Transitions among crystal, glass, and liquid in a binary mixture with changing particle size ratio and temperature
利用分子动力学模拟研究了二维二元混合物中晶体、玻璃和液体在高密度下的转变。我们改变两种组分的直径之比和温度。从晶体到玻璃或液体的转变伴随着缺陷的扩散而发生。我们用无序变量“D_j（t）”表示粒子j偏离六方有序的情况，并将缺陷可视化。缺陷结构是不均匀的，特别是在多晶态中。他们看起来相似的水晶玻璃交叉和融化。取“D_j（t）”在粒子上的平均值，我们定义了一个无序参数“D（t）"，它方便地衡量整体无序的程度。在存在尺寸分散性的情况下，其在低温下淬火后的弛豫变得缓慢。其稳态平均值在晶体中较小，在玻璃和液体中较大。
2006-05-10 cond-mat.soft
Conching chocolate: A prototypical transition from frictionally jammed solid to flowable suspension with maximal solid content
将10-50μm初级颗粒的粉末混合到液体中以形成具有尽可能高的固体含量的分散体是常见的工业操作。建立在这种“颗粒分散体”的流变学的最新进展，我们研究了这样的粉末掺入的一个典型的例子：conching的巧克力，其中一个均匀的，流动的悬浮液是从颗粒，甘油三酯油和分散剂的不均匀混合物制备。研究简化配方的流变学，我们发现，输入的机械能和分阶段添加的表面活性剂相结合，以实现相当大的转变，堵塞的体积分数的系统，从而增加了最大可流动的固体含量。我们讨论了这种转变的可能的微观起源，并建议巧克力conching使无处不在的粉液混合类。
2019-05-06 cond-mat.soft
Unifying Lengthscale-Based Rheology of Dense Granular-Fluid Mixtures
在这篇文章中，我们提出了一种新的基于长度尺度的稠密剪切颗粒悬浮液的流变学，因为它们从惯性为主过渡到粘性为主。我们推导出一个长度比例使用简单的物理为基础的考虑受到压力和阻力的颗粒。在这样做时，我们证明了一个适当选择的长度尺度比本质上提供了一个一致的正应力和系统接近其“堵塞”或固体状的状态之间的关系，即使是一个系统之间的惯性和粘性状态的过渡，捕获一个可变的斯托克斯数。
2023-02-09 cond-mat.soft physics.app-ph
Monte Carlo simulation of binary mixtures of hard colloidal cuboids
我们进行了广泛的蒙特卡罗模拟，以调查的硬板状颗粒（HBP）的胶体悬浮液的相行为。虽然理论限制颗粒取向或忽略更高的顺序相建议存在一个稳定的双轴取向相，我们最近的单分散系统的模拟结果表明，这是不一定的情况下，即使是颗粒形状正好在长和扁球形几何形状之间，通常被称为自对偶形状。出于潜在的惊人的影响，将双轴排序到显示应用程序，我们扩展我们的调查，以bidisperse混合物的短和长的HBP和分析是否尺寸分散性可以进一步丰富的HBP的相行为，最终不稳定的位置有序相，从而有利于形成的双轴晶相。我们的研究结果不仅表明，双分散的混合物的自双形HBPs不能自组装成双轴向双相，但他们也表明，这些颗粒也不能形成单轴向双相。在单分散体系中也观察到这种令人惊讶的行为。此外，双分散HBP倾向于在共存的各向同性相和近晶相中相分离，或者在相对大的压力下，倾向于在主要为短HBP的近晶相和主要为长HBP的近晶相中相分离。我们的结论是，限制粒子取向的自由度或忽略位置有序（近晶，柱状和晶体）相的存在下，可以显着地改变HBPs的相行为和不切实际地扩大了双轴晶相的稳定区域。
2017-10-30 cond-mat.soft
Effect of Particle Shape on Stratification in Drying Films of Binary Colloidal Mixtures
本研究通过分子动力学模拟探究颗粒形状对胶体悬浮液蒸发自分层的影响，提出基于扩散与扩散泳的统一分层框架，揭示了质量、表面积与颗粒形状对分层行为的调控规律。
2025-02-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Estimating random close packing in polydisperse and bidisperse hard spheres via an equilibrium model of crowding
我们发现，拥挤的流体和硬球卡住的阶段之间的类比捕获的密度依赖性的接吻数为一个家庭的数值生成的卡住的状态。我们将这种类比扩展到$d=3$维度中硬球混合物的堵塞，从而获得随机紧密堆积（RCP）体积分数，$ϕ_{\textrm{RCP}}$，作为大小多分散性的函数的估计。我们首先考虑具有离散分布的颗粒尺寸的混合物。对于二元系统，我们的预测和模拟之间的协议，使用我们自己的和以前的作品中报道的结果，以及最近的实验从文献中的协议。然后，我们将我们的方法与连续的多分散性系统，使用三种不同的粒度分布，即对数正态分布，伽玛，截断幂律分布。在所有情况下，我们观察到我们的理论研究结果和数值计算结果之间的协议相当大的多分散性的所有粒度分布，作为参考时，我们自己的模拟和结果从文献中。特别是，我们发现$ϕ_{\textrm{RCP}}$随着分布的相对标准偏差$s_σ$单调增加，并在始终低于1的值处饱和。微扰展开产生$ϕ_{\textrm{RCP}}$的封闭形式的表达式，其定量地捕获$s_σ < 0.5$的分布独立的制度。在该制度之外，我们表明，协议的逐渐损失与大小分布的偏度的增长有关。
2023-01-23 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Ratchet effect and jamming in dense mixtures of active and passive colloids in narrow pores
本文基于广义排除过程框架研究狭窄周期孔隙中活性与被动粒子混合物，发现活性粒子驱动产生棘轮电流，高密度下系统转变为堵塞状态，且堵塞时间呈指数分布，同时揭示了演化中被动粒子电流的缓慢趋近与反转现象。
2025-08-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of polydispersity on the critical parameters of an effective potential model for asymmetric hard sphere mixtures
本文报道了高度非对称二元硬球混合物性质的蒙特卡罗模拟研究。这个系统是在有效流体近似下处理的，其中大颗粒通过耗尽势（R。Roth { \em et al}，Phys. Rev. E{ \bf 62} 5360（2000）），其被设计为捕获小颗粒的虚拟海洋的效果。我们概括这种耗尽潜力，包括明确的尺寸分散性的影响，在大颗粒，并考虑的情况下，其中的粒径分布根据舒尔茨形式具有多分散度14%。由此产生的改变（相对于单分散极限）的亚稳流体-流体临界点参数确定为两个值的小颗粒和大颗粒的直径的比率：$q\equivσ_s/\barσ_b=0.1$和$q=0.05$。我们发现，包含多分散性移动临界点，以降低小颗粒的储层体积分数和大颗粒的高体积分数。估计的临界点参数被认为是在良好的协议与预测的广义对应状态参数，它提供了一个链接到已知的临界粘附参数的粘合剂硬球模型。有限尺寸标度估计的群集渗流线在一个相流体区域表明，包含多分散性移动的临界点更深的结晶制度。这表明在多分散体系中相分离更有可能被动力学阻滞所抢先。
2006-01-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Cluster glasses of ultrasoft particles
我们目前的分子动力学（MD）模拟结果的超软，完全可穿透的颗粒的稠密流体。这些是一个二元混合物和一个多分散的颗粒质点系通过广义指数模型，这是已知的，以产生相应的单分散系统的簇晶相相互作用。由于颗粒尺寸的分散性，在这项工作中研究的系统不结晶，形成无序的簇相。聚类过渡出现作为一个平稳的过渡到一个政权，其中粒子大多位于集群，孤立的粒子是罕见的。内部团簇结构的分析揭示了大颗粒和小颗粒的微观偏析，在二元混合物中具有较强的均配位。当温度进一步降低到团簇转变温度以下时，团簇质心的运动急剧减慢，从而发生团簇玻璃化转变。在簇玻璃中，扩散系数保持有限，并显示激活的温度依赖性，表明在簇玻璃中的松弛发生通过粒子跳跃在一个几乎逮捕矩阵的集群。最后通过与蒙特卡罗模拟的比较，讨论了微观动力学对输运性质的影响。
2012-09-07 cond-mat.soft
Super-Arrhenius diffusion in a binary colloidal mixture at low volume fraction: an effect of depletion interaction due to an asymmetric barrier
我们报告的结果，从分子动力学模拟的二元胶体混合物进行外部势垒沿空间方向之一，在低体积分数，ψ = 0.2。外部势垒的不对称性的变化不改变较小颗粒的动力学，显示Arrhenius扩散。然而，较大颗粒的动力学显示出从亚阿克里欧斯到超阿克里欧斯扩散的交叉，在低温和低体积分数下具有外部势的不对称性。超Arrhenius扩散通常在高密度系统中观察到，在高密度系统中，由于密集堆积而存在瞬态笼，例如，过冷液体，堵塞的系统，通过多孔膜的扩散，在细胞环境中的动力学，等。该模型可以应用于研究分子跨细胞膜，纳米，和微通道的传输，其特征在于空间不对称的潜力。
2021-01-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solvation Effects in Phase Transitions in Soft Matter
极性二元混合物中的相变甚至可以通过少量的盐而显著改变。这是因为优先溶剂化强烈依赖于环境组成。结合我们在这一问题上的研究总结，我们提出了一些详细的结果，由亲水性和疏水性离子组成的拮抗盐的作用。这些离子倾向于在液-液界面处分离，并选择性地耦合到富水和富油组成波动，导致中间相形成。在我们的二维模拟中，根据相互作用参数（或温度）和盐密度，可以停止或减缓畴结构的腐蚀。我们实现了条纹图案在临界组成和液滴图案在非临界组成。在后一种情况下，带电液滴出现相当大的尺寸分散在一个封闭的区域。我们还给出了离子之间的结构因子，占库仑相互作用和溶剂化的组成波动介导的相互作用。
2010-11-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Disordering Transitions and Peak Effect in Polydisperse Particle Systems
我们数值计算表明，在一个二元系统的汤川粒子，分散性驱动的无序转变发生。在存在淬火无序的情况下，这种无序转变与脱钉阈值的显著增加相一致，称为峰值效应。我们发现，除了不良钉扎粒子可以增加整体钉扎在样品中，通过增加的拓扑无序存在的量。如果淬火无序足够强以在单分散体系中产生显著量的拓扑无序，则添加不良钉扎物质产生进一步的无序，但不产生脱钉扎力的峰值。我们的研究结果表明，对于二元混合物，最佳钉扎拓扑缺陷分数密度为0.2至0.25。对于低于这个范围的缺陷密度，系统保持取向顺序。我们确定的钉扎密度，强度和半径上的脱钉峰的效果，并发现峰值效应是在弱钉扎系统更明显。
2008-04-07 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Study of flow of crystals and deformable particles in a channel and the effective segregation of soft and hard particles
Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）
本研究通过分子动力学模拟研究了二维可变形颗粒在通道中的流动特性，并观察到软硬颗粒在小通道宽度下的有效分离。
2026-03-04 cond-mat.soft
Geometrical properties of mechanically annealed systems near the jamming transition
利用机械训练下的简谐粒子，数值研究了干扰转捩点附近二维混合物的几何性质。由准静态压缩和振荡剪切变形产生的配置表现出异常抑制的密度波动，称为超均匀性，下面和上面的干扰过渡。对于经过压缩训练的干扰系统，在过渡点以上，超均匀性指数增加。在振荡剪切作用下，对于低于相变点的体系，超均匀性指数也会增加，直到剪切振幅达到阈值。阈值与从点可逆阶段到环可逆阶段的转变点相匹配，在点可逆阶段中，粒子不经历碰撞，在环可逆阶段中，粒子的位移在返回到原始位置之前在剪切循环期间是非仿射的。本文的结果既不能用阻塞相变的普适临界性来解释，也不能用非平衡相变来解释。
2021-12-14 cond-mat.soft
Occurrence of connected clusters in motility-induced phase-separated states of persistent active particles at zero temperature
本研究通过二维双分散活性圆盘模型，揭示了零温无限持续长度下，活性力与排斥力比值对运动诱导相分离密相中阻塞团簇形成的调控规律，为相关活性粒子系统提供了理论参考。
2023-02-01 cond-mat.soft
Pattern Formation and Flocking for Particles Near the Jamming Transition on Resource Gradient Substrates
本文数值研究资源梯度基底上主动与被动粒子双分散体系，揭示高密度下多种图案形成相及定向聚集行为，并绘制了依赖密度、资源速率和粒子比例的相图。
2022-07-06 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass and jamming transitions in a random organization model
Università di Trieste（的里雅斯特大学）；ESPCI Paris, PSL Research University（巴黎物理化工国立高等学院，巴黎文理研究大学）
研究二维无晶格粒子模型，探讨其在驱动非布朗运动悬浮液中的吸收相变。通过数值分析(ϕ,ε)相图，发现大ϕ时存在非平衡玻璃转变，影响临界吸收转变位置，且阻塞转变不唯一定义随机密实度。
2026-10-05 cond-mat.dis-nn cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
