From Close-Packed to Topologically Close-Packed: Formation of Laves Phases in Moderately Polydisperse Hard-Sphere Mixtures
粒度多分散性可有助于抑制硬球流体在高填充分数下结晶成密堆积结构,因此通常用于产生模型玻璃形成系统。尽管如此,已知具有适度多分散性的硬球混合物仍然具有有序的基态。在这里,我们通过计算机模拟表明,硬球混合物的颗粒尺寸的基础上增加多分散性frackets,和双峰子群有利于形成拓扑紧密堆积的C14和C15 Laves相共存的无序相。这一结果的一般性是支持模拟的硬球混合物的粒度分布的四种不同的形式。
2018-05-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid transitions of hard spheres with a very short-range attraction
吸引力范围为球体直径的十分之一到百分之一的硬球体即使在平衡状态的单分散颗粒结晶的密度下也被限制保持流体,以便与保持流体的实验系统进行比较。发现它们在高密度下具有流体-流体转变。当引力范围趋于零时,临界点处的密度趋于硬球的随机密堆积密度。
1999-10-11 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
What happened to the gas-liquid transition in the system of dipolar hard spheres?
我们探讨了由偶极硬球组成的系统的平衡性质。一个新的理论的基础上的想法来自德拜和休克尔,Bjerrum和Onsager的工作,提出了解释预期的临界点在这个系统中的缺席。
1999-04-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Kirkwood Phase Transition for Boson and Fermion Hard-Sphere Systems
零温下直径为$c$的玻色子硬球系统的伦敦基态能量公式作为数密度$ρ$的函数(在“影响球”图中对一对粒子的约化质量进行了校正),分别概括为描述具有四个和两个固有自由度的费米子硬球系统,如氦-三或中子物质和对称核物质,被认为是硬球系统的晶体能量分支。对于流体分支,我们使用众所周知的,精确的,低密度状态方程的展开为多玻色子和多费米子系统,适当地外推到物理密度。在这里,通过双切线结构的玻色子和费米子硬球的结晶和熔化密度的确定。它们与变分蒙特卡罗、密度泛函和格林函数蒙特卡罗计算结果吻合得很好。
2003-06-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-fluid phase separation in hard spheres with a bimodal size distribution
多分散性对硬球相行为的影响是使用矩投影法检查。结果表明,当大球体具有足够的多分散性,且大球体与小球体之间的平均尺寸存在足够的差异时,Bjerlik-Mansoori-Carnahan-Starling-Leland状态方程具有双峰分布的失稳不稳定性.旋节线不稳定性方向指向大球体的非常致密相的出现。
1999-03-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Influence of random pinning on the crystallization process in suspensions of hard spheres
我们讨论了晶体形成在过饱和悬浮液中的单分散硬球的浓度随机钉扎在空间和时间。钉扎过程引入了外部长度尺度和外部时间尺度,其限制了可访问的配置数量,并最终限制了导致结晶的路径数量。我们观察到显着下降的成核率密度在特征钉扎浓度,可以直接相关的临界核的结构和动力学的形成在unpinned系统。
2013-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Model Energy Landscapes of Low-Temperature Fluids: Dipolar Hard Spheres
基于偶极硬球流体的热力学,建立了低温流体非高斯能量场的解析模型。通过蒙特卡罗模拟得到了从高温到理想玻璃化转变点的整个激发曲线。偶极硬球的流体在达到理想玻璃化转变点时失去稳定性,通过一级转变成局部以体心四元有序排列的偶极链的柱状液相。
2007-01-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Comment on "Large Difference in the Elastic Properties of fcc and hcp Hard-Sphere Crystals"
众所周知,面心立方和六方晶系的硬球晶体在热力学性质上差别很小。尽管如此,Pronk和Frenkel最近的计算机模拟表明,这两种晶体对机械变形的弹性响应应该是完全不同的。通过引用R.马丁前一段时间,我们认为这主要是由于面心立方和六方晶系晶体结构的不同对称性。事实上,我们发现,通过计算机模拟获得的fcc硬球晶体的弹性常数可以映射到相当的hcp晶体,以非常高的精度。同样的程序适用于密度泛函理论预测的fcc硬球晶体的弹性性能也产生显着准确的预测hcp硬球晶体。
2004-12-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Hard spheres at a planar hard wall: Simulations and density functional theory
硬球是均质和非均质流体系统的中心和重要的模型参考系。在本文中,我们提出了新的高精度分子动力学计算机模拟的硬球流体在一个平面硬壁。对于这个系统,我们目前的基准数据的密度分布$ρ(z)$在各种堆积密度,壁表面自由能$γ$,过量吸附$Γ$,和过量体积$v_{ex}$,这是密切相关的$Γ$。我们比较所有的基准量的预测,从国家的最先进的经典密度泛函理论计算的基本测量理论的框架内。虽然我们发现计算机模拟和理论之间的总体良好的协议,显着的偏差出现在足够高的堆积密度。
2016-03-22 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
A granular fluid modeled as a driven system of elastic hard spheres
我们探索了通过由弹性硬球组成的模型在模拟颗粒气体非弹性冷却的阻力作用下描述颗粒气体主要输运性质的可能性。对Boltzmann方程的直接蒙特卡罗模拟表明,在简单剪切流状态下,非弹性硬球气体的结果与被驱动的弹性硬球气体的结果吻合得很好。利用这两个系统之间的近似等价性,将已知的弹性碰撞动力学模型扩展到非弹性情况。
2003-09-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Statistical Mechanics and Hydrodynamics of Self-Propelled Hard Spheres
本文从自推进硬球的微观模型出发,利用非平衡统计力学和硬球动力学理论,导出了相互作用的主动布朗粒子的Smoluchowski方程。我们说明了实用的统计力学框架开发的两个应用程序。首先,我们推导出稳态的硬球活性流体的微观参数和第二,我们确定的临界密度在这个系统中的运动诱导相分离的发病。我们表明,这两个数量同意与过阻尼模拟的活性布朗粒子与排除体积相互作用的急剧排斥的潜力。这里提出的结果可以用来将排除体积效应在不同的自推进粒子模型。
2017-02-04 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Interfacial free energy of a hard-sphere fluid in contact with curved hard surfaces
用分子动力学模拟计算了硬球流体与硬球和硬柱胶体颗粒之间的界面自由能γ,它是颗粒半径R和流体填充率η= ρσ^3/6的函数,其中ρ和σ分别是硬球的数密度和直径。这些结果验证了积分几何中的Hadwiger定理,该定理预言在一定的限制条件下,表面上流体的γ应该是平均曲率和高斯表面曲率的线性组合,该定理在球面和柱面的计算精度范围内是有效的,η约为0.42。此外,该系统的γ的早期结果[Bryk等人,物理评论E,68,031602(2003)]使用基于几何学的经典密度泛函理论的计算结果与Hadwiger定理有效的范围内的填充分数的当前模拟结果非常一致。然而,当η大于约0.42时,γ(R)显示出与Hadwiger形式的显著偏差,表明其用于高密度硬球流体的局限性。使用这项研究的结果与Hadwiger定理允许一个,在原则上,以确定$γ$任何足够光滑的表面浸入硬球流体。
2012-09-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
The existence of a bending rigidity for a hard sphere liquid near a curved hard wall: Helfrich or Hadwiger?
在Rosenfeld的基本测度理论的背景下,我们表明,弯曲刚度不等于零的硬球流体与弯曲的硬壁接触。这意味着Hadwiger定理在这种情况下不成立,表面自由能由Helfrich展开给出。获得的抗弯刚度值是(1)比与高斯曲率相关的弯曲常数小一个数量级,(2)作为流体体积分数的函数改变符号,(3)与硬壁位置的选择无关。
2013-01-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Fluid-solid phase-separation in hard-sphere mixtures is unrelated to bond-percolation
在最近的一封信中,Buhot提出,在硬核二元混合物中,熵驱动的相分离与键渗流转变直接相关。然而,至少对于二元硬球混合物,基于g_{ll}(r)的精确近似的计算表明,n_b沿模拟直接计算的相边界变化很大,这意味着在这些系统中键渗透与相分离无关。
2000-01-18 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Communication: Inferring the equation of state of a metastable hard-sphere fluid from the equation of state of a hard-sphere mixture at high densities
本文讨论了从高密度硬球混合物状态方程出发,得到亚稳流体区单分散硬球系统状态方程的一种可能的近似途径。该建议是说明使用最近的蒙特卡罗模拟数据的压力的二元混合物。它还显示出高的内部一致性。
2011-11-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Transport Coefficients for the Hard Sphere Granular Fluid
在前面的论文中,线性响应方法已被应用于获得形式上精确的表达式的Navier-Stokes阶流体动力学参数。那里的分析是通用的,适用于具有广泛碰撞规则的正常流体和颗粒流体。这些结果是专门在这里的情况下,光滑的,非弹性的硬球与常数系数的正常恢复,进一步阐述。给出了冷却速率、压力和输运系数的显式表达式,并与弹性硬球系统的相应表达式进行了比较。进一步的分析探索和可能的数值评估的结果的范围进行了讨论。
2006-12-15 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Active hard-spheres in infinitely many dimensions
很少有平衡-更不用说非平衡-具有连续自由度的弹性力学模型可以精确求解。在无限多个空间维度中的经典硬球是一个值得注意的例外。我们表明,即使不诉诸玻尔兹曼分布,维数是一个强大的组织设备,探索远离平衡态的活动硬球的静态特性。在无限维中,我们精确地计算了支配和表征活动硬球的集体行为的定态性质:结构因子和压力状态方程。反过来,这使我们能够解释运动诱导的相位分离。最后,我们确定的拥挤密度在粒子的有效推进消失。
2019-10-08 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallization in suspensions of hard spheres: A Monte Carlo and Molecular Dynamics simulation study
亚稳熔体的结晶是凝聚态物理中最重要的非平衡现象之一,几十年来,人们一直采用硬球胶体模型系统对这一过程进行实验观察和计算机模拟。然而,模拟数据和实验成核速率密度之间仍然存在无法解释的差异。本文用分子动力学和蒙特卡罗模拟研究了硬球的成核过程。我们表明,结晶过程是介导的低取向键序的前体,我们的模拟数据相当匹配的实验数据集。
2010-10-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Competition of percolation and phase separation in a fluid of adhesive hard spheres
结合蒙特卡罗技术,我们找到了粘性硬球的液-气临界点。我们发现,临界点位于凝胶区的相图深处。(约化)临界温度和密度为$τ_c=0.1133\pm0.0005$和$ρ_c=0.508\pm0.01$。我们比较这些结果与现有的理论预测。使用有限尺寸标度分析,我们验证了粘合硬球模型的临界行为是一致的三维伊辛普适类。
2003-01-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Solid-solid transition of the size-polydisperse hard-sphere system
用蒙特卡罗模拟研究了多分散硬质球体系的固-固共存。结果表明,当多分散性足够大时,固-固共存状态比单相固体更稳定。这两种共存的固体具有不同的组成分布,但具有相同的晶体结构。此外,有证据表明,固体-固体转变终止于临界点,就像流体-流体转变的情况一样。
2008-07-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Uniform shear flow in dissipative gases. Computer simulations of inelastic hard spheres and (frictional) elastic hard spheres
在前面的论文中,(cond-mat/0405252),我们已经阐明,非弹性硬球(IHS)的稀气体的主要输运性质可以被弹性硬球(EHS)的等效气体满意地捕获,假设后者处于有效阻力的作用下,并且它们的碰撞率减小因子$(1+α)/2$(其中$α$是正常恢复的常数系数)。在本文中,我们测试上述期望在一个典型的非平衡态,即简单或均匀的剪切流,通过执行Monte Carlo计算机模拟的Boltzmann方程的两类耗散气体的耗散范围$0.5\leq α\leq 0.95$和两个值的施加的剪切速率$a$。从局部平衡态的稳态速度分布的失真是由剪切应力,法向应力差,冷却速率,第四和第六累积量,和分布本身的形状测量。特别是,模拟结果似乎是一致的高速尾指数过剩。如果采用$α\gtrsim 0.7$,EHS结果通常很难与IHS结果区分开来,因此IHS气体的独特特征(较高的各向异性和过量)仅在相对较高的耗散率下表现出来
2005-08-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Rosenfeld functional for non-additive hard spheres
将硬球的基本测度密度泛函理论推广到不同组分之间任意正非加性和中等负非加性的二元混合物。在本体中,该理论预测流体-流体相分离成具有不同化学组成的相。伴随的临界点的位置同意以及与以前的结果从模拟在广泛的非加和性,对称和高度不对称的尺寸比。部分对关联函数的计算结果与模拟数据吻合较好。
2004-07-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase diagram of the adhesive hard sphere fluid
使用专门的蒙特卡罗模拟确定Baxter粘性硬球流体的相行为。我们给出了一个详细的说明所使用的技术和目前的数据的流体-流体共存曲线以及参数化的超临界状态方程和渗流阈值。这些性质进行了比较,与现有的结果的Percus-Yevick理论为这个系统。
2004-04-14 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Crystallization and phase-separation in non-additive binary hard-sphere mixtures
本文首次计算了非对称非加性硬球混合物的全相图。非加和性强烈影响结晶和流-流相分离。相图的整体拓扑结构由有效尺寸比y_{eff}控制,而流固共存与有效势阱的深度成比例。
1999-11-23 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
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
When do soft spheres become hard spheres?
传统的(Zwanzig-Mountain)简单流体的瞬时弹性模量的表达式预测其发散的硬球(HS)的相互作用的极限接近。然而,真正的HS流体的弹性模量是有限的。在这里,我们表明,这个悖论揭示了软到硬球的流体激发和热力学交叉。随着广泛的\emph{in-silico}研究流体与排斥幂律相互作用($\propto r^{-n}$),我们将交叉定位在$n\simeq 10-20$和开发一个简单而准确的模型HS制度。这些结果为处理从简单流体到熔体和玻璃的各种体系中的弹性和相关现象开辟了新的前景。
2021-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Effect of quantum dispersion on the radial distribution function of a one-component sticky-hard-sphere fluid
在这篇短文中,我们提出了一个可能的方案,通过Chandler和Wolynes设计的半解析方法来研究有限温度下量子微多分散Baxter粘性硬球液体的径向分布函数。
2018-03-13 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
On the equivalence between the energy and virial routes to the equation of state of hard-sphere fluids
由于硬球流体的内能仅为理想气体的内能,因而它与密度无关,因此硬球流体状态方程的能量路径是不明确的。结果表明,这种模糊性可以避免考虑一个正方形的肩膀相互作用,并采取消失肩宽的限制。所得的硬球状态方程与维里途径得到的状态方程完全一致。因此,硬球流体状态方程的能量和维里路径可以被认为是等价的。
2005-05-03 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Revisit of interfacial free energy of the hard sphere system near hard wall
我们提出了一个简单的Monte Carlo方法来计算衬底和材料之间的界面自由能。用这种方法研究了光滑硬壁附近硬球流体和固相的界面自由能。根据所得到的液固两相共存的界面自由能和Young方程,我们能够高精度地确定接触角,cos $θ$ = 1:010(31),这表明光滑的硬壁在壁面与硬球流体的界面处可以被硬球晶体完全润湿。
2008-06-23 cond-mat.soft
Percus-Yevick theory for the structural properties of the seven-dimensional hard-sphere fluid
考虑了七维硬球流体的直接关联函数和(静态)结构因子。这些量的分析结果是在Percus-Yevick理论中推导出来的
2006-11-28 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Mapping the glassy dynamics of soft spheres onto hard-sphere behavior
我们表明,纯排斥相互作用的软球系统的动力学可以通过引入一个有效的硬球直径使用安德森周钱德勒近似确定。我们发现,这种近似,已知的描述静态性质的液体,也给出了一个很好的描述的动态量,松弛时间,甚至在附近的玻璃化转变。
2011-07-13 cond-mat.soft
Comments on "State equation for the three-dimensional system of 'collapsing' hard spheres"
最近的一篇论文[I]。Klebanov等人. \emph{Mod. Phys. Lett. B} \textbf{22}(2008)3153; arXiv:0712.0433]声称获得了硬球加上阶跃势的系统的Percus-Yevick(PY)积分方程的精确解。本文的目的是表明,Klebanov等人。的结果与PY方程是不相容的,因为它违反了两种已知的情况:低密度极限和硬球极限。
2009-11-09 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Phase diagram of the hard-sphere potential model in three and four dimensions using a pseudo-hard-sphere potential
针对硬球势模拟因接触不连续性导致的挑战,本文利用伪硬球(pHS)势研究三维和四维硬球系统的状态方程,通过模拟与理论对比验证其在流体及流体-固体共存区的适用性。
2025-04-18 cond-mat.soft
Binary hard-sphere fluids near a hard wall
通过使用Rosenfeld密度泛函,我们确定了两个组件的二元硬球流体接近一个平面硬壁的数密度分布以及相应的过剩覆盖度和表面张力。与已发表的模拟数据的比较表明,罗森菲尔德功能,其原始版本和简化,是优于以前的方法,并表现出相同的优秀的准确性,从相应的单组分系统的研究。
2000-03-16 cond-mat.soft
Note: Equation of state and the freezing point in the hard-sphere model
硬球系统相对于最近计算的高精度值的冰点包装分数的不同的分析状态方程的优点进行评估。结果表明,Carnahan-Starling-Kolafa和分支点近似状态方程的性能最好。
2014-04-05 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Viscosity of Suspensions of Hard and Soft Spheres
从已发表的文献的重新分析,低剪切粘度的悬浮液的硬球显示有一个动态的交叉在其浓度依赖性,从拉伸指数在较低浓度的幂律在升高的浓度。交叉是尖锐的,没有过渡区,其中两种形式都不适用,并发生在体积分数(约。0.41)和相对粘度(约. 11)远低于硬球熔化转变的下相边界的球体积分数和相对粘度(分别为0.494,49)。对于软球--以多臂星形聚合物为模型--随着球硬度的增加,$η(ϕ)$显示出从无规卷曲聚合物行为向真正的硬球所显示的行为的交叉。
2004-03-11 cond-mat.soft
Note: An exact scaling relation for truncatable free energies of polydisperse hard-sphere mixtures
硬球的多分散系统的理论模型被认为是可截断的,当过量的自由能取决于通过有限数量的$K$的时刻的尺寸分布。本注证明了可截断自由能的精确标度关系,它允许将有效自由度减少到$K-2$独立的矩组合。
2012-04-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Elasticity of a polydisperse hard-sphere crystal
提出了一种计算多分散硬球胶体晶体弹性常数的通用蒙特卡罗模拟方法。计算了一种尺寸多分散硬球面心立方晶体的弹性常数。压力和三个弹性常数(C11,C12和C44)随多分散性显著增加。从外推还发现,存在机械末端多分散性,高于该机械末端多分散性,fcc晶体将机械不稳定。
2008-06-19 cond-mat.soft
Test of a universality ansatz for the contact values of the radial distribution functions of hard-sphere mixtures near a hard wall
最近的蒙特卡罗模拟结果的多分散硬球混合物在硬平面壁的接触值被认为是在近似理论方法的普遍性假设的光。结果表明,这些数据似乎很好地满足了普适性假设,从而开辟了从简单系统的研究中推断复杂系统性质的可能性
2006-09-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.chem-ph
Depletion potential in hard sphere fluids
本文提出了一种计算硬球混合物中耗尽势的通用新方法。这对任意数量的组件和任意密度都有效。我们描述了两种不同的路线耗尽潜力的限制,其中一个组件的密度为零。这两条路线都可以在密度泛函理论和模拟中实现。我们说明的方法,通过计算一个大的硬球在流体中的小球体附近的平面硬壁的耗尽电位。密度泛函的结果与模拟结果非常吻合。
1999-02-12 cond-mat.soft
Crystallization of hard spheres under gravity
我们提出了一个简单的论点来解释硬球在引力场作用下的结晶。本文试图弥合两个社区的科学家之间的差距,一个工作在粒状材料和其他不均匀的液体状态理论。
2000-07-17 cond-mat.soft
Global Equation of State of two-dimensional hard sphere systems
硬球系统在二维任意密度检查。模拟结果进行了比较的低和高密度的限制,系统是无序或有序的,分别与理论预测。系统中的压力随密度增加,除了体积分数$0.65 \le ν\le 0.75$的中间范围,其中发生无序-有序相变。提出的{ \em全局状态方程}(它描述的压力{ \em为所有密度})的情况下,一个非常密集的硬球气体在引力场,并显示出合理的协议与实验和数值数据。
2001-03-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Diffusive redistribution of small spheres in crystallization of highly asymmetric binary hard-sphere mixtures
我们报道了一个分子动力学研究高度不对称的二元硬球混合物中的结晶,其中大的球可以形成一个晶体相,而小的保持无序的大球的结晶过程中。通过利用辅助晶体成核与图案化的衬底,直接的证据是,有一个小球体的扩散再分布和大球体的晶体形成之间的密切联系。虽然添加第二组分与大的尺寸差异不会改变所形成的大球的晶体结构,小球体的密度分布显示相应的变化在不同的结晶阶段,并密切相关的晶体生长,表明小球体的结晶动力学的可能影响。
2011-06-10 cond-mat.soft
Packing Confined Hard Spheres Denser with Adaptive Prism Phases
我们发现,硬球之间的两个平行的硬板包装密集的周期性自适应棱柱结构,这是由交替的棱柱球。棱镜的内部结构与狭缝高度相适应,这导致了一系列板分离的紧密填充,刚好高于三个相交的正方形层正好适合板之间的距离。自适应棱镜相也观察到在实际空间实验中的空间稳定的胶体和有限压力下的蒙特卡罗模拟。
2012-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase behavior of hard spheres confined between parallel hard plates: Manipulation of colloidal crystal structures by confinement
我们使用大量的计算机模拟研究了两个平行硬板之间的硬球的相行为。我们确定了完整的平衡相图为任意密度和板分离从一个到五个硬球直径使用自由能计算。我们发现一个一阶流固转变,这对应于毛细管冻结或融化取决于板分离。共存的固相由三角形或正方形对称的结晶层组成。增加板间距,我们发现一个序列的晶体结构从n三角形(n+1)平方(n +1)三角形,其中n是晶体层数,在协议的胶体实验。在高密度下,正方形相到三角形相之间的过渡被中间结构介入,例如,棱柱、屈曲和菱形相。
2006-06-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Enhanced stability of layered phases in parallel hard-spherocylinders due to the addition of hard spheres
越来越多的证据表明,熵可以诱导微相分离的二元流体混合物通过硬粒子势相互作用。一个这样的相由棒和球的交替的二维液体状层组成。我们研究了从一个统一的混溶状态到这个有序的状态,使用计算机模拟和比较实验和理论的结果。我们得出结论:(1)在平行杆和球的混合物中存在稳定的熵驱动的微相分离,(2)添加小于杆长度的球减少了形成层状相所需的总体积分数,因此小球有效地稳定了层状相;对于大球则相反,以及(3)这种稳定的程度随着杆长度的增加而增加。
2000-03-31 cond-mat.soft
Point Defects in Hard Sphere Crystals
本文报道了硬球晶体中杂质浓度的数值计算。我们发现,在熔点的三维面心立方硬球晶体中,杂质的浓度为2 * 10^-8。这比空缺的集中程度低大约三个数量级。一个简单的分析估计产生的值与数值结果相当一致。
2001-05-03 cond-mat.soft
In Search of Colloidal Hard Spheres
我们最近回顾了硬球胶体体积分数$ϕ$的实验测定,并得出结论,$ϕ$的绝对值不太可能优于$\pm 3$-6%。在这里,在第二部分的审查,我们调查的影响,由于在粒子间的潜力,这需要使用的{ \em有效}体积分数的柔软性。我们回顾目前的实验系统,并得出结论,最接近硬球的一个仍然是聚甲基丙烯酸甲酯领域的空间稳定的聚羟基硬脂酸“头发”。对于这些颗粒,它们的有效硬球直径比芯直径大约1-10%,这取决于颗粒尺寸。我们认为,对于较大的胶体适合共聚焦显微镜,静电荷的影响不能被忽略,因此,映射到硬球必须谨慎对待。
2012-05-30 cond-mat.soft
Molecular dynamics of a dense fluid of polydisperse hard spheres
流体中的慢动力学是在一个最基本的系统中研究的:多分散硬球。单分散的硬球不能被研究,因为随着密度的增加,动力学的减慢被结晶抢先。随着动力学变慢,它们变得更加不均匀,不同粒子在同一时间内行进的距离的分布增加。然而,在相同的体积分数的动力学似乎是不均匀的比在硬球样胶体。在特征弛豫时间内移动最远的颗粒,特别是在同一时间内移动最远的颗粒是聚集的,而不是随机分布在整个样品中。我们研究了三种不同宽度的硬球直径分布的动力学。对于每个宽度,弛豫时间是压缩因子的相同函数,这表明这决定了硬球的弛豫时间。
2000-04-13 cond-mat.soft
Isotropic-nematic transition in a mixture of hard spheres and hard spherocylinders: scaled particle theory description
本文发展了描述硬球和硬球柱混合物热力学性质的标度粒子理论。导出了自由能、压强和化学势的解析表达式。从自由能最小化出发,建立了取向单态分布函数的非线性积分方程。通过对该方程的分岔分析,研究了该混合物中的各向同性相变相变。结果表明,随着硬球浓度的增加,混合物在相界上的总堆积分数略有增加。所得结果与计算机模拟数据进行了比较。
2017-12-14 cond-mat.soft
Exact analytic expression for a subset of fourth virial coefficients of polydisperse hard sphere mixtures
我们推导出一个精确的,解析表达式的第四维里系数的系统的多分散球的约束下,最小的球的半径小于一个给定的函数的半径的三个剩余的粒子。
1998-12-07 cond-mat.soft
Shear viscosity of pseudo hard-spheres
我们使用GROMACS软件包对伪硬球流体(Jover等人提出的指数为(50,49)的广义WCA势)进行了分子动力学模拟。状态方程和径向分布函数在接触得到的模拟和比较的真实硬球(HS)和伪硬球的可用数据的可用理论。与Jover等人的数据和HS的Carnahan-Starling方程的比较表明,协议。从模拟中获得剪切粘度,并与Enskog表达式和以前的HS模拟进行比较。结果表明,PHS势能准确地再现HS剪切粘度。
2019-06-08 cond-mat.soft
Depletion potential in colloidal mixtures of hard spheres and platelets
本文用Derjaguin近似和密度泛函理论研究了两个硬球在薄硬盘状片晶溶剂中的耗尽势。特别注意的是,密度依赖的耗尽电位。一个二阶维里近似的应用,这产生几乎精确的结果的体积性质的硬血小板流体的密度小于2倍的各向同性流体的密度在各向同性-双相共存。随着血小板密度的增加,有吸引力的初级最小值的耗尽电位加深和一个额外的小排斥障碍,在较大的球体分离的发展。在减小球体和血小板的半径的比率时,初级最小值减小,并且小排斥屏障的位置向球体分离的较小值移动。
2004-01-21 cond-mat.soft
Phyllotactic description of hard sphere packing in cylindrical channels
我们开发了一个简单的分析理论,涉及密集的球形填料在一个圆柱体上相应的磁盘包装在其表面上。它适用于比率R=D/d(其中d和D分别是硬球和边界圆柱体的直径),直到R=1+1/sin(pi/5)。在这个范围内,密排填料是这样的,即所有球体都与圆柱形边界接触。详细的结果阐明了广泛的数值模拟,由我们自己和他人通过识别所有竞争阶段的性质。
2011-04-12 cond-mat.soft