和位置的方向以及大小。由两位作者[Phys Rev. E 61,R6067(2000)]提出的对连通性函数的积分方程,解决了这个标准,并将结果与分子动力学模拟和从连通性Percus-Yevick积分方程的速度平均版本的希尔的能量标准。
2006-10-11 cond-mat.soft
Density fluctuations and the structure of a nonuniform hard sphere fluid
我们推导出一个精确的方程密度变化引起的一般外场,纠正流体静力学近似的本地值的字段被吸附到一个修改的化学势。使用线性响应理论与密度变化自洽在不同区域的空间,我们到达一个积分方程的硬球流体是准确的限制在一个缓慢变化的领域或在低密度和减少到准确的打击Yevick方程的硬核领域。这个方程和相关的方程给出了各种领域的精确结果。
2000-08-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Modelling colloids with Baxter's adhesive hard sphere model
Baxter粘性硬球流体的结构进行了研究,使用计算机模拟。的径向分布函数(表现出不寻常的不连续性,由于颗粒的粘附)和静态结构因子计算具有高精度的条件范围内,并与Percus-Yevick理论的预测相比。我们评论的刚性在crystalating集群和讨论的背景下,胶体系统与短程吸引力的实验模型的作用。
2004-06-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Static properties of quasi-confined hard-sphere fluids
由于分层和局部填充,受限流体表现出复杂的行为。在这里,我们通过将硬球流体限制在圆柱体的表面来解开这些效应,使得圆周仅在几个颗粒直径上延伸。我们比较了静态结构因子和计算机模拟中测得的压力与液态理论中的Percus-Yevick封闭。静态结构因子的峰值和压力的非单调演化观察后的限制长度的变化,类似于两个板之间的液体限制。这表明,密度分布和颗粒的相关性可能不是内在联系在真正的封闭液体。
2020-04-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Nonergodicity parameters of confined hard-sphere glasses
在最近开发的模式耦合理论的流体局限于一个狭缝,我们阐述了适当的广义中间散射函数的长时间限制的数值结果。该理论需要作为输入的密度分布垂直于板,我们从基本测量框架内的密度泛函理论,以及可计算依赖于非均匀Percus-Yevick封闭的自适应静态结构因子。我们的计算的非遍历性参数的集体以及自我运动是在定性协议与我们广泛的事件驱动的分子动力学模拟的中间散射功能稍微多分散的硬球系统在高包装分数。我们发现,作为波数的函数的非遍历性参数的变化与面内静态结构因子相关,而微妙的影响变得明显的结构因子和弛豫时间较高的模式指数。提出了一种从平面内静态结构的变化预测多重再入的判据。
2021-10-27 cond-mat.soft
Spatial distribution functions of random packed granular spheres obtained by direct particle imaging
我们测量的两点密度相关性和Voronoi细胞分布的周期性剪切颗粒球获得的荧光技术,并比较它们与无摩擦球的随机堆积。我们发现,径向分布函数$g(r)$捕获的Percus-Yevick方程的初始体积分数$ϕ=0.59$。然而,由于随着$ϕ$向随机紧密堆积增加,第二峰分裂,观察到小但系统的偏差。的Voronoi自由体积的分布偏离假设的$Γ$分布,和取向的顺序度量$Q_6$显示无摩擦球的数值结果相比,混乱。总的来说,这些措施显示出显着的相似性随机堆积的颗粒和无摩擦球,但一些系统的差异。
2010-01-05 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Penetrable Square-Well fluids: Exact results in one dimension
我们引入了一个模型的吸引力穿透球通过添加一个短距离的吸引力方井外的可穿透的核心,我们提供了一个详细的分析,在一个维度上使用的确切的不可穿透的对应物作为起点的结构和性能。该模型预计将描述星型聚合物在制度的良好和温和的溶剂在稀的条件下。我们推导出精确的系数的低密度展开到二阶的径向分布函数和四阶的维里展开。这些精确的结果被用来作为一个基准来测试近似理论(Percus-Yevick和hyperneted链)的可靠性。尽管缺乏对任意密度的精确解,我们的结果预计在很宽的温度和密度范围内是相当精确的。对一些极限情况进行了详细的分析。特别是,我们提供了一个完整的解决方案的粘性可穿透球模型在一个维度上的密度相同的顺序。分析了Ruelle的热力学稳定性问题,并确定了一个明确的热力学极限区域。
2008-04-23 cond-mat.soft
Depletion potential in the infinite dilution limit
本文用硬球混合物结构性质的有理函数近似方法计算了嵌入多组分“小”硬球混合物中的两个原则上不等的“大”硬球之间的耗尽力和耗尽势[S. B. Yuste,A. Santos和M. López de Haro,J. Chem. Phys. { \bf 108},3683(1998)]。明确地分析了背景单分散硬球流体中溶质粒子相等和一个大粒子和一个硬平面壁的情况。改进的性能的Percus-Yevick理论和良好的协议与现有的模拟结果被发现
2014-05-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Idealized glass transitions for a system of dumbbell molecules
在简单的系统中的理想玻璃化转变的模式耦合理论推广到一个理论的分子液体的玻璃态动力学使用的分子的组成原子的网站的密度波动作为基本的结构变量。应用该理论计算了熔融硬球对称哑铃体系的液相-玻璃相图和滞止结构的形状因子。静态结构因子作为输入进入运动方程,在参考相互作用位点模型和Percus-Yevick理论中作为堆积分数$ϕ$和分子伸长$ζ$的函数计算。玻璃化转变的临界堆积分数$ϕ_{c}$作为$ζ$的非单调函数,在$ζ= 0.43$附近具有最大值。计算了将具有遍历偶极运动的小- $ζ$ -玻璃相与其中也阻止了再取向运动的大- $ζ$ -玻璃相分离的过渡线。在过渡的德拜-沃勒因子被发现是稍微大一些的充分伸长的系统比那些简单的硬球系统,但波数依赖的玻璃形状因子是非常相似的。$ζ\ge 0.6$的偶极重取向与第一尖锐衍射峰位置处的波矢量的密度波动一样强烈地被阻止。
2001-12-07 cond-mat.soft
Structure of nonuniform hard sphere fluids from shifted linear truncations of functional expansions
Percus表明,近似理论的结构,非均匀硬球流体可以产生的线性截断的功能展开的非均匀密度ρ(r)的一个适当选择的统一系统。我们考虑最一般的这种截断,我们称之为移位线性响应(SLR)方程,其中密度响应rho(r)到外部场phi(r)在每个r处展开为线性阶,关于具有局部移位化学势的不同均匀系统。特殊情况包括非均匀流体的Percus-Yevick(PY)近似,没有化学势的移动,以及流体静力学线性响应(ESTA)方程,其中化学势被phi(r)的局部值移动。ESTA方程给出了非常缓慢变化的phi(r)的精确结果,并简化为硬核phi(r)的PY近似,我们试图开发一种系统的方法,通过要求预测的rho(r)对适当的局部位移的小变化不敏感,来选择一般phi(r)的SLR方程中的最佳局部位移,这是一个所有阶的精确展开都将遵守的属性。由此产生的不灵敏度准则(IC)给出了一个理论,它简化为φ(r)缓慢变化的π方程,并且比π方程精确得多,对于非常窄的狭缝,IC与精确的结果一致,对于被限制在最多只能容纳一个粒子的“微小”区域的场,IC给出了非常精确(但不精确)的结果。
2005-02-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alternative Approaches to the Equilibrium Properties of Hard-Sphere Liquids
本文综述了单组分和多组分硬球流体结构和热力学性质计算的一些分析方法。对于结构性质,它们产生了一个物理上一致的配方,从而改进和扩展了已知的分析结果的打击乐Yevick理论。讨论了径向分布函数接触值的近似表达式和相应的解析状态方程。这种方法的相关系统,如粘性硬球和方井流体,以及它的使用与流体的微扰理论的扩展进行了简要说明。
2007-04-02 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Triangle-Well and Ramp Interactions in One-Dimensional Fluids: A Fully Analytic Exact Solution
本文给出了粒子通过三角势阱和斜坡势相互作用的一维流体的热力学和结构平衡性质的精确热力学-力学解。与以前的研究相比,径向分布函数$g(r)$是通过傅里叶逆从结构因子中获得的,我们提供了一个完全解析的$g(r)$表示任何所需的距离。该解决方案是用来进行广泛的研究的状态方程,每粒子的过剩内能,剩余多粒子熵,结构因子,径向分布函数,和直接的关联函数。此外,散点图的桥梁功能与间接的关联函数用于衡量的超网链,Percus-Yevick和Martynov-Sarkisov关闭的可靠性。最后,在三角势阱模型下,得到了Fisher-Widom线和Widom线。
2018-12-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
A square-well model for the structural and thermodynamic properties of simple colloidal systems
本文提出了变宽度方势阱流体径向分布函数$g(r)$的模型[S。B. Yuste和A. Santos,J. Chem. Phys. { \bf 101},2355(1994)]的方法进行了重新研究和简化。该模型提供了一个明确的表达式为拉普拉斯变换的$rg(r)$,系数被给定的密度,温度和相互作用范围的显式函数。在对应于硬球和粘性硬球的限制下,模型简化为这些势的Percus-Yevick方程的解析解。结果可以是有用的描述在一个完整的分析方式的结构和热力学行为的胶体悬浮液建模为硬核颗粒与短程吸引力。与计算机模拟数据的比较表明,即使是相对较宽的井,一般也有很好的一致性。
2001-05-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Equation of state of sticky-hard-sphere fluids in the chemical-potential route
耦合参数方法,其中一个额外的粒子是逐步耦合到其余的粒子,被施加到粘性硬球流体,以获得其状态方程在所谓的化学势路线($μ$路线)。作为一致性检验,一维粘性颗粒的结果显示是准确的。对应于三维的情况下(巴克斯特的模型)的结果是通过使用不同的处方的相互作用势的额外粒子的耦合参数的依赖性内的撞击-Yevick近似。在$μ$路线中得到了气液相变的临界点和共存曲线,并与其他热力学路线和计算机模拟的预测进行了比较。结果表明,$μ$路线比维里,能量,压缩性和零分离路线产生更好的描述。
2014-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Dynamics of suspensions of hydrodynamically structured particles: Analytic theory and experiment
我们提出了一个易于使用的分析工具箱,用于计算具有内部流体动力学结构的球形胶体颗粒的浓悬浮液的短时间输运性质,以及由硬核或软赫兹对势描述的直接相互作用。所考虑的动态特性包括自扩散和沉降系数,在动态散射实验中确定的波数依赖的扩散函数,和高频剪切粘度。该工具箱是基于流体动力学半径模型(HRM),其中内部颗粒结构被映射到流体动力学半径参数不变的直接相互作用,并在现有的模拟数据库的溶剂渗透性和球形环状颗粒。有用的尺度关系的扩散函数和自扩散系数,已知是有效的硬核相互作用,也适用于软对电位。我们进一步讨论了工具箱的扩展,包括低剪切零频率粘度和长时间的自扩散系数的长时间传输特性。工具箱的多功能性通过对非离子PNiPAM微凝胶的悬浮液的先前光散射研究的分析来证明[Eckert等人,J. Chem. Phys.,2008,129,124902],其中动态数据的详细理论分析被作为开放任务留下。通过与基于Hertz势的计算的比较,我们表明,使用Verlet-Weis校正的Percus-Yevick结构因子作为输入,并且对于等于排除体积半径的3%的溶剂渗透长度,实验数据是一致的和准确的。微凝胶颗粒的这种小的溶剂渗透性在较大浓度下具有显著的动态效应。
2015-01-12 cond-mat.soft
A scaling approximation for structure factors in the integral equation theory of polydisperse nonionic colloidal fluids
利用纯液体的积分方程,结合基于对关联函数对应态处理的新的“标度近似”,计算了由具有多分散性的不带电粒子组成的胶体流体的近似结构因子。硬球和Lennard-Jones相互作用被认为是。对于多分散硬球,缩放近似相比,利用小角度散射实验(去耦近似,局部单分散近似)和范德华单流体理论的理论。测试结果对预测的解析表达式,精确的打击乐Yevick近似。对于多分散的Lennard-Jones粒子,标度近似与“修改超网链”积分方程相结合,测试对分子动力学数据产生的本工作。尽管它的简单性,标度近似表现出令人满意的性能为两个潜在的,并代表了上述理论的相当大的改进。最后讨论了所提出的理论的缺点、它对实验散射数据分析的适用性以及它对不同势的可能扩展。
1999-10-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of polydisperse sticky hard spheres: analytical solutions and perturbation theory
讨论了多分散胶体悬浮液在粘附力作用下的相共存问题。多分散性和巴克斯特的粘性硬球(SHS)的潜力,描述硬球通过强大的和非常短的吸引力相互作用的综合效果,引起内的打击乐-Yevick(PY)近似,耦合二次方程,在一般情况下,不能解决无论是解析或数值。我们审查和比较两个最近的替代方案,我们试图绕过这个困难。在第一种方法中,截断直接关联函数的密度展开,我们考虑了比PY方法简单的近似。这些$C_{n}$近似可以被系统地改进。我们已经能够提供一个完整的分析描述的多分散SHS流体通过使用最简单的两个订单$C_{0}$和$C_{1}$,分别。这样的简化是以相图中较低的准确度为代价的,但是具有提供与相平衡中的多分散性的开始(例如分馏)相关联的各种新现象的分析描述的优点。第二种方法是基于多分散PY解决方案周围的单分散对应的微扰扩展。这种方法提供了一个合理的近似真实的相行为,在成本只考虑弱的多分散性。虽然最后seattlement上的健全的后一种方法将需要多分散巴克斯特模型的数值模拟,我们认为,这种方法预计将保持正确考虑到多分散性的影响,至少定性。
2006-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Particle-scale structure of granular suspensions
Universidad de Extremadura(埃斯特雷马杜拉大学);Universidad de Almería(阿尔梅里亚大学)
研究颗粒悬浮液的粒子尺度结构,通过朗之万动力学模拟并与基于平衡的有理函数近似(RFA)比较,发现RFA能很好描述短程和中程结构,在非弹性状态下比珀库斯-耶维克近似更好,为相关模型提供了准确描述。
2026-11-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Simple and accurate expressions for radial distribution functions of hard disk and hard sphere fluids
针对偶数维流体缺乏径向分布函数解析表达式的问题,基于已有方法提出热力学一致的2D和3D硬球流体RDF经验表达式,在至相变点的全密度范围内高精度预测,并成功应用于2D Lennard-Jones流体的热力学计算。
2023-10-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Chemical potential of a test hard sphere of variable size in hard-sphere fluid mixtures
用分子动力学(MD)方法对硬球混合物的Boublík-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland(BMCSL)状态方程进行了模拟,并对模拟结果进行了比较。Labik和Smith模拟技术[S. Labik和W. R.史密斯,Mol。Simul \textbf{12},23-31(1994)]用于实施Widom粒子插入法以计算浸入具有不同组成和填充分数$η$值的硬球流体混合物中的可变直径测试粒子$σ_0$的过量化学势$βμ_0^\text{ex}$。利用的事实是,与极限$σ_0\to 0$和$σ_0\to\infty$一致的$βμ_0^\text{ex}$的唯一多项式表示必须是三次形式,即,$c_0(η)+\overline{c}_1(η)σ_0/M_{1}+\overline{c}_2(η)(σ_0/M_{1})^2+\overline{c}_3(η)(σ_0/M_{1})^3$,其中$M_{1}$是分布的一阶矩。前两个系数$c_0(η)$和$\overline{c}_1(η)$是解析已知的,而$\overline{c}_2(η)$和$\overline{c}_3(η)$是通过将MD数据拟合到该表达式获得的。这又提供了一种方法来确定每个颗粒的过量自由能$βa^\text{ex}$,以$\overline{c}_2$、$\overline{c}_3$和压缩因子$…
2018-06-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph