Orientational and Translational Hopping in Supercooled Liquids and Glasses : Correlated Dynamics in a Free Energy Landscape
采用NPT分子动力学模拟研究了玻璃态二元混合物中孤立椭球体在粘性玻璃态液体中的取向弛豫。在玻璃化转变附近，OR主要通过跳跃发生，涉及环状或隧道状运动，有几个相邻原子的参与。在玻璃态，跳跃被发现伴随着较大的波动的总能量和系统的体积。取向和平移跳跃被发现是{ \it门控}，主要由熵瓶颈限制，随着压力的增加，取向变得越来越慢，比翻译。OR是异质的，具有广泛的衰减时间分布。
2001-11-03 cond-mat.soft
Quantifying translational and bond-orientational order metrics in hyperuniform and nonhyperuniform many-particle systems
Princeton University（普林斯顿大学）
本文提出平移有序度量τ_T及其键取向类似物τ_O，统一量化多粒子系统有序性，并应用于平衡硬粒子、RSA堆积和隐形超均匀系统，揭示结构有序性的制备依赖性和正相关关系。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Orientational correlation and velocity distributions in uniform shear flow of a dilute granular gas
利用粒子模拟方法对粗糙稀颗粒气体的均匀剪切流动进行了研究，结果表明，在完全光滑的情况下，气体的平动速度和转动速度在方向上是强相关的，但不存在取向相关诱导的奇异性（$β=-1$）和粗糙弹性碰撞的（$β=1$）极限（$e=1$）;对于这两种极限情况，平移和旋转速度分布函数都保持接近高斯分布。远离这两个限制，以及空间速度的相关性是负责非高斯高速尾的出现。两个分布函数的尾部都遵循拉伸指数，指数取决于正常（$e$）和切向（$β$）恢复系数。
2008-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Ordering and Dynamics of Vibrated Hard Squares
我们研究了一个实验系统的硬颗粒广场在两个维度上，由振动激励。各向异性颗粒的取向和位置中的顺序的相互作用允许一组丰富的相。我们测量作为粒子密度的函数的稳态的结构和动力学。这使我们能够确定一个阶段的进展，其中一个低密度的各向同性流体让位于一个阶段的四次取向顺序，短程平移相关性，和减慢旋转动力学。在这个范围内的密度，我们还观察到分子取向顺序和键取向顺序之间的耦合。在较高的密度下，颗粒冻结成一个平行和取向有序的正方形晶相，其中平移扩散被抑制。
2016-07-07 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Entropic crystallization of Brownian squares through pathways governed by orientational dynamics
Indian Institute of Technology Kanpur（坎普尔印度理工学院）；University of California, Los Angeles（加州大学洛杉矶分校）
研究揭示取向动力学通过调控熵晶化路径，影响各向异性形状粒子的构型有序化，通过分析平动与取向动力学及其对自由能最小化的影响，发现取向熵主导晶化过程，不同压力下形成六方或菱形结构。
2026-07-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
An orientationally ordered helical fluid phase in a quasi-one-dimensional system of confined hard spheres
我们使用了一系列的分子动力学模拟，和分析理论，证明了一个系统的硬球局限于一个狭窄的圆柱形通道表现出连续的相变从各向同性流体在低密度，在高密度的取向有序，但螺旋无序，螺旋流体。有序的流体相包含由拓扑缺陷分开的螺旋的小部分，所述拓扑缺陷改变扭曲的方向，从而改变局部chirailty。缺陷破坏了平移有序，但流体发展了长程取向有序。颗粒填料的分析表明，缺陷之间的长度分离控制的螺旋部分的几何特性，包括方向，和对缺陷经历一个弱的，但长范围的吸引力导致熵自由体积效应。这些集体长程相互作用克服了准一维跃迁的限制，即使粒子-粒子相互作用是短程的。
2014-09-16 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Alignment Destabilizes Crystal Orders in Active Systems
我们结合数值和分析方法来研究两个永久连接的游泳者和两个不同的对齐相互作用形成的二维活性晶体。该系统允许一个准长程平移阶的静止相和一个准长程速度阶的运动相。运动相中的平移顺序受排列相互作用的影响很大。对于类Vicsek排列，平移顺序是短程的，而键取向顺序是准长程的，这意味着移动的六角相。对于基于弹性的排列，平移顺序是准长程平行于运动和短程在垂直方向，而键取向顺序是长程的。我们也将这些结果推广到更高的维度。
2021-05-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Phase-field-crystal model for liquid crystals
基于静态和动态的密度泛函理论，导出了一个包含平移密度和取向度以及局域指向矢场的相场晶体模型.该模型表现出稳定的各向同性，结晶，近晶A，柱状，塑性结晶和取向有序的结晶相。在动力学方面，平移密度是一个守恒的序参量，而取向序是不守恒的。所导出的相场晶体模型可以有效地数值研究液晶中的各种非平衡情况。
2010-06-28 cond-mat.soft
Accurate determination of the translational correlation function of two-dimensional solids
二维（2D）系统的不同相的识别，这可能是在固体，六角晶系，或液体，需要准确确定的关联函数的平移和键取向的序参量。根据Kosterlitz-Wagner-Halperin-Nelson-Young（KTHNY）理论，在固相中，平移关联函数代数地衰减，作为Mermin-Wagner长波长波动的结果。然而，最近的结果报告了一个指数样衰减。通过重新审视文献中常用的平移关联函数的不同定义，在这里，我们澄清，所观察到的固相中的指数状衰减的结果从一个不准确的测定固体的对称轴;预期的幂律行为恢复时，对称轴被正确识别。我们表明，与常见的假设相反，二维固体的对称轴线是不固定的，其全球键取向参数的方向，并引入一种方法，允许确定从一个真实的空间分析的样品的对称轴线。
2019-12-10 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Molecular structural order and anomalies in liquid silica
本调查研究之间的关系，结构秩序，扩散率异常，并通过分子动力学模拟密度异常的液体二氧化硅。我们使用先前定义的取向和平移序参量来量化原子配置中的局部结构顺序。在不同的状态点进行广泛的模拟，以测量结构的顺序，扩散率和热力学性质。发现二氧化硅与水具有许多最近报道的趋势[J. R. Errington和P.G. Debenedetti，Nature 409，318（2001）]。在中等密度下，局部取向顺序的分布是双峰的。在固定温度下，压缩时出现序参量极值：取向顺序中的最大值，随后是平移顺序中的最小值。然而，与水不同的是，二氧化硅的平移序参量最小值很宽，并且没有两个参数严格耦合的热力学条件范围。此外，温度-密度制度，其中两个结构序参量减少等温压缩（结构异常制度）不包括扩散率异常的区域，是水的情况。
2002-03-19 cond-mat.soft
Liquid antiferromagnets in two dimensions
它表明，适当的对称性的母晶格，反铁磁秩序可以生存在二维液晶，甚至各向同性液体的点状粒子，在矛盾的常识可能建议。我们讨论了反铁磁秩序的平移和/或取向的晶格顺序的情况下的要求。一个例子是蜂窝晶格，其在熔化时可以形成具有准长程取向和反铁磁有序但短程平移有序的液晶。这些系统的临界特性进行了讨论。最后，我们绘制了三维情况下的示意图。
2002-02-22 cond-mat.soft
Strong orientational coupling of block copolymer microdomains to smectic layering revealed by magnetic field alignment
利用\textit{in situ} X射线散射研究了液晶嵌段共聚物（BCP）在磁场作用下的自组装过程中各向同性-向列相（I-N）和向列相-近晶相（N-SmA）的转变。从无序的熔体冷却到结晶器中，产生了秩序差和排列弱的BCP微区。然而，继续冷却到SmA导致BCP取向顺序的突然增加，微区排列与近晶层的平移序参量紧密耦合。这些结果强调了在这些等级有序材料中在磁场下产生高度对准状态的N-SmA转变的重要性。
2015-09-09 cond-mat.soft
Dynamic heterogeneity in an orientational glass
化合物CBr $_n$ Cl $_{4-n}$家族已被证明有助于揭示玻璃态行为的微观机制。一些家庭成员显示平移有序相与最小的障碍，似乎揭示玻璃的功能，因此值得特别注意的普遍玻璃异常的搜索。在这项工作中，我们研究了CBrCl $_3$动力学进行广泛的分子动力学模拟。该化合物的分子进行重新取向离散跳跃，其中原子彼此之间交换相等的位置，从而揭示了完全可与过冷液体中的笼旋转平移跳跃运动相媲美的笼取向跳跃运动。相关时间计算旋转自相关函数显示良好的协议与以前报道的介电结果。从平均等待时间和持久性直接计算的轨迹结果，我们能够解释哪些微观机制导致特征时间与$α$和$β$ -实验测量的弛豫时间。我们发现两个不等价的分子组比另外两个不等价的分子组具有更长的特征时间，它们都属于单斜（C2/c）晶格的非对称单元。
2017-11-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.chem-ph
Predictive orientational phase behavior in convex polyhedral entropic crystals
本研究通过蒙特卡洛模拟60种硬凸多面体，揭示晶体取向相（PC、DPC、OC）与单粒子形状属性（IQ、转动惯量各向同性、对称操作数等）的预测关系，为硬粒子自组装预测提供基础。
2024-11-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dynamical heterogeneity in aging colloidal glasses of Laponite
玻璃由于其长的弛豫时间而表现为固体;然而这种缓慢响应的起源仍然是一个谜。增长的动态长度尺度，由于合作运动的粒子被认为是核心的理解这两个缓慢的动力学和刚性的出现。在这里，我们提供了实验证据的一个不断增长的动态异质性的长度尺度，随着等待时间的增加，在一个老化的胶态玻璃Laponite增加。的动态的异质性的签名如下从动态光散射测量中，我们研究了旋转和平移扩散的盘形颗粒的Laponite悬浮液。这些测量伴随着同时微观流变学和宏观流变学实验。我们发现，粒子的旋转扩散减慢速度比他们的平移运动。平移和取向自由度的这种解耦发现其起源于动态异质性，因为旋转和平移探测样品中的不同长度尺度。宏观流变学实验表明，低频剪切粘度的增加速度比旋转和平移扩散弛豫时间快得多。
2012-03-23 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Thermotropic Orientational Order of Discotic Liquid Crystals in Nanochannels: An Optical Polarimetry Study and a Landau-de Gennes Analysis
基于芘衍生物的分散液晶的取向顺序的光学偏振测量，并限制在作为温度、通道半径（3 - 22 nm）和表面化学的函数的单片介孔氧化铝、二氧化硅和硅的平行排列的纳米通道中，揭示了径向和轴向柱状顺序的竞争。相对于本体中的不连续转变，受限体系的取向序参量的演化是连续的。对于大于10 nm的通道半径，我们建议几个，替代的缺陷结构，这是兼容的集体分子取向的光学实验在这里，并与平移，径向柱状顺序在以前的衍射研究报告。对于较小的通道半径，我们的观察结果可以半定量地描述的Landau-de Gennes模型的径向有序列（受弹性张开变形），共存于一个取向无序，各向同性的核心的一个无规壳。对于这些结构，圆柱形的相边界被预测为移动从通道壁的通道中心时，冷却，反之亦然，加热时，根据观察到的显着的冷却/加热temperases和缩放行为的转变温度与通道直径。实验提示的paranematic状态的情况下是一致的双二次耦合的张开变形的序参量。
2015-04-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Active Brownian motion with speed fluctuations in arbitrary dimensions: exact calculation of moments and dynamical crossovers
我们考虑的运动中的一个积极的布朗粒子的速度波动在d维的存在下，平移和定向扩散。我们使用一个Ornstein-Uhlenbeck过程的主动速度生成。使用拉普拉斯变换方法，我们描述并使用基于福克-普朗克方程的方法来评估所有相关动力学时刻的精确时间依赖性。我们提出了明确的计算这样的时刻，并比较我们的分析预测数值模拟演示和分析几个动态交叉。的峰度的位移显示出积极或消极的偏离高斯行为在中间的时间取决于速度或取向波动的优势。
2021-08-27 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech physics.bio-ph
Dynamical transition in translational and rotational dynamics of water in the grooves of DNA duplex at low temperature
我们用分子动力学模拟方法模拟了DNA双链体凹槽中水的结构和动力学。我们发现一个动态的转变在两个平移和定向动力学的水分子的DNA双链体的主要和次要凹槽的签名。该转变发生在比本体水被脱水以经历动态转变的温度（$T_L\approx$ 247 K）稍高的温度（$T_{GL} \approx $ 255 K）。然而，槽水，表现出显着不同的温度依赖性，其性质从散装。熵计算表明，小沟水在室温下也是有序的，在$T \approx$ 255 K时的相变可以表征为{ \em强-强}动力学相变.低温水的特征在于明显的四面体有序，如在O-O-O角分布中$109^{\circ}$附近急剧上升所示。我们发现，亚当斯-吉布斯之间的关系的构型熵和平移扩散持有相当不错，当这两个量一起绘制在一个主图的不同区域的水相DNA双链体（散装，主要和次要凹槽）在不同的温度。水分子在DNA不同区域之间转移的活化能与温度无关。
2008-09-21 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Bond orientational ordering in liquids: Towards a unified description of water-like anomalies, liquid-liquid transition, glass transition, and crystallization
物质至少有三种基本状态，取决于温度和压力：气体，液体和固体（晶体）。这些状态由它们之间的一阶相变分离。在气相和液相中都存在完全的平移和旋转对称性，而在固相中，这两种对称性都被打破。在液体和固体之间的中间相中，包括液晶和塑性晶体相，仅保留两种对称性中的一种。在物质的基本状态中，人们对液态的了解最少。我们认为，这是至关重要的，更好地了解液体认识到，液体一般有一种倾向，有本地的结构秩序和它的存在是内在的和普遍的任何液体。这样的结构排序是许多体相关性的结果，更具体地说，键角相关性，我们相信这是描述液态的关键。我们表明，这种物理图像可以自然地解释与液态相关的困难的未解决的问题，例如水型液体（水，Si，Ge，...）的异常，液体-液体转变、液体-玻璃化转变、结晶和准晶形成，以统一的方式。换句话说，我们需要一个新的序参量来代表低的局部自由能组态，在许多情况下，这是键取向序参量，除了密度序参量的物理描述这些现象。在这里，我们回顾我们的两个顺序参数模型的液体，并考虑如何将瞬态局部结构排序与所有上述现象。并对这些现象之间的关系进行了讨论。
2013-07-02 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Orientational dynamics of a heated Janus particle
利用大尺度分子动力学模拟研究了具有自推进特性的加热Janus粒子的取向动力学。胶体与溶剂的微观相互作用中的不对称性通过为球体的两个半部选择不同的润湿参数来实现。因此，由于两个半球中固体-流体边界上的不同界面阻力，在球体的两极之间产生温度梯度。正是这种自我产生的温度梯度导致了沿着对称轴方向的自我推进。在这篇文章中，我们看看这样一个系统的取向动力学，以及随后的增强平移扩散在晚些时候。从模拟测量的对称轴的取向相关性，并提供了一个直接访问的旋转扩散常数。加热导致胶体的旋转扩散率增加。我们量化这种增加的旋转扩散对温度差的两面神球的两极，以及平均表面温度差从周围的fluid.We表明，后来的量化是更好的，并导致数据崩溃的微观相互作用的不同选择。还测量了不同润湿参数选择下的平均推进速度。自我推进的方向性取决于微观相互作用。我们表明，每当有吸引力的相互作用的胶体与溶剂被关闭，泳动的变化标志。此外，对于低于某个阈值的加热，推进速度为零。最后，我们结合测量的推进速度和旋转扩散时间来估计粒子的长时间扩散系数的增强。
2018-06-25 cond-mat.soft
Periodic ordering of clusters and stripes in a two-dimensional lattice model. II. Results of Monte Carlo simulation
最近邻吸引和第三邻排斥的三角格子模型，在[J. Pekalski，A。Ciach和N. G. Almarza，arXiv：1401.0801 [cond-mat.soft]]通过蒙特卡罗模拟进行研究。引入适当的序参量，使我们能够构建一个相图，其中具有由团簇、气泡或条纹组成的图案的不同相是热力学稳定的。我们观察到，特别是，两个不同的层状相-较不有序的一个与全球取向秩序和更有序的一个与取向和平移顺序。我们的研究结果涉及自发斑图形成固体表面，流体界面或膜，这是由吸附颗粒或分子之间的竞争相互作用驱动。
2014-01-24 cond-mat.soft
Active Brownian motion with memory delay induced by a viscoelastic medium
主动布朗运动是描述介观自推进粒子在牛顿流体中运动的一个成熟模型。基于广义Langevin方程，提出了一个考虑粘弹性介质时滞响应的具有记忆时滞的主动布朗运动的分析框架，该框架假设了平移和定向自由度的摩擦核均随时间变化.解析结果得到的取向关联函数，平均位移和均方位移，我们特别是评估的麦克斯韦流体的特点是由一个内核，在时间上呈指数衰减。此外，我们确定了记忆诱导的有效自推进力和粒子取向，我们量化的一个特殊的动态关联函数方面的延迟。在原则上，我们的预测可以验证在各种粘弹性环境，如聚合物溶液中的活性胶体颗粒。
2022-04-12 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Collective Variables Based on Multipole Expansion of Ewald Summation for Crystallization
本文提出基于Ewald求和多极展开的集体变量框架，通过球谐函数投影编码平移与取向有序，实现结晶模拟中高保真且可转移的晶体结构预测。
2025-10-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Quasi long-ranged order in two-dimensional active liquid crystals
本研究针对二维活性液晶的准长程有序问题，发现其有序特性由平移与取向动力学共同决定，序参量关联函数幂指数范围为0到2，打破平衡态普适规律，且得到实验数据支持。
2023-11-06 cond-mat.soft
Time-dependent inertia of self-propelled particles: the Langevin rocket
许多自行推进的物体大到足以显示出惯性效应，但仍然受到环境波动的影响。相应的基本运动方程由主动Langevin动力学控制，该动力学涉及惯性、摩擦和随机噪声，用于通过沿颗粒取向的自推进耦合的平移和取向自由度。本文将主动Langevin模型推广到含时参数，并详细讨论了非手性和手征粒子的含时惯性效应。对这种情况的认识是多方面的，从燃烧自身质量而自行推进的微型火箭，等离子体中的尘埃颗粒通过蒸发物质而失去质量，到活动即将结束的步行者。在这里，我们提出了几个动态关联函数，如均方位移和取向和速度的自相关函数的解析解。如果参数在时间上表现出慢幂律，则我们得到具有非平凡动力学指数的反常超扩散。最后，我们在传统的齐奥尔科夫斯基火箭方程中加入取向涨落，建立了“朗之万火箭”模型。我们计算的朗之万火箭的平均到达，并讨论不同的质量喷射策略，以最大限度地提高它。我们的结果可以在实验中测试宏观机器人或生活粒子或自推进介观物体在低粘度的介质，如复杂的等离子体。
2021-03-19 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Derivation of a three-dimensional phase-field-crystal model for liquid crystals from density functional theory
利用密度泛函理论中的广义序参量梯度展开，我们导出了三维空间中由非极性粒子组成的液晶的相场晶体模型。平移密度和取向方向和有序度都被作为序参量。不同的条款，涉及梯度的序参量在所得的自由能泛函相比，宏观金斯堡-朗道的方法，以及流体动力学描述液晶。我们的方法提供了微观表达式的所有前因子的粒子相互作用。我们的相场晶体模型概括了传统的相场晶体模型的球形粒子的取向度的自由度，并可以作为一个出发点，探索各种液晶相的相变和接口。
2010-07-09 cond-mat.soft
Computational probes of molecular motion in the Lewis and Whanstrom model for ortho-terphenyl
我们使用分子动力学模拟来研究脆性玻璃形成剂邻三联苯在260 K < T < 346 K和环境压力下的刚性三位模型中的平移和旋转扩散。提出了转动运动的爱因斯坦公式，它补充了常用的德拜模型。后者被证明是打破在过冷温度下的分子重新取向的机制从小的随机步骤大罕见的取向跳跃的变化。我们发现，该模型系统在平移和旋转运动中表现出非高斯行为，这加强了过冷。检查粒子的流动性揭示了空间异质动态的平移和旋转，具有很强的空间相关性之间的摩擦和旋转移动的粒子。应用爱因斯坦形式主义的分析结果在相反的趋势，在传统的方法的基础上的德拜形式主义，即在过冷时的旋转运动相对于平移的有效速率的增强。
2006-08-11 cond-mat.soft
Closures of moment expansion of anisotropic active Brownian particles
本文为各向异性主动布朗粒子的 Fokker–Planck 矩层级建立不同阶封闭，以显式预测 ISF、极化和向列场，并通过精确解与模拟界定其适用范围。
2025-09-30 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Mode-Coupling Theory for Active Brownian Particles
提出了二维球形活性布朗粒子（ABP）高密度动力学的模式耦合理论（MCT）。该理论是基于集成通过瞬态（ITT）的形式主义，因此提供了一个出发点，计算非平衡平均在活性布朗粒子系统。ABP的特征在于自推进速度$v_0$以及它们的平移和旋转扩散系数$D_t$和$D_r$。该理论明确地对待ABP的平移和取向自由度。这允许研究弱和强持久性的游泳方向的自推进的效果，也在高密度的持久性长度$\ell_p=v_0/D_r$是大相比，典型的相互作用长度尺度。虽然ABP的低密度动力学的特点是由一个单一的佩克莱数，$Pe=v_0^2/D_rD_t$，接近玻璃化转变的动力学被发现依赖于$Pe$和$\ell_p$分别。在固定密度下，增加自推进速度会加速结构弛豫，而减小持续长度会减慢弛豫。该理论预测了一个非平凡的理想化的玻璃化转变图中的三维参数空间的密度，自推进速度和旋转扩散。活性MCT玻璃是一种非遍历状态，其中初始密度波动的相关性从未完全衰减，但初始取向波动的无限记忆也保留在位置中。
2017-07-24 cond-mat.soft
Tetratic Phase in 2D Crystals of Squares
本研究通过实验观察二维方形晶体熔化过程中的四方相，利用四重键取向关联函数证实其具有准长程取向序，为KTHNY理论提供了新证据。
2024-11-10 cond-mat.soft
Laser induced freezing of charge stabilized colloidal system
我们提出了一个广泛的模拟研究的调制液体$\longleftrightarrow$晶体在2-D电荷稳定的胶体1-D激光场调制相称的结晶相的转变。{ \em {与一些早期的模拟和实验发现相反，我们在模拟中没有发现任何重入液相。此外，与平均场预测相反，即使在无限场的极限下，跃迁仍然是一阶的（尽管很弱，具有相当大的相关长度）。在调制液相中，虽然平移顺序指数衰减，键取向顺序实际上是长程的。
1999-02-01 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Glass formation in a mixture of hard disks and hard ellipses
我们提出了一个事件驱动的分子动力学研究玻璃形成的二维二元混合物组成的硬盘和硬椭圆，其中两种类型的颗粒具有相同的面积。我们证明，在适当的条件下，在这样的系统中压缩时出现的特征玻璃形成行为。特别是，虽然旋转玻璃化转变只发生在椭圆形，这两种类型的粒子在一个单一的密度在平移自由度进行动力学逮捕。椭圆的平移动力学被发现是快于同一系统内的磁盘，表明形状各向异性促进粒子的平移运动。我们进一步研究了混合物的组成和长径比对玻璃形成的影响。对于混合物的椭圆纵横比为$k=2$，平移和旋转玻璃化转变密度随着增加的磁盘浓度以类似的速度下降，因此，这两个玻璃化转变保持接近彼此在所有的浓度调查。然而，通过升高$k$，旋转玻璃化转变密度以比平移玻璃化转变密度更快的速率减小，导致两个转变之间的椭圆形成取向玻璃。我们的模拟意味着，不同形状的颗粒混合物出现作为一个有前途的模型，用于探测颗粒形状在确定玻璃形成液体的性质的作用。此外，我们的工作说明了潜在的使用知识的玻璃形成性能的依赖于混合物的成分和颗粒形状，以协助合理设计的非晶材料。
2015-05-26 cond-mat.soft
Probing the spatiotemporal dynamics of catalytic Janus particles with single-particle tracking and differential dynamic microscopy
我们展示了微分动态显微镜和粒子跟踪的时空行为的表征活性Janus胶体的中间散射函数（ISF）。我们提供了一个分析解决方案的ISF的范例主动布朗粒子模型，并找到惊人的协议与实验结果从最小的长度尺度，其中平移扩散和自推进占主导地位，最大的，探测有效扩散由于旋转布朗运动。在中等长度尺度下，特征振荡解决了定向运动与取向弛豫之间的交叉，并使我们能够区分主动布朗运动与其他重取向过程，例如，翻滚运动理论预测的直接比较可靠地产生粒子的旋转和平移扩散系数，其速度分布的平均值和宽度，以及这些参数的时间演变。
2018-08-21 cond-mat.soft
Run-and-Tumble-Like Motion of Active Colloids in Viscoelastic Media
翻滚运动是许多活微生物采用的一种重要运动策略。它的特点是直线游泳间隔（运行），这是由突然重新定向事件（翻滚）中断。与此相反，方向变化的合成microswimmer（活性粒子，AP）是由旋转扩散，这是叠加与他们的平移运动，从而导致相当连续和缓慢的粒子重新取向。在这里，我们表明，活性粒子也可以进行游泳运动的平移和取向的变化被解开，类似于RNT。在我们的系统中，这种运动是通过粘弹性溶剂和自推进速度的周期性调制来实现的。在实验上，这是使用光激活的Janus胶体实现的，该胶体由随时间变化的激光场照射。我们观察到一个强大的增强有效的平移和旋转运动时的调制时间是可比的粘弹性流体的弛豫时间。我们的发现可以用弹性应力的松弛来解释，弹性应力在自我推进过程中积累，当活动停止时突然释放。除了更好地了解粘弹性环境中的主动运动，我们的研究结果可能会建议在复杂环境中的合成microswimmer新的转向策略。
2017-11-29 cond-mat.soft
Circular motion of asymmetric self-propelling particles
100微米大小的自推进（活性）粒子可以被认为是表征更复杂的生物有机体（如游动细菌或运动细胞）的模型系统。我们用软光刻技术制作了非对称的微泳者，并研究了它们在衬底上和通道边界附近的圆周运动。我们的实验观察是完全符合布朗动力学理论的不对称自推进粒子，耦合他们的平移和定向运动。
2013-04-15 cond-mat.soft physics.bio-ph
The Early Crystal Nucleation Process in Hard Spheres shows Synchronised Ordering and Densification
我们调查的硬球流体中的晶体成核过程的早期部分使用计算机模拟产生的数据。我们发现，六角秩序体现连续在过压缩液体，开始约一个扩散时间之前出现的第一个“固体状”颗粒的成核簇，并集体涌入的粒子对成核网站同时发生的订购过程：密度增加导致成核产生相同的个别粒子位移的顺序增加。我们排除了中期和低超压缩之间的早期成核过程中存在的质的差异，也提供了证据，反对任何分离的平移和取向顺序的相关长度尺度。
2016-04-25 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Topographic control of order in quasi-2D granular phase transitions
我们实验研究了准二维颗粒流体中二维相变的性质。使用周期性间隔的凹坑装饰的表面，我们观察共存的液体和晶体相之间的界面张力。取向和平移序参量和相关的结晶度的测量表明，表面形貌改变的相变的顺序从一个两步连续的一个一阶液晶之一。边界的非弹性和几何形状的相互作用，无论是促进或抑制，控制润湿的粒状晶体/流体。这种顺序诱导的润湿具有重要的后果，决定了共存相在空间上如何分离。
2021-08-17 cond-mat.soft
Deformable active nematic particles and emerging edge currents in circular confinements
我们考虑一个相互作用的活性粒子的微观场论方法。只有空间相互作用，这种系统中的自推进强度可以导致不同的集体行为，例如，同步的自我旋转和集体翻译。不同的行为是由于内部颗粒结构、颗粒形状变形和颗粒-颗粒相互作用之间的微妙相互作用。对于中间活性强度，出现不对称形状，并导致手性和自旋转晶体。对于较大的主动强度，形状是对称的，并且出现平移集体运动。在圆形的约束，根据包装分数，自旋制度要么稳定的位置和取向顺序，或可能导致边缘电流和全球旋转，破坏同步自旋晶体结构。
2021-02-03 cond-mat.soft
Theory of defect motion in 2D passive and active nematic liquid crystals
拓扑缺陷的运动是所有液晶动力学的一个重要特征，在活性液晶中尤为突出。理解缺陷运动是一个具有挑战性的理论问题，因为取向顺序的动力学与流体的回流耦合，并且因为液晶具有几个不同的粘度系数。在这里，我们提出了一个粗粒度的，变分的方法，它描述了有效的粒子缺陷的运动。“对于被动液晶，该理论显示了阻力如何取决于缺陷取向，并显示了平移和旋转运动之间的耦合。对于活性液晶，该理论提供了另一种方法来描述由活性系数引起的运动。
2018-11-19 cond-mat.soft
Criticality of an isotropic-to-smectic transition induced by anisotropic quenched disorder
我们报告结合光学双折射和中子散射测量的液晶12 CB纳米限制在介孔硅层。这种液晶表现出强烈的向列-近晶耦合，导致体相态中不连续的各向同性-近晶相变。在多孔硅中，12 CB受到强烈的各向异性淬火无序：一个短程近晶状态演变出的paranematic相。这种转变看起来是连续的，失去了它的体积一阶特性。这与以前报道的观察液晶下各向同性淬火无序。在低温阶段，取向和平移序参量服从相同的幂律。
2010-05-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft
Nonequilibrium steady states in fluids of platelike colloidal particles
本文用唯象动力学密度泛函理论研究了两个板状胶体粒子库连接的开放系统的非平衡稳态[M. Bier和R. van Roij，Phys.Rev.E76，021405（2007）]。板状胶体颗粒内的限制取向的Zwanzig模型，其中表现出各向同性的体积相变近似。局部化学势的不均匀性产生扩散电流，如果耦合到系统的两个水库维持不同的化学势，则扩散电流松弛到非零值。的松弛过程的初始状态的稳定状态原来包括两个制度：一个平滑的初始阶梯状结构，然后由最慢的扩散模式的最终松弛。由于流体的平移自由度和取向自由度之间的耦合，非平衡界面的位置和稳态的粒子流非平凡地依赖于储层的结构。
2007-10-29 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
Boltzmann-Ginzburg-Landau theory for autochemotaxis of active rod-like particles
本文通过玻尔兹曼-金兹堡-朗道理论，研究活性杆状粒子中趋化与取向相互作用的耦合，发现平移趋化促进失稳而旋转趋化抑制失稳，揭示二者对集体动力学的相反作用。
2025-06-23 cond-mat.soft
Twist-bend nematic liquid crystals in high magnetic fields
我们目前的磁光测量两种材料，形成最近发现的扭曲弯曲的？（Ntb）相。这种有趣的物质状态代表了一种新的流体相，它在三个方向上是取向各向异性的，并且还表现出比分子尺寸大几倍的周期性平移顺序。NTB材料也可自发地形成可见的宏观条纹结构。结果表明，外加磁场可以持续抑制光学条纹织构，25 T的外加磁场使N-Ntb相变温度降低近1 ℃。我们提出了一个定量的机制来解释这种转变，并提出了一个Helfrich-Hurault型的光学条纹形成机制。
2014-07-31 cond-mat.soft
Brownian Dynamics Simulations of Inclusions in an Active Fluid Bath
本文通过二维布朗动力学模拟研究活性向列流体浴中不同形状刚性内含物的扩散与旋转行为，揭示游动速度对手性漂移及平动—取向耦合的调控作用。
2025-05-14 cond-mat.soft physics.comp-ph
